2215;300MW级火力发电厂电气设计毕业论文.doc

2300MW级火力发电厂电气设计2300MW级火力发电厂电气设计毕业论文目 录前 言1第1章 电气主系统设计 21.1初步方案的提出21.2可靠性比较31.3经济性比较31.4 主接线的评定31.5 确定主接线41.6 主变的选择4第2章 发电厂厂用电系统设计 42.1 厂用电系统接线52.1.1 确定厂用电系统接线的电压等级52.1.2 厂用电源及其引接52.1.3 6kV母线是否设公用段52.1.4 高压厂用电接线72.1.5 低压厂用电接线72.1.6 对厂用负荷进行负荷分配82.1.7 高压厂用变压器和启动/备用变压器容量选择102.2 电动机自启动校验112.3 电压调整计算122.3.1一般要求122.3.2分接位置及调压开关的选择12第3章短路电流的计算143.1 短路电流的计算目的和基本假设条件153.1.1 短路电流的计算目的153.1.2 短路电流使用计算的基本假设条件153.2 一般规定和计算步骤153.2.1. 一般规定153.2.2. 计算步骤163.3本次设计短路电流的计算163.3.1三相短路电流计算：163.3.2 单相短路电流计算17第4章 电气设备选择 174.1 选择220kV电气设备184.1.1. 断路器和隔离开关的选择184.1.2 汇流母线的选择184.1.3 电流互感器的选择194.1.4. 电压互感器的选择194.2 选择机端电气设备194.3 厂用电气设备的选择19第5章 高压配电装置 215.1配电装置的设计原则215.2配电装置的设计要求215.3 本厂的220KV高压配电装置21第6章 防雷保护设计 226.1 直击雷保护226.2 入侵雷保护236.2.1 220kV配电装置避雷器选择236.2.2 发电机防雷保护25第7章 发-变组继电保护配置257.1 大容量机组保护配置的特点及其对继电保护的要求267.2 300MW级发电机-双绕组变压器的保护配置267.3各保护的保护范围和作用28第8章 控制系统设计 298.1控制系统的简介298.2 发电厂的断路器控制信号电路308.2.1 220kV发电机变压器组断路器的控制信号电路（=S1=E1=AC=AC1）308.2.2 6KV厂用工作电源开关的控制信号电（=S1=E1-AC-AC2）33附录：2300MW级火力发电厂电气设计计算书 36一 单母分段接线与双目接线主接线方案的可靠性比较36二 单母分段接线与双母线接线主接线方案的经济性比较43三 电动机自启动时母线电压的校验45四、 短路电流的计算47五. 电气设备选择56六、 厂用电气设备的选择60结 论67参考文献 67英文原文 68中文译文 73指导教师评语 7777第1章 电气主系统设计电气主接线在发电厂及电力系统中的作用:主接线代表了发电厂高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。电气主接线的设计原则:以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。本次主系统设计通过对原始资料的分析拟定了两种可能的设计方案，之后又分别进行了可靠性比较和经济性比较，之后确定出了一套合理的主接线方案。电气主系统设计 原始资料：规划容量为4300MW级供热机组，本期工程建设规模为2300MW级供热机组。本期采用220KV电压等级接入系统，出线两回，接至长治大堡头220KV变电站，输送距离为80KM。 分析：本次主接线设计有两回进线，两回出线，电压等级220KV。设计的电厂为大型的火力发电厂，建2台330MW发电机组，并留有今后再扩建2330MW机组的条件。从原始资料可知该电厂220kV系统有两回出线，对可靠性的要求相当高，要保证检修或故障时不会大面积停电。1.1初步方案的提出 根据电力工程电气设计手册可知： (1) 单母线接线对于220KV配电装置的出线回路数不超过两回，但一般只适用于一台发电机或一台变压器的情况。 (2) 单母分段接线可适用于220KV配电装置34回及以上时。 (3) 双母线接线可适用于220KV配电装置5回及以上时。