2×300MW发电厂电气部分综合设计

1、发电厂电气部分综合设计班级：08电气8班学号:20084073803学生姓名：张增亮指导教师：姜新通所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化墨龍沁八一展靈术孝中国大庆二00年十一月1. 目录1 设计任务书 3摘要 42 发电厂的电气一次设计 52.1 发电厂电气一次设计的内容 52.2 电气主接线设计 62.2.1电气主接线的基本要求 62.2.2设计步骤 72.3 厂用电的设计 102.3.1 厂用电负荷分类 103 变压器的选择 113.1 主变压器台数的确定 113.2 主变压器容量的确定 113.3 变压器型式的选择 123.4 联络变压器的选择 134 短路电流计算 154.1

2、 短路电流计算的目的 154.2 短路电流计算条件 154.2.1 基本假定： 154.2.2 一般规定 155 电气设备及母线的选择 175.1 电气设备选择概述 175.2 电气设备选择的一般原则 175.3 电气设备的选择 175.3.1 断路器，隔离开关和母线的选择 175.3.2110KV 侧高压断路器的选择 185.3.3220KV 侧高压断路器的选择 19534 110KV侧隔离开关的选择 2153 5 220kV侧隔离开关的选择 225.3.6电流互感器的选择 23537 220KV侧电流互感器的选择 24538 110KV侧的CT的选择 255.3.9 电压感器的选择 265

3、.3.10 220kv侧 PT 的选择 275.3.11 110KV侧 PT 的选择 286 结束语 30参考文献 31附录： 32附录I 短路计算 32附录U 设备选择表 321 设计任务书题目： 300MV 凝汽式发电场设计原始资料：1）本电厂为凝汽式发电厂，第一期工程装两台 N3002 型发电机组。发电机 额定电压为20KV 额定功率：300MW，CO =0.85, Xd=15.59%，本期工程装设 两台相同容量的机组。2）该期工程以220KV线路8回与系统联系，220KV母线系统正序阻抗标么值（当 取Sj=100MVA时）为X1=0.1，零序阻抗标么值 X0=0.03。3） 厂用电率按

4、8%考虑，高压厂用电压6KV ;低压厂用电压380/220KV。4）本厂位于某县城边缘，距负荷中心约 30公里，供电半径约 70公里。厂址地 势平坦， 高出百年水位， 平均海拔高度为 100米。补给水水源距离电厂 25公里， 年最高温度为 40 度，土壤最高温度为 30 度。年最低温度为零下 33 度。年平均 温度为15C。摘要摘要 : 本次凝汽式发电厂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，以相关专业用书为依托，参考教材和图书馆专业书籍综合考虑而设计的。 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

5、经济性，选择最优方案，确定 厂用电的接线形式和电压等级。 然后根据发电机容量、 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， 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，综合上述步骤绘制出电 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。2 发电厂的电气一次设计2.1 发电厂电气一次设计的内容火力发电厂是一座发、变电设施。它通过磨煤机、 锅炉、 汽轮机等设备将化学能转变为 机械能， 再通过发电机将机械能转变为电能， 并

6、由升压变压器将发电机出口电压升高后， 输电线路将电能输送到用户或电网中。火力发电厂的电气设备可分为电气一次设备和电气二次设备。通常把生产和 输送、分配电能的设备称为一次设备。包括 :(1) 生产和转换电能的设备 :如发电机将机械能转变成电能，电动机将电能转变成机械能 变压器使电压升高或降低，以满足输配电需要。这些都是发电厂中最主要的设备 ;(2) 接通或断开电路的开关电器 :如 :断路器、隔离开关、熔断器、接触器之类。它们用于 正常或事故时，将电路闭合或断开 ;(3) 限制故障电流和防御过电压的电器 :如避雷器 ;(4) 接地装置 :无论是电力系统中性点的工作接地还是保护人身安全的保护接地，均

7、采用 金属接地体埋入地中 (或连成接地网 )。(5) 载流导体 :如母线、电缆等，它们按设计的要求，将有关电气设备连接起来。 还有一些电气设备，是对上述设备进行测量、控制、监视和保护用的，称为二次设备， 包括 :( 1)仪用互感器 :如电压互感器和电流互感器，可将电路中的电压或电流降至较低的值， 供给仪表和保护装置使用 ;(2) 测量表计 :如电压表、电流表、功率因数表等，用于测量电路中的参量值;(3) 继电保护及自动装置 :这些装置能迅速反映不正常情况并进行调节或作用于断路器跳 闸，使故障切除 ;(4) 直流设备 :包括直流发电机组、蓄电池等，供给保护和事故照明的直流用电。 表示一次设备电气

