电气主接线的设计毕业设计.doc

长春工程学院毕业设计（论文） I 目目 录录 1 1 引言引言.1 2 2 电气主接线的选择电气主接线的选择2 2.1 电气主接线的设计依据和基本要求2 2.2 电气主接线的选择2 2.3 发电机及主变压器的确定.5 3 3 短路电流计算短路电流计算.6 3.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤：.6 3.2 母线短路.7 3.3 发电机出口短路.8 4 4 电气设备的配置方案电气设备的配置方案.10 4.1 隔离开关的配置.10 4.2 电流互感器的配置11 4.3 电压互感器的具体配置12 4.4 避雷器的配置.12 4.5 断路器的配置.13 5 5 高压配电装置设计高压配电装置设计15 5.1 配电装置的基本要求.15 5.2 配电装置设计的基本步骤 15 5.3 配电装置的型式选择 16 5.4 配电装置的安全净距.16 5.5 屋外配电装置的布置原则.16 6 6 单相单相 500KV500KV 变压器保护整定计算变压器保护整定计算.17 6.1 发电机纵差保护整定计算.17 6.2 发电机过负荷保护整定计算.18 总 结19 参考文献20 致 谢21 附录22 长春工程学院毕业设计（论文） 1 1 引言 电能的开发和应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。自重有 了电，消除了黑夜对人类生活和生产劳动的限制，大大延长了人类用于创造财富的劳动时间， 改善了劳动条件，丰富了人们的生活，在现代文明中，电被视为空气和水一样重要，这不仅 是因为电可以使愉快的家庭晚餐和谐，使电视机成生活中不可缺少的部分；而且可使电气火 车奔驰，让工厂机器轰轰转动。可以想象，如果没有了电能，现代文明社会将不复存在。 电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切 生产部门和日常生活方面。由于近几年经济的发展，对电的需求量不断增加，电的生产已经 到了供不应求的地步，一些经济发达地区已经出现了“电荒”的情况，严重的制约了经济的 发展。所以最近几年国家大力发展电力工业，不但一些原有电厂纷纷扩建加大发电能力，同 时其他地方陆续兴建大型电厂，来适应经济的快速发展， 所以近一段时期将是电力工业发 展的高峰期。 21 世纪我国的电力工业有着更加辉煌的前景，但由于当前能源紧缺，作为主要能源的电 能，已经突显了重要性和紧迫性，电能的优点很多，便于生产和远距离的输送，方便转换和 易于控制，损耗小，效率高，无气体污染和噪声污染。电能的需求决定了生产电能的发电厂 的发展和扩建，目前我国以火力发电厂为主，占全国总发电量的 70%以上，因此，加强电厂 的建设，对缓解能源压力，促进国民经济的发展，有着十分重要的意义。 长春工程学院毕业设计（论文） 2 2 电气主接线的选择 2.1 电气主接线的设计依据和基本要求 发电厂的容量和电压等级和负荷大小与之在系统中的重要性。建设规模和后期的扩建工 程和系统备用容量大小等主要因素。电气主接线设计的基本要求：应满足可靠性、灵活性和 经济性三项基本要求。 在可靠性方面：断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停电的回路数和停电时间， 并保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电，尽量避免发电厂全部停电的可能性。 在灵活性方面：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性，可以灵活的投入和切除 发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊 运行方式下的系统调度要求，进行安全检修而不致影响电力的运行和对用户的供电。 在经济性方面：投资小占地少，在保证安全下做到最优以减少投资达到最大经济性。 2.2 电气主接线的选择 2.2.1 原始资料分析： 设计电厂为 2 台 600MW 发电厂电气部分（附继电保护）设计 1、装机容量：装机 2 台，总容量为 1200MW（详细参数查阅电力工程设计手册）。 2、机组年利用小时。 ahT6500 max 3、气象条件：发电厂所在地最高气温+40，年平均气温+12，气象条件一般无特殊 要求（台风、地震、海拔等）。 4、厂用电率：按 8%考虑。 5、电力负荷及与系统连接情况：500kV 电压级，架空线路 2 回与系统相连。 其中线路长度分别为 2168km。 当取基准容量为 100MVA 时，系统归算到 500kV 母线上电抗为 0.233。 