故本次电气主接线初步拟定为单母分段线接线和双母线接线两种方案（见下图）1.2可靠性比较两种方案各元件的停运时间及停运频次计算过程见附录一对两方案可靠性计算结果的分析：（1） 各回路每年停运频次及停运时间 表1-1 各回路每年停运频次及停运时间对比表停运元件停运频次（f/a)停运频次比每年停运时间（h)停运时间比IIII/IIIIII/IIL10.151890.1194711.2713551.7814071.2038971.479701L20.151890.1194711.2713551.7814071.2038971.479701T10.1492720.1193911.2502781.3545440.899961.505116T20.1492720.1193911.2502781.3545440.899961.505116 由表1-1可见：元件的停运频次，单母分段接线相应比双母线接线高1.2502781.271355；元件每年停运时间高1.4797011.505116倍。 注：I为单母分段接线，II为双母线接线（2) 不同元件发生停运的频次表1-2不同元件数量发生停运频次对比表停运元件数量停运频次（f/a)III一元件0.2311960.231088全停0.0337540.033862 由表1-2 可见：单母分段接线和 双母线接线不同元件发生的停运频次几乎是相等的。 通过逻辑表格法对两方案分析计算，虽然两种方案元件的停运频次几乎是相等的，但是单母分段接线元件停运要高于双母线接线。因此双母线接线的可靠性优于单母分段接线。1.3经济性比较两种方案的设备费用、安装费用和土建费用计算过程见附录二 表1-3主接线方案的经济性比较表单母分段接线双母线接线设备费470.01312498.61312安装费46.5706387.65139土建费153.3178.8总计669.88375765.06451通过表1-3可以看出单母线接线的经济性优于双母线接线1.4 主接线的评定对方案、的综合比较，见表1-4。表1-4 两方案的综合比较 方案项目方案(单母分段接线）方案（双母线接线）可靠性简单清晰，设备少，设备本身故障率小可以轮流检修母线，但若出线较多，停电范围仍较大可靠性高：轮流检修母线进出线不需停电；母线故障时，经短时操作即可恢复供电；检修任一回路侧QS，仅相应回路停电灵活性运行方式相对简单，调度灵活性差不便于扩建和发展运行调度灵活易于扩建和实现自动化经济性设备相对少，投资小，年费用少占地面积相对小投资高，设备数量多，年费用大采用双母线接线，提高了可靠性，增大了占地面积1.5 确定主接线通过定性分析和可靠性及经济比较，在技术上（可靠性、灵活性）方案明显合理，在经济上方案占优势。鉴于大型发电厂又为大机组应以可靠性和灵活性为主，所以经综合分析，决定选方案即双母线接线为设计最终方案。主系统接线图见附图11.6 主变的选择 按照火力发电厂设计技术规程DL50002000第13.1.5条：“容量为200MW及以上的发电机与主变器为单元接线时，该变压器的容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用工作变压器的计算负荷和变压器的平均温升在标准环境温度或冷却水温度下不超过的条件进行选择。“规定，本工程主变压器选用强迫油循环风冷三相双绕组铜线圈无载调压变压器，其容量为400MVA，接线组别为YN，d11，阻抗为18.5%，电压比为第2章 发电厂厂用电系统设计厂用电的可靠性，对电力系统的安全运行非常重要。厂用电系统的接线是否合理，对保证厂用负荷的连续供电和发电厂安全经济运行至关重要。随着大容量机组及核电厂的出现，要求其生产过程自动化和计算机实时控制的采用，对厂用电的可靠性提出了更高的要求。由于厂用电负荷多、分布广、工作环境差和操作频繁等原因，厂用电事故在电厂事故中占有很大比例。为此，必须合理的选择厂用电电源及取得方式、供电电压和接线方式，配备完善的继电保护与自动装置，合理配置厂用机械，并正确选择电动机类型、容量和台数。另外，在运行中必须正确使用和科学管理。2.1 厂用电系统接线2.1.1 确定厂用电系统接线的电压等级根据火力发电厂设计技术规程规定：“发电厂可采用3、6、10kv作为高压厂用电压。