水电厂电气【实惠】.doc

摘 要水是一种清洁能源，水力发电是指用水作为能源发电。在水力发电过程中，水通过水轮机有高水位流向低水位。水轮机是把水能转换为机械能，所以水轮机可以被看作是由水驱动的发电机。储存在水库里的水通过水轮机由较高水流到较低水流的尾水渠，把势能释放给水轮机。再由水轮机带动发电机转动，从而发出电能，然后经过配电和变电设备升压后送往电力系统，再供给用户。因此，水电站是为开发利用水能资源，将水能转变成电能而修建的工程建筑物和机械、电气设备的综合体，是利用水能生产电能的基地。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中水电设备容量占总装机容量的25%。本文是对配有4台50MW水轮轮发电机的中型水电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验。关键词： 发电厂；变压器；电力系统；电气设备AbstractWater is one kind of clean energy，hydropower is the power generated with water as the energy-supplying agent. In this case ,water is allowed to flow from a higher level to a lower level .hydraulic turbine are the machines which convert hydraulically energy .so they can be considered as motors run by water .water stored in a reservoir at higher level flows through the turbine to the tail race channel situated at a lower level . Imparting potential energy to the turbine, the control and the guidance current of water through the hydraulic turbine, transforms the hydro energy into the mechanical energy which revolves, and then impetus generator rotation by hydraulic turbine, thus generates the electricity, and then changes the electricity equipment after the power distribution to rise to press escorts to the electrical power system, and then satisfies the users. Therefore, the hydroelectric power station is the base of energy to use hydro energy resources and transform the engineering structure. It is the compound of machinery-electrical equipment and the hydro energy which the electrical energy constructs.Electrical wiring is the main power plant, electrical substation designed first and foremost part of the power system is also constitute an important link. Connection to determine the overall power system and power plants, substations themselves the reliability of the operation, flexibility and economy are closely related. And the electrical equipment selection, distribution equipment configuration, relay control and the elaboration of a larger impact.Keywords : Power Plant ；Transformer；Power System；Electrical Equipment 目录摘 要IAbstractII目录III第一部分 设计说明书11、发电机，变压器及主接线的选择11.1原始资料11.2发电机的选择11.3变压器的选择11.3.1主变压器的选择21.3.2 厂用主变压器的选择31.4 主接线的选择31.4.1 各种接线形式的特点41.4.2 水电站的设计方案61.4.3 水电站设计方案的确定102、 短路电流计算122.1 短路电流122.1.1 短路的类型122.1.2 短路计算的目的122.2 三相短路电流的计算123、 主要电气设备选择和校验163.1 主要电气设备选择的说明163.1.1 按正常工作条件选择额定电压和额定电流：163.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定173.2.断路器的选择结果183.3.