2.2.2 将可能采用的较佳方案列出 方案一 单母线分段接线方式 单母线分段接线如图所示。单母线用分段断路器 QFd 进行分段，可以提高供电可靠性和 灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故 障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；限 长春工程学院毕业设计（论文） 3 制短路电流，两端母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用 隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两端母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔 离开关，完好段即可恢复供电。 这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站的 610kV 接线中。-所以，在重要负荷 的出现回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。 方案二 双母线接线方式 双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线。每一电源和出线的回 路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联 络 ，通过母线联络断路器 QFC 来实现。 采用两组母线后运行方式灵活。检修母线时，电源和出线都可以继续工作，不会中断对 用户的供电。检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。任一回路母线隔离开关 时，只需断开该回路。迅速恢复工作且便于扩建。 但双母线接线也由一些缺点，主要在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负 荷电流回路，操作过程比较复杂，容易造成误操作。投资和占地面积增大。 图 2-2-2 双母线接线 方案三 3/2 接线方式 1 有高度可靠性 每一回路有两台断路器供电，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；在事故与检修相重合情况下的停电回路不多于两回。 2 运行调度灵活 一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响 任何一个元件的运行。 长春工程学院毕业设计（论文） 4 3 操作检修方便 隔离开关仅在检修时作为隔离带电设备使用，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。 图 2-2-3 台半断路器接线 （3）论证比较，确定最佳方案. 表 2-2-3 接线方案的比较 双母线分段接线一台半断路器接线 可 靠 性 (1) 任何断路器检修，影响用户的供电； (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时， 切除两回以上的线路； (3) 任一母线故障，1/4 电源和负荷停电，分段或母联 断路器故障，有 1/2 电源和负荷停电 (1) 任何断路器检修，不影响用户的供电； (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动 时，不切除两回以上的的线路； (3)任一段母线故障，不影响进出线的供电 灵 活 性 (1) 不形成多环供电，一个回路由一台断路器供电，调 度较不方便； (2) 隔离开关作为操作电器，需要进行倒换操作，易造 成误操作； (3) 在没有旁路设施时，检修断路器，要向调度部门报 告； (4) 成对双回线路可能要交叉； (5) 扩建较方便 (1) 形成多环状供电，一个回路由两台断路器供电， 调度灵活，但增加了断路器维护工作量； (2) 隔离开关只作为检修电器，不需要进行倒换操作； (3) 检修断路器时，可任意停下检修； (4) 成对双回线路可按地理位置布置在不同串上，减 少交叉； (5) 扩建同样方便 长春工程学院毕业设计（论文） 5 经 济 性 (1) 进出线共 8 回及以下时，双母线四分段接线较贵； (2) 占地面积较大 (1) 进出线共 9 回及以下时，一台半断路器接线较经 济； (2) 占地面积较小 综上所述的优缺点，本次设计采用 3/2 接线方式。 