容量为60MW及以下机组，发电机电压为10.5KV时，可采用3KV；发电机电压为6KV时，可采用6KV；容量为100300MW的机组，宜采用6KV；容量为600MW的机组，根据工程具体条件可采用6KV一级或3、10KV两级高压厂用电压。”低压厂用电电压，动力宜采用380V，照明采用220V。200MW及以上的机组，主厂房内的低压厂用电系统应采用动力与照明分开供电的方式。其他可采用动力和照明公用的380/220V网络供电。本设计容量为2330MW供热机组，故高压厂用电压等级采用6KV。2.1.2 厂用电源及其引接 发电厂的厂用电源必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源、事故保安电源和交流不停电电源。（1） 工作电源引接本期设计的两台330MW机组均为单元接线，经变压器接于高压母线，高压厂用变压器由发电机机端引接。按DL50002000火力发电厂设计技术规程规定：“200300MW机组的高压厂用电源宜采用一台分裂绕组变压器供电”，6KV厂用母线为单母分段接线。（2） 启动/备用电源引接根据DL51532002火力发电厂设计技术规程规定；“容量为200300MW机组，每两台机组可设一台高压启动/备用变压器。”故本期设置一台高压启动/备用变压器供两台机组共用，启动备用电源从220KV母线引接。（3） 事故保安电源引接为了保证事故保安负荷的连续供电，应将机炉PC、快速启动的柴油发电机组电源和由蓄电池组逆变成的交流电源引接至事故保安段。这样事故保安负荷在工作电源和备用电源都正常的情况下由机炉PC供电，在工作电源和备用电源消失时，最初由蓄电池组供电，待柴油发电机组起动后尤其供电。（4） 交流不停电电源（UPS）引接 DL50002000火力发电厂设计技术规程规定，当采用计算机监控时，应按机组设置交流不停电电源。交流不停电电源宜采用静态逆变装置，不宜设备用。UPS负荷主要有电子计算机、热机监测和自动装置等，它要求机组启停和运行的全部过程供电不间断。本次设计正常运行时，不停电母线段由厂用工作PC供电和由蓄电池组通过的逆变装置供电，可保证在全厂交流停电时不停电母线不需切换，在运行中逆变装置发生故障时才需切换到旁路回路（保安电源PC），为了使交流侧的断电时间不大于5ms，采用电子开关构成的静态切换开关保证。采用静态逆变装置，可靠性高，故障检修时间短，故不设备用电源静态逆变装置。2.1.3 6kV母线是否设公用段发电厂厂用电系统接线通常都采用单母分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。300MW级汽轮发电机组高压厂用电系统常用的有两种接线方案，如图2-1所示。图2-1（a）所示方案I，不设6kV公用母线段，将全厂公用负荷分别接在各机组A、B段母线上；而图2-1（b）所示方案2，单独设置二段公用负荷母线，集中供全厂公用负荷供电，该公用负荷母线段正常由启动备用变压器供电。 图2-1（a）方案I不设6kV公用负荷母线 图2-1（b）方案II设置6kV公用负荷母线对两种方案进行经济技术比较：（1） 从两种接线方案看，当设置公用段时，将公用负荷与机组本身负荷分开，加强了机组的单元性，便于机组的检修和停运，但公用段除增加电源进线外还需每段增加备用电源进线，厂用工作段上的备用电源转接过多，因而显得接线复杂。不设置6kV公用段接线，厂用工作段备用电源通过6kV共相封闭母线接与启动/备用变压器，接线简洁明快。若设置公用段其电源取自启动/备用变，启动/备用变常处于低负荷运行状况，损耗较大。当公用段电源取自机组工作段时，公用负荷虽与机组负荷不在同一段上，但降低了机组的单元性，与不设公用段效果一样。 （2）当设置6kV公用段时，公用段可布置在主厂房内或主厂房外。若布置在主厂房外，由于公用负荷布置分散，使得电缆用量增加。若布置在主厂房内，则会导致不设公用段时主厂房体积的增加（不设公用段有利于主厂房布置紧凑），而且设公用段还会增加高压开关柜的数量。因此，经综合比较看，就本期而言，设公用段接线较为复杂，启动/备用变常处于低负荷运行状况，损耗较大，布置较困难，在技术没有太大的优势，在经济性上又不及不设公用段的情况，因而本期厂用电接线不设公用段。2.1.4 高压厂用电接线本期工程高压厂用电采用6kV中性点低电阻接地系统： 本期工程每台机设置一台高压厂用工作变压器，变压器的高压侧电源由本机组引出线上支接，6kV侧通过共箱母线引至每台机组的两段6kV工作母线上。