660MW火力发电主接线设计.doc

摘 要随着我国经济发展，对电的需求野越来越大，电作为我国经济发展的最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其他能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是我国经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展的主力军，占每年发电总量的百分之七十以上，由此可见火力电能再我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。火力发电厂简称火电厂，是利用煤，天然气，石油或其他燃料的化学能生产电能的工厂。火力发电在我国的起步较早，经过近几十年的迅速发展，各项措施已得到了不断的完善，本文将针对某火力发电厂的主接线设计进行探讨，主要是对短路电流，电气设备的选择进行研究，期望提出更加合理的方案。首先会对火力发电的有关内容做一阐述，并具体介绍主接线的连接方式，随后对火力发电厂的保护措施与照明原理进行介绍，最后将给出该火力发电厂的主接线的具体设计关键词：火电厂 主接线 电气设备abstract the coal-burning generating plant is called heat-engine plant simply. it is a factory using chemical energy such as natural gas, fossil or other fuel to produce electric energy. heat- engine began early in our country, the kinds of measures were developed better in recent years. this essay will focus on the design of the chief-wiring of a coal- burning generating plant. the main purpose of the essay is studying the choice of the electric and the electrical equipment, expecting to put forward a more reasonable project. at first, this essay will state the related content about the heat-engine, and introduce the connective way in detail. then, this essay will introduce the protective messures and lighting principle. at last, the concreted design of the chief- wiring will be gave out. 目 录摘 要1第一章 绪论51.1课题提出的背景51.2课题研究的目的和意义51.3课题研究的主要内容51.4本章小结 6第二章 电气主接线72.1火力发电厂的电气一次设计72.2电气主接线的基本要求和设计步骤82.2.1电气主接线的基本要求82.2.2设计步骤82. 3电气主接线分析82.3.1系统连接82.3.2本期750kv电气主接线方案92.4主变压器选型122.5各级电压中性点接地方式122.5本章小结12第三章 短路电流计算133.1短路电流计算依据133. 2短路电流计算过程133. 2. 1设备参数133. 2. 2阻抗计算133. 2. 3网络变换143.2.4短路电流计算183. 3短路电流计算结果263. 4本章小结27第四章 电气设备的选择284.1导体及设备选择的依据和原则284. 2导体及设备选型及规范284.2.1导体及设备选择依据及原则284.2.2导体的选型284.2.3设备的选型314.2.4 750kv设备的选型324. 3本章小结37第五章 厂用电接线与布置385.1主厂房厂用电接线及布置385. 2辅助厂房厂用电接线及布置405. 3本章小结41第六章 安全措施426.1事故保安的接线方式及设备选择426. 2不停电电源系统426.3电厂主、辅建(构)筑物的防雷保护426.3.1直击雷保护426.3.2感应雷保护436.4防雷电侵入波过电压保护436. 