国产子午胎LCZ-3(A)型两鼓成型机的主电机系统改造设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：24912207
类型：共享资源
大小：694.94KB
格式：RAR
上传时间：2019-11-18
上传人：遗****
认证信息
个人认证
刘**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
19
积分
- 关 键 词：
-
国产
子午
LCZ
型两鼓
成型
电机
系统
改造
设计
- 资源描述：
-
国产子午胎LCZ-3(A)型两鼓成型机的主电机系统改造设计,国产,子午,LCZ,型两鼓,成型,电机,系统,改造,设计
- 内容简介：
-
河南理工大学本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师： 王玉梅 职称： 副教授 所在院（系）： 电气工程与自动化学院 教研室（研究室）： 电气工程 题 目焦作电厂110KV一次系统设计学生姓名余小闯专业班级电气032班 学号03010050一、选题质量：（主要从以下四个方面填写：1、选题是否符合专业培养目标，能否体现综合训练要求；2、题目难易程度；3、题目工作量；4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度）1、本选题是对发电厂110KV一次系统的设计，符合电气专业培养目标，同时能体现本专业综合训练要求。2. 题目难易程度适中，着重于基础知识的联系和灵活运用。3. 题目需要查阅大量原始资料，既有以前学过的课本知识又有相关的技术资料、专业书籍，并且需要大量计算，工作量较大。4、本设计主要是针对焦作电厂110KV一次系统，主要包括电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择及其校验等。在电厂现状基础上有所创新，设备选择更符合要求，更能满足发电厂的可靠、经济、合理运行。二、开题报告完成情况：开题报告已完成并上交到导师处，目前正按着开题报告的流程，按部就班的进行着本课题的设计工作。三、阶段性成果：通过这一阶段的准备和思考，以及到现场的实习，学习了许多新知识，对设计又有了新的认识，进一步明确了设计的目的和意义；设计思路已经明晰，论文的整体结构已经成型，并完成了主要部分：电气主接线方案已确定（双母带旁母）、短路电流计算（发电机出口处K1和110KV母线短路K2两个短路点）、电气设备的选择。四、存在主要问题：1、 短路电流计算中某些参数的选择有待斟酌，计算过程需要再审查。2、 设计中所用到的焦作电厂110KV一次系统图尚未完成。3、 需要对收集的技术资料进行整理，对所做好的内容进行修正。4、 论文尚需要在导师帮助下进行必要的修改和完善，以达到条理清晰明确，最终定稿。五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面的评语指导教师： （签名） 年 月 日2河南理工大学毕业设计（论文）说明书目录目录前言11. 绪论 21.1 国内外研究及发展现状21.2 焦作地理情况31.3 焦作电厂基本情况31.4 本课题的研究任务42. 电气主接线设计及变压器选择62.1 电气主接线设计原则62.2 电气主接线设计的基本要求62.3 电气主接线方案的确定72.3.1 对原始资料的分析 82.3.2 110kV 电气主接线82.3.3 发电机变压器组电气主接线 102.4 变压器的选择112.4.1 主变压器的选择 112.4.2 厂用变压器的选择 143. 短路电流计算153.1 短路电流计算的目的及短路电流计算条件153.2 电抗标幺值的计算153.3 短路电流计算173.3.1 发电机端短路（K1 点）183.3.2 110kV 母线短路（K2 点）19河南理工大学毕业设计（论文）说明书4. 电气设备的选择 214.1 电气设备选择的一般条件214.2 电气设备选择244.2.1 断路器的选择 244.2.2 隔离开关的选择 264.2.3 发电机侧负荷开关和隔离开关的选择 284.2.4 电流互感器的选择 304.2.5 电压互感器的选择 314.2.6 发电机电压互感器和电流互感器的选择 324.2.7 避雷器的选择 334.2.8 110kV 架空输电线的选择344.2.9 110kV 母线的选择374.2.10 发电机出口母线的选择 394.2.11 110 kV 母线支柱绝缘子414.2.12 发电机侧母线支柱绝缘子 425. 配电装置435.1 配电装置的设计原则与设计要求435.1.1 配电装置的设计原则 435.1.2 配电装置的设计要求 435.2 配电装置的设计44结束语46致 谢47参考文献48河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘要摘要本设计主要是针对焦作电厂的 110kV 一次系统，概述了焦作电厂设计的基本过程和基本方法。第一章概括介绍了国内外电力工业的研究及发展现状和焦作电厂的基本情况，为后几章提供所需的基本资料。第二章是电气主接线和电气设备的选择，根据焦作电厂的原始资料拟定了主接线方案，确定发电机、主变压器、高压厂用变压器和高备变压器的容量和型号。发电厂电气主接线是发电厂电气设计的主体，与电厂运行的可靠性、经济性要求等密切相关，对电器选择和布置，继电保护和控制方式等都有较大的影响。第三章对焦作电厂一次系统做了短路电流计算，为后面设备的选型提供了依据。第四章是一次系统电器设备的选择，并在正常工作条件下和短路条件下对其进行校验。第五章是针对配电装置的设计，同时也是对前几章内容的综合概括。随着国民经济和科学技术的发展，发电机单机容量在不断扩大，这就对电厂的主接线形式和配套设备提出了更高的要求，同时也要求发电厂做到可靠、经济、合理地运行，满足人们对电能的基本需求。关键词：关键词：一次系统 主接线 短路电流计算 电气设备 配电装置河南理工大学毕业设计（论文）说明书AbstractThis design is to aim at making one subsystem of Jiaozuo power station 110 kV mainly. Chapter 1 has generalized to introduce research of domestic and international electric power industry and present conditions and basic circumstance of Jiaozuo power station that is basic data needed by several chapters later. Chapter 1 is a choice that connects line and the electricity equipments. According to the original data of Jiaozuo power station to draft connect line form, capacities and model numbers of generators, main transformers, the transformer the high pressure used by an factories, high the capacity transformers used in case. Connects the line is body of designs the power plant,. Credibility and economy standard of power station is closely related, it has bigger influence to choice and arrangement of the electric appliances, to the way of protection and control, etc. According to the technique data of chapter 2, do short-circuit electric current calculation of subsystem in chapter 3, provides base for the behind equipments. The choice of the subsystem in Chapter 4, its carry on check