8、连接关系的高压电气回路称为一次回路。 在火力发电厂电气部分设计 中，一次回路的设计是主体，它是保证供电可靠性、经济性和电能质量的关键，并直接影响 着电气部分的投资。 同时，它与继电保护、自动装置和二次接线的设计有密切关系。当火力 发电厂接入电网时，它对于电力系统运行的安全性、稳定性和经济性也将发生直接影响。一次回路设计需根据该地区的社会经济、 动力资源、电网现状、电网远期规划、近区负 荷和邻近电源情况进行 ;在设计中，必须严格遵守国家有关法律法规、方针政策，按照现行 规程规范的要求进行 ;应积极慎重地推广国内外先进技术，因地制宜地采用新设备、新材料 和新布置 ;必须从实际出发，按照需要与可能，

9、近期与远期相结合的原则，合理布局。电气一次部分设计，通常包括以下几方面的内容 :(1) 发电厂与电网的连接 :根据地方的电力系统规划设计及发电厂接入系统设计，确定本 发电厂的送电地区、 输电电压等级、 出线回路数目、输电容量，以及电网对本发电厂的运行 方式、稳定措施等方面的要求 ;(2) 电气主接线 :论证、选定电气主接线 ;(3) 厂用电系统 :确定厂用电源的取得方式与厂用电电压等级，统计厂用电高低压负荷， 选择高压、低压厂用变压器容量、台数，确定厂用电接线 ;.(4) 电气设备选择 :计算短路电流，按照短路电流计算结果选择变压器、断路器、隔离开 关和互感器等电气设备的型式、规格及有关技术参

10、数 ;(5) 设备布置 :包括主厂房内、外的电气设备平面布置和升压站布置;(6) 过电压保护和接地 :选定主厂房及电气设备的过电压保护方式、保护设备型式、规格 及其布置位置 ; 计算接地电阻及敷设接地装置等。2.2 电气主接线设计发电厂和变电所电气主接线， 是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电 路，也称为一次接线 ;它反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成发电 厂或变电所电气部分的主体。 电气主接线是保证出力， 连续供电和电能质量的关键环节， 它 直接影响着配电装置的布置、 继电保护的配置、 自动装置和控制方式的选择， 它必须满足工 作可靠、调度灵活、运行检修方便

11、、且具有经济性和发展的可能性等基本要求。2.2.1 电气主接线的基本要求(1) 保证必要的供电可靠性和电能质量安全可靠是电力生产的首要任务， 停电不仅使发电厂造成损失， 而且对国民经济各部门 带来的损失将更严重，往往比少发电能的价值大几十倍， 至于导致人身伤亡、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， 主接线的接线形式必 须保证供电可靠。电压、频率和供电连续可靠，是表征电能质量的基本指标，主接线应在各种运行方式 下都能满足这方面的要求。(2) 具有一定的灵活性和方便性 主接线不仅正常运行时能安全可靠地供电， 而且在系统故障或设备检修及故障时， 也能 适应调度

12、的要求， 并能灵活、 简便、 迅速地倒换运行方式， 使停电时间最短， 影响范围最小。(3)具有经济性在主接线设计时， 在满足供电可靠的基础上， 尽量使设备投资费和运行费为最少， 注意 节约占地面积和搬迁费用，在可能和允许条件下应采取一次设计， 分期投资、投产，尽快发 挥经济效益。(4)具有发展和扩建的可能性在设计主接线时应留有余地， 不仅要考虑最终接线的实现， 同时还要兼顾到分期过渡接 线的可能和施工的方便。2.2.2设计步骤电气主接线的一般设计步骤如下 :(1) 对设计依据和基础资料进行综合分析;(2) 选择发电机台数和容量，拟定可能采用的主接线形式;(3) 确定主变压器的台数和容量 ;(4

13、)厂用电源的引接 ;(5) 论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施;(6) 对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。( 3)方案设计1) 单元接线其是无母线接线中最简单的形式， 也是所有主接线基本形式中最简单的一种， 此种接线 方法设备更多。本设计中机组容量为 300MW ，所以发电机出口采用封闭母线，为了减少断开点，可不 装断路器。 这种单元接线，避免了由于额定电流或短路电流过大， 使得选择断路器时， 受到 制造条件或价格甚高等原因造成的困难。2) 单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线优点： 在正常工作时，旁路断路器以及各出线回路上的旁路隔离开关， 都是断开的，旁 路