2.3 发电机及主变压器的确定 2.3.1 本次设计选择的发电机为： 哈尔滨汽轮机厂生产的 QFSN-600-2 型号汽轮机两台及 QFSN 具体参数见下表： 表 2-3-1 QFSN-600-2 型号汽轮机参数 型 号额定容量额定电压额定电流次暂态电抗功率因数额定转速效率 QFSN-600-2600MW20kV19245A21.7990.93000r/min98.77% 2.3.2 主变压器确定 发电机与主变压器为单元接线，主变压器的容量按下列条件中较大者选择： 1、 按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。在本设计中我确定发电厂变 压器的容量： (1 10%)(1) N d P S COS 发电机的容量 N P 发电机的功率因素COS 厂用电率d （1）2*600MW 机组侧主变压器容量的确定： 所以确定 2*600MW 机组侧主变压器的容量为 240000KVA。 依据 GB/T 174681998 电力变压器选用导则 ，发电机与主变压器为单元连接时，主 变压器的容量可按发电机的连续最大输出容量扣除本机组的厂用负荷后剩余的容量计算。 查阅电力工程电气设备手册依据 GB/T 162741996 油浸式电力变压器技术参数和要 求 220kV 级标准规定，本设计选择的主变压器型号为：型号：DFP-240000/550 长春工程学院毕业设计（论文） 6 主变压器部分参数： 型号：DFP-240000/550 额定容量：3*240MVA 高压侧额定电压：550/-22.5kV 3 高压侧额定电流：755.8A 低压侧额定电压：20kV 低压侧额定电流： 12000A 接线组别：YN-d11 阻抗电压 Vd=14% 3 短路电流计算 3.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤： (1) 选择短路计算点； (2) 系统元件参数计算(标么制)，取基准容量，基准电压(各级平均额定 B S navB UU 电压)，按平均额定电压之比计算元件电抗的标么值； (3) 对电动势、负荷的简化，取各发电机次暂态电动势，电抗用次暂时态电抗 1 0 E 表示，略去非短路点的负荷，只计短路点附近大容量电动机的反馈电流； d X (4) 绘出等值网络，并将各元件电抗统一编号； (5) 网络化简，在离短路点的电气距离很近时，可将同一类型的发电机进行合并，但无 限大容量电源应单独考虑； (6) 求转移电抗(分别是等值电源和无限大容量电源对短路点的转移电抗)； sknk XX 、 (7) 求计算电抗，即将前面求出各等值电源的转移电抗按各相应等值电源的容量进 js X 行归算； (8) 由计算电抗分别查出 0、2、4s 时各等值电源供出的三相短路电流周期分量有效值 的标么值，由无限大容量电源供给的三相短路电流不衰减，其周期分量有效值的标么值 tn I ； sks XI/1 长春工程学院毕业设计（论文） 7 (9) 计算短路电流周期分量有值、； I 2 I 4 I (10) 计算短路的冲击电流。 sh I 3.2 母线短路 （1）.网络化简 等值网络化简及进一步化简分别如图 10.3(a)和(b)所示。发电机 G1与 G2合并，合并后 的等值机 G 对短路点的等值电抗为 025 . 0 031 . 0 019 . 0 2 1 2 1 428 XXX K 1 s K 1 G 2G 1 G 2 s 02 . 0 1 019 . 0 4 031 . 0 2 031 . 0 3 019 . 0 5 02 . 0 1 025 . 0 8 (a)网络化简 (b)进一步化简 图 3.2.1 等值网络化简 （2）.短路电流周期分量有效值 系统供给的短路电流不衰减，其周期分量有效值 标么值 50 02 . 0 11 1 X I s 有效值 kA U S II kav B ss 5 . 5 5253 100 50 3 等值机 G 对短路点 K1的计算电抗为 33 . 0 100 6672 025 . 0 8 B GN js S S XX 长春工程学院毕业设计（论文） 8 查附图的运算曲线，可得 ， 24 . 3 0 I 28 . 2 2 I 31 . 2 4 I 归算至短路点处电压级等值机 G 的额定电流为 kA U S I kav G NG 47 . 1 5253 6672 3 于是短路点 K1的不同时刻三相短路电流周期分量有效值分别为 kAIIII SNG 26.105 . 547 . 1 24 . 3 “ 0 kAI85 . 8 5 . 547 . 1 28 . 2 2 kAI9 . 85 . 547. 131 . 2 4 （3）短路的冲击电流 kAIish16.2626.1055 . 2 “28 . 1 3.3 发电机出口短路 （1）.网络化间 将图 2.2 的等值网络进行化简及进一步化简分别如图 10.4(a)和(b)所示。 