隔离开关的选择结果203.4 电流互感器的选择213.4.1电流互感器的选择原则213.4.2 选择结果223.5 电压互感器的选择和校验233.5.1 电压互感器选择的原则233.5.2 电压互感器选择的结果233.6 高压熔断器的选择244、 水电站母线系统的设计和校验254.1 母线选择的一般方法254.2 母线选择的结果254.3 绝缘子和穿墙套管的选择264.3.1 绝缘子的选择264.3.2 选择结果274.4 穿墙套管的选择284.4.1 穿墙套管选择的步骤284.4.2 穿墙套管选择的结果284.5 避雷器的选择284.5.1 避雷器的配置原则：294.5.2 避雷器选择结果294.6 消弧线圈294.7 阻波器305、 配电装置初步设计31第二部分 计算书321、短路电流换算321.1根据原始资料画出水电厂系统主接线图321.2根据规定选择电气设备，确定所用的短路计算点331.3计算各电气元件的电抗标幺值，确定等值电路图331.4 短路电流计算351.4.1 10KV侧K1点短路的短路电流计算351.4.2110KV侧K2点短路的短路电流计算381.4.310KV侧K3点短路的短路电流计算411.4.4 35KV侧K4点短路的短路电流计算441.4.5 厂用电K5点短路的短路电流计算461.4.6 厂用电K6点短路的短路电流计算481.4.7 各短路点短路的短路电流计算结果492、电气设备的选择和校验502.1 断路器的选择和校验502.1.1 110KV侧断路器选择502.1.2 35KV侧断路器选择522.1.3 发电机G1，G2出口10KV侧断路器选择532.1.4 发电机G3，G4出口10KV侧断路器选择542.1.5 厂用电G1侧断路器选择562.1.6 厂用电G3侧断路器选择572.2 隔离开关的选择和校验582.2.1 110KV侧隔离开关的选择和校验582.2.2 35KV侧隔离开关的选择和校验592.2.3 发电机G1，G2出口隔离开关的选择和校验602.2.4 发电机G3，G4出口隔离开关的选择和校验602.2.5 厂用电G1侧隔离开关的选择和校验612.2.6 厂用电G3侧隔离开关的选择和校验622.3 电流互感器的选择和校验622.3.1 110KV侧电流互感器的选择和校验622.3.2 35KV侧电流互感器的选择和校验632.3.3 10KV侧电流互感器的选择和校验642.4 电压互感器的选择和校验642.5 高压熔断器的选择652.6 避雷器的选择652.7 消弧线圈的选择662.7.1 电容电流的计算662.7.2 发电机电压母线的三相对地电容电流672.7.3 主变低压线圈三相对地电容电流672.7.4 型号的选择673、水电站母线的选择和校验683.1 母线的选择与校验683.1.1 110KV侧母线的选择与校验683.1.2 发电机出口10KV侧母线的选择与校验693.1.3 35KV侧外桥接线导体的选择与校验723.2 支柱绝缘子和穿墙套管的选择743.2.1 10KV侧选择结果743.2.2 110KV侧选择结果763.2.335KV侧选择结果76参考文献77设计心得78外文原文79外文翻译89附图一 水电站电气主接线图93附图二 厂用电接线图93联系Q709604208获取 --第一部分 设计说明书1、发电机，变压器及主接线的选择1.1原始资料本工程为单一发电工程，无防洪、航运、供水等综合利用要求。（1) 电站动能参数装机容量4X50MW枯水年枯水期平均出力51.4MW年利用小时数3668h多年平均年发电量7.376亿kWh (2) 气象其主要气象参数如下：极端最高温度 32.9多年平均气温 9.7多年平均相对湿度 65%极端最低温度 -13.2（3）本电站以3回110kV约45km的线路与某升压站连接，升压至220 kV后，从该升压站接入罗家沟梯级联合开关站,接入四川电网，在系统中主要担任基荷。考虑本站是流域梯级开发的第一个电站，将来其它梯级电站建设时需供施工用电，本电站应有35kV出线以解决其施工供电，并可作为梯级电站的厂用电备用电源。另外，预留35kV出线间隔，将来可与35kV电网相连以增加35kV级的供电可靠性。1.2发电机的选择由设计任务书可得已知数据：发电机额定有功功率 选择4台且型号相同的水轮发电机，水轮发电机参数如表1： 表1型号容量（MW）电压（KV）(%)SF50-44/9205010.50.8519.71.3变压器的选择1.3.1主变压器的选择对于200MW及以上的发电机组，一般与双绕组变压器组成单元接线，主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用。对于中、小型发电厂应按下列原则选择：（1）为节约投资及简化布置，主变压器应选用三相式。（2）为保证发电机出线的供电可靠，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；发电机电压母线上的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。发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择：（1）按发电机的额定容量和扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度。（2）相数的选择：主变压器采用三相或是单相，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。当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应选用三相变压器。（3）绕组数量和连接方式的选择对于200MW及以上的机组，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，特别是设置在封闭母线中的隔离开关问题更过多；同时发电机回路断路器的价格极为昂贵，故在封闭母线回路里一般不设置断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如用双绕组变压器加联络变压器灵活方便。（4）主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却，强迫导向油循环冷却。在发电厂水源充足的情况下，为了压缩占地面积，大容量变压器也可采用强迫油循环水冷却。强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少变压器本身尺寸。