凝汽式火电厂电气一次部分设计.doc

凝汽式火电厂一次部分课程设计目 录前言2摘要3设计任务书41. 电气主接线51.1 系统与负荷资料分析51.2主接线方案的选择51.3厂用电接线方式的选择81.4变压器的选择与计算92. 短路电流的计算122.1短路计算的一般规则122.2短路电流的计算123. 电气设备的选择143.1电气设备选择的一般规则143.2电气选择的条件143.3电气设备的选择153.4电气设备选择的结果表164. 配电装置174.1配电装置选择的一般原则184.2配电装置的选择及依据184.3主接线中设备配置的一般原则195. 结束语20附录：短路计算21附录：电气设备的校验24附录: 设计总图参考文献设计任务书凝汽式火电厂电气一次部分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：2100+2200MW，年利用小时数6000h/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发电厂联入系统的电压等级220KV，出线回路数2回；1.2.3电力系统总装机容量10000MW、短路容量12000MVA；1.2.4发电厂在系统中所处的位置、供电示意图1.3电力负荷水平 1.3.1 220KV电压等级：架空线6回，级负荷，最大输送320MW，最小输送280MW，Tmax=5000h/a，cos=0.85； 1.3.2 110KV电压等级：架空线12回，级负荷，最大输送220MW，最小输送180MW，Tmax=45000h/a， cos=0.85; 1.3.3厂用电率：8%。1.4环境条件 1.4.1当地年最高温度40C，年最低温度-6C，最热月平均最高温度30C，最热月平均最低温度24C； 1.4.2当地海拔高100m； 1.4.3当地雷暴日38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。前 言电力行业是国民经济发展的基础和关键，国家“十一五”计划着重发展火电、水电、核电，高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。是电力专业的一门主要课程, 主要包括课堂讲学、课程设计、生产实习三个主要部分。在完成理论学习的基础上，为了进一步加深对课本知识的理解，进行了本次课程设计。做好设计工作对工程的建设的工期、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。本设计是针对地区变电站的要求来进行配置的，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，并对设计进行了理论分析，在理论上证实了变电站实际可行性，达到了设计的要求。在此次设计过程中得到了盛义发老师以及同学们的帮助和指点，在此对他们表示衷心的感谢！由于本人水平有限，掌握资料不全，难免会在设计中出现各种错误与不足，希望各位提出，以修改更正。摘要摘要:本次凝汽式火电厂电气一次部分设计是在老师的指导下，以自己平时所学的理论知识为基础，结合相关专业用书按照工程设计程序综合考虑而设计的。由主接线部分和和厂用电接线部分组成。首先，分析原始资料，拟定几种主接线接线方案，进行比较，综合考虑可靠性、灵活性和经济性，选择最优方案，确定厂用电的接线形式和电压等级。接着，根据发电机容量、负荷容量和厂用电率分别确定主变压器、联络变压器和厂用变压器的容量和台数、结构和型式。最后，选择短路点，按照最严重的情况计算出短路点的最大短路电流，再根据短路电流的大小选择合适的断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等电器设备。综合各个步骤绘制出电气主接线图。关键字：发电机、变压器、主接线型式、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器。发电厂电气部分课程设计一、电气主接线1.1系统与负荷资料分析1 凝汽式发电厂的规模 装机容量：装机4台，容量分别为： 2100MW UN=10.5KV 2200MW UN=15.7KV 机组年利用小时数：Tmax=6000h/a 气象条件：发电厂所在地最高温度40C，年最低温度-6C，最热月平均最高温度30C，最热月平均最低温24C，海拔100米，雷暴日38天/年，气象条件无其他特殊要求。 厂用电率： 8%2 负荷及电力系统连接情况 220KV电压等级：架空线6回，I级负荷，最大输送320MW，最小输送280MW，Tmax=5000h/a，cos=0.85。 110KV电压等级：架空线12回，I级负荷，最大输送220MW，最小输送180MW，Tmax=4500h/a，cos=0.85。总装机容量10000MW，短路容量12000MW。设计电厂为中型凝汽式火电厂，其容量为2100+2200=600MW，最大单机容量为200MW，即有中型容量规模，中型机组的特点，年利用小时数为6000h/a5000h/a，又为火电厂，在系统中将主要承担基荷，故该厂主接线务必考虑其可靠性及经济性。它占电力系统总容量600/（10000+600）100%=5.7%4回且为I级负荷，Tmax=4500h/a，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。220KV电压级：出线回路数6回4回且为I级负荷，Tmax=5000h/a，应采用双母带旁路或一台半。拟订两方案如表1-1，具体接线方式见附录。