发电厂电气部分毕业论文.doc

长春工程学院毕业设计（论文） 目 录1 引言12 电气主接线的设计22.1 主接线的设计方案的选择22.3 发电机与主变压器选择43 厂用电接线设计63.1 站用电压等级的确定63.2 厂用电接线设计方案论证及确定63.3 高压厂用变压器和高备变压器的选择74 短路电流计算94.1 短路电流计算概述94.2 元件电抗计算94.3 各短路点短路电流计算115 电气设备配置185.1 隔离开关的配置185.2 电压互感器的配置185.3 电流互感器的配置185.4 避雷器、避雷针的配置185.5 接地刀闸或接地器的配置195.6 自动装置的配置206 电气设备的选择与校验206.1 电气设备选择与校验206.2 母线选择297 高压配电装置的设计307.1 高压配电装置的选型307.2 高压配电装置设计31总结32参考文献33致 谢341 引言目前电力与我们生活息息相关，电力作为最重要的能源之一。如何经济有效的开发和利用电力能源是关系国计民生的关键。随着我国经济的飞速发展，电能的需求量也日益增加。目前电力生产主要以火力发电和水力发电两种形式，相比之下，水力发电成本低廉且没有火力发电带来的环境污染。很多优点决定水电能源在今后相当长的时间是解决能源危机的首选。然而我国电力在技术水平上还很落后，这就需要我们在设计中，能够开拓创新，开发出新技术、新设备。以提高电能在发送过程中的安全可靠系数，以保证电能高质量、高水平的输送。此次设计是某水电厂的电气部分设计。电气设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。本次设计：本期工程规模为2300MW燃煤机组，在布置上不堵死再扩建的可能。电厂年利用小时数为5500小时，两台机组计划于2006年6月至12月陆续投产。本期工程安装2300MW国产引进型燃煤机组。锅炉、汽轮机、发电机分别为上海锅炉厂有限公司、上海汽轮机有限公司、上海汽轮发电机有限公司产品。主厂房为左扩建方向，采用汽机房、除氧框架、煤仓框架、锅炉四列式布置。主厂房为钢筋混凝土结构，锅炉构架为钢结构。汽轮发电机组的机头朝向扩建端，纵向顺列布置。汽机房运转层采用大平台，两机之间设置检修场。主厂房柱距9米，两台机组合用一个集中控制室。设计是经多方面查阅有关资料的基础上，综合运用所学理论知识，根据设计任务书提供的资料结合电力工程设计手册设计规程电力工程设备手册等资料进行设计的。主要内容包括有电气主接线方案的确定、短路电流的计算、电气设备的配置和选择、高压配电装置的设计、还有相关图纸的绘制。毕业设计是大学几年整个教学环节的重要组成部分，是反应学生对所学知识的掌握程度；是在走向工作岗位前对所学知识进行的一次系统、全面的总结；同时将所学的专业理论应用于实践，用它解决实际问题，树立工程观念，结合工程特点，提高分析问题、解决问题的能力，并力争有所创新。 2 电气主接线的设计 电气主接线是指由发电机、变压器、断路器等一次设备按照一定顺序连接而成的。用以表示生产、汇流和分配电能的电路。其型式的不同对电力系统整体及发电厂自身运行的可靠性、灵活性、经济性等起着决定作用，并且对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。设计时应根据机组容量、发电厂规模及发电厂在电力系统中的地位等，从供电可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面，经综合比较后，合理确定主接线方案。电气主接线的依据如下：发电厂和变电所在电力系统中的地位和作用；发电厂、变电所的分期和最终建设规模；负荷大小和重要性；系统备用容量大小；系统专业对电气主接线提供的具体资料。电气主接线的要求如下：可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先要满足这个要求。保证供电可靠是电气主接线的最基本要求，停电不仅给发电厂造成损失，而且给国民经济各部门带来的损失将更加惨重，在经济发达地区，故障停电的经济损失是实时电价的数十倍，乃至上百倍，导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，电气主接线必须保证供电可靠。通常分析和衡量主接线可靠性时，从以下几方面考虑：断路器检修时，能否不影响供电；线路、短路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，停电出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷供电；发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响与后果等因素。灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。经济性：在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑：节省一次投资；占地面积少；电能损耗少。2.1 主接线的设计方案的选择330kv主接线选择 方案一：主接线采用双母线接线。