5环境污秽情况及电气外绝缘防污秽措施436.6照明供电电压及照明和检修网络供电方式436.6.1 照明网络供电电压436.6.2 事故照明供电方式436.7本章小结43第七章 总结与展望44第1章 绪论 本文论述的某电厂(2x660mw燃煤发电机组)为凝汽式电厂，燃料为宁夏就地所产的优质无烟煤，煤料直接从附近煤矿用皮带传输，该电厂为典型的坑口电厂。1.1课题提出的背景能源是我国国民经济的基础。煤、石油、天然气、核能均可作为发电燃料，其中应用最广泛的是煤。我国发电以燃煤为基础，以火电为主的基本格局，在短期内不会改变。我国煤炭资源丰富，而石油资源相对短缺，目前的一些燃油电厂已有不少改为燃煤，因此现在火力发电燃料主要是指煤。电力燃料质量，直接关系到火力发电厂的成本及锅炉机组的安全经济运行。电力工业在国民经济起着重要的作用，是关系着国计民生的基础产业。1.2课题研究的目的和意义火力发电由于起步较早，到目前为止各项措施已取得了不断的完善和发展，其电气部分也得到很大的进展，但仍然存在一些不足期待改进。火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产生出电能的工厂。按其功用可分为两类，即凝汽式电厂和热电厂。前者仅向用户供应电能，而热电厂除供给用户电能外，还向热用户供应蒸汽和热水，即所谓的“热电联合生产”。目前采用最广泛的发电形式是利用煤的燃烧来获得电能，而我国煤的储量也是相当丰富的，因此本课题的提出具有很大的现实意义，如何设计好火电厂的电气主接线，就显得尤为重要。1.3课题研究的主要内容1.火力发电厂的发电原理和电气方面的研究通过对火力发电有关文献的参考，明白我国火力发电的现状及未来的发展趋势。研究火力发电的工作过程，了解火力发电系统的组成、工作过程及工作原理。通过阅读有关火力发电厂的主接线图及相关介绍，明确主接线的设计规则的具体实现。2.某火力发电厂电气主接线的设计通过分析某地区火力发电厂的相关资料，设计出一种实用性、经济性和可靠性相结合的电气主接线；在此基础上，正确地选择所用的电气设备，并对主接线的基本构造及特点做一介绍。1.4本章小结 本章概要介绍了课题研究的背景和设计的思路，还介绍了课题研究的目的和意义，提出课题研究的必要性，最后介绍了本课题研究的主要内容。第2章 电气主接线2.1火力发电厂的电气一次设计 火力发电厂是一座发、变电设施。它通过磨煤机、锅炉、汽轮机等设备将化学能转变为机械能，再通过发电机将机械能转变为电能，并由升压变压器将发电机出口电压升高后，经输电线路将电能输送到用户或电网中。 火力发电厂的电气一次设备包括：(1)生产和转换电能的设备：如发电机将机械能转变成电能，电动机将电能转变成机械能，变压器使电压升高或降低，以满足输配电需要。这些都是发电厂中最主要的设备；(2)接通或断开电路的开关电器：如断路器、隔离开关、熔断器、接触器之类，它们用于正常或事故时，将电路闭合或断开；(3)限制故障电流和防御过电压的电器：如避雷器；(4)接地装置：无论是电力系统中性点的工作接地还是保护人身安全的保护接地，均采用金属接地体埋入地中(或连成接地网)。(5)载流导体：如母线、电缆等，它们按设计的要求，将有关电气设备连接起来。一次回路设计需根据该地区的社会经济、动力资源、电网现状、电网远期规划、近区负荷和邻近电源情况进行；在设计中，必须严格遵守国家有关法律法规、 方针政策，按照现行规程规范的要求进行；应积极慎重地推广国内外先进技术，因地制宜地采用新设备、新材料和新布置；必须从实际出发，按照需要与可能，近期与远期相结合的原则，合理布局。电气一次部分设计，通常包括以下几方面的内容： (1)发电厂与电网的连接：根据地方的电力系统规划设计及发电厂接入系统设计，确定本发电厂的送电地区、输电电压等级、出线回路数目、输电容量，以及电网对本发电厂的运行方式、稳定措施等方面的要求; (2)电气主接线：论证、选定电气主接线; (3)厂用电系统：确定厂用电源的取得方式与厂用电电压等级，统计厂用电高低压负荷，选择高压、低压厂用变压器容量、台数，确定厂用电接线;. (4)电气设备选择：计算短路电流，按照短路电流计算结果选择变压器、断路器、隔离开关和互感器等电气设备的型式、规格及有关技术参数; (5)设备布置：包括主厂房内、外的电气设备平面布置和升压站布置; (6)过电压保护和接地：选定主厂房及电气设备的过电压保护方式、保护设备型式、规格及其布置位置；计算接地电阻及敷设接地装置等。