表1-2 拟定的两种方案电压等级方案方案110KV双母分段双母带旁路220KV双母带旁路一台半关于所选几种主接线型式各自的优点与缺点如下所述：双母分段：具有比双母接线更高的可靠性，占地面积较少，但操作较复杂，并增加了断路器的数量，误操作的可能性要相对较大，配电装置投资较大。双母带旁路：和双母分段相比较，该接法主要优点在与能使每个回路不断电的情况下检修断路器，但是其占地面积较大。一台半断路器接线：通常用于330KV500KV配电装置中，具有很高的可靠性，任意母线或断路器检修都不至于断电，运行简单，操作方便，但是投资大。DL50002000火力发电厂设计技术规程中如下规定：当采用双母分段接线方式不能满足电力系统稳定性和地区供电可靠性的要求，且技术经济合理时，容量为300MW以上机组发电厂的200KV配电装置可以采用一个半接线方式。综上考虑该电厂为地区电厂，且负荷为基荷，所以主接方式采用方案。1.3厂用电接线方式的选择1.3.1 厂用电接线总的要求：发电厂的厂用电系统和设备选择，直接关系到电厂的安全运行和设备的可靠，对他的主要要求有： 保证厂用电源的可靠性，各机组的厂用系统应该相对独立，防止一台机组厂用点母线故障，影响其他机组的正常运行。 应对厂用电源保证足够的容量裕度。 要考虑全厂的扩建和发展规划，对全厂公用系统的容量应满足扩建的要求，留有适量的裕度。 调度灵活可靠，检修调试安全方便。 设备选用合理、技术先进、注意节约资源。1.3.2 厂用电接线方式选择根据DL50002000火力发电厂设计技术规程规定：“容量为125MW及以下的机组，其厂用分支应装设断路器，220300MW机组的高压厂用工作电源应采用一台分裂绕组的变压器供电。”由于国内300MW及以下电厂，高压电厂用母线多为6KV，所以本设计高压厂用母线采用6KV等级。1.3.2 厂用系统中性点接地 6KV中性点有四种接地方式，分别是：中性点不接地、中性点经高阻接地、中电阻接地、中性点经消弧线圈接地。 目前大容量机组发电厂，6KV厂用网络较大，电容电流较大，经计算都在810A甚至更大，故6KV中性点步步接地或经消弧线圈接地方式较少，多采用高阻接地或中阻接地的方式。在没有中性点可供接地的高压厂用系统，通常采用专用接地变压器，此时采用间接接入电阻的办法为佳。设计采用的为一般的中阻接地方式。1.4 变压器的选择与计算1.4.1 变压器容量的确定原则接有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定的原则连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线的剩余有功和无功容量送入系统。接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。主变压器型式的选择原则相数的确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器。组数的确定一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上。对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器。绕组接线组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须和系统的相位一致，否则，不能并列运行。我国110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”连接，35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D”连接。 变压器型号的表示方法： - / 特殊环境代号 电压等级（KV） 额定容量代号（KVA） 设计序号 产品代号变压器产品代号含义：S 三相 F风冷却装置 P强迫油循环 S三绕组根据以上绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都采用YN，d11常规接线。为使变压器型号易选，常将两台容量相同的发电机接在同一侧，故将2台100MW的发电机接在110KV侧，2台200MW的发电机接在220KV侧，容量可通过联络变压器传送。变压器容量的确定： S=(PGP厂)（1+10%）/cos ST1，2=(1001008%)1.1/0.85=119.06MW ST3，4=(2002008%)1.1/0.85=238.12MW故与100MW发电机相连的变压器的容量为120MW与200MW发电机相连的变压器的容量为240MW与110KV侧相连的变压器选择为SFP7120000/110；与220KV侧相连的变压器选择为SFP7240000/220。其参数见表1.3表1-3 变压器型号与参数变压器型号额定容量（MVA）额 定电 压阻抗电压（%）联结组高压(KV)低压(KV)T-1,2SFP7-120000/11012012110.510.5YN,d11T-3,4SFP7-240000/220240220(242) 22.5%15.7514YN,d11T-5SFPS-150000/22015024222.5%121/10.5U13=23.5U12=14.5U23=8YN,yn0,d11T-6,7SF7-16000/101610.56.310.5Yy，n0T-8,9SFF7-31.5/15.7531.515.7522.5%6.39.5Yn,yn0,d111.4.2 连接两种母线的联络变压器容量的确定联络变压器容量的确定的原则：联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变压器为宜（该设计采用三绕组变压器）。