electric of appliances equipments under the condition of normal hot-circuit condition. Chapter 5 is aim to the design of the power distribution equipment. Also is the summary of before part.Along with the development of science and technology, single machine capacity of generator is extending continuously, it needs higher requests to connect the line form and the kit equipments of the power station, also request the power plant to attain the credibility, economy, reasonable movement, also satisfy the peoples basic need that is the electric power.Keywords：the main system，forms of main connected lines, short-circuit calculation，electrical equipments, the power distribution equipments河南理工大学毕业设计（论文）说明书1前言前言在高速发展的现代社会中，电力工业是国民经济的基础，在国民经济发展中的作用已为人所共知，它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展，同时也极大地影响着人民的物质和文化生活水平的提高，影响着整个社会的进步。国民经济的发展和人们生活水平的提高对电能的需求量也大大增加,因此，电能生产与消耗增加的同时，更加要求在自力更生的基础上发展我国的电力工业。同时，为了减少传输损耗，特别是为了保证电力系统运行的安全稳定性，应尽可能地做到各大区电力系统发电功率与受电负荷的平衡。近年来由于电力需求旺盛，为了满足人们生活的基本需要，各地纷纷上马了新的电厂。在新建的电厂中，多数是火电机组。从目前在建规模的结构来看，火电比重较大的局面今后很长时期可能不会有所改变。因此，大规模电厂将逐渐兴起，取代容量小，效率低，污染严重的小型发电厂。本设计的对象是焦作电厂 110kV 一次系统，焦作电厂的设计与建设过程对我们以后的工作和学习有十分重要的意义和参考价值。河南理工大学毕业设计（论文）说明书21. 绪论绪论1.1 国内外研究及发展现状国内外研究及发展现状在 2005 年全国电力工业快速平稳发展，电力供需形势总体有所缓和的基础上，2006 年电力建设速度继续加快，新增电源机组容量创历史最高水平，电网建设取得长足进展。继 2005 年全国电力装机突破 5 亿千瓦，在不到一年的时间内，全国电力装机再上新台阶，突破了 6 亿千瓦。同时首批国产超超临界百万 kW 机组相继投运，标志着我国电力工业技术装备水平和制造能力进入新的发展阶段。电网建设方面，1000 千伏交流特高压试验示范工程和云南至广东800 千伏特高压直流输电示范工程奠基仪式已分别举行，标志着交、直流特高压试验示范工程建设已拉开帷幕。 从电力生产情况看，全国发电量达到 28344 亿千瓦时，同比增长13.5%。随着大批电源项目的相继建成投产，电力供需形势进一步缓和。2006 年，全国加快电源结构调整，优化节能环保经济调度，陆续关停凝汽式燃煤小机组和老小燃油机组，加大科学、精细和对标准管理实施力度，电力行业节能降耗取得持续进展。2006 年全国供电煤耗为 366g /kW时，比 2005 年降低 4g/kW 时；电网输电线路损失率比去年减少 0.13 个百分点，降为 7.08%。 电力基建方面，2006 年全国基建新增投运的发电装机 10117 万千瓦，其中水电 971 万千瓦，火电 9048 万千瓦，风电 92 万千瓦；基建新增投运的 220 千伏及以上输电线路回路长度 3.51 万公里，基建新增投运的 220 千伏及以上变电设备容量 15531 万千伏安。 2006 年，在党中央、国务院的正确领导下，在共创和谐电力目标的指引下，通过广大电力职工的共同努力，全国电力工业继续保持快速平稳发展，为 2007 年国民经济和社会又好又快的发展目标提供了坚实的基础。现在，电力工业在国际上发展迅速,其发展的特点是采用大容量发电机组(单机容量 2001300MW),超高压输电线路(最高已达 1000kV)和巨河南理工大学毕业设计（论文）说明书3大的水、火、核电联合电力系统。虽然，我国的电力工业目前已居世界前列，但与发达国家相比仍有一定的差距，今后还有待奋力追赶。就国民经济建设的情况来看，电力工业仍未能满足工农业生产和人民生活对用电的需求，有的地区缺电还比较严重，还将会阻碍国民经济的稳步发展。因此，我国必须加速电力工业的发展，以推动整个国民经济持续、稳步、快速地发展。1.2 焦作地理情况焦作地理情况焦作电厂位于河南省焦作市，眦邻郑州市，洛阳市，新乡市等城市，焦作电厂所在地的土质为砂质粘土，其冻土厚度 0.30m。常年主导风向为西北风，最大风力级数为西北风 8 级。气候情况四季分明，其年最高气温：=37，最热月室内最高气温月平均：=30。maxCC1.3 焦作电厂基本情况焦作电厂基本情况焦作电厂隶属于河南省电力公司，始建于 1905 年，现总装机容量132 万 kW，职工 3581 人，是华中电网的主力发电厂之一，国家特大型企业。1992 年以来，该厂连年完成各项经营指标，6 台机组累计完成发电量 915 亿千瓦时，超计划发电 22.75 亿千瓦时，创产值 97.5327 亿元，为焦作地区乃至河南省及整个华中地区的经济发展做出了卓越的贡献。1#到 6#发电机均采用东方电机厂制造的汽轮发电机，同轴交流励磁机和稀土钴永磁发电机组，1998 年后经增容改造，发电机额定功率由 200 MW，增为 220MW，同时也更换了幅励磁机。焦作电厂原始资料：（1）装机容量：6 台，6X220MW，UN =15.75kV，cos=0.85。发电机额定运行参数如表 1-1 所示。（2）机组每年利用小时为：Tmax=7200h。（3）气象条件为年最高温度 37，平均气温 25，条件一般，无特殊要求。 （4）厂用电率占 6% 。（5）共有 6 回进线，14 回出线，主要为一类、二类负荷供电。河南理工大学毕业设计（论文）说明书4（6）有 110kV 和 220kV 两种电压等级，以承担基荷为主。（7）110kV 电压等级系统的短路容量为 4780.32kVA，220kV 电压等级系统的短路容量为 16651.45kVA。根据焦作电厂的原始资料和系统容量，焦作电厂采用 6 台单机容量为 220MW 的发电机组。表 1-1 1#，2#，3#，4#，5#，6#发电机额定运行参数参数单位型号 QFSN2202额定功率kVA220000视在功率kVA258800额定电压V15750额定电流A9487转子电压V443转子电流A1845空载励磁电流A640空载励磁电压V151满载励磁电流A1844.8满载励磁电压V442.4同步电抗%220.96暂态电抗%27.29次暂态电抗%15.63转速转/分3000频率Hz50定子接法2Y相数相3功率因数0.85焦作电厂是以煤炭作为燃料的凝汽式火力发电厂，电厂装机容量大，设备年利用率高，主要用于发电，是大型电厂。 在电力系统中主要承担基荷，因此，在电力系统中的地位和作用都较为重要，所生产的电能除直接供地方企业使用外，以升高电压送往电力系统。六台发电机均采用三绕组变压器分别接成单元接线，单元接线省去了发电机出口断路器，为了检修调试方便，在发电机与变压器之间装设了隔离开关和负荷开关。110kV 电压由于较为重要，出线较多，采用了双母带旁路母线接线。220kV 电压等级高，为了保证供电的可靠性，采用双母四分段带旁母接线。所有三绕组主变压器低压侧作为厂用电备用电源和启动电源。河南理工大学毕业设计（论文）说明书51.4 本课题的研究任务本课题的研究任务1发电厂 110kV 一次系统设计方案的比较与确定：包括发电机、主变压器的选择、接线方式的设计等。2短路电流计算：包括确定主接线的运行方式、绘制等值网、计算各短路点的三相短路电流。3选择主要电气设备：包括主变压器、厂用变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器、绝缘子、导线等的选择及其校验。