2×100_4×300mw发电厂电气部分初步设计 励磁系统

（摘要此次设计的主要任务是1125MW4300MW的火电厂电气部分的初步设计。首先确定电气主接线方案，选择发电机、主变压器、联络变压器、厂用变压器和启/备变压器。用所选择的发电机与变压器的参数进行标幺值的计算；并做出可能发生各种短路的等值电路图，分别计算各电源对短路点的计算电抗，列出短路计算结果表；通过对各设备最大持续电流的计算，分别对断路器、MAXGI隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、全连式分相封闭母线等设备进行选择，并通过短路计算结果中的各短路值对所选的设备进行校验。了解该电厂励磁系统的原理如设计方法。关键词电气主接线；短路计算；设备选择；本科毕业设计说明书ABSTRACTTHEMAINASSIGNMENTOFTHEDESIGNISTHEINITIALPLANOFELECTRICWITHREGARDTOREGIONALFOSSILLFULEPLANT11250MW3300MWTOBEGINWITH,WEMUSTENSURETHEPROJECTOFELECTRICMAINLINEWHATMORE,WESELECTTHECAPACITYOFGENERATOR,WESELECTGENERATOR、TRANSFORMER、LIASIONTRANSFORMER、TRANSFORMERWHICHUSEDINTHEFACTORYANDENLIGHTENSPARETRANSFORMERWECANCARRYOUTTHESHORTCIRCUITCALCULATIONTHEDIAGRAMOFEQUIVALENTCANBEMAKEOUTATTHEBASICOFTRANSFORMERANDGENERATORDATARESPECTIVELYATLAST,WECALCULATETHEREACTANCEWHICHTHEPOINTOFSHORTCIRCUITTOEVERYPOWERSYSTEMANDLAYOUTTHETABLEOFSHORTCIRCUITINTERRUPTER,DISCONNECTSWITCH,BUSBAR,LIGHTINGARRESTERSCANBESELECTEDBYWAYOFTHEMAXGICALCULATIONWECANCHECKTHEINSTALLWECHOOSEVIATHERESULTOFSHORTCIRCUITFINDOUTTHEPROTECTIONPRINCIPLEOF600MWGENERATORANDTRANSFORMER,KNOWTHEMOVEMENTSITUATIONOFTHEPROTECTIONKEYWORDSELECTRICMAINLINESHORTCIRCUITCALCULATIONEQUIPMENTCHOICE符号说明常用符号电流额定电流基值电流（KA）INIBI基值电压（KV）额定电压（一次侧）（KV）BUNU二次侧额定电压（V）电网工作电压2NG（KV）电压电抗电阻XR容量负荷能量SPW电势系统基准容量（MVA）变压器额定容量EBSNS专用符号励磁电流短路电流冲击值（KA）FICHI最大持续工作电流稳态三相短路电流MAXG0S短路电流周期分量标幺值0S短路电流周期分量（有名值）II断路器的额定开断路器（KA）断路器极限通过电流峰值BRIMAXI（KA）断路器实际开断时间T秒的短路电流周期分量（KA）DTI断路器T秒热稳定电流短路容量（MVA）TS支路计算电抗（标幺值）支路转移电抗（标幺值）JSXFSX短路电流发热等值时间（又称假象时间）（S）DZT固有分闸时间（S）热稳定系数KCW母线截面系数经济电流密度J目录引言1第一章电气主接线设计211主接线的设计原则和要求212电气主接线的设计步骤2122主接线的类型与使用范围4123设计方案的介绍5123主接线方案的评定613发电机和主变压器的选择7131发电机的选择7132主变压器和联络变压器的选择7第二章厂用电设计1021厂用电的设计原则和基本要求1022本厂厂用电主接线设计1023厂用变压器的选择11第三章短路电流计算1331短路电流计算的目的1332短路电流计算的一般规定1333短路电流的计算步骤1434主接线及厂高压短路电流计算14341发电机电抗标么值计算14342变压器电抗标么值计算15343发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算16第四章电气设备的选择与校验2841电气设备选择的一般原则2842断路器的选择与校验29421断路器的选择原则29422断路器的选择与校验3043隔离开关的选择与校验3344接地开关的选择与校验34441接地开关的选择原则34442接地开关的选择与校验3445电压互感器的选择与校验35451电压互感器的选择原则35452电压互感器的选择与校验3646电流互感器的选择与校验36461电流互感器的选择原则36462电流互感器的选择与校验3847高压熔断器的选择与校验39471高压熔断器的选择原则39472高压熔断器的选择3948避雷器的选择40481避雷器的选择原则40482避雷器的选择4149母线与架空线的选择与校验41491母线与架空线的选择原则41492母线的选择与校验42493架空线的选择42494封闭母线的选择43第五章励磁系统的设计4551励磁系统的主要作用4552励磁系统的初步设计45521发电机励磁方式的选择45522自并励励磁系统原理及优缺点46523100MW发电机微机型自并励励磁系统的设计47六章发电机的主保护设计4961发电机保护配置原则4962发电机的纵差动保护5063发电机100定子绕组单相接地保护5164发电机定子绕组匝间短路保护5265发电机励磁回路接地保护5366发电机失磁保护54第七章配电装置的设计5671设计原则与要求56711配电装置的设计原则56712配电装置设计必须满足的要求5672610KV配电装置5673220KV配电装置57结论58参考文献59谢辞60引言电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。