凝汽式火电厂一次部分课程设计.doc

凝汽式火电厂一次部分课程设计1 原始资料：1.1发电厂建设规模1.1.1类型：凝汽式火电厂；1.1.2最终容量、机组的型式和参数： 2300 MW、年利用小时数为 6500h/a 1.2 电力系统与本厂的连接情况1.2.1 发电厂在电力系统中的作用与地位：地区电厂；1.2.2 联入系统的电压等级 220 KV；1.2.3 电力系统总装机容量18000 MW、短路容量20000 MVA；1.2.4 发电厂在系统中所处的位置、供电示意图50 35 30 35 40 50 45 30 km 35 50 40 30 1.3 电力负荷水平：1.3.1 500KV电压等级：架空线 5 回，级负荷，最大输送320 MW, 最小输送280 MW, Tmax=6500 h/a ,cos =0.9 ；1.3.2 220KV电压等级：架空线10回，级负荷，最大输送220 MW，最小输送180 MW, Tmax= 6000 h/a ,cos =0.9 ；1.3.4 厂用电率： 7 %1.4 环境条件1.4.1 当地年最高温度 38 ，年最低温度 -15 ，最热月平均最高温度 32 ，最热月平均最低温度 21 ，1.4.2 当地海拔高 50 m；1.4.3 当地雷暴日 40 日/年；1.4.4 气象条件无其他特殊要求。2 设计任务2.1 发电厂电气主接线设计； 2.2 厂用电设计；2.3 短路电流的计算； 2.4 主要电气设备的选择。3 设计成果3.1 设计说明书、计算书一份； 3.2 图纸一张。目 录1电气主接线.11.1 系统与负荷资料分析11.2主接线方案的选择21.3 主变压器的选择与计算41.4厂用电接线方式的选择72短路电流的计算82.1短路计算的一般规则82.2短路电流的计算92.3短路电流计算表123电气设备的选择133.1电气设备选择的一般规则133.2电气设备选择的条件133.3电气设备的选择153.4主接线中设备配置的一般原则183.5电气设备选择的结果表194配电装置214.1配电装置选择的一般原则214.2配电装置的选择及依据225结束语23附录：短路计算24附录：电气设备的校验27参考文献29设计总图1、电气主接线 1.1系统与负荷资料分析（1）工程情况由原始资料可知，。本设计根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为18000MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台300MW机组，总容量占相联电力系统总容量的*100%=3.33%,没有超过电力系统检修备用容量8%15%和事故备用容量10%的要求，这说明了该火电厂在未来电力系统中的不占主导作用和地位，主要是负责地区供电，而且年利用小时数为65005000,又为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，因此该电厂的电气主接线要求有较高的可靠性。该发电机端额定电压为20KV，电厂建成后以6KV电压供+给本厂负荷，厂用电为7%。以220KV电压等级供给系统，架空线10回，属于I级负荷，最大输送220MW，最小输送180MW，Tmax6000h/a；并以500KV电压等级供给负荷，架空线5回，也属于I级负荷，最大输送320MW，最小输送280MW，Tmax6500h/a。并且本设计需要做到的技术指标要求保证供电安全、可靠、经济。（2）电力系统情况该发电厂在电力系统中的作用与地位为地区电厂，地区电厂靠近城镇。电力系统总装机容量为18000 MW，短路容量为20000MVA。该发电厂联入系统的电压等级为220KV。(3)负荷分析该发电厂有两个电压等级，其负荷分析分别如下 ：220KV电压等级：有架空线10回，即10回出线，负荷类型为一级负荷，最大输送220 MW，最小输送180MW，最大负荷小时数为6000 h/a，功率因数为0.9。500KV电压等级：有架空线5回，即,5回出线，负荷类型为一级负荷，最大输送320 MW，最小输送280MW，最大负荷小时数为6500h/a，功率因数为0.9。由于两个电压等级所联负荷均为一级负荷，且最大负荷小时数为6000 h/a，故对主接线的可靠性要求很高。（4）环境情况由原始资料可知，当地海拔高50m，故可采用非高原型的电气设备；当地年最高温度为38度，年最低温度为-15度，最热月平均最高温度为32度，最热月平均最低温度为21度，气象条件无其他特殊要求。（5）设备情况原始资料中给出了两台发电机的容量，这里对单台300 MW发电机设备的型号进行选择。根据原始资料中给出了发电机的容量，课选择出发电机的型号，选择结果如表发电机代号发电机型号额 定电 压(KV)额定功率(MW)功率因数同步电抗瞬变电抗超瞬变电抗台数G-1G-2QFSN-300-2203000.85188.5919.6818.92型号含义； 22极 300额定容量 N氢内冷 F发电机 Q汽轮机 S水内冷1.2主接线方案的选择 （1） 、拟定可行接线方案在了解了基本接线方式，以及根据对所有资料的分析的基础上初步拟定方案 并依照对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，确定如下方案： 首先我们要从可靠性、灵活性以及经济性多个层面考虑，我们所设计的供电系统是否符合要求，可靠性要求我们在断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。灵活性要求主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。在检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的 供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。