两台机组设置一台与工作厂高变同容量的启动/备用变压器，启动/备用变压器6kV侧通过共箱母线引至每台机组的两段6kV工作母线上作为备用电源。高压厂用电接线采用单母线接线，每台机设厂用工作A、B段，两套辅机分别接于厂用工作A、B段上。两台炉各设一段输煤脱硫高压段（输煤、脱硫部分的负荷电源由该部分引接），其余公用负荷分接在两台机组的6kV母线上。本期工程电厂厂用电率计算值为：热电厂供热厂用电率为12.89Wh/GJ 热电厂发电厂用电率为6.96% 纯凝工况厂用电率为9.08%2.1.5 低压厂用电接线本工程低压厂用电接线采用 380/220V 中性点直接接地系统，主厂房内采用PC-MCC供电方式。容量75KW及以上的低压电动机和200KVA及以上的静止负荷由PC供电，容量75KW以下的电动机及200KVA以下的静止负荷一般由MCC供电。为配合主厂房模块化设计和减少动力与控制电缆长度，本工程对主厂房内低压厂用电接线及布置进行了如下考虑：每台机组低压工作厂用电动力配电中心（PC）分别按汽机和锅炉配置。即在汽机房和集控楼内，分别设两台800KVA汽机变和两台1600KVA锅炉变，两台汽机变和锅炉变均为互为备用；在集控楼0米设置两台1600KVA的公用变，互为备用；另外，在汽机房每台机设一台500KVA照明变，每台机照明段的电源进线上设置分级补偿的有载自动调压器，使照明母线电压自动调整在05%以内；每台机设四台1600KVA空冷变，三台工作，一台备用。本工程主厂房不设专用检修变，只设检修MCC，由主厂房公用段供电。本工程辅助车间厂用电系统采用380/220V三相四线制，动力与照明合并供电系统。按负荷分布情况采用分片集中供电。设置情况如下：每台机设一台脱硫变压器，容量为1600KVA，向脱硫负荷供电。每台机设三台电除尘变压器，容量为1600KVA，两台变压器工作，一台备用，电除尘PC段向电除尘负荷及部分除灰负荷供电。在综合办公楼两台变压器，容量为800KVA，两台变压器互为备用，该PC段向综合办公楼、食堂、综合检修楼等负荷供电。在化学水车间设两台变压器，容量为1250KVA，两台变压器互为备用，该PC段向化学水车间、化验楼等负荷供电。在综合水泵房设两台变压器，容量为1250KVA，两台变压器互为备用，该PC段向综合水泵房、中水深处理、制氢站、燃油泵房、含煤废水等负荷供电。辅机循环水泵房设两台变压器，容量为1600KVA，两台变压器互为备用，该PC段向辅机循环水泵房、工业废水处理站、生活废水处理站和综合材料库等负荷供电。在输煤配电间设两台输煤变压器，容量为1600KVA，两台变压器互为备用，输煤PC段向输煤负荷、启动锅炉等负荷供电。电动机控制中心（MCC）根据负荷分散设置，成对的电动机分别由相应的两段PC供电。以上变压器均为干变式。厂用电原则接线图见F1891C-D-05图。灰场管理站内设有1台500KVA干式变压器，备用水源地设有1台500KVA干式变压器，其电源由厂外就地引接。2.1.6 对厂用负荷进行负荷分配将厂用负荷平均分配与四段母线上。厂用电负荷分配及厂用高压变压器的型号参数见下表2-1。 表2-1 厂用电负荷分配表序号设备名称设备数据额定容量KW/KVA安装数量台/回工作数量台/回换算系数K计算容量KVA1磨煤机1400660.8511902送风机800440.856803吸风机3600440.8530604排粉风机630660.85535.55一次风机630440.85535.56电动给水泵580064158007主凝结水泵5606415608辅机循环水泵4004214009热网循环水泵1600440.85136010疏水泵560320.85476111#脱硫5730.12115730.1122#脱硫5549.042115549.0413消防水泵355110014小计S115汽机变800421607.5316锅炉变16004211211.617空冷变16008611496.9918电除尘变16006411312.19819低压公用变16002111203.9620化学变1250211593.521循环水泵房变16002111224.822综合水泵房变1250211715.123综合办公楼800210.8568024照明变500211321.925小计S22627分裂绕组负荷小计（KVA）Sjs=S1+S228高压绕组负荷（KVA）29所选变压器容量（MVA) 