2.2电气主接线的基本要求和设计步骤 发电厂和变电所电气主接线，是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也称为一次接线；它反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成发电厂或变电所电气部分的主体。电气主接线是保证出力，连续供电和电能质量的关键环节，它直接影响着配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择，它必须满足工作可靠、调度灵活、运行检修方便、且具有经济性和发展的可能性等基本要求。2.2.1电气主接线的基本要求 (1)保证必要的供电可靠性和电能质量 (2)具有一定的灵活性和方便性(3)具有经济性(4)具有发展和扩建的可能性2.2.2设计步骤电气主接线的一般设计步骤如下：(1)对设计依据和基础资料进行综合分析；(2)选择发电机台数和容量，拟定可能采用的主接线形式；(3)确定主变压器的台数和容量；(4)厂用电源的引接；(5)对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。2. 3电气主接线分析2.3.1系统连接火力发电厂接入系统设计的基本目的是使电厂建成后，能将电能安全、经济、合理地送往电网，充分发挥电厂效益，并为发电厂电气设计提供依据。基本设计原则该煤电工程为新建大型燃煤火力发电厂。厂区规划容量2660+21000mw燃煤空冷机组，本期建设规模为2x660mw燃煤空冷机组。在主接线设计中遵循以下原则：（一）任何断路器检修，不影响对系统的连续供电。（二）任一进出线断路器故障或拒动以及母线故障，不应切除一台以上机组和相应的线路。（三）任一断路器检修和另一断路器故障或拒动相重合，不应切除两台以上机组和相应的线路。2.3.2本期750kv电气主接线方案 本期750kv电气主接线方案一：采用一台半断路器接线(如图2.1) 本期750kv进出线回路数共4回，其中#1#2发电机一变压器组进线2回，750kv出线2回。一台半断路器接线（两个元件引线用三台断路器接往两组母线组成一个半断路器接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设一联络断路器，形成一串，又称二分之三接线)。一台半断路器接线是现代国内外大型电厂和变电所超高压配电装置广泛应用的一种接线。运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成多环状供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一母线故障或检修，均不致停电；除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修都不会中断供电；甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下，功率仍然继续输送。此种接线运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器。一台半断路器接线的特点：(1)有高度可靠性：每一回路由两台断路器供电，发生母线故障时，只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电。(2)运行调度灵活：正常时两组母线和全部断路器都投入工作，从而形成多环形供电，运行调度灵活。(3)操作检修方便：隔离开关仅作检修时用，避免了将隔离开关作操作用时的倒闸操作。检修断路器时，不需带旁路的倒闸操作。检修母线时，回路不需要切换。一台半断路器接线的缺点：使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大，二次控制接线和继电保护都比较复杂。 本期2台机组采用一台半断路器接线，安装六台断路器，配成两个完整串，进出线装设隔离开关。本期750kv电气主接线方案二:采用双母四分段带旁路母线接线双母线四分段带旁路母线接线优点是：轮流检修母线时，不必中断对用户的供电；检修任何一条母线的隔离开关时，只需将隔离开关所属的线路停电，其余线路可以不停电；当一条母线发生故障时，可以用另一条母线迅速恢复供电，缩小线路停电范围；任何一条线路的断路器因故不能操作时，可以用倒母线的方式，用母联断路器代替线路断路器进行操作；运行方式灵活。缺点：接线比较复杂，倒闸操作时容易发生误操作；母线隔离开关较多，配电装置的结构复杂，故经济性较差。