14、母线不带电，通常两侧的开关处于合闸状态，检修时两两互为热备用；检修 QF 时，可不 停电；可靠性高，运行操作方便。缺点：增加了一台旁路断路器的投资。3）单母分段线分段断路器兼作旁路断路器的接线优点：可以减少设备，节省投资；同样可靠性高，运行操作方便；4）双母线接线优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于试验。缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性， 而且操作较复杂，对运行人员要求高。5）双母线带旁路母线的接线优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行。缺点：多装了一台断路器，增加投资和占地面积，容易造成误

15、操作。（4 ）给出方案第一种方案是：发电机侧采用单元接线，110KV侧采用单母线分段带专用旁路器，220KV侧采用双母线设计。如图 2-1主变1220KV110KV主变T2Q图2-1万案一第二种方案是：10.5KV侧采用单元接线，110KV侧采用单母分段线分段断路器兼作旁路断路器，220KV侧采用双母线带旁路。图2-2方案二现对这两个方案进行综合比较：如表2-1表2-1方案比较万案项目万案一万案一可靠性1) 220KV接线简单，设备本身故障率 少；2) 220KV故障时，停电时间较长。1) 220KV可靠性较咼；两台主变压 器工作，保证了在变压器检修或故障时， 不致使各级电压解列，提高了可靠性

16、。灵活性1) 220KV运行方式相对简单，灵活性差；2) 各种电压级接线都便于扩建和发展。3) 110KV操作过程复杂1) 各电压级接线方式灵活性都好；2) 220KV电压级接线易于扩建和实 现自动化。3) 110KV操作过程相对简单经济性1) 220KV设备相对少，投资小；2) 110KV增加了一台旁路断路器的投资1) 220KV设备相对多，投资较大；2) 110KV设备少，投资小通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑， 辨证统一，现确定第一方案为设计最终方案。2.3 厂用电的设计发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、气

17、轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处 理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂 用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。2.3.1 厂用电负荷分类按其厂用电负荷， 根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，重要性可分为四类：I类厂用负荷；n类厂用负荷；川类厂用负荷；事故保安负荷和不间断 供电负荷。3变压器的选择3.1主变压器台数的确定确定主变压器台数的因素很多， 主要取决于该电厂在系统中的重要性并结合电厂本身的 装机台数。为减少主变压器台数，可考虑采用扩大单元接线。一般装机一至三台的小型非骨干电厂以确定一台主变压器为宜，装机

18、四台及以上的小型电厂可考虑确定两台主变压器以满足运行的可靠性和灵活性。无调节水库的径流电站，偏僻山区的运输困难的电站可采用两台小容量的变压器并列运 行。3.2主变压器容量的确定（1）发电机一变压器单元接线中的主变容量应按发电机额定容量扣除本机组厂用电后， 留有10%勺裕度来确定。主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。（2）高、中压电网的联络变压器应按两级电网正常与检修状态下可能出现的最大功率交 换确定容量，其容量一般不应低于接在两种电压母线上最大一台机组的容量。（3）小型电厂机端电压母线上的升压变压器的容量选择条件为：1 ）接于该母线上的发

19、电机处于全开满载状态而母线负荷（包括厂用电）又最小时能将 全部剩余功率送出。2）发电机开机容量最小、母线负荷最大时，经主变压器倒送的功率。3 ）两台变压器并列运行互为备用时，其原则与前述联络变压器同。由于变压器的检修 周期长，而且它可与该母线上的发电机检修相配合，因此不需因检修增加容量。4）变压器型号的表示方法: - / 境代号 电压等级（KV） 代号（KVA 设计序号产品代号变压器产品代号含义：YN , d11常规接线。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300MW

20、的发电机接在110KV侧，2台300MW的发电机接在220KV侧，容量可通过联络变压器传送。3.3变压器型式的选择（1 ）单相变压器的使用条件一般用三相变压器，单相变压器应用于500KV及以上的发电厂、变电站中。（2 ）三绕组普通变压器和三绕组自耦变压器的使用条件使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济。使用自耦变压器不经济，且自耦变 压器只能用于高、中压中性点都有效接地的电网， 故其只能用于220KV及以上的发电厂和变 电站。且自耦变阻抗较小可能使短路电流增加，故应经计算确定。（3）有载调压变压器的使用条件在电压变化范围大且变化频繁的情况下需使用有载调压变压器。有载调压变压器的价格较贵，质