表2-1 厂用电负荷分配表（续表）序号1#机2#机1#机2#机6KV IA段6KV IB段6KV IIA段6KV IIB段重复容量重复容量安装数量台/回工作容量KVA安装数量台/回工作容量KVA安装数量台/回工作容量KVA安装数量台/回工作容量KVAS3S3KVAKVA122380.011190.022380.011190.00.00.0216801680168016800.00.03130601306013060130600.00.041535.521071.01535.521071.00.00.051535.51535.51535.51535.50.00.0625800.025800.025800.025800.00.00.071560.021120.01560.021120.0560.0560.081400.01400.01400.01400.0400.0400.0911360.011360.011360.011360.00.00.01000.01476.01476.01476.00.00.01115730.115730.100.000.05730.10.01200.000.015549.0415549.040.05549.0413100.00.00.0141321041.11421422.61321336.01421241.5151607.531607.531607.531607.53607.53607.531611211.611211.611211.611211.61211.61211.61722994.022994.022994.022994.01497.01497.01822624.411312.222624.411312.21312.21312.21900.011203.9600.011203.96201593.500.01593.500.02100.011224.800.011224.8221715.100.01715.100.0231680.000.01680.000.0241321.900.01321.900.025109748.0378554.07109748.0378554.0726232123212730789.129976.731084.029795.62849447.349742.32950000/31500-3150050000/31500-315002.1.7 高压厂用变压器和启动/备用变压器容量选择本期高压厂用工作变压器容量为50/31.5-31.5MVA，采用三相油浸铜线圈分裂绕组无激磁调压变压器，其高压电源由发电机出口引接，阻抗为16.5%，变压器调压范围。启动/备用变压器容量为，采用三相油浸铜线圈分裂绕组有载调压变压器，其高压电源由厂内220KV母线引接，阻抗为20%，变压器调压范围为。高压厂用变压器负荷统计及高压变压器容量选择见见表2-1，本期工程脱硫部分按湿法脱硫装置考虑。厂用电系统接线见附图22.2 电动机自启动校验当发电厂厂用母线电压下降或厂用工作电源断开使厂用母线失去电压时，厂用电系统中运行电动机的转速就会下降，甚至停止运行。若经过短时间后，故障切除或备用电源自动投入，厂用母线电压将会逐渐恢复，此时，在母线电压下降或失压后未与电源断开的电动机的转速将会自动上升，恢复正常运行，这一过程称为电动机的自启动。由于参加自启动的电动机很多，启动电流很大，将会在厂用变压器上产生很大的阻抗压降，母线电压因此恢复很慢，甚至不能恢复到正常值，使参加自启动的电动机绕组发热，危及电动机和厂用电系统的安全。为此，应进行电动机的自启动电压校验。电动机自启动时，厂用母线电压最低限值与电动机的型式和机械转矩特性有关。根据经验，对高温高压发电厂厂用母线电压要求为：(1) 电动机容量在2000KW以上，正常电台启动时，厂用母线电压最低允许值为额定电压的80%。(2) 成组电动机自启动时，为了保证I类电动机的自启动，要求自启动时厂用母线电压不低于表2-2中所列值。 