如图2-1所示图2-1 双母线接线接线特点：（1）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致使供电中断；（2）一组母线故障后，能迅速恢复供电；（3）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其他电路均可通过另一组母线远和继续运行，但其操作步骤必须正确。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。当母联断路器断开，一组母线运行，另一组母线备用，全部进出线均接在运行母线上，既相当于单母线运行。两组母线同时工作，并且通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，即称之为固定连接方式运行。这是目前运行中最常用的运行方式，它的母线继电保护比较简单。有时为了系统的需要，亦可将母联断路器断开，两组母线同时运行。此时，这个电厂相当于分裂为两个电厂各向系统送电，这种运行方式常用于系统最大运行方式时，以限制短路电流。扩建方便。向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电方案二：主接线采用单母分段接线。如下图所示。图2-2 单母线分段接线其特点主要表现为：有一定的可靠性；具备很高的经济性。并且基本适合330kV及的电压等级要求，供电比较灵活，用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点当一回母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电 方案比较：通过对方案一与方案二之间的对比，方案二的经济性要比方案一的高一些，而且设备简单，但是显然在方案中，方案一双母线接线的可靠性更高，更符合该发电厂的需要。2.2 发电机与主变压器选择主变压器的容量、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数据外，还应根据电力系统输送功率大小、馈线回路数、电压等级等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选的太大、台数过多，不仅增大投资，而且还增大占地面积，也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变压器站负荷的需要，这在技术上是不合理的。因此，在选择发电厂主变压器时，应遵循一定的基本原则。1）发电机的选择本设计发电机有2台100MW，根据发电机容量大小选择型号为QFSN-300-2发电机参数如下表2-1发电机参数。表2-1 QFSN-300-2型发电机参数型号：QFSN-300-2额定容量：300MW额定电压：18kV额定电流：11320ACOS=0.85次暂态电抗：019152）主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，称为主变压器。（1）相数的确定主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件，可靠性要求及运输条件等因素。容量为300MW级以下机组单元连接的主变压器和300kV级以下电力系统中，一般都应采用三相变压器。500kV及以上电力系统，应根据制造、运输条件和可靠性要求等因素，经技术经济比较后，确定采用三相还是单相变压器。若选用单相变压器组，可以考虑系统和设备的情况，装设一台备用相变压器。本设计采用三相变压器。（2）绕组数的确定电力变压器的每相绕组数分为双绕组、三绕组或更多绕组等形式；按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。机组容量为200MW以上的发电厂，其升压变压器一般不采用三绕组变压器。因为在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电可靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出等等。本设计采用双绕组变压器。发电厂主变压器的容量和台数的确定某发电厂采用的是单元接线的形式。单元接线时的变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。其中，厂用电率按发电机额定容量的9%算，则主变压器的容量为：S=3000.85（19）（1+10）=353.29MVA而为了确保发电机的供电可靠性，主变压器不应少于2台。故选择变压器的型号与参数如下：表2-2 主变的参数型号：SFP7-360000/330额定容量：360MVA额定电压：36322.5%kV阻抗电压： 143 厂用电接线设计3.1 站用电压等级的确定厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过经济技术综合比较后确定的。为简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电压等级不应过多，低压厂用电压常采用400V，高压厂用电压有3kV、6kV、10kV。水电站厂用负荷较小，本站采用400V电压等级作为常用低压电压，分别取自1#、2#主变低压侧10KvI、II段。