4绘制焦作电厂 110kV 一次系统图河南理工大学毕业设计（论文）说明书62.电气主接电气主接线设计及变压器选择线设计及变压器选择电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。本章以电气主接线的设计为中心，从工程的观点出发，介绍对主接线的设计原则和基本要求，并最终确定焦作电厂的 110kV 电压等级的电气主接线形式采用双母线带旁路母线接线形式。最后根据发电机的单机容量，并考虑留有 10%的裕度确定主变压器的型号。2.1 电气主接线设计原则电气主接线设计原则发电厂电气主接线是发电厂电气设计的主体，它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电器选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主接线。主接线代表了发电厂电气部分主体结构，它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计直接影响电器设备运行的可靠性、灵活性，关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。因此，电气主接线的设计必须结合电力系统和发电厂的具体情况，全面分析有关因素，必须综合处理各个方面的因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济论证比较后方可合理地选择接线方案，在进行论证分析阶段，更应辨证地统一供电可靠性与经济性的关系，方能达到先进性和可靠性。2.2 电气主接线设计的基本要求电气主接线设计的基本要求发电厂主接线的基本要求是可靠性，经济性和灵活性。(1)可靠性：供电可靠性是电能生产和分配的首要任务，主接线应该满足这个要求。为了保证供电的可靠性，主接线应考虑到在事故或检修的情况下，应尽可能减少对用户供电的中断。特别重要的负荷，还应考虑设置备用供电电源。这样一来，在满足上述可靠性要求河南理工大学毕业设计（论文）说明书7的情况下，就必然增加设备和线路，使接线复杂。显而易见，提高可靠性是以增加投资为代价。由于接线复杂，会导致较复杂的操作，切换程序，有可能引起事故，反而降低了可靠性。因此，要综合考虑多种因素来对提高可靠性的措施做出合理选择。(2)灵活性：主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性。 调度时，可以灵活地投入和切除发电机，变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。检修时，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备，而不至于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。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组，变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。(3)经济性：主接线在满足可靠性，灵活性要求前提下做到经济，合理和节约。主接线应力求简单，以节省断路器，隔离开关，电流和电压互感器以及避雷器等一次设备；必要时，要能限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型电器等等。占地面积小。主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少，电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。年运行费用少。年运行费用包括年电能损耗和设备的维修费用等，应经济合理选择主变压器的容量和台数，要避免因二次变压而增加电能损耗。2.3 电气主接线电气主接线方案的确定方案的确定主接线的基本形式可概括地分为两大类：有汇流母线的接线形式 无汇流母线的接线形式；有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线河南理工大学毕业设计（论文）说明书8接线和双母线接线两大类；无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。发电厂电气主接线的基本环节是电源（发电机）、母线和出线（馈线）。发电厂的出线回路数和电源数不同，且各路馈线所传输的功率也不一样。在进出线数较多时，为了便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，起到联络作用可使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。其缺点是：有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器、隔离开关等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂。2.3.1 对原始资料的分析焦作电厂为大型电厂，其单机容量为 220MW，总装机容量为6220MW，年利用小时数为 7200h，为火电厂，在电力系统中承担基荷，从而该电厂的设计要着重考虑可靠性。由于该电厂共有 6 回进线，14 回出线回路，机组容量大，可靠性要求高，所以 110kV 母线采用双母接线或双母带旁母接线，发电机出口母线采用单元接线。2.3.2 110kV 电气主接线通过对原始资料进行分析，根据主接线的基本要求，对 110kV 一次系统的主接线形式拟定以下两种：双母线接线如图 2-1 所示：双母线接线具有两组母线 W1，W2，每一回路经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母线之间通过母线联络断路器QF（简称母联）连接。双母线接线的优点：河南理工大学毕业设计（论文）说明书9（1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关只停该回路。（2）调度灵活。各个电源和各个负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要。（3）扩建方便。向双母线的左右任何方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中不会造成原有回路的停电。双母线接线的缺点：（1）每回进出线均要多加一组隔离开关。（2）当母线故障或检修时，隔离开关做倒闸电器，容易误操作。双母线带旁路母线接线如图 2-2 所示：右图是具有专用旁路断路器 QF2 的双母线接线示意图，QS3，QS4 为线路的旁路隔离开关，在检修任一出线的断路器时，都可以由旁路断路器 QF2 及相应线路上的旁路隔离开关代替，而不必中断该回路的连续供电。双母接线有这么多的优点，在考虑经济合理配置的情况下加装旁路母线则可避免检修断路器时造成短时停电。双母带旁母接线方式运行操作方便，不影响双母线正常运行，缺点是多装了一台断路器，增加了投资和配电装置的占地面积。且旁路断路器的继电保护为适应各回路出线的要求，其整定也较复杂。根据以两种接线方式的优缺点，现初步确定发电厂的 110kV 电压等级的电气主接线形式采用双母线带旁路母线接线形式。110kV 电压等级采用双母线带旁路母线接线能保证母线在发生故障时，仍有一段母线正河南理工大学毕业设计（论文）说明书10常工作，经过实践证明可提高供电的可靠性，并且具有经济性和可靠性，能够提供给重要的负荷七回馈电线路，保障社会生产生活的正常进行。并且两个电压等级采用双母线带旁路母线分段接线形式，虽然在初期投资上进行较大的投入，但随社会生产的发展，并根据 510 年规划的发展可以进行扩建。2.3.3 发电机变压器组电气主接线没有汇流母线的接线，其最大的特点是使用断路器数量最少，一般采用断路器数都等于或少于出线回路数，从而结构简单，投资小，一般在 6220kV 电压等级电气主接线中广泛采用。常见有以下几种形式：a.单元接线；b.角形接线；c.桥形接线。其中单元接线常用于发电厂中。单元接线如图 2-3 所示： 发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机变压器组，称为单元接线。它具有接线简单，开关设备少，操作简便，以及因不设发电机电压母线，使得在发电机和变压器低压侧短路时，短路电流相对于具有母线时，有所减小等特点。