经济性上要求我们要节省投资，主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备以节省二次设备和控制电缆。方案一：300MW发电机G-1，G-2通过双绕组的变压器与220kv母线相连，220kv电压级出线为10回，因此其供电要从分考虑其可靠性，所以我们采用双母线接线。这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。有原始资料可知发电机不与500KV的母线相连，故在220KV，500KV及厂用电6KV的三个等级上采用的联络变压器为三相三绕组变压器相连，500母线采用双母接线，6KV母线采用单母分段接线。方案二：有方案一，我们很容易想到220kv母线采用双母带旁路连接，500kv母线采用双母线连接，6KV母线采用单母分段连接。（2） 、比较并确定接线方案在所实现的目的要求相差不大的情况下，采用最小费用法对拟定的两方案进行经济比较，两方案中的相同部分不参与比较计算，只对相异部分进行计算，计算内容包括投资，年运行费用。很容易知道当采用双母带旁路的时候，必须多增加较多断路器和隔离开关，这在稳定的可靠性，及经济上都是不具有优势的，因此采用方案一。如下1.3 变压器的选择与计算 1.3.1 变压器的选择一、主变压器的选择原则:(1) 为节约投资及简化布置，主变压器应选用三相式。(2)为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。在计算通过主变压器的总容量时，至少应考虑5年内负荷的发展需要，并要求：在发电机电压母线上的负（荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统；发电机电压母线上最大一台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。（3） 在高、中系统均为中性点直接接地系统的情况下，可考虑采用自耦变压器。当经常由低、高压侧向中压侧送电或由低压侧向高、中压侧送电时，不宜使用自耦变压器。（4） 对潮流方向不固定的变压器，经计算采用普通变压器不能满足调压要求是，可采用有载调压变压器。二、 厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为： （1）变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。 （2）变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。 （3）厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台高压厂用工作变压器容量相同；低压厂用设备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。1.3.2 确定变压器台数及容量（1） 、台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，所以不设发电机母线，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，300WM发电机组的主变压器选用两绕组变压器2台。向本厂供电变压器选用三相式两绕组变压器2台，厂用备用电源选用两绕组变压器1台，三个电压等级的母线之间的母连变压器选用三项三绕组变压器。（2）、容量：单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10的裕度选择，为 发电机容量； 通过主变的容量 厂用电： 发电机的额定功率， 厂用电率，单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10的裕度选择。发电机G-1、G-2的额定容量为300MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为： =361MVA因此可选取360MVA经计算后选取变压器如下:300MW发电机组所选变压器型号为：SFP7-360000/220 两台母线间变压器选择三个等级母线间的变压器型号为：SFPS-240000/220 一台厂用变压器选择 与300MW发电机组相连的厂用变压器型号为：SFF7-40000/20 两台厂用备用电源变压器型号为：SFPFZI-40000/220 一台连接6KV与三绕组变压器的变压器型号为：SFF-31500/20 一台其具体参数如表3-2所示型号额定容量（KVA）额定电压空载电流（%）空载损耗（KW）负载损耗（KW）阻抗电压（UK%）高压（KV）中压（KV）低压（KV）SFP-360000/220360000200.2819086014.3SFPS-240000/220三绕组24000015.75175800高中高低中低25149SFF7-40000/20400000/2200002022.5%6.3-6.30.830225.3全穿越半穿越系数9.515.33.74SFF-31500/15与三绕组相连31500/2200006.3-6.31.4527150全穿越半穿越9.516.6SFPFZI-40000/220400006.31.257.2165.421.15变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y型和型，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。三相变压器的一组相绕组或连接成三相组的三相变压器的相同电压的绕组连接成星型、三角型、曲折型时，对高压绕组分别以字母Y、D或Z表示，对中压或低压绕组分别以字母y、d 或z表示。如果星型连接或曲折型连接的中性点是引出的，则分别以YN、ZN表示，带有星三角变换绕组的变压器，应在两个变换间已“-”隔开。