本站发电机容量为100MW，所以选用6kv作为常用高压电压。高压厂用电系统中性点接地方式的选择，与接地电容电流的大小有关。本设计系统采用中性点经高电阻接地方式。3.2 厂用电接线设计方案论证及确定 厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用成熟的新技术和设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济的运行。方案一：不设公用负荷母线。如图3-1所示。图3-1 厂用电接线形式图其特点主要表现为：公用负荷分接与不同机组变压器上，供电可靠性高、投资省。但也由于公用负荷分接与不同机组共组母线上，机组工作母线清扫时，将影响公用负荷的备用178。方案二：设置公用负荷母线。如图3-2所示。图3-2厂用电接线形式图 其特点主要表现为：公用负荷集中，勿过度问题，各单元机组独立性强，便于各机组厂用电母线清扫178。 方案比较：根据方案一与方案二的各自特点，其优缺点十分明显。方案二更适合某发电厂的厂用电接线510。 基于对两方案的比较得出最终结论：某发电厂的厂用电接线采用方案二，设置公用负荷母线。3.3 高压厂用变压器和高备变压器的选择厂用高压工作电源从发电机电压出口18kV直接引接，不装设断路器和隔离开关，厂用高压变压器采用分裂绕组供给6kV母线。3.3.1 厂用工作变压器选择（1）额定电压厂用变压器的额定电压应根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定，变压器一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压相一致。在正常电压偏移和厂用负荷波动的情况下，厂用电各级母线的电压偏移应不超过额定电压的5%：当且仅当有电动机时，则不超过+10%和-5%。在本次设计中，额定电压应为：18/6.3kV。（2）工作变压器的台数和形式工作变压器的台数和型式主要与厂用高压母线的段数有关，而母线的段数又与厂用高压母线的电压等级有关。某电厂只有6kV一种电压等级，故分两段。厂用高压工作变压器选用1台全容量的分裂绕组变压器，两个分裂支路分别供两段母线。 （3）厂用变压器的容量为正确选择厂用变压器容量，首先应对厂用主要用电设备的容量，数量及其运行方式有所了解，并予以分类和统计，最后确定厂用变压器的容量。高压厂用工作变压器的容量必须满足厂用电负荷从电源获得足够的功率。因此，对高压厂用变压器的容量应按厂用电高压计算负荷与厂用电低压计算负荷之和进行选择。在此次设计中厂用工作变压器的容量为： S=3000.859=31.465MVA高压厂用工作变压器的型式选择，采用两台分三绕组分裂变压器，查电力工程电气设备手册得厂用变压器参数，如表3-1所示。表3-1 厂用变压器参数型号：SFPFZ-31500/18额定容量：31500kVA额定电压：1822.5%/6.3-6.3kV阻抗电压：0.1533.3.2 高压厂用备用变压器选择考虑到升高电压母线电压变化大，启动备用变压器采用带负荷调压变压器，以保证厂用电安全经济地运行。此外，高压厂用备用变压器或启动备用变压器的容量应与最大一台高压厂用工作变压器的容量相同，当起动备用变压器带有公用负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求，并考虑该启动备用变压器的检修要求，查电力工程电气设备手册得厂用备用变压器的参数，如表3-2所示。表3-2 厂用备用变参数型号：SFFZ10-31500/110额定容量：31500kVA额定电压：11032.5%/6.3-6.3kV阻抗电压：0.18754 短路电流计算4.1 短路电流计算概述此处短路电流是指线路、设备等发生短路，特别是发生三相短路时的短路电流，也是所有故障短路中最大的短路电流。计算短路电流可采用计算曲线法求得。采用计算曲线法计算短路的大致过程是：1）在计算电路图做出各重要短路点，绘出短路电流的等值电路图；2）对逐个短路点分别做出短路电流的等值电路图，并进行短路网络变换；3）根据短路网络化简，计算出各转移阻抗，并进一步求出其计算阻抗；4）根据算得的计算阻抗，通过计算曲线查出0S、2S、4S的短路电流短路计算电路图如图41所示图4-1 计算电路图4.2 元件电抗计算在高压系统中，电阻远小于电抗，所以计算短路电流周期分量时，一般只考虑各元件的电抗。取基准容量SB=100 MVA，基准电压UB等于各级电压的平均额定电压值。则各元件的电抗标幺值计算如下： 发电机电抗：=0.1915=0.0543系统电抗：=0.0038主变压器电抗：=高压厂用变电抗： =3.74高备变电抗： =3.64110kV侧系统电抗：图4-2 等值电路图4.3 各短路点短路电流计算4.3.1 d1点（330kv母线）短路电流计算图4-3 等值电抗图计算电抗：系统提供的短路电流：冲击电流：发电机提供的短路电流：冲击电流：同表格 4-1 d1点短路短路电流计算结果表支路1.6561.18161.25444.3326.0931.6561.18161.25444.3326.09341.85641.85641.856109.497007.6945.16844.219244.364850.527019.8764.3.2 d2点（发电机出口短路）短路电流计算画出等值电抗图如下图4-4 