其第三绕组，及低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。 由设计任务书可知220KV等级最大负荷为320MW，最小负荷为280MW，110KV等级最大负荷为220MW，最小为180MW，所以应该将两台200MW的发电机接入220KV母线，而将两台110MW发电机接入110KV母线，所以联络变压器的潮流方向为高压向低压和低压，传输的最大容量为(400-280-400*8%)，所以联络变压器的容量应该是ST =(400-280-400*8%)*1.1/0.85=114MW。220KV与10000MW系统相联，所以当一台200MW的发电机出现故障时，由系统想220KV等级负荷提供功率，当一台100MW的发电机出现故障时，110KV剩余负荷由220KV母线提供，所以联络变压器的容量可以不大于200MW。ST=(220-100)*1.1=132MW所以联络变压器的容量取 150MW，即可用SFPS-150000/220型变压器。1.4.3厂用变压器的选择：厂用电分别从两台发电机取得电源，所以，需要两台；在联络变压器的选型当中，低压侧电压是10.5KV，所以也需要两台变压器。本设计采用厂用电母线分段形接线，以提高可靠性，也使调配灵活。所以，发电机电压级的变压器采用分裂绕组，两低压侧分别接到两段母线上，达到相互备用的效果，而联络变压器的备用也分别接到两公用母线上。200MW机组的发电厂厂用电一般采用6KV，所以发电机电压级的变压器要用15.75/6.3/6.3，而联络变压器低压侧用10.5/6.3，发电机旁的厂用变压器容量是： ST7，8=PG8%=2008%=16MW 选用接近此容量的标准容量为16MW100MW侧ST9，10= PG8%=1008%=8MW联络变压器低压侧的厂用备用变压器容量应该满足厂用电,所以其容量取16MW。根据以上分析，发电级电压级厂用电变压器选为，联络变压器低压侧选为。其具体参数见 表1-3、短路电流的计算2.1短路计算的一般规则短路电流计算是发电厂和变电所电气设计的主要计算项目，它涉及接线方式和设备选择。短路电流计算的一般规定：（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划 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可能并列运行的接线方式。 （2）选择导体和电器用的短路电流，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）选择导体和电器时，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。 对带电抗器的6 10KV出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外， 其它导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，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、两相接地短路较三短路严重时，则应按严重情况计算。2.2短路电流的计算短路计算的一般步骤如下： 根据电厂和变电所的接线和设备，查出短路电流的计算参数，绘制等效阻抗图。 对各设备的阻抗进行换算。 三相短路电流周期分量计算。 三相短路电流非周期分量计算。 冲击电流和全电流计算。 不对称短路电流计算。提供正序网络、负序网络、零序网络的阻抗，进行三相短路、二相短路、单相接地短路和二相接地短路及合成电流计算。 短路电流的热效应计算。 厂用短路计算，并考虑电动机反馈电流影响。本次设计中只是考虑了母线上对称短路周期分量的计算，其具体的计算过程见附录，下面是短路电流计算的总表。短 路 电 流 值（KA）4s2.4640.6541.0922.4042.22918.523.922s2.6070.6541.0492.4672.22927.913.921s2.8250.6541.092.5512.22924.043.920.5s3.0990.6541.092.6932.22928.073.810.2s3.1750.6341.103.1062.22935.763.5840s5.4320.6541.3324.1782.23556.573.855短 路 电 流 标 幺 值4s2.4640.3272.1842.4040.3212.3350.5352s2.6070.3272.0992.4670.3213.8080.5351s2.8250.3272.0172.5510.3213.2800.5350.5s3.0990.3272.0172.6930.3213.8290.5200.2s3.1750.3172.1993.1060.3124.8780.4890s5.4320.3272.6644.1780.3217.7180.526分支额定电流INKA120.517.337.337.33分 支电 抗Xjs1.047.720.640.715.659.56分 支 线 名 称G1G2G3G4G1G2G3G4G1G2G3G4基准电流IBKA5.0215.0212.512.5136.6636.6636.66短 路 点 平 均 电 压11511523023015.7515.7515.75短 路 点 编 号d1d2d3、电气设备的选择3.1电气设备选择的一般规则应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； 应按当地环境条件校核； 应力求技术先进和经济合理； 与整个工程的建设标准应协调一致； 同类设备应尽量减少品种； 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。