图2.1 双母线四分段带旁路母线图2.2 二分之三断路器连接技术比较表2.1方案一方案二可靠性发生故障时只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路不断电在检修和故障相重合的情况下，停运的回路不超过两回可靠性较高一段母线故障，停运23个回路通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于使供电中断。在检修任意线路断路器时，该回路需要短时停电可靠性好灵活性本期为多环接线，调度灵活；正常时两组母线和全部断路器都投入工作，从而形成多环性供电，运行调度灵活隔离开关要作为操作电器，当改变运行方式和处理事故时，需要进行倒闸操作。检修检修任何一台断路器，不需要中断供电；检修母线室，回路不需要切换。隔离开关只作为检修电器，避免隔离开关作为操作电器的倒闸操作检修断路器时要进行带旁路操作经济方面的比较选择方案一理由一：采用一台半断路器接线方式：其断路器需要6个，隔离开关需要16个，避雷器需要4个，电流互感器需要14个，电压互感器需要8个。采用双母线是分段带旁路母线接线方式：其断路器需要8个，隔离开关需要20个，避雷器需要4个，电流互感器需要12个，电压互感器需要6个。在同等价格的情况下，由于一台半断路器接线方式中断路器与隔离开关的数量较双母线四分段带旁路母线多，且断路器与隔离开关的价格比较昂贵，故选择方案一。理由二：安装费用中，由于一台半断路器接线方式中各种电气设备整体的数量较双母线四分段带旁路母线接线方式多，所以前者安装费用较后者安装费用少，故选择方案一。理由三：设备维护中，由于一台半断路器接线方式的设备较双母线四分段带旁路母线多，所以前者维护费用较后者少，故选择方案一。理由四：占地方面，由于一台半断路器接线方式的设备较双母线四分段带旁路母线接线方式少，所以占地面积少，故选择方案一。综上所述，由于方案一与方案二在技术方面都能满足可靠性，灵活性，检修的要求，故只比较经济方面即可。在经济比较中，以上四点理由的阐述，故选择方案一2.4主变压器选型 主变压器的结构型式推荐采用三相变压器组。电厂主要有铁路、公路两种主要运输方式，交通方便，三相变压器的运输相对比较可以实现，且国内已有多处电厂采用三相变压器，如有事故时，检修拥有了一定经验，单相变压器投资较高，组合起来结构复杂。所以建议采用三相变压器。 发电机与主变压器为单元连接，按照电力工程电气设计手册1中“发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中较大者选择:(1)按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度。(2)按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。”经计算，机组负荷为733mva，按上述两种方法计算后容量基本相当，约为660mva故主变压器容量选择结果为3280mva。2.5各级电压中性点接地方式按照电厂接入系统报告对电厂电气设备的要求和电力工程电气设计手册(电气一次部分)对主变压器中性点接地方式的规定“主变压器的110220kv侧采用中性点直接接地方式”，本工程750kv主变压器中性点为直接接地；发电机中性点接地方式发电机定子绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路所连接元件(主母线、厂用分支母线、变压器低压绕组等)的对地电容电流。当超过允许值时，将烧伤定子铁芯，进而损坏定子绕组绝缘，引起匝间或相间短路，故需要在发电机中性点采取经消弧线圈或高电阻接地的措施，以保护发电机免遭损坏。2.5本章小结 考虑到本地环境的特有因素，因地制宜的选择电厂的地址，按照火力发电厂电气主接线的基本要求和设计步骤，通过对比方式选择出该电厂送变电的主接线并且选定主变压器、启动/备用变压器和发电机中性点接地方式第3章 短路电流计算3.1短路电流计算依据 按照电力工程电气设计手册(电气一次部分)第四章“短路电流计算”和火力发电厂厂用电设计技术规定(dl/t5153-2002)有关内容，根据宁东电厂系统短路等值阻抗(2015年，基准容量1 ooomva，uj=21kv )，完成本工程的短路电流计算。3. 2短路电流计算过程3. 2. 