表2-2自启动要求最低厂用母线电压名称类型自启动电压（%）高压厂用母线高温高压电厂6070低压厂用母线低压母线单独自启动60低压母线与高压母线串联自启动55注：失压或空载自启动取上限，带负荷自启动取下限。检验自启动条件：(1) 工作和启动备用变压器应校验带正常负荷情况下，最大一台电动机的自启动。(2) 厂用工作电源失压时自启动是否满足要求。(3) 启动备用电源应考虑空载、失压和已带部分负荷自启动三种方式。1） 空载自启动是指备用电源由备用状态自动投入失去电源的工作母线段形成的自启动。2） 失压自启动是指工作或备用电源已带有厂用母线段，运行中突然出现低电压，当事故消除后电压恢复形成的自启动。3） 带负荷自启动是指备用电源已带有部分负荷，又自动投入失去电源工作段形成的自启动。4） 对于低压厂用变压器，一般尚需按高、低压厂用母线串联自启动校验。对本次设计厂用6kV母线电压校验：根据负荷分配情况，对各个校验条件分别按其最为严重的情况进行校验，校验的计算过程见附录三，计算结果见下表2-3：从下表可以看出，电动机成组自启动和电动机正常启动时，厂用母线电压均能满足要求。 表2-3：电压水平校验结果表校验项目计算值要求值183.6%80%284.2%80%390.7%80%490.7%80%577.7%70%674.7%70%777.2%70%869.1%65%注：1.为由高厂变对6kV IIA段负荷供电，且当满载给水泵正常启动时2. 为由启备变对6kV IIA段负荷供电，且当满载给水泵正常启动时3. 为由高厂变对6kV IIA段负荷供电，且当空载给水泵正常启动时4. 为由启备变对6kV IIA段负荷供电，且当空载给水泵正常启动时5.为由高厂变对6kV IIA段负荷供电，且母线失压全部负荷参加自启动时6.为由启备变对6kV IIA段负荷供电，且母线失压全部I类负荷参加自启动时7.为启备变空载，自投6kV IIA段负荷时8.为由启备变对6kV IIA段负荷供电，且当满载又自投6kV IA段时2.3 电压调整计算2.3.1一般要求1. 在正常电压偏移和厂（所）用负荷波动的情况下，厂（所）用电各级母线的电压偏移应不超过额定电压的；当仅接有电动机时，则可不超过和。2. 电源电压的波动范围应根据各电厂的具体情况确定，发电机出口电压的波动范围，一般可按考虑，当出口引接的高压厂用工作变压器阻抗电压（对分裂变压器系以低压绕组额定容量为基准的半穿越阻抗电压）不大于时，可采用普通变压器，但应符合下列要求：(1)为适应近、远期电源电压的正常波动，分接开关的调压范围应取（从正分接到负分接）；(2)分接开关的级电压应尽量采用；(3)额定分接位置宜在调压范围的中间。对有进相运行要求的大容量发电机，其厂用电压的变化及厂用变压器阻抗选择应通过技术经济比较后确定；3. 当高压厂用备用变压器的阻抗电压大于时，或引接地点的电压波动（备用变压器引接地点的电压波动，应计及全厂停电时负荷潮流变化引起电压下降）超过时，宜采用有载调压变压器，其分接开关的参数宜按下列要求确定：(1)调压范围尽量采用（从正分接到负分接）；(2)调压装置级电压不宜过大，对220kV级变压器一般采用，发电机电压级的变压器最大不超过；(3)额定分接位置宜在调压范围的中间。2.3.2分接位置及调压开关的选择 选择原则 (1)按电源电压最高、负荷最小、母线电压不超过允许值，选择最高分接位置； （2）按电源电压最低、负荷最大、母线电压不低于允许值，选择最低分接位置； （3）根据最高、最低分接头位置及制造厂产品选定调压开关。高压厂用启动/备用变压器分接位置及调压开关的选择:1.原始数据高压厂用启动/备用变压器高压侧额定容量：SB=5000kVA，低压侧额定容量：S2B=31500kVA；分裂变压器单侧铜耗： Pr12=165kW分裂变压器以SB为基准半穿越点抗： UK1-2=18.5%电源电压最低值： UGd198kV电压源电压最高值： UGg242kV分裂变压器高压侧额定电压： U1e =220 kV分裂变压器低压侧额定电压： U2e =6.3kV分裂变压器分支计算负荷： Smax31084kW，Smin=0kW负荷功率因数： cos=0.8，sin0.6母线负荷电压： 6kv2. 数据计算变压器中压绕组额定电压标幺值： 电源电压标幺值： 最低值： 最高值：变压器电抗标值：变压器电阻标幺值 ： 变压器负荷压降阻抗标幺值： 厂用负荷标幺值：最大值：； 最小值： 3. 