电力工业发展水平和电气化程度已经成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。至2001年，我国已投产和正在建设的100万KW及以上的电厂达113座，其中火电厂为85座。随着经济的不断发展，我国的电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。电力工业的迅速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求。随着一次能源的不断减少，对能源的利用率要求也越来越高；而大机组的能源利用率高、在环境污染方面较小机组要小；因此，在火电厂的设计中，大机组的设计已经成为现在设计的主流。这就引出了本次设计的主要内容，某地区2100MW4300MW火力发电厂的电气部分进行初步设计。第一章电气主接线设计11主接线的设计原则和要求发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。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及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接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，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。设计主接线的基本要求是（1）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是断路器检修时，能否不影响供电。线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数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。发电厂全部停运的可能性。对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。（2）灵活性调度灵活，操作简便应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。（3）经济性投资省主接线应简单清晰，控制保护方式不过复杂，适当限制断路器电流。占地面积小电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。电能损耗少经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。12电气主接线的设计步骤电气主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤相同。具体步骤如下（1）本工程情况发电厂类型区域性凝气式火电厂，设计规划容量11253300。远离负荷中心。（2）电力系统情况系统的电压等级电厂联入系统的电压等级为330KV，330KV架空线4回,负荷为466640MW，为I、II级负荷，COS085TMAX6500H；110KV架空线6回,负荷为80120MW，为I、II级负荷，COS085TMAX6000H,其余送220KV系统。厂用电率8。（3）环境条件当地年最高温度36,年最低温度29,最热月平均最高温度29,最热月平均地下温度15,当地海拔高度1000米,当地雷暴日14日年121大、中型发电厂及配电装置的接线要求4技术要求（1）电气主接线设计、厂用电设计，要满足可靠性、灵活性、方便性、经济性等要求（2）主变和厂用变型号容量选择要按照新型设备选择，主要电气设备尽量选新型设备并要求校验，要求绘制电气设备选择结果总表。（3）短路电流计算要准确无误，并要求绘制短路计算结果表5220KV主保护动作时间为002S,后备保护动作时间为1S,110KV主保护动作时间为003S,后备保护动作时间为2S,大型发电厂（总容量1000MW及以上，单机容量200MW以上），一般距负荷中心较远，电能须用较高电压输送，故宜采用简单可靠的单元接线方式，直接接入高压或超高压系统。其主接线的特点是（1）在系统中的地位重要、主要承担基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用小时数高、发展可能性大，因此，其主接线要求较高。（2）不设发电机电压母线，发电机与主变压器采用简单可靠的单元接线，发电机出口至主变压器低压侧之间采用封闭母线。