如图所示发电机和三绕组变压器组成的单元接线。扩大单元接线如图 2-4 所示：为了减少变压器台数和高压侧断路器数目，并节省配电装置占地面积，在系统允许时将两台发电机与一台变压器相连接，组成扩大单元接线。这种接线简单，使用设备最少。线路故障或检修时，变压器停运；反过来，变压器故障或检修时，线路停电。适用于只有一台变压器和一回线路时或当发电厂内不设高压配电装置，直接将电能送至系统枢纽变电站时的情况。焦作电厂有 110kV 和 220kV 两种电压等级，发电机发出的电能通过在满足本地企业对电能需求的情况电能按负荷分配直接送往两级电压系统，河南理工大学毕业设计（论文）说明书11其电能主要以升高电压送往电力系统。发电机容量较大，出线回路数又多，为了减少故障，为了提高供电的可靠性，通过经济计算比较，可靠性计算比较，选用桥行接线运行方式增加了投资，从经济性来说是不太符合实际情况的。根据焦作电厂输送容量大小，电压等级，出线回路数以及在电力系统中的位置和重要作用，最终确定为发电机变压器单元接线运行方式。2.4 变压器的选择变压器的选择在发电厂中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为变压器。变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统 510 年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。变压器容量的选择应遵循以下原则：(1)应尽量采用三相变压器。(2)容量为 200MW 及其以上的发电机与变压器为单元接线时，按发电机额定容量扣除本机组厂用负荷，留有 10%的裕度且变压器绕组的温升在标准环境温度或冷却温度下不超过 55。C2.4.1 主变压器的选择发电机单机容量为 220MW，考虑留有 10%的裕度，则焦作电厂选择主变压器的计算数据如表 2-1 所示。1#、2#主变压器的技术参数分别如表 2-2、表 2-3 所示。表 2-1 焦作电厂选择主变压器的计算数据发电机PN(MW)功率因数SN(MW)厂用电率（%）厂用负荷(MW)110%送出功率主变压器选择容量（MW）2200.85258.8613.2227.5240表 2-2 1#主变压器铭牌参数型号SSPS3240000/220频率50Hz额定容量240000/240000/240000kVA额定电压24222.5%/121/15.75kV河南理工大学毕业设计（论文）说明书12冷却方式强迫油导向风冷式线圈连接组别Y0/Y0/1211相数3器身约重181.5t运输重约203.5t总重约263t高压电压电流开关连接VA分接开关位置NANBNC2541005461A2A3B2B3C2C32480505592A3A4B3B4C3C42420005733A4A5B4B5C4C523595058643A5A6B5B6C5C62299006035A6A7B6B7C6C7 中压电压（V）电流（A）1210001146 低压电压（V）电流（A）157508800/5080短路损耗阻抗电压(%)运行方式容量（kVA）损耗（kW）（240000 kVA）时高压中压240000124327.6高压低压2400001016.116.56中压低压2400008229.25空载损耗 245（kW）空载电流 0.54%套管型电流互感器技术数据：互感器型号电流比准确级次负荷欧倍数10%连接端LR220B1000/50.521K11K4高压LRD220B1000/5D4292K12K4LRD110B1200/50.524K14K5中压LRD110B1200/5D4285K15K5高压中性点LRD110B600/51.023K13K2中压中性点LR35B1200/50.52.46K16K5表 2-3 2#主变压器铭牌参数型号SSPSB240000/220频率50Hz额定容量240000/240000/240000kVA额定电压242/121/15.75kV冷却方式强迫油导向风冷式河南理工大学毕业设计（论文）说明书13 线圈连接组别Y0/Y0/1211相数3器身约重179t总重约272.8t高压电压电流开关连接调压范围%VA分接开关位置NANBNC + 52541005461A2A3B2B3C2C3 + 2.52480505592A3A4B3B4C3C4额定2420005733A4A5B4B5C4C5 2.523595058643A5A6B5B6C5C652299006035A6A7B6B7C6C7 中压电压（V）电流（A）1210001145 低压电压（V）电流（A）电流（A）157508797.5ay bz cx短路损耗阻抗电压(%)运行方式容量（kVA）损耗（kW）（240000 kVA）时 高压中压2400001004.823.9高压低压24000090414中压低压240000726.88.67空载损耗 293（kW）空载电流 0.57%套管型电流互感器技术数据：互感器型号电流比准确级次负荷欧倍数10%出现端标志连接端 LR220B1200/50.2AE高压 LRB220B1000/5429AD1K11K22K12K23K13K2中性点 LRB110B600/5415AE7K17K2 LR110B1200/5228AE中压 LRB110B1200/5421AE4K14K25K15K26K16K2中性点 LRB35B1200/54AE8K18K2河南理工大学毕业设计（论文）说明书142.4.2 厂用变压器的选择由于厂用电率为 6%，根据 1#，2#厂用变压器各自承担的负荷则1#，2#厂用变压器的参数如表 2-4 所示。表 2-4 1#，2#高厂变铭牌数据型号SFFL331500/20相数3额定容量31500/1575015750kVA额定电压15.755%/6.36.3kV冷却方式油浸风冷连接组别/1212无吹风时容量21000/1050010500kW空载损耗35kW空载电流0.533%器身约重23.6t总重44.51t产品代码1ET.710.991.1高压电流电压开关连接VA开关位置NANBNC1653811001A2A3B2B3C2C31575011542A3A4B3B4C4C51496212153A4A5B4B5C5C6低压电压（V）电流（A）63001442套管型电流互感器技术数据：互感器型号电流比准确等级负荷 VA连接端LR35B1500/50.550高压LRB35B1500/5601K11K2 2K12K42 K12K2高压（低压 1+低压 2）在 31500 时 10.16%高压低压 1 在 31500kVA 时 18.85%高压低压 2 在 31500kVA 时 18.85%阻抗电压低压低压 2 在 31500kVA 时 36.3%高压（低压 1+低压 2）在 15750kVA 时 186kW高压低压 1 在 15750kVA 时 91kW高压低压 2 在 15750kVA 时 85kW短路损耗低压 1低压 2 在 15750kVA 时 160kW河南理工大学毕业设计（论文）说明书153.短路电流计算短路电流计算在供电系统中，出现次数比较多的严重故障是短路。所谓短路是指供电系统中一切不正常的相与相或相与地在电气上被短接。本章通过短路电流计算确定最大短路电流，为后面电气设备的选择提供依据。3.1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的及短路电流计算条件及短路电流计算条件为了保证电力系统安全、可靠地运行，在电力系统设计和分析中，不仅要考虑系统在正常状态下的运行情况，还应该考虑系统发生故障时的运行情况及故障产生的后果，短路电流直接影响电器的安全，危害主接线的运行。为了使电气设备能承受短路电流的冲击，提高电能的质量，往往通过短路电流计算选用适当容量的电气设备。短路电流计算条件： 容量和接线。按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后 510 年）；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换中可能短时并列的接线方式。 短路种类。一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按照最严重的情况计算。 计算短路点。选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。