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。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。按正常工作条件选择电器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Ualm Usm 。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1.15UN；额定电压是330500KV时是1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm一般不会超过电网额定电压的1.1UNs，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压UN不低于装置点电网额定电压UNS的条件选择,即UNUNs。额定电流电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。IN不应该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IN Imax 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；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。按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列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。我国目前生产的电器使用的额定环境温度 040，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，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%。按短路情况校验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 It2 t Q k式中 Q k 短路电流产生的热效应 It、t电器允许通过的热稳定电流和时间。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。满足动稳定条件为：I esI sh式中； I sh短路冲击电流有效值； I es电器允许 的动稳定电流的有效值；3.3电器设备的选择3.3.1 断路器的种类和形式的选择因为110KV侧有12回出线，220KV侧有6回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择高压少油断路器。最高工作电压电压的选择(额定电压就为连接点的工作电压)110KV侧 Ualm UNm =1.1110KV=121 KV220KV侧 UalmUNm =1.1220KV=242 KV200MW机组出口 Ualm UNm=1.115.75KV=17.325 KV额定电流的选择110KV侧 INImax=1.05=1.05*220/(1.732*110*0.85)=1.426 KA220KV侧 INImax=1.05 =1.05*320/(1.732*220*0.85)=1.037 KA机组出口 100MW机组 INImax=1.05=1.05*100/(1.732*10.5*0.85)=6.79 KA200MW机组 INImax=1.05=1.05*200/(1.732*15.75*0.85)=9.06 KA开断电流的选择高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPt,为了简化计算可应用此暂态电流I进行选择,即INbrI。110KV侧 INbrI=10.10 KA220KV侧 INbrI=30.11 KA200MW机组 INbrI=110.99 KA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INcl 不应小于短路电流最大冲击值Ish，即INclIsh。110KV侧 INclIsh=25.45 KA220KV侧 INclIsh=75.88 KA200MW机组 INclIsh=279.7 KA热稳定校验It2tQk 取tk(短路切除时间)=4s。110 KV I= 10.10 KA I2=7.28 KA I4=7.14 KA周期分量热效应 Qpt= (+ 10I22+ I42)tk/12=227.67 (KA)2s由于t1s 短路电流的热效应等于周期分量热效应即 Qk =Qpt220 KV I= 30.11 KA I2=28.12 KA I4=28.10 KA周期分量热效应Qk =Qpt= (+ 10I22+ I42)tk/12=3201.07 (KA)2s由于t1s 短路电流的热效应等于周期分量热效应即 Qk =Qpt200MW机组出口侧I= 110.99 KA I2=82.4 KA I4=73 KA周期分量热效应Qk =Qpt= (+ 10I22+ I42)tk/12=28515 (KA)2s由于t1s 短路电流的热效应等于周期分量热效应即 Qk =Qpt动稳定校验 ies ish110 KV ies 24.45 KA220 KV ies 75.88 