等值电抗图其中：计算电抗：规定在时短路电流按无限大或系统计算则有：系统提供的短路电流：冲击电流：发电机提供的短路电流：冲击电流：发电机提供的短路电流：冲击电流：表格4-2 d2点短路时短路电流计算结果表支路2.1012.1012.1015.34817.65763.3929.6627.17170.3294517.8857.2857.2857.28145.8113123.9122.77189.04186.551321.48717659.4374.3.3 d3点（厂用变低压侧短路）短路电流计算画出等值电抗图如下图4-5 星角变换等值电抗图如图，利用星角变换可得图4-6 星角变换等值电抗图再次利用星角变换可得计算电抗：系统提供的短路电流：冲击电流：发电机提供的短路电流：冲击电流：表格 4-3 d3点短路时短路电流计算结果表支路11.6811.70911.70930.56548.1810.8710.8710.8728.44472.62822.5522.57922.579591020.8084.3.4 d4点（高备变低压侧短路）短路电流计算可画出等值电抗图图4-7 等值电抗图其中计算电抗：系统提供的短路电流：冲击电流：表格4-4 d4点短路电流计算结果表支路1.0631.0631.0632.7064.521.0631.0631.0632.7064.525 电气设备配置5.1 隔离开关的配置300MW机组与双绕组变压器为单元连接时，不采用封闭母线，其出口装设断路器，隔离开关。厂用电分支、主变高压侧、线路靠近母线侧、母联回路等均需要配置高压断路器与高压隔离开关。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。中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。5.2 电压互感器的配置电压互感器的配置应满足测量、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。发电机出口装设四组电压互感器，供测量、保护和同期使用；330kV线路侧，为监视和检测线路侧有无电压时，进行自动重合闸需要，出线侧装设一组电容式电压互感器；每组母线上装设电压互感器，供测量、保护和同期使用5.3 电流互感器的配置凡装设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；未装设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和主变压器中性点；发电机和主变压器出口，厂用变压器高低压侧等，电流互感器均按三相配置。5.4 避雷器、避雷针的配置配电装置的330kV每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。330kV及以下变压器到配电装置的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。本工程需要装设。发电机出口应装设一组避雷器。变压器中性点应装设一组避雷器。避雷针的装设原则及其接地装置的要求1、独立避雷器宜装设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜超过10。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，使两者的接地电阻都得到降低。但为了防止经过接地网反击35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不小于15m。独立避雷针不应装设在人经常通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不应小于3m。否则采取均压措施或铺设砾石与沥青路面。2、电压110kV及以上配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上，但在土壤电阻率大于1000m的地区，宜装设独立避雷针。3、发电厂烟囱附近的引风机及其电动机壳应与主接地网连接，并应装设集中接地装置。严禁在装有避雷针、避雷线的建筑物上装设通信线、广播线和低压线。4、独立避雷针与配电装置带电部分间的距离，以及独立避雷针的接地装置与接地网间的距离，应符合下列要求：（1）独立避雷针与配电装置带电部分、发电厂电力设备接地部分构架接地部分之间的空气中距离应符合要求；（2）独立避雷针的接地装置与发电厂所接地网间的地中距离应符合要求。（3）对避雷针，Sk不应小于5m,Sd不应小于3m。5.5 接地刀闸或接地器的配置保证电气设备和母线的检修安全，330kV及的每段母线根据长度宜装设12组接地刀闸，两组接地刀闸的距离尽量适中，发电机出口配一组；双母线两组母线隔离开关其中一组配接地刀闸，用于检修断路器时起到隔离电源的作用；主变压器中性点配置一组接地刀闸，用于改变中性点运行方式和起停发变组时接地的作用；母线上配置接地刀闸，用于检修母线时代替安全接地线5.6 自动装置的配置根据继电保护和安全自动装置技术规程第3.1.1条：电力系统中应装设安全自动装置，以防止系统稳定破坏或事故扩大，造成大面积停电，或对重要负荷的供电时间中断，安全自动装置应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性。