3.2 电抗标幺值的计算电抗标幺值的计算 采用近似计算法，则：取基准容量 Sb=100MVA基准电压 Ub=各额定电压平均值则基准电流 Ib= （3-1）bbUS3基准电抗 Xb = （3-2）bbIU3bbSU2六台变压器单机容量 ST=240MVA，六台发电机单机容量河南理工大学毕业设计（论文）说明书16SG=258.8MVA(1)对于 110kV 系统,系统短路电流 I1=24 kA系统短路容量 S1 =4780.32 MVA系统电抗标幺值=0.021*1X1SSb32.4780100(2)对于 220kV 系统,系统短路电流 I2=41.8kA 系统短路容量 S2=16651.45MVA 系统电抗标幺值 =0.0062X2SSb45.16651100(3)对于 1#，2#，3#，4#发电机，其次暂态电抗dX=15.63% 电抗标幺值 =0.1563=0.0604*GXdXGbSS8 .258100(4)对于 1#主变压器， 1 代表高压，2 代表中压，3 代表低压(%)=27.6 (%) =16.56 (%) =9.2521U31U32U(%)=(27.6+16.56-9.25)=17.461KU)(21323121UUU21(%)=(27.6+9.25-16.56)=10.152KU)(21313221UUU21 (%)=(16.56+9.25-27.6)=0.8953KU)(21213231UUU21=0.1746=0.0727*1TX11100(%)TbKSSU240100=0.1015=0.0423*2TX12100(%)TbKSSU240100=0.00895=0.0037*3TX13100(%)TbKSSU240100(5)对于 2#主变压器， 1 代表高压，2 代表中压，3 代表低压 (%)=23.9 (%) =14 (%) =8.6721U31U32U (%)=(23.9+14-8.67)=14.621KU)(21323121UUU21(%)=(23.9+8.67-14)=9.292KU)(21313221UUU21河南理工大学毕业设计（论文）说明书17(%)=(14+8.67-23.9)= 0.623kU)(21213231UUU21=0.1462=0.0609*1TX11100(%)TbKSSU240100=0.0929=0.0387*2TX12100(%)TbKSSU240100=0.0062=0.0026*3TX13100(%)TbKSSU240100(6)对于 3#主变压器，其短路电压=14%3KU =14%=0.0583*3TX3KUTbSS240100(7)对于 4#主变压器，其短路电压=13.8%4KU =13.8%=0.0575*4TX4KUTbSS2401003.3 短路电流计算短路电流计算 图 3-1 短路电流计算接线图 河南理工大学毕业设计（论文）说明书18图 3-2 短路电流计算电抗图 （Sb=100MVA） 3.3.1 发电机端短路（K1 点） 图 3-3 发电机端短路计算电抗图将图 3-3 进行等效变换则如图 3-4 所示。河南理工大学毕业设计（论文）说明书19图 3-4 化简后的网络则 4175.190515. 01*5563.160604. 01*1eqII发电机端口基准电流=9.4812 kA375.15108 .2583dI则发电机短路时短路电流：9.4812 16.5563dIII*11=157.0729 kA系统提供的短路电流： =9.4812 19.4175eqIdeqII*=184.2175 kA则，因此，在对母线选型时，以最大短路电流为短路电1IeqIeqI流进行动稳定，热稳定校验。则发电机端口的冲击电流= =184.21751.9shIpmshIK2=494.9187 kA3.3.2 110kV 母线短路（K2 点） 图 3-5 110kV 母线短路电流计算电抗图河南理工大学毕业设计（论文）说明书20将图 3-5 进行等效变换则如图 3-6 所示。图 3-6 110kV 母线短路电流计算电抗图等效变换图110kV 母线上的基准电流1153100dI=0.502 kA+1413. 01* dI021. 0110.101186. 01= 69.9735 kA 则 =69.9735 0.5022I*ddII =35.1267 kA 110kV 母线短路电流冲击值 =35.1267 1.414 1.85shIpmII 2 =91.8879 kA短路电流计算结果汇总如表 3-1 所示。表 3-1 短路电流计算结果短路点短路电流标幺值基准电流（kA）短路电流有名值(kA)冲击电流(kA)K119.41759.4812184.2175494.9187K269.97350.50235.126791.8879河南理工大学毕业设计（论文）说明书214. 电气设备的选择电气设备的选择电气设备选择是电气设计的主要内容之一。本章首先概括电气设备的一般选择条件和校验条件，然后按照正常工作条件选择主要的电气设备，并按短路状态进行校验。4.1 电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件正确地选择电气设备的目的是使电气主接线和配电装置无论在正常或故障情况下，均能达到安全、经济、合理地运行。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备选择的一般要求是：(1)满足工作要求。应满足正常运行，检修以及短路和过电压情况下的工作要求。(2)适应环境条件。应按当地环境条件进行校验。(3)先进合理。应力求技术先进和经济合理。(4)整体协调。应与整个工程的建设标准协调一致，应适当考虑发展留有一定裕量。电气设备要能安全 、可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路条件来校验其热稳定和动稳定。 (1)按正常工作条件选择电气设备按当地环境条件校核电气设备在制造上分户内、户外两大类。户外设备的工作条件比较恶劣，故各方面要求比较高，成本也高。户内设备不能用于户外，户外设备可以用于户内，但不经济。此外，在选择电气设备时，还应根据不同环境条件考虑防水、放火、防腐、防尘、防爆以及电气设备安装地点的小环境，如气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等条件进行选择。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。河南理工大学毕业设计（论文）说明书22我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度为 40，如周围环境温度高于+40而低于+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，环境温度每降低 1，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%。额定电压和最高工作电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，通常高于电网的额定电压，故所选电气设备的允许最高工作电压不得低于所接电almU网的最高运行电压，即：smU (4-1)almUsmU一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在 220kV 及以下时为1.15；而实际电网的最高运行电压不超过一般不超过 1.1，因NUsmUNsU此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压不低于装置地点的电网额定电压的条件选择，即：NsU (4-2)NUNsU我国普通电气设备额定电压的标准是按照海拔 1000m 设计的。如果使用在高海拔地区，应选用高海拔产品，或采取某些必要的措施增强电气绝缘，方可使用。额定电流和最大长时允许电流电气设备的额定电流是指在额定周围环境温度下，电气设备的NI0长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工NI作电流，即：maxI (4-3)NImaxI由产品生产厂家规定，我国普通电气设备的额定电流所规定的环0境温度为+40。如果设备周围最高环境温度与规定值不符时，应对原C有的额定电流值进行修正。修正方法如下：当环境最高温度低于规定的时，每低 1载流量可提高 0.5%，但0C总提高量不得超过 20%。当环境最高温度高于，但不超过 60时，长时允许电流按下式0C河南理工大学毕业设计（论文）说明书23修正： = (4-4)alINIoaloal式中 设备允许最高温度，；alC环境最高温度，取平均月最高温度，；oC修正后的长时允许电流。