选择分接头位置及调压开关（1）选最高分接位置 按电源电压最高，负荷最小，母线电压为最高允许值选最高分接位置。取Ugg*=1.1，S*=0，Um*=1.05，u%=1.25%n取整数-7。（2）选用变压器调压开关 选用调压范围为20%的调压开关，其分接头为：，（3）确定额定电压分接头位置 按电源电压为220kV，负荷最大，母线为额定电压时的正常分接位置.取Ugd*=1，Um*=1 n取整数-2。 4. 计算母线电压偏移（1）计算母线电压最高值 按电源电压最高，分接头位置最高，负荷最小计算：取Ugg*=1.1，n=+8，S*=0（2）计算母线电压最低值 按电源电压最低，分接头位置最低，负荷最大计算：取Ugd*=0.9，n=-7，S*=0.987实际电压偏移为+5% 4.5%（3）计算母线正常运行电压按电源电压为20kV，负荷最大，分接头为-2第3章 短路电流的计算短路是电力系统中常见的、十分严重的故障。短路结果将使系统电压降低、短路回路电流增大，可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。所以，电气设计和运行中都需要对短路电流进行计算。3.1 短路电流的计算目的和基本假设条件3.1.1 短路电流的计算目的（1）电气主接线方案的比较和选择；（2）电器设备和载流导体的选择；（3）继电保护装置的选择和整定计算；（4）验算接地装置的接触电压和跨步电压；（5）系统运行和故障情况的分析等。3.1.2 短路电流使用计算的基本假设条件选择电气设备时，只需近似算出通过所选设备的可能最大三相短路电流值；设计继电保护和故障分析时，要对各种短路情况下，各支路中的电流和各节点电压进行计算。在现代电力系统的实际情况下，要进行极准确的短路计算式相当复杂的，同时解决大部分实际工程问题，并不要求极准确的计算结果。为了简化和便于计算，实用中多采用近似计算方法。这种方法是建立在一系列基本假设条件基础上的，计算结果有些误差，但不超过实际工程的允许范围。这里的基本假设条件是：(1) 系统在正常工作时三相是对称的。(2) 电力系统各元件的磁路不饱和，即各元件的电抗值与电流的大小无关，所以在计算中可以应用叠加原理。(3) 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻均略去不计。(4) 输电线路的电容忽略不计。(5) 变压器的励磁电流略去不计，相当于励磁阻抗回路断开，这样可以简化变压器的等值电路。(6) 电力系统中所有发电机电动势的相位在短路过程中都相同，频率与正常工作时相等，不考虑短路过程中发电机转子之间的摇摆现象对短路电流的影响。(7) 不考虑短路点的电弧阻抗。(8) 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。(9) 元件的参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。(10) 系统中的电动机均为理想的电动机。(11) 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线上。3.2 一般规定和计算步骤3.2.1. 一般规定（1）验算导体和电气设备动稳定、热稳定以及电气设备开断电流所用的短路电流，应按本工程的规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中科能并列运行的接线方式。（2）选择导体和电气设备用的短路电流，在电气连接的网络中，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的影响。（3）选择导体和电气设备时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对电抗器的610KV出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔离板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器外，其余导体和电气设备的计算短路点一般选在电抗器后。