21、量不行大大降低其可靠性，所以应慎用。一般中小电厂设立发电机电压母线的，连接该母线与高、中压电网的变压器可能出现功率倒送，为保证母线负荷供电电压质量要求，通常要带负荷调节电压； 地方变电站、工矿企业的自用变电站往往日负荷变化幅度很大，要满足电能质量也需带负载调压；330KV及以上的变电站在昼夜负荷变化时高压侧端电压变化很大，为维持中低压电压水平需装设有载调压变压器。根据本设计具体情况，应该选择三绕组2台。本设计中的主变选择如下：容量确定公式：Pn300SN 110% （18%）110%（18%） 365MVAcos0.85由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择两台三绕组变压器作为主变。查手册

22、选择的型号为0SSPS-360000/220。如表3-1表3-1技术参数额定容量连接组标号额定电压空载损耗阻抗电压（%150000YN,a0,d11高压：242 2X 2.5%258(KW)咼中：12.1(KVA中压：121中低：12低压：15.75 (KV咼低：18.83.4联络变压器的选择联络变压器在发电厂升压站中连接有交换功率的两种电压等级母线的变压器。大容量发电机一般采用发电机一双绕组变压器单元接线，以省去价格昂贵的发电机出口断路器。如发电厂升压站有两种电压等级的母线，并有功率交换时，需在升压站增设 联络变压器。联络变压器多采用三绕组变压器，变压器的高、中压侧绕组完成升压站 高、中压侧

23、母线功率交换的功能，而其低压侧第三绕组可作为平衡绕组消除三次谐波，又可作为厂用电备用电源，或连接限制内部过电压用的并联电抗器等。高、中压侧的 电网为中性点直接 （或有效）接地系统时，联络变压器可采用自耦变压器。交换功率变 化频繁而幅度大时，联络变压器的压降变化也大，联络变压器需配备有载调压装工， 以保证升压站两级母线的电压水平。本设计中采用两台三绕组变压器和两台双绕组变压器作为联络变压器，其中一台为主联络变另外一台为备用变。双绕组变压器是作为联络变压器的低压侧与厂用电的备用段结合的降压变压器，三绕组变压器查手册选择的型号为：SFPSZ9-120000/220。额定容量阻抗电压（%额定电压空载损

24、耗空载电流（%120000/高中：13.7高压：242 8X 1.5%79(KW)0.3120000/中低：30中压：115 2X 2.5%60000高低：39低压：15.75 (KV)(KVA双绕组变压器选择的型号为：S7-6300/10型号额定容量（KVA额定电压（KV）阻抗电压（%联结组标号损耗（W）空载电流（%高压低压空载短路SL7-6300/106300106.35.5Y,d117500410001.0144 短路电流计算4.1 短路电流计算的目的在发电厂和变电所电气设计中， 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

25、接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制 短路电流的措施，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状况下都能安全、 可靠的工作。 同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。4）在选择继电保护方式和进行整定计算，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。4.2 短路电流计算条件4.2.1基本假定：1）正常工作时，三相系统对称运行2）所有电流的电动势相位角相同3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间5）不考虑短路点

26、的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围8）输电线路的电容略去不计4.2.2一般规定1）验算导体电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设 计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，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影响。3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路 电流最大地点4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路

27、计算。短路计算结果列表4-1于下:表4-1短路点基准电压短路电流（0时刻）1 f冲击电流ish短路容量S短路电流标幺值短路电流有名值(KV)(KA)(KA)(MVA)(KA)(KA)Ki1152.63549.253854.132.63519.35K22303.2551.028126.043.2520.015电气设备及母线的选择5.1电气设备选择概述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的工作，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。5.2电气设备选择的一般原则应满足正常运行、检修、短路和过

28、电压情况下的要求，并考虑远景发展。1）应按当地环境条件校核。2）应力求技术先进和经济合理。3）与正个工程的建设标准应协调一致。4）同类设备应尽量减少品种。5） 用新的产品均应有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。5.3电气设备的选择5.3.1断路器，隔离开关和母线的选择断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV220KV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。断路器选择的具体技术条件如下：1 ）额定电压校验：盯M W UNlmax（工作电流