除厂用电外，绝大部分电能直接用220KV及以上的12种升高电压送入系统。附近用户则由地区系统供电。（3）升高电压部分为220KV及以上。220KV配电装置，一般采用双母线带旁路母线、双母线分段带旁路母线，接入220KV配电装置的单机容量一般不超过300MW；中型发电厂（总容量2001000MW、单机容量50200MW）和小型发电厂（总容量200MW以下、单机50MW以下），一般靠近负荷中心，常带有610KV电压级的近区负荷，同时升压送往较远用户或与系统连接。发电机电压超过10KV时，一般不设机压母线而以升高电压直接供电。对于6220KV电压配电装置的接线，一般分为两大类其一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。122主接线的类型与使用范围1不分段的单母线（1）610KV配电装置，出线回路数不超过5回。（2）3563KV配电装置，出线回路数不超过3回。（3）110220KV配电装置，出线回路数不超过2回。2分段的单母线（1）610KV配电装置，出线回路数为6回及以上。（2）3563KV配电装置，出线回路数为48回时。（3）110220KV配电装置，出线回路数为34回时。3单母线带旁路母线接线（1）610KV配电装置，和3563KV配电装置，一般不设旁路母线。（2）110220KV配电装置，当110KV出线为7回及以上220KV出线为5回及以上时或对在系统中居重要位置的配电装置，110KV出线为6回及上，220KV出线为4回及以上时。4一般双母线（1）610KV配电装置，当短路电流较大，出线需带电抗器时。（2）3563KV配电装置，出线回路数超过8回或连接的电源较多、负荷较大时。（3）110220KV配电装置，出线回路数为5回及以上或该配电装置在系统中居重要地位、出线回路数为4回及以上时。5一般双母线带旁路接线（1）663KV配电装置，一般不设旁路母线。（3）110220KV配电装置，出线回路数为34回时。6分段的双母线接线（1）发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量或负荷为25MW及以上时。（2）220KV配电装置，当进出线回路数为1014时，采用双母三分段带旁路；当进出线回路数为15回及以上时，采用双母四分段带旁路接线。7一台半断路器接线用于大型电厂和变电所220KV及以上、进出线回路数4回及以上的高压、超高压配电装置中。对于220KV系统，DL50002000火力发电厂设计技术规程中有如下规定若采用双母分段接线不能满足电力系统稳定和地区供电可靠性要求，且技术经济合理时，容量为300MW及以上机组发电厂的220KV配电装置也可用一台半断路器接线方式。A843台断路器接线可靠性降低，布置比较复杂，很少采用。123设计方案的介绍本厂为110KV和220KV电压等级，单机容量为100和300MW，故宜采用可靠的单元接线，直接接入系统。对于220KV配电装置的接线，我们选择了双母线分段、双母带旁路分段接线两种方案。KV102回回6回4回MW1030MW图11方案一10KV6回回1回4回20KV30MW10M图12方案二我们初步拟定了两种方案，下面对其进行比较表11方案比较方案项目方案一双母线分段方案二双母分段带旁路可靠性1任何断路器检修，影响用户的供电。2有四回出线，任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合时，切除两回以上线路。3母线检修将导致一半容量停运。1220KV任一段母线故障时，只有的电源和负荷停电。412220KV任一分段断路器故障时，只有左右的电源和负2荷停电。3220KV母线，故障范围小，避免全场停电的可能。123主接线方案的评定由原始资料可知,设计为大型火电厂,其机组容量为2100MW4300MW,最大单机容量300MW,年利用小时数为6000H,在电力系统中承担主要负荷,从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性发电机出口电压为20KV,采用单元接线。110KV电压端，为使其出线断路器检修时不停电,应采用双母线接线,以保证其供电的可靠性和灵活性220KV电压等级,由于负荷容量大,电压高,输电距离远,为保证其可靠性,应选可靠性较高的双母分段带旁路接线,结论两个方案的可靠性、灵活性均满足设计的要求，从经济上比较方案二明显比方案一可靠性高，所以选择方案二。所以本厂为110KV与220KV两个电压等级，单机容量为100MW、300MW，故宜采用可靠的单元接线，直接接入系统。对于220KV配电装置的接线我们选择双母带旁接线方法；110KV系统采用双母带旁接线。设计方案接线如图所示10KV6回回1回4回20KV30MW10图11发电厂电气主接线接线方案13发电机和主变压器的选择131发电机的选择由于本次设计的发电厂为，查电气工程专业毕业设计210430MW指南电力系统分册，选发电机参数如下表。表11发电机参数型号额定容量（MW）功率因数COS同步电抗DX次暂态电抗DX暂态电抗DX额定电压（KV）QFN1002100085180601830286105QFS300230008522640167026918132主变压器和联络变压器的选择（1）变压器原、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。