(1) 容量、台数的选择：根据，则S=63MW选择两台型号相同的双绕组变压器和两台型号相同的三绕组变压器，其参数如表2和表3所示： 表2型号电压(KV)短路损耗空载损耗阻抗电压（%）高压低压260KW65KW10.5SL7-63000/11012110.5 表3型号电压(KV)短路损耗(KW)空载损耗阻抗电压(%)高压中压低压高中中低高低高中中低高低SFSL763000/11012138.510.5230197247.577KW10.56.5 厂用主变压器的选择厂用电率是发电厂的一项重要经济指标，在额定工况下厂用电率取0.3%2%，本水电厂厂用电率取1%,所以估算厂用电容量：所用4台厂用电变压器型号相同，其参数如表4所示： 表4型号电压(KV)短路损耗空载损耗阻抗电压（%）高压低压5800W1250W4S6630/10 主接线的选择电气主接线是发电厂、变电站设计的主体。采用何种主接线形式，与电力系统原始资料，变电站本身运行的可靠性灵活性和经济性的要求等密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。电气主接线设计的原则为：以下达的任务书为依据，根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展方针，严格按照技术规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证方案的可靠性、灵活性、经济性。主接线的基本要求（1） 运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2） 灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备.切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。（3） 操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握.复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4） 经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。（5） 应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快.因此,在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性.变电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电力系统中的地位,环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。因此，必须正确处理各方面的关系,全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。电气主接线设计的选择原则应有以下几方面: 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。.应满足安装地点和当地环境条件校核。应力求技术先进和经济合理。同类设备应尽量减少品种。与整个工程的建设标准协调一致。选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。1.4.1 各种接线形式的特点单母分段接线(1)优点：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。(2)缺点：当一段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。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。(3)适用范围：610kV配电装置的出线回路数为6回及以上时。3563kV配电装置的出线回路数为48回时。 110220kV配电装置的出线回路数为34回时。单元接线单元接线就是将发电机与变压器或者发电机变压器线路都直接串联起来，中间没有横向联络母线的接线。这种接线大大减少了电器的数量，简化了配电装置的结构，降低了工程投资。同时也减少了故障的可能性，降低了短路电流值。当某一元件故障或检修时，该单元全停。单元接线的优缺点：(1)主变压器与发电机容量相同;故障影响范围小,可靠性高;(2)接线简单、清晰、运行灵活;(3)发电机电压设备较少,布置简单,维护工作量小;(4)继电保护简单;(5)主变压器与高压电气设备增多,高压设备布置场地增加,整个电气接线投资大.扩大单元接线为减少主变压器台数，还有相应的断路器和占地面积等，可将两台发电机与一台大型主变相连，构成扩大单元接线。缺点：当主变检修时，该单元全部停电。外桥接线（1） 特点：将桥断路器接在线路侧。（2） 优点：当任一主变故障或者检修时，可通过一台主变压器向两线路供电。（3） 缺点：当桥断路器检修时，两回路解列运行，两回路不能实现穿越功率交换。（4） 适用范围：适用于进出线各两回路，主变投、切频繁，或线路短的电站。内桥接线（1） 特点：将桥断路器接在变压器升压侧。（2） 优点：当任一线路故障或者检修时，能有选择性断开线路断路器，而不影响主变压器的正常工作运行。（3） 缺点：当桥断路器检修时，两回路解列运行，两回路不能实现穿越功率交换。（4） 适用范围：适用于进出线各两回路，主变不需要投、切频繁，或线路长的电站。1.4.2 水电站的设计方案几种方案的比较：方案一：单母线接线方案二：单母线接线（35KV采用外桥接线）方案三：单母线分段接线方案四：单母线及扩大单元接线方案五：单母线分段及扩大单元接线1.4.3 水电站设计方案的确定方案一与方案二比较，方案二35KV出线采用外桥接线，供电可靠性更高。方案三与方案一与方案二相比，110KV采用单母线分段，供电可靠性更高。方案四与方案五较方案一，方案二与方案三相比，减少了一台主变压器，经济性高，方案五采用了单母分段接线，其供电可靠性比方案四更高。由上精选出方案三和方案五。方案三和方案五的比较：主接线方案技术经济比较 方 案 比 较方案三方案五110kV线路单母线分段接线单母分段及扩大单元接线35KV线路外桥接线外桥接线技术性运行方便灵活，但投资较大。110kV出线较多，当任一线路（主变压器）断路器检修时，互为备用仍可以继续供电，且在系统中所占地位较重，故能满足可靠性、灵活性的要求。