本电厂的自动装置配置如下：备用电源自动投入装置厂用备用电源应装设备用电源和备用设备的自动投入装置。自动重合闸装置对于本电厂的330kV母线，由于都装设有断路器，所以都装设自动重合闸装置。自动准同期装置发电机双绕组变压器组高压侧，330kV的系统联络线应装设自动准同期装置。自动调节励磁装置和自动灭磁装置发电机均应装设自动调节励磁装置，同时它还能具有过励限制、低励限制和功角限制功能，300MW机组应装有自动灭磁装置。56 电气设备的选择与校验6.1 电气设备选择与校验6.1.1 电气设备概述 对电气设备的选择主要是对断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、以及避雷器的选择378。 对电气设备的选择方法大致是1：按正常工作条件选择电气设备的额定电压UN不低于安置地点电网额定电压；电气设备的额定电流IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续电流Imax，即INImax按短路状态校验短路热稳定校验 满足热稳定条件为：；电动力稳定校验 满足动稳定条件为：6.1.2 330kV母线侧的断路器与隔离开关选择 高压断路器是是变电所主系统的重要开关电器。高压断路器的主要功能是：正常运行时倒换运行方式，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，起保护作用。 隔离开关也是发电厂和变电所中常用的开关电气设备，一般配有电动及手动操动机构，单相或三相操作，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短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压无负荷电流情况下分合线路。其主要功能为隔离电压、倒闸操作以及分、合小电流。隔离开关在选择时应满足的具体技术条件与高压断路器基本相同。但无需进行开断电流和短路关合电流的校验。根据对隔离开关操作控制的要求，还应选择与其配用的操动机构。屋内式8000A以下隔离开关一般采用手动操动机构；220 kV及以上高位布置的隔离开关，宜采用电动机构和液压机构。(1)出线侧电气设备的选择与校验1）最大工作电流Imax根据额定电压及最大工作电流选择：断路器型号为了SFM330、隔离开关型号为GW11330根据上章短路计算得短路电流为：则短路电流热效应Qk为： 冲击电流为：表6-1 330 kV出线侧断路器选择结果表计算数据SFM-330/3150型断路器USN330kVUN330kVImax589.45AIN3150AI”41.856kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish109.49kAies125kA表6-2 330 kV出线侧隔离开关选择结果表计算数据GW11-330型隔离开关USN330kVUN330kVImax589.45AIN2500AI”41.856kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish109.49kAies125kA2）330kv母线出线侧的电流互感器选择 电流互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将大电流按比例变成小电流，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表与继电保护装置。电流互感器的选择主要从以下几方面入手：（1）种类和形式的选择，选择电流互感器时，应根据安装地点和安装方式选择其形式。320 kV屋内配电装置的电流互感器，应采用瓷绝缘或树脂浇注绝缘结构；35 kV及以上配电装置宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器；有条件安装于断路器或变压器瓷套管内，且准确级满足要求时，应采用价廉，热稳定性好的套管式电流互感器（2）当一次电流较小时，宜优先采用一次绕组多匝式，以提高精度，220 kV及以上电压等级或采用微机监控系统时，二次额定电流宜采用1A，而强电系统均采用5A。（3）一次回路额定电压和额定电流的选择应满足：UNUSN , INImax为了保证测量仪表在正常运行时指示在刻度标尺的3/4最佳位置，并且过负荷时能有适当指示，测量用电流互感器的一次额定电流不应低于回路正常最大负荷电流，且应尽可能比电路中的正常工作电流大1/3左右。（4）准确级和额定容量的选择。为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。（5）电流互感器的热稳定及动稳定校验应满足下列条件：I2ttQk或(KtI1N)2 Qk , iesish或(I1NKes) ish； （6）电流互感器的配置应遵循有断路器的回路均应设置电流互感器，其数量应满足测量仪表保护自动装置要求。最大工作电流ImaxI1N4/3Imax电流互感器的型号为LB1-330型，详细参数如表6-4所示。