我国110KV以上电压，变压器的绕组都采用Y连接。35KV以下电压，变压器绕组都采用连接。 1.4、厂用电接线的选择厂用电接线的设计原则基本上与主接线的设计原则相同。首先，应保证对厂用电负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转；其次，接线应能灵活地适应正常，事故，检修等各种运行方式的要求；还应适当注意经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。此外，在设计厂用电系统接线时还要对供电电压等级，厂用供电电源及其引接进行分析和论证。 火电厂的辅助机械多、容量大，供电网络复杂，其主要负荷分布在锅炉、气机、电气、 输煤、出灰、化学水处理以及辅助车间和公用电气部分，因此，厂用电以单母线分段接线形式合理地分配厂用各级负荷。2.3.1接线总的要求： 各机组的厂用电系统应是独立的。特别是300MW及以上机组，应做到这一点。一台机组的故障停运或者其辅助机的电气故障，不应影响到另一台机组的正常运行，并能在短时内恢复本机组的运行。 充分考虑机组启动和停运过程中的供电要求。一般均配置可靠的备用电源。在机组的启动停运和事故时的切换操作要少，并能与工作源短时并列。 厂的分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式。特别要注意对公用的符合供电影响。要便于过度，尽量少改变线路和更换设备。300MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入，向保安负荷供电。2.3.2厂用电接线方式选择从前面分散的叙述中，已经设计完了厂用电的电源来源，且充分考虑了其备用。如下2.短路电流的计算 2.1 短路电流计算目的及规则：在发电厂电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：1、电气主接线的比选。2、选择导体和电器。3、确定中性点接地方式。4、计算软导线的短路摇摆。5、确定分裂导线间隔棒的间距。6、验算接地装置的接触电压和跨步电压。7、选择继电保护装置和进行整定计算。（1）、短路电流计算条件： 1）、正常工作时，三项系统对称运行。2)、所有电流的电功势相位角相同。3）、电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。4）、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。5）、不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。6）、不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。7）、元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。8）、输电线路的电容略去不计。（2）、短路计算的一般规定：1）、验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。2）、选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。3）、选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。4）、导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。 2.2 短路电流的计算2300MW火电厂电气主接线图，和查的给出的相关参数，可画出系统的等值电抗图选取基准容量为SB=100MVA VB=VavSB 基准容量；Vav 所在线路的品平均电压 以上均采用标幺值计算方法，省去“*”。1.对于QFSN-300-2型发电机的电抗： X3=X5=0.198=0.0532. 对于主变SFP7-360000/220型变压器的电抗：X2=X4=0.143=0.043. 对于SFF7-40000/20型变压器电抗：X6=X7=0.153=0.384. 对于SFPFZI-40000/220型变压器电抗：X12=0.2115=0.535，对于SFF-31500/20型变压器电抗：X8=0.166=0.536对于三绕组SFPS-240000/220型变压器电抗：X9=0.5(0.25+0.09-0.14)=0.042X10=0.5（0.25+0.14-0.09=0.0625X11=0.5(0.09+0.14-0.25)=-0.0427. 出线回路系统电抗：X1=SB/SN=0.005 各短路点短路电流计算： 短路点的选择应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。 首先，应在两条电压等级的母线上选择两个短路计算点d1、d2。无线大功率系统的德主要特征是：内阻抗X=0，端电压U=C，它所提供的短路电流周期分量的幅值恒定且不随时间改变。虽然非周期分量依指数率而衰减，但一般情况下只需计及他对冲击电流的影响。因此，在电力系统短路电流计算中，其主要任务是计算短路电流的周期分量。而在无限大功率系统的条件下，周期分量的计算就变得简单。 如取平均额定电压进行计算，则系统的短电压U=Uav，若选取Ud=Uav，则无限大功率系统的短路电压的标幺值 无限大功率电源供给的短路电流周期分量的标幺值为 式中 XFS无限大系统功率系统对短路点的组合电抗的标幺值。 无限大功率电源提供的短路电流为 第i台等值发电机提供的短路电流为 式中SNi第i台等值发电机的额定容量，即由它所代表的那部分发电机的额定容量之和。 短路点周期电流的有名值为 则短路点冲击电流为 式中kim 、 kimLD冲击系数，表示冲击电流对周期分量幅值的倍数。 在以下的计算中，取kim =1.85；kimLD=1。 