运行方便灵活，但投资较小。110kV出线较多，当线路主变压器（断路器）检修时，该线路不可以继续供电，且在系统中所占地位较重，故不能满足可靠性、灵活性要求高的要求。经济性单母线分段接线比扩大单元接线增加了一台主变压器，投资稍大。通过技术性和经济性对方案三和方案五的比较，方案三的可靠性、灵活性比方案五要高，经济性上也相差不大，综合选择，确定方案三为最终方案。2、 短路电流计算短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。它为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、分析事故提供了有效手段。供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备和选用限制短路电流的元件。2.1 短路电流2.1.1 短路的类型短路故障分为对称短路和不对称短路。三相短路是对称短路，造成的危害最为严重，但发生的机会较少。其它的短路都是不对称短路，其中单相短路发生的机会最多，约占短路总数中的70以上。所以在做短路计算时，选择最严重的一种，三相短路计算。2.1.2 短路计算的目的为了保证电力系统安全运行，在设计选择电气设备时，都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置将自动地使有关断路器跳闸。2.2 三相短路电流的计算一、短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：（1） 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。（2） 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。（3） 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。（4） 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。（5） 接地装置的设计，也需用短路电流。二、短路电流计算的一般规定验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。1 计算的基本情况（1） 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；（2） 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）；（3） 短路发生在短路电流为最大值的瞬间；（4） 所有电源的电动势相位角相同；（5） 应考虑对短路电流值有影响的所有的元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大安全电流有效值时才予以考虑。2 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3 计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后510年）。4 短路种类 一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验。5 短路计算点在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。三、计算步骤在工程设计中，短路电流的计算通常采用使用曲线法。步骤如下：（1） 选择计算短路点（2） 画等值网络（次暂态网络）图1） 首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd。2） 选取基准容量Sb和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）。3） 将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗。4） 绘出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。（3） 化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd。（4） 求计算电抗Xjs。（5） 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期份量标幺值（运算曲线只做到Xjs=3.5）（6） 计算无限大容量（或Xjs3）的电源供给的短路电流周期分量。（7） 计算短路电流周期分量有名值和短路容量（8） 计算短路电流冲击值（9） 计算异步电动机供给的短路电流（10） 绘制短路电流计算结果表图 2.1 系统的等值电路图短路电流计算结果：表5 短路电流计算结果短路点编号短路点位置短路点平均工作电压U（KV）短路电流周期分量起始值I（KA）短路电流冲击值iSh （KA）K1发电机出口10.527.5370.62K2110KV母线11516.6842.75K3发电机出口10.529.175.24K435KV外桥接线3724.4863.28K5厂用电0.445.63119.25K6厂用电0.447.21124.383、 主要电气设备选择和校验各种电气设备的功能不同、工作条件也各异，因而它们的选择校验项目和方法也不尽相同。但是，除了某些特殊的选择校验项目外，大多数电气设备具有必须满足的共同选择校验项目，也就是按正常工作条件选择额定电压和额定电流，按短路条件校验热稳定和动稳定。3.1 主要电气设备选择的说明3.1.1 按正常工作条件选择额定电压和额定电流：（1）额定电压选择使电气设备可靠工作的正常电压要求是：电气设备所在回路的最高运行电压不得高于电气设备的允许最高工作电压。一般可以按电气设备的额定电压不得低于其所在电网的额定电压的条件来选择电气设备，即 （2）额定电流选择电气设备的额定电流(或载流量)是指其在额定环境温度下的长期允许电流。为了满足长期发热条件，应按额定电流(或载流量)不得小于所在回路最大持续工作电流的条件进行选择，即 （3）环境条件对设备选择的影响 温度和湿度 一般高压电气设备可在温度为20，相对湿度为90的环境下长期正常运行。