alI修正后的长时允许电流应大于或等于回路的长时工作电流。即： alII(2)按短路情况校验按正常情况选择的电气设备是否能经受住短路电流电动力和热效应的考验，还必须进行校验。在选择电气设备时，除按一般条件进行选择外，还应根据它们的特殊工作条件提出附加要求。短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定的条件为：= (4-5)rwIkkrwtIt式中 、额定热稳定电流及作用时间；rwIrwt、最大稳定短路电流及作用时间。kIkt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：或者esishiesIshI式中 、短路冲击电流幅值及其有效值；shishI、通过电气设备的动稳定电流幅值及有效值。esiesI技术规范规定对下列情况不进行动、热稳定性的校验： 用熔断器保护的电气设备，可不校验热稳定。 用限流电阻保护的电气设备和导体，可不校验动稳定。河南理工大学毕业设计（论文）说明书24 装电压互感器回路的裸导体和电气设备不校验动、热稳定。(3)短路计算时间校验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理地确定短路计算时间。验算热稳定的计算时间为继电保护时间和相应断路器的全开断时间ktprt之和。abt即：=+ (4-6)ktprtabt而：=+ (4-7)abtintat式中 断路器全开断时间；abt后备保护动作时间；prt断路器固有分闸时间；int断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为at0.04s0.06s，对和压缩空气断路器约为 0.02s0.04s。6SF开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故断路器的开断时间应为主保护时间和断路器的固有分闸时间之合。brt1prt即：=+ (4-8)brt1prtint对于无延时保护，为保护启动和执行机构执行时间之和。1prt4.2 电气设备选择电气设备选择4.2.1 断路器的选择高压断路器是主系统的重要设备之一，高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。其最大特点是能开断电路中的负荷电流和短路电流。110kV 高压断路器，一般选用电磁操动机构或液压操动机构，其型式根据所选断路器的合闸功率而定，在本设计中采用液压操动结构。在焦作电厂 110kV 一次系统设计中采用 LW6110 型 SF6断路器，其技术参数如表 4-1 所示。(1)按正常情况进行校验河南理工大学毕业设计（论文）说明书25表 4-1 LW6110 型 SF6断路器的技术参数 型号参数LW6110额定工作电压/kV110最高工作电压/kV126额定频率/Hz50额定电流/A3150额定开端电流/kA40/50热稳定电流（峰值）/kA125热稳定电流（3s）/kA50分闸时间/ms30合闸时间/ms90全开断时间/ms50金属短接时间/ms605SF 气体额定气压（20 C）/MP60a0.4/0.6年漏率1%分闸线圈额定电压、电流220V/110V1.1A/1.5A合闸线圈额定电压、电流220V/110V1.1A/1.5A对于电压情况：UN =110 kVUNS=110 kV 符合条件对于电流情况：110kV 母线上的最大长时间持续电流为：=1322.7 Amax1.053TNSIU240 1.053 110则： =3150A=1322.7A 符合条件NImaxI在该地区最热月室内最高气温月平均=30=37，mnCmC由产品生产厂家规定。我国普通电器的额定电流所规定的环境温度为0河南理工大学毕业设计（论文）说明书26+40。由于该发电厂配电装置布置是在室内，并且该地区最热月室内C最高气温月平均：=30，所以在这里并不对电流情况进行修正。mnC 对于开断电流情况：由于 LW35126W 型 SF6 断路器开断时间较长（0.1S），非周期分量电流衰减较多，能满足国家标准规定的非周期分量不超过周期分量幅值 20%的要求，因此，可按式 校验。brIsctI在 110KV 电网电压下，断路器的开断电流即：=40 kA=35.1267 kA 符合条件brIsctI(2)按短路情况进行校验动稳定校验断路器的极限通过电流峰值 max125ikA三相短路时通过断路器的冲击电流 91.8879shikA则 符合条件maxishi热稳定电流的校验：由 110kV 出线断路器过流保护动作时间及断路器的固有分闸时间得到最大稳定的短路电流的作用时间=3s。并由热稳定电流的校验公式及kt断路器的技术参数得到：即：=35.1267*0.866=30.42kA50kA 符合条件rwIkkrwtIt4.2.2 隔离开关的选择隔离开关是发电厂常用的电器，它需与断路器配套使用。但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关的型式较多，按安装地点的不同可分为屋内式和屋外式；按绝缘支柱数目又分为单柱式、双柱式和三柱式。根据焦作电厂实际情况选用屋外布置，V 型安装方式，选用 GW5126,其技术参数如表 4-2 所示。（1）按正常情况进行校验对于电压情况：UN =110kVUNS=110kV 符合条件河南理工大学毕业设计（论文）说明书27对于电流情况：110kV 母线上的最大长时间持续电流为：=1322.7Amax1.053TNSIU240 1.053 110则： =2000A=1322.7A 符合条件NImaxI表 4-2 GW5126型隔离开关的技术参数 型号参数GW5126额定电压110 kV最高工作电压126 kV额定电流2000 A3s 短时耐受电流31.5 kA峰值耐受电流100 kA极限通过电流50 kA一分钟工频耐压185 kA雷电冲击耐压450 kA（2）按短路情况进行校验动稳定校验隔离开关的极限通过电流峰值 max100ikA三相短路时通过隔离开关的冲击电流 91.8879shikA则： 符合条件maxishi热稳定电流的校验：由 110kV 出线断路器过流保护动作时间及断路器的固有分闸时间得到最大稳定的短路电流的作用时间=3s。并由热稳定电流的校验公式及kt隔离开关的技术参数得到：即：=35.1267 0.866=30.42kA31.5 kA 符合条件rwIkkrwtIt按正常情况下和短路情况下电压、电流、动稳定、热稳定等几种方式进行校验后,可以看出：LW35126W 型 SF6断路器断路器和隔河南理工大学毕业设计（论文）说明书28GW5126离开关符合实际要求。4.2.3 发电机侧负荷开关和隔离开关的选择1发电机负荷开关根据发电机的型号和电厂的实际情况选择 FN020 型负荷开关，其技术参数如表 4-3 所示。表 4-3 FN020 型负荷开关的技术参数 型号参数FN020额定电压20 kV额定电流10 kA短时耐受电流200 kA/3s峰值耐受电流300 kA(1)按正常情况进行校验：对于一次回路电压情况：UN1 =20kVUNS=15.75kV 符合条件对于一次回路电流情况： 发电机出口母线上的最大长时间持续电流为:=9955.3 Amax1.053TNSIU258.8 1.053 15.75则： =10000 A=9955.3 A 符合条件1NImaxI(2)按短路情况进行校验动稳定校验：负荷开关极限通过电流峰值 maxi=3003=519.6kA,由短路计算知三相短路时通过负荷开关的冲击电流=494.9187kA，)3(shi即： 满足动稳定要求。maxi)3(shi热稳定校验：制造厂给出了隔离开关 t 秒内的热稳定电流thI，即在给定时间内，电流通过隔离开关时，其各部分的发热温度不会超过最thI高短时允许发热温度。因此，制造厂规定的短时允许发热量应大于短路期间短路电流所发出的热量，则此隔离开关满足热稳定要求，可表示为：河南理工大学毕业设计（论文）说明书29 eqthtItI22式中， 通过隔离开关的稳态短路电流；I 短路电流等值时间。eqt对于本设计 = =120000 kA S tIth2220032 = =118776 kA SeqtI22184.21753.52则： 满足热稳定的要求。eqthtItI222发电机隔离开关根据发电机的型号和与断路器配套的原则选择 GN23-20/10000 型隔离开关，其技术参数如表 4-4 所示。