等值电抗为 8 X 05 . 0 019 . 0 031 . 0 538 XXX （2）.短路电流周期分量有效值 系统 S 和发电机 G2对短路点 K2的转移(利用星三角变换)分别为 长春工程学院毕业设计（论文） 9 s G 2G 1 G 2 K 2 K 2 s G 1 02 . 0 1 019 . 0 4 031 . 0 2 031 . 0 3 019 . 0 5 02 . 0 1 05 . 0 8 019 . 0 4 031 . 0 2 (a)网络化简 (b)进一步化简 图 3.3.1 等值网络化简 047 . 0 05 . 0 019 . 0 02 . 0 019 . 0 02 . 0 8 41 41 X XX XXXSk 117 . 0 02 . 0 05 . 0 019 . 0 05 . 0 019 . 0 1 84 842 X XX XXX k 发电机 G1和 G2对短路点 K2的计算电抗分别为 207 . 0 100 667 031 . 0 1 21 B NG js S S XX 78 . 0 100 667 117 . 0 2 22 B NG kjs S S XX 根据运算曲线，分别查 t 为 0、2、4s 时，发电机 G1和 G2供给的短路电流周期分量有效 值的标么值 , 23 . 5 10* I 58 . 2 12* I 46 . 2 14* I , 32 . 1 20* I 47 . 1 22* I 56 . 1 24* I 由系统供给的短路电流周期分量不衰减，其有效值的标么值为 277.21 047 . 0 11 * sk s X I 长春工程学院毕业设计（论文） 10 固有效值, ss II * kA U S II kav B sB 5 . 58 213 100 277.21 3 归算至短路点处电压级 G1 和 G2 的额定电流为 kA U S II kav NG NGNG 25.19 203 667 3 1 12 于是短路点 K2不同时刻短路电流周期分量的有效值分别为 kA IIII IIIIII SN SNGNG 59.184 5 .5825.19)32 . 1 23. 5( “ 120*10* 220*110* kAI46.136 5 . 5825.1947 . 1 58 . 2 2 kAI89.135 5 . 5825.1956 . 1 46 . 2 4 （3）.短路的冲击电流 kAIish 7 . 47059.18455 . 2 “28 . 1 4 电气设备的配置方案 高压电器设备的配置应满足测量,保护和自动装置的要求。本章主要对发电厂隔离开关、 电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、继电保护及仪表进行配置，以便能对电气设备进 行合理正确的选择。 4.1 隔离开关的配置 (1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关，容量为 200MW 及以上的大机组与双绕组变 压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆的连接点； (2）在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关； (3）在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，但对于 330kV500kV 的避雷 器和线路电压互感器均不应装隔离开关，因为 330kV500kV 避雷器除保护大气过电压外还要 限制操作过电压，而线路电压互感器接着线路主保护，都不能退出运行，它们的检修可与相 长春工程学院毕业设计（论文） 11 应回路检修同时进行； (4） 一台半断路器的接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可 不装设隔离开关。断路器的两侧均应配制隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。 (5）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地，自耦变压器的中性点不必 安装隔离开关。 