（2）联结组别的选择，宜使同一电压等级（高压或低压）的厂用工作、备用变压器输出的相位一致。（3）阻抗电压及调压形式的选择，宜使在引接点电压及厂用电负荷正常波动范围内，厂用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的。5（4）变压器的容量必须保证厂用机械及设备能从电源获得足够的功率。根据以上原则选择变压器如下（1）主变压器的选择单元接线中的主变压器容量应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷NS后，留有10的裕度选择。（1COS1MVAKPGPG1）式中发电机容量NGP发电机额定功率因数COS厂用电率PK与100MW发电机相连的主变压器1/COS108/05196NGPGSMVA查电气工程专业毕业设计指南电力系统分册，选用SFP7120000/110型变压器。与300MW发电机相连的主变压器1/COS1308/053716NGPGSPKVA查电力系统电气设备选择与实用计算，选用SFP7360000/220表12主变压器参数项目100MW机组300MW机组型号SFP7120MVA/110KVSFP7360MVA/220KV相数33频率（HZ）5050额定容量（KVA）120000360000额定电压（KV）121225/105242225/18联结组编号YND11YND11阻抗电压（）105143（2）联络变压器的选择联络变压器的容量应满足所联络的两种电压网络之间在各种运行方式下的功1率交换，在本厂中1100KV与220KV之间的潮流交换近期约为560800MW。联络变的容量一般不应小于所联络的两种电压母线上最大一台机组容量，以2保证最大一台机组故障或检修时通过联络变来满足本侧负荷的需要，同时也可在线路检修或故障时，通过变压器将剩余功率送入另一侧系统。所以，查电力工程电气设计200例选一台OSFPS360000/220型三相自耦变压器表13联络变压器参数表项目联络变压器型号OSFPS360000/220额定容量（MVA）360000/120000/100000高中121中低188高低12空载损耗（KW）258负载损耗（KW）1164绕组形式YN，0，D11相数三相第二章厂用电设计21厂用电的设计原则和基本要求保证厂用电的可靠性和经济性，在很大的程度上取决于正确选择供电电压、供电电源和接线方式、厂用机械的拖动方式、电动机的类型和容量以及运行中的正确和管理等措施。厂用电接线应保证厂用电的连续供应，使发电厂能安全满发，满足正常运行安全、可靠、灵活、经济、先进的要求。（1）对厂用电设计的要求厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进、经济合理。（2）厂用电电压高压厂用电采用6KV。低压厂用电采用380/220V的三相四线制系统。（3）厂用母线接线方式高压厂用电和低压厂用电系统应采用单母线接线。当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时，可设立公用母线，但应保证重要公用负荷的供电可靠性。（4）厂用工作电源当发电机与主变压器采用单元接线时，由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。大容量发电机组，当厂用分支采用分相封闭母线时，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。（5）厂用备用或起动电源高压厂用备用或起动电源采用下列引接方式有发电机电压母线，应由该母线引接1个备用电源。22本厂厂用电主接线设计本厂为2100MW4300MW发电机组，各发电机与主变压器均采用单元接线，厂用电由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。本厂为六台发电机组，选择六台厂用电主变压器，并且配备两台高压启动/备用变，1备用变供1、2发电机备用，2备用变供3、4、5、6发电机备用。1备用变由110KV系统接入，2备用变由联络变低压侧接入。高压厂用电压采用6KV。厂用分支采用分相封闭母线，分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。通过分裂绕组厂用高压变压器供6KV厂用的A段和B段。厂用电主接线图1厂用变2厂用变3厂用变4厂用变5厂用变6厂用变2厂备用变厂备用变图21厂用电高压接线23厂用变压器的选择由发电厂电气部分可知厂用电由每台发电机供给，100MW300MW厂用备用高压变压器每两台机组设一台，故2台100MW和4台300MW发电机各设置1台厂备用变压器。（1）100MW发电机厂用高压变压器容量的选择108/59412NSMVA备用变压器的容量与两厂用变压器最大者容量相同。（2）300MW发电机厂用高压变压器容量的选择308/523NS备用变压器的容量与两厂用变压器最大者容量相同。