当环境的相对湿度超过标准时，应选用型号后带有“TH”字样的湿热带型产品。 污染情况 安装在污染严重，有腐蚀性物质烟气粉尘等恶劣环境中的电气设备，应选用防污型产品或设备布置在室内。 海拔高度 一般电气设备的使用条件为不超过1000m。当用在高原地区时，由于气压较低，设备的外绝缘水平将相应降低。因此，设备应选用高原型产品或用外绝缘提高一级的产品。现行电压等级为110KV及以下的设备，其外绝缘都有一定的裕度，实际上均可使用在海拔不超过2000m的地区。 安装地点 配电装置为室内布置时，设备应选户内式；配电装置为室外布置时，设备应选户外式。此外，还应考虑地形、地质条件以及地震影响等。3.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定（1） 短路热稳定校验热稳定是指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。通常可直接给出设备的热稳定电流（有效值）及允许持续时间。满足热稳定的条件为： 式（4-3）中 设备允许承受的热效应，； 所在回路的短路电流热效应，。为短路电流热效应，其计算公式如下： 计算短路电流热效应时所用的短路切除时间等于继电保护动作时间与相应断路器的全开断时间只和，即 断路器的全开断时间等于断路器的固有分闸时间与燃弧时间之和，即 （2）短路动稳定校验动稳定是指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏的能力。电器满足动稳定的条件为 式中 电器允许通过的动稳定电流幅值和有效值； 短路冲击电流的幅值和有效值。3.2.断路器的选择结果选用电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，即选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，即开断电流：Ip.t Inbr Ipt-断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量Inbr-断路器额定开断电流动稳定：ish imax imax-断路器极限通过电流峰值ish-三相短路电流冲击值热稳定： t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA)t设备允许通过的热稳定电流时间(s) 设备选择如下所示：表6 110KV高压断路器选择结果电压等级（KV）型号额定电压U(KV)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间(s)固有分闸时间(s)110SW4-110/1000110120031.55521(5s)0.020.06表7 35KV侧断路器初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间（s）固有分闸时间(s)SW4-35/125035125024.863424.8(4s)0.040.06 表8 发电机G1 10KV高压断路器选择结果电压等级（KV）型号额定电压U(KV)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间（s）固有分闸时间(s)10SNA-10G/5000105000105300120(5s)0.020.06 表9 发电机G3 10KV高压断路器选择结果电压等级（KV）型号额定电压U(KV)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间(s)固有分闸时间(s)10SNA-10G/5000105000105300120(5s)0.020.15 表10 发电机G1厂用电断路器初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间（s）固有分闸时间(s)SNA-10G/5000105000105300120(5s)0.020.15 表11 发电机G3厂用电断路器初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)额定开断电流I(KA)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)燃弧时间（s）固有分闸时间(s)SNA-10G/5000105000105300120(5s)0.020.153.3.隔离开关的选择结果（1） 隔离开关的应用情况中性点直接接地的普通变压器应通过隔离开关接地。桥接线中的跨条宜用两组隔离开源串联，以便于进行不停电检修。接在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。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。接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。（2） 电压选用电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，即电流选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，即表12 110KV 侧隔离开关初选结果型号额定电压U(KV)额定电流I(A)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)GW7-110D1106008314(5s)表13 35KV侧隔离开关初选结果型号额定电压U(KV)额定电流I(A)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)GW4-35D/12503512508031.5(4s)表14 10KV侧隔离开关初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)GN10-10T/400010400016085(5s)表15 10KV侧G1厂用电隔离开关初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)GN10-10T/300010300016075(4s)表16 10KV侧G3厂用电隔离开关初选结果型号额定电压U(V)额定电流I(A)动稳定电流i(KA)热稳定电流I(KA)GN10-10T/300010300016075(4s)3.4 电流互感器的选择3.4.1电流互感器的选择原则（1） 一次回路电压：UgUn Ug为电流互感器安装处一次回路工作电压，Un为电流互感器额定电压。