表6-3 330kV出线侧电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级LB1-3302600/10.5/D1/D1/D210P50（VA）40100对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(401.2)2=14200(kA)2s Qk=7007.69(kA)2sies =1.2100=169.68kA ish=109.49kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选LB1-330型电流互感器合格。3） 330kV母线出线电压互感器的选择电压互感器的型号 YDR-330 表6-4 电压互感器参数型号额定变比额定容量（VA）最大容量（VA）准确等级（0.5级）电容式(屋外)YDR-330/1001502000(2)主变侧电气设备的选择与校验1）最大工作电流Imax根据额定电压及最大工作电流选择：断路器型号为了SFM330、隔离开关型号为GW11330根据上章短路计算得短路电流为：则短路电流热效应Qk为： 冲击电流为：表6-5 330 kV主变侧断路器选择结果表计算数据SFM-330/3150型断路器USN330kVUN330kVImax589.45AIN3150AI”1.656kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish4.332kAies125kA表6-6 330 kV主变侧隔离开关选择结果表计算数据GW11-330型隔离开关USN330kVUN330kVImax589.45AIN2500AI”1.656kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish4.332kAies125kA2）330kv主变侧的电流互感器选择最大工作电流ImaxI1N4/3Imax电流互感器的型号为LCWB220 型，详细参数如表6-4所示。表6-7 330kV主变侧电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级LB1-3302600/10.5/D1/D1/D210P50（VA）40100对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(401.2)2=14200 (kA)2s Qk=7007.69 (kA)2sies =1.2100=169.68 kA ish=109.49kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选LB1-330型电流互感器合格。（3）母联断路器、隔离开关和电流互感器的选择与校验1）最大工作电流Imax根据额定电压及最大工作电流选择：断路器型号为了SFM330、隔离开关型号为GW11330根据上章短路计算得短路电流为：则短路电流热效应Qk为： 冲击电流为：表6-8母联断路器选择结果表计算数据SFM-330/3150型断路器USN330kVUN330kVImax1295AIN3150AI”41.856kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish109.49kAies125kA表6-9 母联侧隔离开关选择结果表计算数据GW11-330型隔离开关USN330kVUN330kVImax1295AIN2500AI”41.856kAINbr50kAQk7007.69(kA)2sIt2t7500(kA)2sish109.49kAies125kA2）电流互感器选择 最大工作电流ImaxI1N4/3Imax电流互感器的型号为LB1-330型，详细参数如表6-4所示。表6-10电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级LB1-3302600/10.5/D1/D1/D210P50（VA）40100对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(1001.2)2=14200 (kA)2s Qk=7007.69 (kA)2sies =1.2100=169.68 kA ish=109.49kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选LB1-330型电流互感器合格。6.1.3 发电机出口处互感器选择与校验 1)发电机出口电流互感器的选择与校验I1N4/3Imax 电流互感器的型号为LMZ420A 型，详细参数如表6-4所示。表6-11 电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级LMZ420A1200015000/50.5/D1/D1/D210P200（VA）100250对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(10012)2=1420000 (kA)2s Qk=17659.437 (kA)2sies =12250=4242 kA ish=321.487kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选LMZ420A型电流互感器合格。