表 4-4 GN23-20/10000 型隔离开关 型号参数GN23-20/10000额定电压20 kV最高工作电压24 kV额定电流10 kA热稳定电流200 kA/3S极限通过电流200 kA（有效值），510 kA（峰值） (1)按正常情况进行校验：对于一次回路电压情况：UN1 =20kVUNS=15.75 kV 符合条件对于一次回路电流情况： 发电机出口母线上的最大长时间持续电流为:=9955.3 Amax1.053TNSIU258.8 1.053 15.75则： =10000A=9955.3 A 符合条件1NImaxI(2)按短路情况进行校验动稳定校验：隔离开关的极限通过电流峰值=510kA,由短路计算maxi知三相短路时通过隔离开关的冲击电流=494.9187 kA，)3(shi河南理工大学毕业设计（论文）说明书30则： 满足动稳定要求。maxi)3(shi热稳定校验：= =162000 kA S tIth2220032 =118776 kA SeqtI22184.21753.52 则： 满足热稳定的要求eqthtItI224.2.4 电流互感器的选择 电流互感器的特点：(1)一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。(2)电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以，正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。根据经济和技术条件选用 LCB110W2型电流互感器，其技术参数如表 4-5 所示。表 4-5 LCB110W2型电流互感器的技术参数 型号参数 LCB110W2额定电压/kV110 额定一次电流/A1500 额定二次电流/A5 额定动稳定电流/kA1251S 热稳定电流/kA65 准确等级D1/D2/0.2级次组合 10P/10P/10P/0.2外形尺寸长，宽，高/mm488，464，544总重量91 注：高原防污型产品可用于级污秽及海拔 3500m 以下地区(1)按正常情况进行校验：对于一次回路电压情况：UN1 =110kVUNS=110 kV 符合条件河南理工大学毕业设计（论文）说明书31对于一次回路电流情况： 110kV 母线上的最大长时间持续电流为： =1322.7 Amax1.053TNSIU240 1.053 110则： =1500A=1322.7 符合条件1NImaxI 电流互感器用于强电系统，因此二次额定电流选用 5A。 根据焦作电厂的实际情况，电流互感器安装在户外，采用支持式安装方式，因此采用套管型电流互感器。 为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确等级不得低于所供测量仪表的准确级。对测量精度要求较高的大容量发电机，变压器，系统干线和 110KV 级宜采用 0.2 级。 (2)按短路情况进行校验 动稳定校验电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的动稳定能力 ies 或一次额定电流最大值(12NI)的倍数 Kes动稳定电流倍数表示，故内部动稳定用下式校验: ies ish 或 Kes 12NIKQ互感器的极限通过电流峰值 125esikA三相短路时通过互感器的冲击电流 91.8879shikA则 ： 符合条件esishi热稳定校验电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行，电流互感器热稳定能力以 1s 允许通过的热稳定电流 或一次额tI定电流 的倍数来表示，故热稳定电流应按下式校验： 1NItK2tI 或 （t=1S）KQ21()tNK IKQ 经计算=4225=3701.6 符合条件2tI2()kASKQ2()kAS4.2.5 电压互感器的选择电压互感器按下列使用条件选择：（1）110kV 及以上配电装置，当容量和准确等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。河南理工大学毕业设计（论文）说明书32（2）SF 全封闭组合电器的电压互感器应采用电磁式。6（3）接在 110kV 及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通信时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。根据焦作电厂的实际情况， 110kV 出线上选用 YDR-110 型号的电容式电压互感器。110kV 母线上选用 JDCF110型号的油浸式电压互2W感器，其技术参数如表 4-6 所示。表 4-6 YDR-110 型的电容式电压互感器的技术参数 型号参数 YDR-110额定一次电压/ kV110/3额定二次电压/ Va x 100/ 3准确级次0.5容量/VA300 经过校验:YDR-110 型号的电容式电压互感器，JDCF110型号的2W油浸式电压互感器符合要求。JDCF110型号的油浸式电压互感器具2W体参数如表 4-7 所示。表 4-7 JDCF110型油浸式电压互感器的技术参数2W 型号参数 JDCF1102W额定一次电压/kV110/3额定二次电压/Va x 100/3准确级次0.2容量/VA100 4.2.6 发电机电压互感器和电流互感器的选择（1） 发电机出口电压互感器根据安装地点和安装方式，选择 JDZX-20 型电压互感器，其技术参数如表 4-8 所示。（2） 发电机出口电流互感器河南理工大学毕业设计（论文）说明书33根据安装地点和安装方式，选用 LMZD220 型电流互感器，其技术参数如表 4-9 所示。 表 4-8 JDZX-20 型电压互感器的技术参数 型号参数JDZX-20变 比20/：0.1/：0.1/ kV333绝缘水平23/65/125 kV(全绝缘作半绝缘使用)绝缘等级E高压熔断器RN2-20准确级/容量0.5/120 VA5P20/100 VA（极限输出 600 VA）表 4-9 LMZD220 型电流互感器的技术参数 型号 参数LMZD220额定电压20 kV额定电流10000 A变 比10000/5 A准确级/容量0.2 级/100 VA4.2.7 避雷器的选择大气过电压在供电中所形成的雷电冲击电流，其幅值可高达几十万安，而产生的雷电冲击电压幅值经常为几十万伏，甚至高达可达百万伏，其破坏性极大。雷电对电力系统而言，是一种极大的威胁，因此需要在发电厂线路上安装避雷器。根据焦作电厂的电压和负荷情况选用型合成绝缘无间隙101 108Y W 氧化锌避雷器，适用于 110kV 发电厂作为输变电设备的大气过电压保护，也可作为电气设备的操作过电压保护。（其中 Y氧化锌避雷器；108标称该型号避雷器额定电压 108kV；W无间隙结构；）其具体参数如表河南理工大学毕业设计（论文）说明书344-10 所示。表 4-10 型氧化锌避雷器的技术参数101 108Y W 型号参数108110WY额定电压108 kV系统额定电压 110 kV灭弧电压100 kV持续运行电压84 kV陡波冲击残压3165 kV雷电冲击电压281 kV操作冲击电压 239 kV标称放电电流 10 kA该避雷器体积小、重量轻，仅为瓷套型的 1/31/10，采用软质合成橡胶外套可防止恶性爆炸事故。由于无间隙，故密封性高，使用寿命不少于 20 年，且在使用周期内不需维修，是近代性能最好的变电所用避雷器之一。4.2.8 110kV 架空输电线的选择110kV 架空输电线一般选用钢芯铝绞线，导线按经济电流密度选择，按长时允许电流进行校验，并应校验其电压损失是否合乎要求。选用LGJ 型钢芯铝绞线，其技术参数如表 4-11 所示。表 4-11 LGJ 型钢芯铝绞线的技术参数型号规格LGJxS截面xS2mm35507095120150185240300载流量，A25. yI170220275335380445515610700，0rkm/0.7960.6090.4320.3150.2250.2110.1630.1300.094，0xkm/0.4030.3940.3820.3710.3650.3580.3650.3570.371河南理工大学毕业设计（论文）说明书35由表可得到小于 191.1，245.6，306.7的标准截面的架2mm2mm2mm空钢芯铝绞线的型号规格如表 4-12 所示。表 4-12 各出线的架空钢芯铝绞线的型号规格线路名称导线型号长度（KM）允许电流（A）焦青线LGJ18534.5515焦于线LGJ2405.95610焦冯线LGJ18512.3515焦原线LGJ18522.355515焦南线LGJQ3002.44690焦于线LGJ2405.9610焦于线LGJ2405.9610 (1)按经济电流密度进行选择对应不同种类的导体和不同的最大符合利用小时数，将有一个maxT年计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度。