KA200MW发电机端口 ies 279.7 KA3.4电气设备选择的结果表器件电压级(KV)型号额定电压(KV)最高电压(KV)额定电流(A)额定开断电流(KA)短路关和电流(KA)断路器220SW6-220220252125015.841110SW6-110110126125031.580隔离开关220GW4-220D2201250110GW4-110D1101250表3.3.1 电气设备选择的结果表 G-隔离开关 S-三相 W-户外 D-接地刀闸器件电压级(KV)联结组型 号额定电流/电压比(A)(KV)短时热电流(KA)准确级动稳定电流(KA)电压互感 器220I，i0，i0JCC1-220/0.5/110I，i0，i0JCC1-110/0.2/电流互感 器220LCWB7-220 39532750/521- 42 (5s)0.250- 110110LCWB-110 GYW22750/5/10P/表3.3.2 电气设备选择的结果表 J-电压互感器（油浸式） L-电流互感器 C-瓷绝缘（串级式） W-户外 B-保护、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。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；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；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；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。4.1.1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。4.1.2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。4.1.3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。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。4.3主接线中设备配置的一般原则一、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。二、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(本设计不设)。 （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(本设计不设)。 （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。三、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。结束语:通过本次设计，加深了对发电厂电气部分的理解，相对来现说学到了很多，也使自己认识到不足。对于主接线的选择、主变压器的选择是由于对设备的参数及相关型号不了解，所以走了弯路，刚开始选择的是100MW的机组以扩大单元接线的方式接入220KV系统，但是在200MW接入110KV系统时在设计手册上发现110KV电压等级的变压器容量不够，浪费了不少时间。通过设计使自己认识到相关设备和接线方式的选择应该参照设备所能具备的各种参数，从而利用最简便的方式达到设计、项目的要求。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的单独工作能力，增张了工作阅历，得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，对以后的生活和工作有着不可预计的帮助由于本人知识浅薄，对电气行业的了解肤浅，所以设计中难免会出现错误，还望见谅。设计中遇到很多难点，在这感谢老师和同学的指导，再这一并表示感谢。附录：附录短路计算发电机选取发电机视在功率（MW）有功功率（MW）额定电压（KV）额定电流（A）功率因素COS电抗值X”d(%)QFN-100-2117.51001050064750.851215QFSN-200-22352001575086250.851418只进行母线的三相短路计算。选取SB=1000MW，UB=Uav。其余参数见表1.3 图2.1 短路电流计算等效电路1 d2点的短路计算： 发电机： 100MW：X2= X4 =SB/SN1=0.121000/100=1.2 200MW：X6= X8=SB/SN2=0.141000/200=0.7 主变压器： 120MW：X1= X3=U1%/100SB/SN1=10.5/1001000/120=0.875 240MW：X5= X7=U2%/100SB/SN2=14/1001000/240=0.583 联络变压器： US1=1/2(U1-2U1-3U2-3)=1/2(23.5+14.5-8)=15 US2=1/2(U1-2U2-3U1-3)=1/2(14.5+8-23.5)=-0.5 US3=1/2(U1-3U2-3U1-2)=1/2(8+23.5-14.5)=8.5 XT1= US/100SB/SN=15/1001000/150=1 XT2= US/100SB/SN=-0.5/1001000/150=-0.033 X9 = XT1 +XT2 =1-0.033=0.97转移电抗的计算：X14=1/2(X1X2)+ X9 =1/2(1.20.875)+0.97=2 X15=1/2(X5X6)=1/2(0.7