（4）导体和电气设备的动稳定、热稳定以及电气设备的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。3.2.2. 计算步骤（1）绘制相应的电力系统接线图。（2）确定与短路电流有关的运行方式。（3）计算各元件的序阻抗。（4）绘制相应的短路电流计算等值电路图。（5）根据需要取不同的短路点进行短路电流计算。3.3本次设计短路电流的计算 以下只列出了各短路点的短路电流计算结果，计算过程见附录三3.3.1三相短路电流计算： 1短路电流值见下表 表3-1 各电源供给的短路电流值电源发电机G1G42.911.329.562.73610.72.61410.2系统S17.28618.347.887.28618.37.28618.3合计-29.677.44-29-28.52.点短路电流值见下表 表3-2 各电源供给的短路电流值电源系统S1.246328.554-发电机G2-G46.4726.864-合计-41.095110.42-G15.952.481141.023.28829.2462.94426.186 3.点短路电流值见下表 表3-3 各电源供给的短路电流值电源系统S1.246328.554-发电机G1G41.760.484-合计-89.038239.25 4.点短路电流值见下表 电源发电机G1G40.12317.50544.560.12317.5050.12317.505系统S10.098.248210.098.2480.098.248合计-25.75365.10-25.753-25.753 表3-4 各电源供给的短路电流值3.3.2 单相短路电流计算处的单相短路电流值见下表 表3-5 各电源供给的短路电流值电源发电机G1G40.973.78-系统S12.496.26-合计-30.1278.8第4章 电气设备选择 导体和电器的选择，必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进合理、安全、可靠、运行方便和适当地留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。 一般原则： （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 （2）应按当地环境条件校核。 （3）应力求技术先进和经济合理。 （4）与整个工程的建设标准应协调一致。 （5）同类设备应尽量减少品种。（6） 选用的新产品均应有可靠的实验数据，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，应经上级批准。 以下电气设备的选择只列出其选择型号和参数，具体的选择过程见附录四4.1 选择220kV电气设备4.1.1. 断路器和隔离开关的选择断路器和隔离开关的相关参数见下表4-1表4-1 QF、QS的有关参数及与计算数据比较计算数据LW-220型断路器GW6-220型隔离开关（单柱式）GW6-220型隔离开关（双柱式） 220kV 220kV 220kV 220kV 1051A 1600A 2000A 1250A 29.6kA 40kA 77.44kA 100kA 145.83()2s 77.44kA 100kA 100kA 80kA 由上表可见，所选LW-220断路器，母线侧GW6-220隔离开关，出线侧GW4-220隔离开关均满足要求：两台进线断路器，两台出线断路器和母联断路器均为LW-220型。母线侧均为GW6-220型单柱式隔离开关，共10台。出线侧均为GW4-220型双柱式隔离开关，共两台。4.1.2 汇流母线的选择 母线的的载流量按与其相连的容量最大的变压器的额定电流选，选择的母线：为的圆管型铝锰合金导体，导体截面631，截流量1413A，可满足要求。4.1.3 电流互感器的选择 选用LJBJ-220W型电流互感器，变比为1500/1A，二次绕组准确级为5P30/5P30/5P30/5P30/0.2/0.2S，；电流互感器连接导线截面选定为1.5。4.1.4. 电压互感器的选择 选用型电容式电压互感器，各绕组额定电压/，额定二次负荷最大容量为100VA。4.2 选择机端电气设备1. 封闭母线的选择 选择型号如