2）发电机出口电压互感器选择发电机出口选择 UN220 参数如表6-8表6-12 电压互感器参数额定电压比剩余电压负荷极限负荷VA额定容量（VA）初级绕组次级绕组辅助绕组准确级额定输出0.2级0.5级1级20/0.1/0.10.5100VA600301006.1.4 高压厂用变压器高压侧电流互感器的选择与校验I1N4/3Imax 电流互感器的型号为LZZB8 型，详细参数如表6-4所示。表6-13 电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级LZZB81250/50.5/D1/D1/D210P60（VA）100250对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(1001.25)2=14200 (kA)2s Qk=1020.8076 (kA)2sies =1.25250=441.875 kA ish=59kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选LZZB8型电流互感器合格。6.1.5 启备变高压侧电流互感器的选择与校验I1N4/3Imax 电流互感器的型号为L-110 型，详细参数如表6-4所示。表6-14 电流互感器型号及参数表型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷3S热稳定倍数动稳定倍数1级L-11050-600/50.5/D1/D1/D2D60（VA）75135对所选电流互感器分别进行热稳定及动稳定的校验：(KtI1N)2=(751.2)2=8100 (kA)2s Qk=4.52 (kA)2sies =1.2135=229.068 kA ish=2.706kA热稳定及动稳定均满足要求。综合以上计算数据分析，所选L-110型电流互感器合格。6.1.6 避雷器选择： 避雷器是对发电厂电气母线以及变压器等重要电气设备在遭受到雷电入侵波侵害时的一种重要保护。330kV母线及主变的避雷器选择 根据电压等级及其他因素，选择避雷器型号为Y10W5-330/727GW。6.2 母线选择对母线的选择按经济电流密度法进行选择，计算公式是： （mm2）其中 SJ 导体经济截面 J 经济电流密度（由最大负荷利用小时数Tmax查表可得）由于机组年利用小时Tmax=6500h/a，则母线Tmax=6500h，查表得J=0.88A/mm26.2.1 330kV电压等级母线选择计算母线正常工作时的最大负荷电流为Imax=1359.4A则 根据以上条件选择出330 kV采用母线尺寸及参数见表6-15表6-15 330 kV采用母线尺寸及参数表导体尺寸(mm)导体截面（mm2）长期允许载流量（A）集肤效应系数Ddt14012010380057201.02对所选母线分别进行热稳定及动稳定的校验：Smin= =949.93800(mm2)热稳定及动稳定均满足要求。7 高压配电装置的设计 7.1 高压配电装置的选型根据该发电厂的实际情况，厂区面积大，没有严重的污秽，所以适于布置室外敞开式结构。由于本次设计采用的是双母线接线方式，且采用的是硬母线，采用普通中型配电方式由于占地面积比较大，因此采用分相中型布置。330kV采用屋外分相中型布置，其特点为：将所有电气设备都安装在同一水平面内，母线隔离开关布置在母线下方2 78。断路器与互感器等安装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员在地面上安全活动。次布置方式达到布置清晰、不易误操作、运行可靠等特点。并且较普通中型配电装置节约用地1/3左右10。7.2 高压配电装置设计母线及构架：由于本次设计采用的是双母线接线方式，且采用的是硬母线，一般安装在柱式绝缘子上，母线不会摇摆，相间距离可缩小，与三柱式隔离开关配合可以节省占地面积。屋外配电装置的构架，采用钢筋混凝土制成。钢构架机械强度大，可以按任何负荷和尺寸制造，便于固定设备，抗震能力强，运输方便。330kV侧，构架高度为26m，构架高度电力变压器：电力变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在变压器基础上。主变压器、厂用变压器、备用变压器相间距14m。高压断路器：根据本厂实际情况，断路器的配电装置中所占据的位置，采用三列布置。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的对地距离为2.5m；电气设备间的连线对地面距离应符合C值要求。避雷器：氧化锌避雷器安装在距地2.5m的基础上。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中间一相的基础上。330kV侧：隔离开关距离地面2.7m，相间距离3m；电流互感器距离地面2.5m，相间距离为2.5m。电缆沟：电缆沟的布置，满足电缆所走的路径最短。道路：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、中型变电站内一般均应铺设宽3m的环行道。屋外配电装置内应设置0.8-1m的巡视小道，以便运行人员巡视电气设备，