、短路计算过程如附录所示 2.3短路电流计算表表2-1 短路计算表短路点编号短路点平均电压(kv)基准电流IB(KA)分支线名称 分支 电抗 xjs 分支 额定 电流IN(KA)短路电流标么值短路电流值0s0.1s1s2s4s0s0.1s1s2s4s d1 230KV0.753无限大系统0.020.75350.00037.650300MW发电机分支0.323.353.3682.9092.2992.3062.31611.2829.7457.7027.7257.759 d2525KV0.3无限大系统0.18750.35.3331.600300MW发电机分支1.6881.470.6040.5790.6210.6210.6210.8880.8510.9120.9120.9123电气设备的选择 3.1 电气设备选择的一般规则(1) 所选设备应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；在满足可靠性要求的前提下，应尽可能的选用技术先进和经济合理的设备，使其具有先进性；(2) 应按当地环境条件对设备进行校准；(3) 所选设备应予整个工程的建设标准协调一致；(4) 同类设备应尽量减少品种；(5) 选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。 3.2电气设备选择的条件正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。4.2.1按正常工作条件选择电气设备（1）额定电压和最高工作电压 所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即UalmUsm。一般情况下，当额定电压在220KV及以下时电器允许最高工作电压Ualm是1.15UN；额定电压是330KV500KV时为1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm不会超过电网额定电压的1.1倍，因此在选择电器时一般可按电器额定电 压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择,即UNUNs。(2) 额定电流 电器的额定电流IN是指额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 Imax，即INImax。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%80%；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。(3)在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。例如：当地区海拔高度超过制造部门的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在10003500m范围内，若海拔比厂家规定值每升高100m，则电器允许最高工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采取高原型电器，或采用外绝缘提高一级的产品。对于110KV及以下电器，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下使用。当污秽等级超过使用规定时，可选用有利于防污的电瓷产品，当经济上合理时可采用屋内配电装置。我国目前生产的电器使用的额定环境温度为40，如周围环境温度高于40（但60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于+40时，额定电流可增加0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。4.2.2 按短路状态校验(1) 短路热稳定校验 短路电流通过电器时,电器各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为 ；式中为短路电流产生的热效应，、t分别为电器允许通过的热稳定电流和时间。(2) 电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的条件为iesish，IesIsh；式中ish、Ish分别为短路冲击电流幅值和有效值，ies、Ies分别为电器允许的动稳定电流的幅值和有效值。电气设备的具体选择与动稳定校验和热稳定校验过程见附录II3.3电气设备的选择1. 高压断路器和隔离开关的选择(1) 断路器的种类和形式的选择因为110KV侧有8回出线，220KV侧有12回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择SF6断路器。(2) 额定电压的选择220KV侧: =1.1220KV=242KV500KV侧: =1.1500KV=550KV(3) 额定电流的选择220KV侧: =1.052001000/2200.9=0.686KA500KV侧: =1.052001000/5000.9=KA(4) 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,为了简化计算可应用此暂态电流I进行选择,即I。220KV侧: I=17.007KA500KV侧: I=7.214KA(5) 短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即。