1设备参数(1)系统阻抗(基准容量sj=1000mva)750kv母线(ub=785kv): x1=0.12,(2)发电机1f2f参数 660mw, cos=0.9, 20kv,xd=0.22386(3)主变压器1b2b参数 2260mva, ud=14%, 800/22.5%/20kv(4)高压厂用变压器和高压起动变压器部分高压厂用变压器参数50/31.5-31.5mva, x=19%高压起动/备用变压器参数36mva, x=17% (5)高压公用变压器 25mwa,ud=9.5%3. 2. 2阻抗计算图3.1 总等效电抗图(1)正序阻抗电机阻抗1,2：x1,2=ud%1000/sg; x1,2=0.223861000/733=0.305主变阻抗3,4: x3,4=ud%1000/st; x3,4=14%1000/780=0.179公变阻抗5,6: x5,6=ud%1000/s: x5,6=9.5%1000/25=3.8励磁阻抗7,8:x7,8=8%1000/7.2=11.111厂变阻抗9,10,11,12,13,14; xf=ud%/(1+kf/4):其中kf=3.5x9,12=（1-k/4）xf1000/50=0.89;x10,11,13,14=2/33.5xf1000/50=37.38如下为电气主接线等效电路以及短路点标示图（3.2）：图3.23. 2. 3网络变换3. 2. 3. 1正序网络变换（如图3.3）:(1)短路点(电源出口端母线)dl:图3.3当系统阻抗为0.12时：x16=(x2+x4)+x15+(x4+x2)x15/x3; x16=0.484+0.12+0.4840.12/0.179=0.928x17=x4+x15+x4x15/(x2+x4) x17=0.179+0.12+0.1790.12/0.484=0.343综合正序阻抗当系统阻抗为0.12时：x=1/(1/x1+1/x16+1/x17) x1=1/(1/0.305+1/0.928+1/0.343)=0.138(2)短路点(电机励磁短路)d2（图3.4）:图3.4令x21=x1+x3,即x21=0.305+0.179=0.484当系统阻抗为0.12时；x22=1/(1/x1+1/x16+1/x17) x22=1/(1/0.305+1/0.928+1/343)=0.138分布系数法得c1=x22/x1 c1=0.138/0.305=0.452c2=x22/x16 c2=0.138/0.928=0.149c3=x22/x17 c3=0.138/0.343=0.402x23=x22+x7 x23=11.111+0.138=11.249x18=x23/c1 x18=11.249/0.452=24.887x19=x23/c2 x19=11.248/0.149=75.497x20=x23/c3 x20=11.249/0.402=27.983x2=1/(1/x18+1/x19+1/x20) x2=1/(1/24.887+1/75.497+1/27.983)=11.236(3)短路点d3(高厂变低压侧 图3.5）:接着短路点d2之后，利用分布系数法可得d3点短路网络变换图，图中:图3.5x27=x9+x11 x27=37.27+0.89=38.27当系统阻抗为0.12时：x28=x27+x22 x28=38.27+0.138=38.408x24=x28/c1 x24=38.408/0.452=84.973x25=x28/c2 x25=38.493/0.149=258.342x26=x28/c3 x26=38.493/0.402=95.754x3=1/(1/x24+1/x25+1/x26) x3=38.339(4)短路点d4(厂区公用电 如图3.6):图3.6x30=x5+x22 x30=3.8+0.138=3.938x27=x30/c1 x24=8.712x28=x30/c2 x28=9.796x29=x30/c3 x29=26.43x4=1/(1/8.712+1/9.796+1/26.43)=3.926图3.7当系统阻抗为0.12时： x5=1/(1/0.484+1/0.484+1/0.12)=0.083.2.4短路电流计算(1)短路点(#1发电机出口)d1:计算电抗:系统s1：x=x17=0.343发电机f1-f2：x=x1=0.305660/1000=0.201x =x16=0.928660/1000=0.612各电源供给的短路电流标么值见表3.3各电源供给的短路电流周期分量有效值见表3. 