本设计所选型号： 表 4-1-1 GW7-500 型号隔离开关的参数 型号额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA） GW7-500500250010040 校验数据： 表 4-1-2 热稳定性（MA*As）动稳定性（KA） It*ItQkIesIsh 结论 500KV140024.481004.74合格 4.2 电流互感器的配置 电流互感器保护用可分为稳态保护用（P）和暂态保护用（TP ） ，稳态保护用准确级有 5P 和 10P（B、C、D 保护级） ，其配置如下： （1）凡装设断路器的回路均应装设电流互感器，在发电机与变压器的中性点，发电机 双绕组变压器单元的发电机出口也应装设电流互感器，其数量一个满足测量仪表、继电 保护和自动装置的要求。 （2）未装设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器中性点及出口处； （3）对直接接地系统，一般按三相配置，对非直接接地系统，依具体要求配置； （4）一台半断路器接线中，线路线路串可装四组电流互感器，在能满足保护和测量 要求的条件下，也可装设三组电流互感器；线路变压器串中，当变压器的套管电流互感 器可以利用时，可装设三组电流互感器； （5）由于 500kV 断路器采用罐式断路器，故电流互感器的配置采取在罐式断路器的每 侧套管内设置一组电流互感器，每组电流互感器有 4 个二次绕组，即 TPY/TPY/TPY/0.2S 和 5P20/TPY/TPY/5P20； （6）为了防止电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器应布置在断路器的出现 侧或变压器侧。 长春工程学院毕业设计（论文） 12 （7）电流互感器以消除死区的原则配置，如两组互感器应尽可能设在断路器的两侧。 本设计所选型号： 表 4-2-1 LCW-500 型号电流互感器的参数 型号额定电 流比 （A） 级次组 合 准确级 次 二次负 荷 10%倍 数 1s 热稳 定倍数 动稳定倍数 LCW-5000.2TB31.5KA （1s） 80KA 校验数据： 表 4-2-2 热稳定性（MA*As）动稳定性（KA） It*ItQkIesIsh结论 500KV992.2524.48804.74合格 4.3 电压互感器的具体配置 发电机回路一般装设 3 组电压互感器。 （1）12 组电压互感器，供给发电机的测量仪表，保护及同步设备，其开口三角接一 个电压表，供发电机启动而未并列前 2 检查接地用。 （2）电压互感器（三台单相三绕组） ，供电给自动调整励磁装置。 （3）中性点接有一个单相电压互感器，由于 100%定子接地保护。 (4)主变压器回路中，一般低压侧装设一组电压互感器，供给发电机与系统在低压侧同 步用，并供给主变压器的测量仪表和保护。当发电厂与系统在高压侧同步时，这组互感器可 不设。 (5)当对端有电源时，在出线侧装设一组电压互感器，供监视线路有无电压，进行同步 和设置重合闸用。35500kV 在一相上装设。 本设计所选型号： 表 4-3 TYD500/3-0.05 型号电压互感器的参数 型号额定电压二次负荷分压电容量（uF） TYD5003-0.0550032000.005 4.4 避雷器的配置 避雷器的安装位置和组数，应根据电气设备的雷电冲击绝缘水平和避雷器特性以及入侵 波陡度，并结合配电装置的接线方式确定。 长春工程学院毕业设计（论文） 13 （1）额定电压 避雷器的额定电压应等于安装处的电网额定电压，即正常运行时作用在避雷器上的工频 工作电压。 （2）灭弧电压 在中性点有效接地电网中，可能出现的最大工频电压等于电网额定电压的 80%；而在中 性点非有效接地电网中，最大工频电压将等于该电网额定电的 100%110%。避雷器的灭弧电 压应大于上述情况的最大工频电压。 灭弧电压是避雷器最重要的选择依据，如采用多少只单元间隙，多少个阀片，均系根据 灭弧电压选定的。 （3）冲击放电电压 对于 330kV 及以上的超高压避雷器，其冲击放电电压包括标准雷电冲击波下的放电电压 (幅值)上限和标准操作冲击波下的放电电压(幅值)上限。 （4）工频放电电压 避雷器的工频放电电压不但要小于某一工频电压，而且还要大于内部过电压。 （5）残压 我国标准规定，残压的上限分别对应于冲击电流幅值为 5kA(220kV 及以下的避雷器)和 10kA(330kV 及以上的避雷器)，电流波形则统一取 8/20s。 本设计所选型号： 表 4-4 Y10W5-468/1166 型号避雷器的参数 型号避雷器额 定电压有 效值 （KV） 系统额定 电压有效 值（KV） 持续运行 电压有效 值（KV） 直流 1mA 参考电流 不小于 （KA） 2KA 操作 波残压峰 值不大于 （KA） Y10W5- 4681166 468500330630956 4.5 断路器的配置 本次采用的 3/2 接线,断路器的选择应在各种合理的运行方式下，按流过断路器的长期 长春工程学院毕业设计（论文） 14 工作电流和短路电流最大的一台进行选择。 (1)种类和型式的选择 高压断路器根据灭弧介质不同，可分为少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器和六 氟化硫 SF6断路器四种。其中 SF6断路器有断口耐压高、灭弧能力强、开断性能好、无噪声 和干扰、制作精度高和密封性能好、体积和面积小等特点，而且维护工作量小、检修周期长 和寿命长，目前 SF6断路器已被广泛应用于电力系统。所以为满足可靠性的要求，本设计选 用户外瓷柱式 SF6断路器。 (2)额定电压和电流的选择 ， （5.8） N U Ns U N I max I 式中 、分别为电气设备和电网的额定电压，kV； N U Ns U 、分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A。 N I max I (3)开断电流的选择 高压断路器的额定开断电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量。但 Nbr I Pt I 当断路器的较系统短路电流大很多时，可简化计算，即 Nbr I (5.9) Nbr I I 由于仅计入了 20%的非周期分量，一般中、慢速断路器，开断时间较长(0.1s)， Nbr I 短路电流非周期分量衰减较多，能满足标准规定的要求。但对 SF6断路器，其全开断时间 最大为 0.07s(0.08s)，为高速断路器，其开断电流的最短时间应为主保护动作时间 br t k t (一般为 0.050.06s）与固有分闸时间之和，最大为 0.09s(0.1s)。当在电源附近短 pr t in t 路时，短路电流的非周期分量可能超过周期分量的 20%，需要用短路全电流进行校验。但 k I 如果在 500KV 侧，由于离电源的电气距离较远，同样非周期分量衰减较多，固可不计非周期 热分量效应。 (4)短路关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电 Ncl I 长春工程学院毕业设计（论文） 15 流的最大冲击值，即 sh i (5.10) Ncl I sh i (5)短路热稳定和动稳定校验 校验式为 、 (5.11)tIt2 k Q es i sh i 断路器的额定短路关合电流等于其额定动稳定电流峰值。 Ncl I es i 本设计所选型号： 表 4-5-1 YW12-500 型号断路器的参数 型号额定工 作电压 （KV） 最高工 作电压 （KV） 额定频 率 （HZ） 额定电 流 （A） 额定开 断电流 （KA） 额定比 和电流 峰值 （KA） 4s 热稳 定电流 （KA） 动稳定 电流 （KA） YW12-5005005505025005012550125 校验数据： 表 4-5-2 热稳定性（MA*As）动稳定性（KA） It*ItQkIesIsh结论 500KV1000024.48504.47合格 5 高压配电装置设计 5.1 配电装置的基本要求 配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关设备、保护和测量电器，母线和必要的 辅助设备组建而成的总体装置。它是发电厂用来接受和分配电能的重要组成部分，而且在系 统故障时，能迅速切断故障部分，维持正常运行。为此，配电装置的设计应满足基本要求： (1) 保证运行可靠，设备选择合理，布置整齐、清晰，并有足够的安全净距。 (2) 便于操作、巡视和检修。 (3) 占地面积小，造价低，节省材料。 长春工程学院毕业设计（论文） 16 (4) 施工、安装和扩建方便。 5.2 配电装置设计的基本步骤 (1) 选择配电装置的型式，选择时应考虑电压等级、电气设备的型式、出线多少和方式、 有无电抗器、地形、环境条件等因素。 (2) 配电装置的型式确定后，接着拟定配电装置的配置图。 (3) 按照所选电气设备的外形尺寸、运输方法、检修及巡视的安全和方便要求，遵照配 电装置设计有关技术规程的规定，并参考各配电装置的典型设计和手册，设计绘制配电装置 平面图和断面图。 5.3 配电装置的型式选择 500KV 高压配电装置常采用屋外配电装置，而屋外配电装置又分为中型配电装置、高型 配电装置和半高型配电装置。由于中型配电装置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和 维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，所以广泛用于 500KV 电压等级。 5.4 配电装置的安全净距 按工程规定，500kV 屋外配电装置的最小安全净距 A、B、C、D 值见表 6.1 所示。 