电压损耗KW型号额定容量（KVA）高压（KV）低压（KV）阻抗电压（）联接组接法空载电流（）空载负载SF710000/1010000102256375YN,D110813653表211、2厂用主变压器的参数表221厂用备用变压器参数损耗（KW）型号额定容量（MVA）额定电压（KV）联接组接法空载负载空载电流（）半穿越阻抗电压（）全穿越阻抗电压（）SFPF731500/1831500/21600018225/63D,D0,D030215307513367706表233、4厂用变压器参数电压（KV）损耗（KW）型号容量分配（MVA）高压低压联接组接法空载负载空载电流（）半穿越阻抗电压（）全穿越阻抗电压（）分裂系数SFF7315000315000/22000038556363YN,D11,D1128150051669534表242厂用备用变压器参数电压（KV）损耗（KW）型号额定容量（KVA）高压低压阻抗电压（）联接组接法空载电流（）空载负载SFP731500/1103150011022563105YN,D1108585148第三章短路电流计算31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，为了比较各种方式的接线方案，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，需以各种短路电流为依据。（5）接地装置的设计，也需用短路电流。32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）计算的基本情况电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）；短路发生在短路电流为最大值的瞬间；所有电源的电动势相位角相同；应考虑对短路电流值有影响的所有元件，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，则应按严重情况的进行比较。（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。33短路电流的计算步骤（1）选择所需要计算的短路点。（2）绘制等值次暂态网络图，并将各元件电抗统一编号。（3）化简等值网络，将等值网络化简为以短路点为中心的辐射型等值网络，并求出各电源与电路点之间的电抗，即转移电抗。FIX“（4）求计算电抗JSXBNIFIJSISX（31）其中为各等值发电机或系统的额定容量。NIS（5）应用运算曲线查出各电源供给短路点的短路电流周期分量的标幺值。（6）计算无限大容量电源供给的短路电流周期分量的标幺值。（7）计算短路电流周期分量的有名值和短路容量1第I台等值发电机提供的短路电流为（3AVNIIPTITVSI32）2无限大功率电源提供的短路电流为（3AVBPSBPSII3）（8）计算短路电流的冲击值，计及负荷影响时短路点的冲击电流标幺值为（3“22LDIMGIMIIKIK4）其中为短路电流周期分量的幅值，对于小容量的电动机和综合负荷，取“I，容量为20到50MW的电动机，取，容量为50到1LDIMK513到LDIMK100MW的异步电动机，容量为125MW以上的异步电机，715到LDIMK。817到LDIMK（9）计算异步电机供给的短路电流，只在计算厂低压短路电流时考虑。（10）绘制短路电流计算结果表。34主接线及厂高压短路电流计算341发电机电抗标么值计算（1）发电机G1、G2的电抗标么值的计算已知，1283DX105NUKVMVASB10KVUB1550COS128365BGDNX（2）发电机G3、G4、G5、G6的电抗标么值的计算已知，3467DXKVU0ASB10KVUB230850COS346747385BGDNX342变压器电抗标么值计算（1）1，2发电机主变压器电抗标么值的计算已知，51021DDUKVN10120NSMAVASB10KVB125875DBTNUX（2）3，4发电机主变压器电抗标么值的计算已知，343DDKV0360SVAVASB1020BUKV341497DBTNX（3）1,2发电机厂用变压器电抗标么值计算已知，75D10NSMAVASB08975107DTNU（4）3,4发电机厂用变压器电抗标么值计算已知，VASN1602/35VASB101236DDU67FK全穿越阻抗电压70761276DU791D582D02531079210NBDGSXU45682D（5）1,2发电机厂用/启动备用变压器电抗标么值计算已知，105D31NSMVAVASB106530DTNUX（6）3,4发电机厂用/启动备用变压器电抗标么值计算已知，半穿越阻抗电压166，SN2/3150SB10全穿越阻抗电压95，43FK，129DU621DDU421D21UD07653001NBSX4142D（7）220KV联络变压器的电抗标么值计算已知，MVASN360VASB1021U132U832U6581132149213212323316507603BNUSX294135026103BNS343发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算10KV875016038751600451260730739254025397473902504253970KV04E1E2E1E63K7K8KKK9图31发电厂等值电路图（1）点短路即220KV母线处短路15267112图32点短路等值电路图1K12120568702435XX5678911/03974024X星角变换51416514030341271