对于全年负荷利用ecJ小时数高，母线较长，传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择母线截面，按经济电流密度选择的导体截面可使年计算费用最低。 其计算公式如下所示： =， (4-9)ecSeccaJI2mm式中：线路正常运行时最大工作电流caI则实际选择中，应选取等于或者稍小于的标准截面 S：ecS即： SecS焦作电厂是大型电厂，其最大负荷年利用小时数为 7200，得到maxT对应的钢芯铝绞线的经济电流密度为 0.9。ecJ2mmA焦青线，焦冯线，焦原线正常运行时最大工作电流：172 A焦于线，焦于线，焦于线正常运行最大工作电流：221 A 焦南线正常运行时最大工作电流：276 A则对于焦青线，焦冯线，焦原线：河南理工大学毕业设计（论文）说明书36= = 191.1 ecSeccaJI1720.92mm对于焦于线，焦于线，焦于线：=245.6 ecSeccaJI2210.92mm对于焦南线：=306.7 ecSeccaJI2760.92mm （2）按长时允许电流进行选择选择导线截面应使线路长时最大工作电流（包括故障情况）不大caI于导线的长时允许电流。acI即： acIcaI而一般决定导线允许载流量时，周围环境温度均取为 25作为标准，C当周围空气温度不为 25，而是时，导线的长时允许电流应按下式C0进行修正：= (4-10)alIacI00mm式中 环境温度为时的长时允许电流，A；alI0环境温度为时的长时允许电流，A；acI0实际环境温度，；0C标准环境温度，一般为 25；0C导线最高允许温度（环境温度为 25时，导线最高允mC许温度为 70）。C由于该地区室外最高温度为=37，所以要对导线的长时最大0C允许电流进行修正。对于焦青线，焦冯线，焦原线：=515 =441.02AalIacI00mm70377025则：=441.02=172 A 符合条件alIcaI河南理工大学毕业设计（论文）说明书37对于焦于线，焦于线，焦于线：=610 =522.37 AalIacI00mm70377025则：=522.37=221A 符合条件alIcaI对于焦南线：=690 =590.88 AalIacI00mm70377025则： =590.88=276 A 符合条件alIcaI(3)按允许电压损失进行选择由表查得得到导线单位长度的电阻和电抗值如下：LGJ185 =0.17 =0.377 0rkm/0xkm/焦青线架空线路的距离为 L=34.5，故：R=5.865 X=13 则焦青线架空线路的总电压损失为：=27.83 kVNUQXPRU220 5.865 13 136.23110电压损失的百分数为：=2.53%5% 符合条件%100%NUUU同理，LGJ185 =0.17 =0.377 0rkm/0xkm/焦冯线架空线路的距离为 L=12.3 km焦原线架空线路的距离为 L=34.5 kmLGJ240 =0.131 =0.369 0rkm/0xkm/焦于线，焦于线，焦于线长度分别为 5.9 km，5.9 km，5.95 kmLGJ300 =0.105 =0.404 0rkm/0xkm/焦南线架空线路的距离为 L=2.44 km经过校验都符合条件。河南理工大学毕业设计（论文）说明书384.2.9 110kV 母线的选择由于该发电厂的母线为室外配置方式，所以 110kV 母线的通常选用管形铝母线，并且母线的截面按长时允许电流选择、按动、热稳定进行校验。其技术参数如表 4-13 所示。表 4-13 管形铝母线的技术参数内径/外径 mm64/70截面2mm631载流量 A1700(1)按长时允许电流进行选择按长时最大允许工作电流选择的母线截面，应满足下式要求：alIcaI式中 母线截面的长时最大允许工作电流alI母线的长时最大允许工作电流是指环境最高温度为 25，导线最高C发热温度为 70时的长时允许电流。当最高环境温度为 37时，其长CC时最大允许工作的电流按下式修正：= （4-11）alIalI25almalm式中 母线最高允许工作温度，一般为 70almC则：=1700=1455.8=1322.7 AalIalI25almalm70377025caI符合条件 （其中年最高气温：=37。）C（2）热稳定性校验母线的热稳定性按照最小热稳定截面进行校验，即： S= （4-12）minSkICti式中 ：S母线截面，；2mm最小热稳定截面，；minS2mm稳态短路电流，A；kI河南理工大学毕业设计（论文）说明书39假想时间，取为 110KV 电源出线断路器最大稳定的短路it电流的作用时间=3 s；itC母线材料的热稳定系数，C=97则:=35.1267=627S=631 符合条件minSkICti3972mm2mm（3）动稳定性校验查文献电气设备选择手册第二分册中母线的支持点距离=120cm,相间距离=80cm 母线上受到的最大电动力：la=0.172=2178.4 F2shialN式中 ： 三相短路电流冲击峰值。2shi三相短路时作用在母线上的最大弯矩： =256179.1 N cmmax9.80.9810FlMFl母线的计算应力：=0.248 N/mcWMmax1072式中 母线的抗弯矩，10.35 c；W3m计算弯曲应力c= N/mal80.686 102故： 则符合条件alc4.2.10 发电机出口母线的选择发电机端电流很大，因此选用管形母线，其技术数据如表 4-14 所示。 表 4-14 发电机端管形母线的技术参数内径/外径 mm90/95截面2mm3500载流量 A13000(1)按长时允许电流进行选择按长时最大允许工作电流选择的母线截面，应满足下式要求：alIcaI河南理工大学毕业设计（论文）说明书40式中 母线截面的长时最大允许工作电流alI母线的长时最大允许工作电流是指环境最高温度为 25，采用室外C布置，导线最高发热温度为 70时的长时允许电流。当最高环境温度为C42时，其长时最大允许工作的电流按下式修正：C= （4-13）alIalI25almalm式中 母线最高允许工作温度，一般为 70almC即：=13000=11132.53=9955.3 AalIalI25almalm70377025caI则：符合条件（其中年最高气温月平均：=37 ）C (2)热稳定校验：母线的热稳定性按照最小热稳定截面进行校验：即： S= （4-14）minSkICti式中 S母线截面，；2mm最小热稳定截面，；minS2mm稳态短路电流，A；kI查得最大稳定短路电流作用时间=3 s；ititC母线材料的热稳定系数。C=97即：=184.2175 =3289.3 S=3500 minSkICti3972mm2mm则符合条件（3）动稳定性校验母线的支持点距离 =120cm,相间距离=80 cm 母线上受到的最大电la动力： =0.172=63195.6 F2shialN式中 三相短路电流冲击峰值。2shi三相短路时作用在母线上的最大弯矩：河南理工大学毕业设计（论文）说明书41 =7431812.7 N cmmax9.80.9810FlMFl母线的计算应力：=0.448 N/mcWMmax)(3244maxDdDM8102式中 母线的抗弯矩,16.6 c；W3m计算弯曲应力；c= N/m 。al80.686 102则 ： 符合条件alc4.2.11 110 kV 母线支柱绝缘子支柱绝缘子对母线起着支持，固定和绝缘等作用。支柱绝缘子的选择根据使用的地点，母线电压选择后，再按短路条件校验其动稳定性。屋外支柱绝缘子一般采用棒式支柱绝缘子，当屋外绝缘子需要倒装时，宜采用悬挂式支柱绝缘子。根据实际情况，本设计 110 kV 母线支柱绝缘子选用 ZS110/400 型，其技术数据如表 4-15 所示。表 4-15 110 kV 母线支柱绝缘子的技术参数 型号参数ZS110/400额定电压110 kV抗弯破坏负荷400 kg支柱绝缘子间距120 cm相间距离80 cm(1)按支柱绝缘子额定电压选择支柱绝缘子的额定电压应大于或等于所在电网的额定电压：NSU即： =110 kV =110 kV 符合条件NUNSU(2)支柱绝缘子的动稳定校验支柱绝缘子的动稳定校验应满足下列要求： 则： 0.6PPb河南理工大学毕业设计（论文）说明书42式中绝缘子机械破坏负荷，kg
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号