表 5-4 500kV 屋外配电装置的安全净距 名称A1A2B1B2CD 安全净距(mm)380043004550390075005800 另外，屋外配电装置带电部分的上面或下面，不应有照明、通信和信号线路架空跨越或 穿过。屋外电气设备外绝缘体最低部位距地小于 2.5m 时，应装设固定遮栏。屋外配电装置 使用软导线时，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据外过 电压和风偏，内过电压和风偏，最大工作电压、短路摇摆和风偏三种条件进行校验，并用其 中最大数值。由于过电压(包括工频过电压和操作过电压)是影响安全净距的主要原因，所以 为限制内过电压影响，规定 500kV 系统不允许超过最高工作电压的 2.02.3 倍。 5.5 屋外配电装置的布置原则 (1)母线及构架 对软母线三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。软母线可选用较大的档距， 但一般不超过三个间隔宽度，档距越大，导线弧垂越大，因而导线相间及对地距离就要增加， 长春工程学院毕业设计（论文） 17 母线及跨越线构架的宽度和高度均要加大。 (2)电力变压器 由于变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在铺有铁轨的双梁形钢筋混凝土基础上。 主变压器与建筑物的距离不应小于 1.25m，且距离变压器 5m 以内的建筑物，在变压器总高度 以下及外廓两侧各 3m 的范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油量超过 2500kg 以上时， 两台变压器之间的防火净距不应小于 510m，如布置有困难，应设置防火墙。 (3)高压断路器 按照断路器在配电装置中所占据位置，可分单列、双列和三列布置。对交差布置的 3/2 接线，宜采用三列式布置。断路器又分低式和高式两种布置，在中型配电装置中，断路器和 互感器多采用高式布置，即把断路器安装在约高 2m 的混凝土基础上，基础高度应满足：电 气设备支柱绝缘子最低裙边对地距离为 2.5m；设备间的连线对地面距离应符合 C 值要求。 (4)避雷器 避雷器也有高式和低式两种布置。110kV 及以上的阀型避雷器由于器身细长，多落地安 装在 0.4m 的基础上。磁吹避雷器及 35kV 阀型避雷器形体矮小，稳定度较好，一般采用高式 布置。 (5)隔离开关和互感器 隔离开关和互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。隔离开关的手动操动机构装 在其靠边一相基础上。 (6)电缆沟和道路 屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。为了运输设备和消防的需要， 应在主要设备近旁铺设行车道路。大型发电厂内一般均应铺设宽 3m 的环形道。屋外配电装 置内应设置 0.81m 的巡视小道，以便运行人员巡视电气设备，电缆沟盖板可作为部分巡视 小道。 6 单相 500KV 变压器保护整定计算 6.1 发电机纵差保护整定计算 BCH-2 型继电器构成的差动保护： (1)动作电流大于发电机额定电流时差动保护的动作电流,保护动作电流应躲过外部短时的最 长春工程学院毕业设计（论文） 18 大不平衡电流 即： 02697 . 0 41492. 01 . 05 . 013 . 1max 2 ditxfzqK jsbpKd IfKKK IKI 式中 ：可靠系数（采用 1.3）KK ：计算不平衡电流jsbpI ：考虑非周期分量影响的系数，当保护采用 BCH-2 型继电器时，fzqK ；1fzqK ：电流互感器的同型系数（采用 0.5）txK ：电流互感器的最大相对误差（采用 0.1）if ：在发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性短路电流maxdI （2）为避免保护在电流互感器二次回路断线时误动作，保护动作电流应大于发电机的最大 负荷电流。 即： efKdzIKI 式中 :可靠系数（采用 1.3）KK ：发电机的额定电流efI 取上述最大的作为保护动作电流dzI 5 .25018192453 . 1dzI 6.2 发电机过负荷保护整定计算 定时限部分按发电机长期允许的负荷电流条件下能可靠返回的条件整定 15.2377319245 85 . 0 05. 1 ef h K dzI K K I 式中 ：可靠系数(取 1.05)KK ：返回系数（取 0.85）hK ：发电机额定电流efI 经延时 315s 动作于信号 长春工程学院毕业设计（论文） 19 总总 结结 经过 13 个星期的设计，我们的设计接近了