4表3.3 各电源供给的短路电流标幺值电源计算式iiii系统c11/0.3432.9152.9152.9152.915 发电机f1 查表5.4324.2973.7152.462发电机f2查表1.7481.6171.5391.884表3.4 各电源供给的短路电流周期分量有效值电源额定电流（ka）短路电流（ka）计算式电流值计算式iiii系统c11000/（21）28.8728.87标幺值84.1684.1684.1684.16发电机f1660/（21）18.14518.145标幺值98.5677.9767.4144.67发电机f2660/（21）18.14518.145标幺值31.7229.3427.9234.18合计214.44191.43179.49163.01短路电流最大有效值及冲击值全电流：ich=i ich=214.44=347.101ka冲击电流：i= kii= 1.9214.44=576.201ka短路非周期分量： 查表可得由系统c1供给的短路电流取t=15，由本厂发电机f1-f2供给的短路电流取t=40，求得：起始值（t=0.0s） i=- i=-214.44=-303.264ka0.1s值（t=0.1s） 系统 i=- ie=-84.16e=-14.670电机f1 i=- ie=-77.97e=-74.413电机f2i=- ie=-29.34e=-18.916合计i=-14.67-74.413-18.916=-108ka0.1s全电流 i=(191.432+(-1082)=219.794非周期分量所占百分比108/219.794=49.13%(2)短路点(发电机励磁处)d2:计算电抗:系统s1：x=x20=27.983发电机f1：xf1=x18=24.887=16.425xf2=x19=75.497=49.829各电源供给的短路电流标么值见表3.1各电源供给的短路电流周期分量有效值见表3. 2表3.1 各电源供给的短路电流标幺值电源计算式iiii系统c11/27.9830.0360.0360.0360.036发电机f11/16.4250.060.060.060.06发电机f21/49.8290.020.020.020.02表3.2 各电源供给的短路电流周期分量有效值电源额定电流（ka）短路电流（ka）计算式电流值计算式iiii系统c11000/（6.3）91.6491.64标幺值3.2993.2993.2993.299发电机f1660/（6.3）60.4860.48标幺值3.6293.6293.6293.629发电机f2660/（6.3）60.4860.48标幺值1.211.211.211.21合计8.1388.1388.1388.138短路电流最大有效值及冲击值全电流：ich=i ich=8.138=12.745ka冲击电流：i= kii= 1.858.138=21.291ka短路非周期分量： 查表可得由系统c1供给的短路电流取t=15，由本厂发电机f1-f2供给的短路电流取t=40，求得：起始值（t=0.0s） i=- i=-8.138=-11.509ka0.1s值（t=0.1s） 系统 i=- ie=-8.138e=-1.416ka电机 i=- ie=-8.138e=-1.416合计i=-1.4162=-2.83ka0.1s全电流 i=(8.1382+2.832)=8.616非周期分量所占百分比2.83/8.138=34.77%(3)短路点(高厂变低压侧)d3:计算电抗:系统s1：x=x26=258.342发电机f1-f2：x=x24=84.973660/1000=56.082x=x25=95.754660/1000=63.198各电源供给的短路电流标么值见表3.5各电源供给的短路电流周期分量有效值见表3. 6表3.5 各电源供给的短路电流标幺值电源计算式iiii系统c11/258.3420.0030.0030.0030.003 发电机f11/56.0820.0180.0180.0180.018发电机f21/63.1980.0160.0160.0160.016表3.6 各电源供给的短路电流周期分量有效值电源额定电流（ka）短路电流（ka）计算式电流值计算式iiii系统c11000/（6.3）91.6491.64标幺值0.270.270.270.27发电机f1660/（6.3）60.4860.48标幺值1.0881.0881.0881.088发电机f2660/（6.3）60.4860.48标幺值0.9680.9680.9680.968计及厂用6kv电动机反馈电流8.5431.7040.3420合计10.8694.032.6682.326考虑到异步电动机的反馈i=ki10 = k10i电动机反馈电流周期分量的起始有效值（ka）k电动机平均反馈电流倍数，根据机组容量，本次取6.0电动机的额定电压（ka）本次取6.3计及反馈的电动机额定功率之和（kw）电动机平均的效率和功率因数乘积，一般取0.8据工艺专业资料，最大一个工作段上6kv电动机功率为:=6300+400+800+1250+800+500+760+1600+320=12430kw可得：i=k10= k10=8.543kat瞬间电动机反馈电流周期分量有效值:i=kik电动机反馈电流的衰减系数，k=e td一电动机反馈电流衰减时间常数取为0. 