405674XX发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为110/852432641NJSBSX发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为2217/5670NJSBS220KV系统相对短路点计算电抗为316084JSX（2）点短路即220KV母线处短路2K18图33点短路等值电路图2K182341/08751602XX9067943522185发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为112210/85365NJSBSX发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为22193/4710NJSBS220KV系统对短路点计算电抗为31427JSX（3）点短路即1主变压器低压侧短路3K18图34点短路等值电路图3K12340156870245X6791123/09743024XX514151431140005674X3126512435X10843C32154076XC31620675016X198DC201267DXC31306发电机G1相对短路点的计算电抗为110/855614NJSBSX发电机G2相对短路点的计算电抗为221/90NJSDBS发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为232443/856271NJSDBX220KV系统相对短路点的计算电抗为306JSDX（4）点短路即3主变压器低压侧短路4K12图35点短路等值电路图4K12234/012XX5891013891/087293X131254031341502049XX31021485XC32140253XC315793602067148DXC20627153DXC37903发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为11220/85491NJSDBSX发电机G3相对短路点的计算电抗为337/7670NJSBS发电机G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为433/850931NJSDBX220KV系统相对短路点的计算电抗为12JSDX（5）点短路即联络变压器低压侧短路5K1615515图36点短路等值电路图5K16234/012XX8568星角变换1767891012308724X40X5171751743X441709531481028374XX18029C32144759XC3177350286054X149DC205417DXC3273发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为112210/8586673NJSDBSX发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为22443/910NJSDBS220KV系统相对短路点的计算电抗为32875JSDX（6）点短路即1发电机高压厂用变压器低压侧短路6K要计算点短路时各电源对短路点的计算电抗，先要计算点短路时各电源3K对短路点的转移电抗，由前面计算知，1056X1096D2016DX326D点短路计算6图37点短路等值电路图6K41231110705960236DDXX10769C4242DXC432D0715082BX18DC20821943DXC323901481X发电机G1相对短路点的计算电抗为110/853213NJSBSX发电机G2相对短路点的计算电抗为12/2960NJSDBS发电机G3、G4、G5、G6相对短路点计算电抗为232443/85921NJSDBX220KV系统相对短路点计算电抗为30JSDX（7）点短路即1，2发电机启动/备用变压器低压侧短路7K151515图38点短路等值电路图7K16234/02XX77891123/02X星角变换5414514174341774032020567XX31617134910362CX21403XC31749503703711126DXC203712DXC3075D发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为11220/8521NJSDBSX发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为2234430/85561792NJSDBSX220KV系统相对短路点的计算电抗为32JSDX（8）点短路即3，4发电机启动/备用变压器低压侧短路8K在点短路计算的基础上再进行计算5图39点短路等值电路图8K已知10286DX15D3042DX32310356515086DC23842DXC32X35270B1046DC2057683DXC3183X发电机G1、G2相对短路点的计算电抗为112210/8545674NJSDBSX发电机G3、G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为2243/79610NJSDBS220KV