220KV侧: =1.917.007=45.698KA 110KV侧: =1.97.214=19.37KA器件选择结果记入表4.1表4.42、电压互感器的选择电压互感器的选择和配置应按下列条件：( 1 )型式：620KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35KV110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器；220KV级以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求，一般采用电容式电压互器。在需要检查和监视一次回路单项接地时，应选用三项五柱式电压互感器或具有第三绕组的单项电压互感器。（2）准确等级：电压互感器影子哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下：用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，共所有计算的电度表，其准确等级要求为0.5级。供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为级。用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为级即可。在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。3、电流互感器的选择电流互感器的选择和配置应按下列条件：（1） 型式：电流互感器的型时应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。（2） 一次回路电压：（3） 一次回路电流：（4） 准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。（5） 二次负荷：互感器按选定准确级所规定的额定容量应大于或等于二次侧所接负荷，即 =+ 式中，、分别为二次侧回路中所接仪表和继电器的电流线圈电阻（忽略电抗）；为接触电阻，一般可取0.1；为连接导线电阻。（6） 动稳定： 内部动稳定校验式为： 或 式中 、电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数，有制造厂提供。 外部动稳定校验式为： 0.51.7310-7 (N) 式中 作用于电流互感器瓷帽端部的允许力，有制造厂提供； 电流互感器出现端至最近的一个母线支柱绝缘子之间的跨距； a相间距离； 0.5系数，表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。（7）热稳定：电流互感器热稳定能力常以1s允许通过的热稳定电流或一次额定电流的倍数来表示，热稳定校验式为： 或 ()2 3.4 主接线中设备配置的一般原则 1 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及以上大机组与双绕组变压器的单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。（2）在出线上装设电抗器的610KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。（3）接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。（4）一台半断路器接线中，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。 (5）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。（6）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则不必装设隔离开关。2 电压互感器的配置（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。（2）6220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感顺的情况和需要确定。（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。（4）当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。（5）发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。3电流互感受器的配置（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器；发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。（4）一台半断路器接线中，线路一线路串可装设四组电流互感器，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可以利用时，可装设三组电流互感器。3.5 电气设备选择结果表表3.1 220 KV侧的断路器选择220KV侧计算值项目LW6220UNs220KVUN220KVImax648.5AIN3150AI17.007KAINbr50KAIsh45.698KAINcl125KAQk714.712(KA)2sIt2t7500(KA)2sIsh26.531KAies125KA表3.2 500 KV侧的断路器选择110KV侧计算值项目LW11500UNs500KVUN500KVImax1297AIN16003150AI37.214KAINbr40/31.5KAIsh96.116KAINcl100/80KAQk3207.176(KA)2sIt2t402 3=4800(KA)2sIsh56.554KAIes100/80KA 表3.3 220 KV侧的隔离开关选择220KV侧计算值项目GW6220DUNs220KVUN220KVImax648.5AIN1.0KAQk714.712(KA)2sIt2t1764(KA)2sIsh26.531KAies50KA 