062si(0.1)= k(0.1)i= e8.543=1.704kai(0.2)= k(0.2)i= e8.543=0.342kai(4)= k(4)i= e8.543=0kat瞬间电动机反馈电流非周期分量有效值:i=kii(0.1)= k(0.1)i=e8.543=2.412kai(0.2)= k(0.2)i= e8.543=0.480kai(4)= k(4)i= e8.543=0kat瞬间电动机反馈冲击电流:i=1.1kik电动机反馈电流的冲击系数，取1.7i=1.11.78.543=22.587计及电动机反馈电流，d3短路的最终短路电流为表3-6:短路电流最大有效值及冲击值全电流：ich=i ich=10.869=16.995ka冲击电流：i= kii= 1.8510.869=28.436ka短路非周期分量： 查表可得由系统c1供给的短路电流取t=15，由本厂发电机f1-f2供给的短路电流取t=40，求得：起始值（t=0.0s） i=- i=-10.869=-15.371ka0.1s值（t=0.1s） 系统 i=- ie=-0.27e=-0.047ka电机f1f2i=- ie=-（1.088+0.968）e=-0.529ka合计i=-0.047-0.529+i(0.1)=-2.28ka计及电动机反馈冲击电流，d3点短路的最终短路冲击电流为:i= i+ i =23.436+22.587=46.032ka(4)短路点(厂用变低压侧)d4:计算电抗:系统s1：x=x29=26.43发电机f1：xf1=x27=8.712=5.75发电机f2：xf2=x28=9.796=6.465各电源供给的短路电流标么值见表3.7各电源供给的短路电流周期分量有效值见表3.8表3.7 各电源供给的短路电流标幺值电源计算式iiii系统c11/26.430.0380.0380.0380.038 发电机f11/5.750.17401740.1740.174发电机f21/6.4650.1550.1550.1550.155表3.8 各电源供给的短路电流周期分量有效值电源额定电流（ka）短路电流（ka）计算式电流值计算式iiii系统c11000/（6.3）91.6491.64标幺值3.483.483.483.48发电机f1660/（6.3）60.4860.48标幺值10.52310.52310.52310.523发电机f2660/（6.3）60.4860.48标幺值9.3749.3749.3749.374计及厂用6kv电动机反馈电流8.5431.7040.3420合计31.9225.08123.71923.377短路电流最大有效值及冲击值全电流：ich=i ich=31.92=78.044ka计及电动机反馈电流(同短路点d4) , d5短路的最终短路电流为表3-8冲击电流：i= kii= 1.8531.92=83.512ka短路非周期分量： 查表可得由系统c1供给的短路电流取t=15，由本厂发电机f1-f2供给的短路电流取t=40，求得：起始值（t=0.0s） i=- i=-25.918=-36.65ka0.1s值（t=0.1s） 系统 i=- ie=-3.48e=-0.606ka电机f1 i=- ie=-10.523e=-1.831ka电机f2 i=- ie=-9.374e=-1.631ka合计i=-0.606-1.831-1.631+ i(0.1)=-2.364ka计及电动机反馈冲击电流，d4短路的最终短路冲击电流为:i= i+ i =83.512+22.587=106.099ka(5)短路点(750kv母线)d5:计算电抗:系统s1：x=x=0.12发电机f1-f2：x=x31=0.4841200/1000=0.58各电源供给的短路电流标么值见表3.1各电源供给的短路电流周期分量有效值见表3. 