系统相对短路点的计算电抗为3105487JSDX（9）点短路即3发电机高压厂用变压器低压侧短路9K要计算点短路时各电源对短路点的计算电抗，先要计算点短路时各电源4K对短路点的转移电抗，由前面计算知，1042DX120D379DX073点短路的等值电路图为9图310点短路等值电路图9K已知4250250BX41371110274207943DDX176024C425DXC439DX5757103420452B16DXC204528DXC30513427579X发电机G1、G2相对短路点计算电抗为112210/857661NJSDBSX发电机G3相对短路点的计算电抗为22730/8592791NJSBSX发电机G4、G5、G6相对短路点的计算电抗为2330/85391NJSDBS220KV系统对短路点的计算电抗为4210498JSDX由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到35）。计算无限大容量（或3）的电源供给的短路电流周期分量；计XJSJS算短路电流周期分量有名值和短路容量；计算短路电流冲击值。并根据计算结果列出短路电流结果表。由计算电抗查电气工程专业毕业设计指南电力系统分册汽轮发电机计算曲线数字表，查0S得0S短路电流周期分量，查02S得02S短路电流，查4S得稳态电流；若计算电抗超过345,则取计算电抗的倒数即为短路电流值。短路电流冲击值系数取26，全电流最大有效值系数取162，列短路电流计算表如附表31、附表32、附表33、附表34、附表35。第四章电气设备的选择与校验41电气设备选择的一般原则由于各种电气设备的具体工作条件并不完全相同，所以，它们的具体选择方法也不完全相同，但基本要求是相同的。即要保证电气设备可靠地工作，必须按正常工作条件选择，并按短路情况校验其热稳定和动稳定。导体和电器的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器的基本使用条件。（1）在正常运行条件下，各回路的电流，应按表41、42计算。（2）验算导体和电器时，所用短路电流的有关规定见节（短路电流）（3）验算导体和110KV以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。表41各回路持续工作电流回路名称计算公式发电机或同相调相机回路NNGUPIICOS3051MAX三相变压器回路SA母联断路器回路NNGII3051MAX馈电回路NUPCOSA注等都为设备本身的额定值。NIUP,各标量的单位为I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。（4）环境条件，选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。在选择导体和电器时，一般按表42所列各项进行选择和校验。选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。表42导体和电器设备选择和校验项目注表中“”代表选择项目，“”代表校验项目。封闭电器的选择与校验项目与断路器的相同。42断路器的选择与校验421断路器的选择原则断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据当前我国生产制造情况，电压35110KV的电网一般选用真空断路器；电压1105000KV的电网，当真空断路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫断路器。1断路器选择的具体技术条件简述如下（1）电压（电网工作电压）。（4GUNU1）（2）电流（最大持续工作电流）。（4MAXGII2）由于高压开断电器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求，即取最大持续工作电流。MAXGI当断路器使用的环境温度高于设备最高允许环境温度，即高于40（但不高于60）时，环境温度每增高1，建议减少额定电流NI的18；当使用的环境温度低于40时，环境温度每降低1，建议增加额定电流的05，但其正常工作条件短路条件项目电器额定电压额定电流开断容量动稳定热稳定断路器隔离开关熔断器电抗器电流互感器电压互感器导线最大过负荷不得超过20NI。（3）开断电流（或开断容量）NBRI（43）（4）动稳定（4MAXICH4）式中三相短路电流冲击值；CHI断路器极限通过电流峰值。MAX（5）热稳定（45）22TKDZIQIT式中稳态三相短路电流；短路电流发热等值时间（又称假想时间）；DZT断路器T秒热稳定电流。TI根据当前我国生产制造情况，电压6220KV的电网一般选用少油断路器；电压110330KV的电网，当少油断路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。