（2） 一次额定电流的选择：当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力变器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。 热稳定校验 或 动稳定校验：ish imax ， 短路电流不仅在电流互感器内部产生内部作用力而且由于其邻相之间相互作用使绝缘子帽上受到的外力作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度，故外部动稳定满足： -作用于电流互感器端部的允许力-电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距3.4.2 选择结果 表17 110KV侧电互感器初选结果型号额定电流比（A）级次组合准确级次1s热稳定倍数K动稳定倍数KLCWD-110(250)(2600)/50.575130表18 35KV侧电流互感器初选结果型号额定电流比（A）级次组合准确级次1s热稳定倍数K动稳定倍数KLCW-35151000/50.5/30.5365100表19 10KV侧电流互感器初选结果型号额定电流比（A）级次组合准确级次1s热稳定倍数K动稳定倍数KLBJ-10(20006000)/550903.5 电压互感器的选择和校验3.5.1电压互感器选择的原则 电压互感器的二次负荷阻抗很大，一次电流很小，不需选择额定电流。外部电网短路电流不通过电压互感器，不需进行短路稳定性校验。 应根据安装地点及使用条件来选择电压互感器的种类和型式：620KV屋内配电装置一般采用油浸绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。35110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。 电压互感器的一次绕组接于电网的相电压上时，一次绕组额定电压应等于电网额定电压。3.5.2 电压互感器选择的结果 电压互感器选择的结果如下表表20 电压互感器选择结果安装地点型号原线圈副线圈辅助线圈05级1级3级110KV母线YDR110110/01/0115022044035KV外桥JDJJ3535/01/01/315025060010KV母线JSJW10100101/3120200480JDZJ-1010/01/01/350802003.6 高压熔断器的选择高压熔断器是用于保护短路和过负荷的最简单的电器。但其容量小，保护特性较差，一般仅适用于35kV及以下电压等级。熔断器的型式课根据安装地点、使用要求选用。作为电压互感器的短路保护（不可用于过载保护），可选用RN2、RN4、RW10、RXW10等系列。保护电压互感器的高压熔断器，额定电压应高于或等于所在电网额定电压（但限流式则只能等于电网电压）。保护电压互感器的熔断器额定电流很小，通常为0.5A。其开断能力应大于或等于安装点的短路电流。则熔断器的选择结果如下表：表21 熔断器选择结果型号额定电压（kV）额定电流（A）最大切断电流（kA）备注350.528保护屋外TV100.550保护屋内TV4 水电站母线系统的设计和校验4.1 母线选择的一般方法（1）母线材料和选型：一般优先采用铝导体，在工作电流大地方狭窄的场所和对铝有严重腐蚀的地方可采用铜导体。矩形导体广泛用于35KV及以下工作电流不超过4000A的屋内配电装置中。钢芯铝绞线适用于35KV及以上的屋外软母线。（2） 母线的截面积：对于汇流母 线须按照其最大长期工作电流选择截面积。（3） 电晕校验：对于110KV及以上的母线，还应校验能否发生电晕。但是如果截面积大于最小电晕校验截面积，则不需电晕校验。对110KV及以上裸导体，需要按照晴天不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax。可不进行电晕校验的最小导体型号: 110KV 侧为 LGJ-50 。（4） 校验母线的动稳定和热稳定： 10KV侧采用屋内配电装置中，10KV电压母线选用硬母线，从经济方面考虑选用铝硬母线即矩形母线，矩形导体散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应较大。为了避免集肤效应系数过大，单条矩形截面最大不超过1250MM，当工作电流超过最大截面单条导体允许载流量时，可将24条矩形导体并列使用，但多条导体并列的允许电流并不成比例增加。故一般避免采用4条矩形导体并列使用。 校验热稳定满足热稳定要求的导体最小截面积，只需实际选用的导体截面积，导体便是热稳定的。 校验动稳定各种形状的硬导体通常都安装在支柱绝缘子上，短路冲击电流产生的电动力将使导体发生弯曲，因此，导体应按弯曲情况进行应力计算，而软导体不必进行动稳定校验。4.2 母线选择的结果表22 110KV侧母线初选结果型号载流量（A）70截面（mm）KLGJ-240420240101表23 35KV侧出线初选结果型号载流量（A）70截面（mm）KLGJ-6301120630101 表24 发电机出口10KV母线参数导体截面积（）集肤效应系数允许载流量（）惯性半径（）截面系数（）3(1251O)1.839032.3127.814.3 绝缘子和穿墙套管的选择4.3.1 绝缘子的选择在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。绝缘子型式：对于软导体，由悬式绝缘子悬挂于构架上，所以要选用悬式绝缘子；对于硬母线，则需要支柱绝缘子支撑，所以采用支柱式绝缘子。如果采用悬式绝缘子，则根据相应规定，选择正确的型号