2表3.1 各电源供给的短路电流标幺值电源计算式iiii系统c11/0.128.3338.3338.3338.333发电机f1-f2查表1.7881.6171.5391.904表3.2 各电源供给的短路电流周期分量有效值电源额定电流（ka）短路电流（ka）计算式电流值计算式iiii系统c11000/（785）0.7350.735标幺值6.1256.1256.1256.125发电机f1-f2660/（785）0.4850.485标幺值0.8670.7840.7460.923合计7.0016.9096.8717.048短路电流最大有效值及冲击值全电流：ich=i ich=7.001=10.949ka冲击电流：i= kii= 1.857.001=18.317ka短路非周期分量： 查表可得由系统c1供给的短路电流取t=15，由本厂发电机f1-f2供给的短路电流取t=40，求得：起始值（t=0.0s） i=- i=-7.001=-9.90.1s值（t=0.1s） 系统 i=- ie=-6.125e=-1.065电机 i=- ie=-3.720e=-0.506合计i=-1.065-0.506=-1.5710.1s全电流 i=（6.9092+1.5712）=7.085非周期分量所占百分比1.571/6.909=22.7%3. 3短路电流计算结果短路点位置三相对称短路电流周期分量起始有效值（ka）短路电流冲击值750kv母线7.001ka18.317ka发电机出口（#1、#2）214.44ka576.201ka6kv厂用电母线10.869ka28.436ka6kv公用电母线31.92ka83.512ka6kv公用，厂用电母线10.869+31.92=42.789ka28.436+83.512=91.95 据此: 本工程750kv系统短路水平按30ka选择设备。 本工程主厂房6.3kv系统短路水平按开断50ka，动稳定电流120ka选择设备；3. 4本章小结按照电力工程电气设计手册(电气一次部分)第四章“短路电流计算”的具体计算方法，根据某电厂系统短路等值阻抗，按照电厂2x660mw建设规模，完成750kv, 20 kv, 6.3 kv等共4个典型短路点的短路电流周期分量有效值和冲击电流峰值等数据的计算；第4章 电气设备的选择4.1导体及设备选择的依据和原则 对于进口的导体和电气设备按iec标准和本国的标准设计、制造和试验，并满足中国标准的要求。 导体和电气设备按导体和电器选择设计技术规定sdgj-14-86以及有关国家标准进行选择。4. 2导体及设备选型及规范4.2.1导体及设备选择依据及原则 导体及主要电气设备选择按短路电流计算结果、导体和电器选择设计技术规定和导体和电器选择设计技术规定编制说明及有关规定进行选择。4.2.2导体的选型1)750kv外送电网络导线 选择要求根据输送容量，变压器进线回路的导线截面按经济电流密度选择，同时对导线的电晕、动热稳定、机械强度进行校验。最大持续工作电流i=1.051200/7503=0.97kat=6000h查资料得j=0.68（a/mm）则导体的经济截面为s=970/0.68=1426(mm)查设备手册选6063g-t10-250/230型铝镁硅合金管母线其标称截面为1806mm，长期允许载流3275a，集肤效应k=1，最高允许温度70度，基准环境温度+25c 温度修正系数k=0.816实际载流量i=0.8163275=2672（a）970（a）热稳定校验正常运行时导体温度=40+（70-40)9702/26722=44c查表的c=97短路热效应q=13.878（(ka)s）则满足短路时发热的最小导体截面是s=38.405（mm）1806（mm）k-集肤效应系数满足热稳定行要求动稳定校验自振频率f=112=112=1023hz30hz-60hz取=1r-母线的惯性半径=l-跨距长度-材料系数母线水平放置 截面系数w=49.9=1.73（43.3410）10=1.33910（pa）70（pa）满足动稳定性要求2)750kv进线导线最大持续工作电流i=1.05660/(7503)=0.533kat=6000h查资料得j=0.68（a/mm）则导体的经济截面为s= sj=533/0.68=785(mm)查设备手册选铝钢扩径空芯导线，2lgkk-600其标称截面为954mm，长期允许载流1700a，最高允许温度70度，集肤效应k=1.05，基准环境温度+25c 温度修正系数k=0.816实际载流量i=0.8161700=1387.2（a）533（a）热稳定校验正常运行时导体温度=40+（70-40)5332/1387.22=44c查表的c=97短路热效应q=13.878（(ka)s）则满足短路时发热的最小导体截面是s=38.684（mm）954（mm）k-集肤效应系数满足热稳定行要求动稳定校验母线水平放置 截面系数w=17.