表43断路器的选型参考表安装使用场所可选择的主要型式参考型号规范发电机回路大型机组专用、空气断路器6SF610KV少油、真空、断路器6SN1010、ZN10、LN10系列、SN410G35KV多油、少油、真空、断路6SF器DW35、SN1035、SW235、ZN35、LN35、LW35系列110330KV少油、真空、断路器6SSW110330、KW110330、LW110330系列配电装置500KV断路器6FLW500系列422断路器的选择与校验一、最大持续工作电流的计算1、110KV侧及母联侧,MAX120105561333NGSIKAU2、110KV出线侧3、220KV侧与联络变压器相连处,MAX36010515923NGNNSIIKAU4、联络变压器低压侧,AX07NGI5、220KV母线侧,MAX3610150923NGSIKAU6、220KV出线侧,AX2158442COSNGIN7、1，2发电机厂用变压器低压侧,MAX010515336NGSIKAU8、3,4、5,6发电机厂用变压器低压侧,AX18NGI9、1，2厂用启动/备用变压器高压侧,MAX35105100743NGSIKAU10、1，2厂用启动/备用变压器低压侧,AX1836NGI11、3，4，5，6厂用启动/备用变压器低压侧,MAX5105103NGSIKAU12、3，4，5，6厂用启动/备用变压器高压侧,AX30465NGI表44各处最大持续工作电流所处位置最大持续工作电流（KA）110KV侧及母联侧0661,AX247COS68GNPI110KV出线侧0247220KV侧与联络变压器相连处0992联络变压器低压侧1732220KV母线侧0992220KV出线侧15841，2发电机厂用变压器低压侧1013，4，5，6发电机厂用变压器低压侧31831，2厂用启动/备用变压器高压侧01741，2厂用启动/备用变压器低压侧31833，4，5，6厂用启动/备用变压器高压侧05463，4，5，6厂用启动/备用变压器低压侧3183二、断路器的选择与校验（1）110KV母线侧及母联侧110KV母线侧以及母联断路器的型号相同，并都采用六氟化硫断路器由表43得,查发电厂电气部分选用OFPI110型断路器,MAX061GIKA表45断路器参数型号额定电压KV额定电流额定开断电流K动稳定电流（）KA热稳定电流K固有分闸时间SOFPI110110125031580315（3）S002额定电压10,1NGNGUKVKU额定电流,MAX,MAX256IAIAI开断电流345BRBR动稳定校验MAXAX8,72CHCHIKIKI热稳定校验2219TIS6103短路电流计算时间。（其中，后备保护动作时2BKDTSBT间，固有分闸时间）KDT查发电厂电气部分课程设计参考资料112页图51得251ZS则220510356DZTS短路电流热效应22213685479KDZQITKAS故知，TZ根据以上校验知，所选断路器满足要求。综上所述，所选的所有断路器列表如下。表412断路器参数选择表型号额定电流110KV母线侧及母联侧OFPI1101250110KV出线侧OFPI110125012厂用启动/备用变压器低压侧SN41050003、4、5、6厂用启动/备用变压器低压侧SN4105000联络变压器低压侧SW2352000220KV母线侧SW62201200220KV出线侧SFM22022020001、2厂用变压器低压侧ZN1210/125012503、4、5、6厂用变压器低压侧SN410500043隔离开关的选择与校验一、隔离开关的校验条件（1）电压NGU电网工作电压（2）电流,MAXI最大持续工作电流（3）开断电流（或开断容量）NBRI（4）动稳定AXCHI（5）热稳定22TKDZIQT二、隔离开关的选择及校验（1）110KV母线侧及母联侧查电气工程专业毕业设计指南电力系统分册选择GW4110D型隔离开关表413隔离开关参数型号额定电压KV额定电流A动稳定电流（）KA热稳定电流KAGW435/2500110250010040（4）S额定电压10,1NGNGUVU额定电流,MAXMAX238IKIKI动稳定校验AX64CHCHIAII热稳定校验22359TSA由前面所选断路器知，短路电流热效应270KQK,根据以上校验，所选隔离开关满足要求。2TDZI根据以上校验知，所选隔离开关满足要求。综上所述，所选的所有隔离开关列表如下。表417隔离开关参数选择表所处位置型号110KV母线侧及母联侧GW4110/10001000220KV出线侧GW4220/200020001、2厂用变压器低压侧GW210/20002000220KV母线侧GW4220/20002000110KV出线侧GW4110/12501250220KV侧与联络变压器相连处GW7220D1000联络变压器低压侧GW435D250044接地开关的选择与校验441接地开关的选择原则为保证检修安全在断路器的两侧和母线等处，皆应装有手动或电动的接地开关。快速接地开关的作用相当于接地短路器，可就地和远方控制。一般下列情况需要装设快速接地开关。停电回路的最先接地点，用来防止可能出现的带电误合接地造成封闭电器的损坏。利用快速接地开关来短路封闭电器内部的电弧，防止事故扩大，一般为分相操作，投入时间不小于接地飞弧后1秒。442接地开关的选择与校验110KV母线接地开关的选择与校验查发电厂电气部分课程设计参考资料选择JW2110型表418接地开关参数型号额定电压KV动稳定电流（）KA热稳定电流KAJW211011010040（2）S动稳定校验MAXMAX10,364,CHCHIII热稳定校验查发电厂电气部分课程设计参考资料图51得16ZTS则2205657DZTS短路电流热效应21387318KZQITKA又知，24TKS,根据以上校