表3.4 500 KV侧的隔离开关选择110KV侧计算值项目GW4500DUNs500KVUN500KVImax1297A IN2.0KAQk3207.176(KA)2sIt2t6400(KA)2sIsh56.554KAies100KA表3.5 各部分电压互感器的选择项目型号一次/KV二次/V剩余电压绕组/VImaxA110KVJCC1M-110110/30.5100/30.51001297A220KVJCC5-220220/30.5100/30.5100648.5A主变压器侧JDZ8-3535100100/发电机出口端JDZ6-2020100100/表3.6 各部分电流互感器的选择项目 型号额定电流比/A短时热稳电流/KA额定动稳电流/KA满匝额定输出/VA准确 级110KVLCWB6-1102300/5 31.5 80 500.2220KVLCWB7-2202600/1221 255 40 0.2主变压器LZZB7-35800/5 31.5 80 50 0.2发电机出口LDZJ1-101500/5 80 163 40 0.24 配电装置4.1 配电装置选择的一般原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断假冒新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。 火力发电厂及变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求。（1）节约用地：我国人口众多，但耕地不多，因此用地是我国现代化建设的一项带战略性的方针；（2）运行安全和操作巡逻方便：配电装置要整齐清晰，并能在运行中满足对人身和设备的安全要求。使配电装置 一旦发生事故时，也能将事故限制在最小范围和最低程度，并使运行人员在正常的操作和处理事故中不致发生意外，以及再次维护中不致损害设备；（3）便于检修和安装：对各种形式的配电装置，都要妥善考虑检修和安装的条件；（4）节约三材，降低造价：配电装置的设计还应采取有效措施，减少三材消耗，努力降低造价。 1. 总的原则 高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检查、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。 火力发电厂及变电所的配电装置形式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行，检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。2. 基本要求 1.配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和经济技术政策,如节约土地。 2.保证运行可靠按照系统和自然条件,合理选择设备,在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。 3.便于巡视、检修和操作。 4.在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。 5.安全和扩建方便。3. 基本步骤 1.根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式； 2.拟定配电装置的配置图； 3.按照所选的外形尺寸、运行方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计手册，设计绘制配电装置的平、断面图。 配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。4.2配电装置的选择及依据配电装置的型式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜、节约用地，并结合运行及检修要求通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中，35KV及以下的配电装置宜采用屋内式；110KV及以上多为屋外式。普通中型配电装置国内采用比较多，广泛用于110500KV电压级，在这方面我国已经有丰富的经验。配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。设计配电装置中带电导体之间和导体之间对接地构架的距离时还要考虑：软绞线在短路电动力、风摆、温度等作用下使相间及对地距离的减小，隔离开关开断允许电流是不致发生相间和接地故障，降低大电流导体附近铁磁物质的发热，减小110KV及以上带电导体的电晕损失和带电检修等因素。工程上采用的距离，详见设计手册所列的数值。本设计的地理环境较好，没有地震，雷暴日也很少，且没有明显的环境污染，所以综合所有条件和技术，选用中型配电装置。结束语课程设计已结束，通过对凝汽式地区发电厂一次部分的设计，我对发电厂电气部分有了更深刻的了解、掌握，初步学会了如何运用理论知识设计实际中需要的设备，即初步学会了把理论转化为实践。在此次设计中要求我们画电气主接线图，我们深知电气主接线图是电气技术人员和电气工人分析实际机械设备电路的蓝图。这次设计要求我们自己设计、绘制电气主接线图，这对我们来说既是一种挑战，也是一次练兵。我们对AutoCAD软件理论知识只学习了几个学时，上机练习也只去过三次。这次要求用AutoCAD软件画图着实有点难度。通过这次设计，使我对AutoCAD软件的应用有了更多的了解。对于我们学习工科的学生来说，深知学习知识必须是理论指导实践，实践验证理论。通过此次设计使我加深了对发电厂电气部分这门学科的认识，对主接线方案的选择、主接线的连接方式、主变压器、联络变压器及各配电装置的选择都有了一定的了解，也同时加深了我对学习该学科兴趣。通