29、1.051ns） In3）开断电流（或开断容量）：4 ）动稳定：.二，：V 2-Qkq承受隔离开关的选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。5.3.2110KV侧高压断路器的选择1 主变110kv侧高压断路器的选择流过断路器的最大持续工作电流 计算数据表:表5-1110kV高压断路器计算数据表U(kV)Igmax(A)1 (kA)加(kA)1101653.319.3549.25 为了满足计算的各项条件，选择高压断路器技术参数如下:表5-2SW-110川型S吕高压断路器参数表型号额定电压Ue(kV)最咼丄作电压(kV)额定电流Ie(A)额定开 断电流Iekd(kA)动稳定 电流峰值(kA)

30、额定短 路关合 电流kA热稳定电流(kA)3s电流有效值合 闸 时 间(S)全开 断时 间(S)SW-110 川110126200040100100400.20.07 开断电流校验：皿=40(kA)目=19.35 (kA)开断电流校验合格。 动稳定校验：|gmax= 1653.3 (A) V Ie= 2000(A) ich= 49.25 (kA) V idw = 100(kA)动稳定校验合格。 热稳定校验：短路电流的热效应(kA2 S):设继电保护时间 tpr为1.5S,则短路计算时间：tk = tpr+tbr= 1.5+0.07 = 1.57(S)查短路电流计算曲线数字表得：一“ (KA )

31、二一一1土 ( KA )(由于短路电流切除时间tk 1 S,导体发热主要由短路电流周期分量来决定，此时可不计非周期分量的影响。)Qk2 2I 10ltk1212tk19.35210 25.287225.2962121.572907.56(KA )S2Q 承受 = Irw2XTrw = 4046400 (kA)2 S26400 (kA)2 S 907.56(KA )S热稳定校验合格。所以，所选断路器满足要求。2. 110kv 母联由于当一台主变停运时，母联才会有大电流流过，所以其最大运行条件与主变110kv侧有着同样的要求，故可以选用相同型号的断路器。5.3.3220KV侧高压断路器的选择主变2

32、20kv侧高压断路器的选择流过断路器的最大持续工作电流：Ln ok =30Q0Q075x22082?占计算数据表:表5-5 220 kV高压断路器计算数据表U(kV)皿(厲1 (kA)曲(kA)22082720.0151.02为了满足计算的各项条件，选择高压断路器技术参数如下:表5-6SW6-220型SE高压断路器参数表型号额定电压U e(kV)最咼丄作电压(kV)额定 电流Ie(A)额定开 断电流Iekd(kA)额定动 稳定电 流峰值(kA)固有分闸时间(S)合闸时 间(S)全开断时 间(S)SW6-220220252120031.5800.0400.20.06开断电流校验皿=31.5 (k

33、A)习=20.01 (kA) 开断电流校验合格。动稳定校验： 1= 827(A) - = 1200(A)宀=51.02 (kA) 1 S,导体发热主要由短路电流周期分量来决定，此时可不计非周期分量的影响。)I 2 10It爲 ItkQkktk122 2 220.0110 7.3867.4362、“1.57130.99(KA2)S12Q 承受=I rwXTrw = 31.543969 (kA)2 S3969 (kA)2 S 130.99(KA2)S热稳定校验合格。 所以，所选断路器满足要求。220KV侧满足相同的要求，故2 . 220KV侧母联断路器的最大工作条件与变压器高压 选用相同设备。即选

34、用L W4-220型SF6断路器。534 110kv侧隔离开关的选择1.主变110kv侧隔离开关的选择流过隔离开关的最大持续工作电流t1.05&r、2 300000Im = 口=1= 1 弓一艮110计算数据表:表5-9110kV隔离开关计算数据表U(kV)Igmax(A)滋(kA)1101653.349.25为了满足计算的各项条件，查电力工程电气设备手册(一次部分)得：表 5-10GW4-110/2000 I KW型高压隔离开关参数表型号额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流KV(A)峰值(kA)(4S) (kA)GW4-110/200011020008031.5动稳定校验:lg. max=

35、1653.3 (A) V I e= 2000(A)ich= 49.25 (kA) V idw = 80(kA)动稳定校验合格。热稳定校验：短路电流的热效应(kA2 S):设继电保护时间tpr为1.5S,则短路计算时间：tk = tpr+tbr= 1.5+0.07 = 1.57(S)查短路电流计算曲线数字表得：宀-( ka)二-(KA )Qk2 2I10叽1212空tIk2 2 219.3510 25.28725.296121.572907.56(KA )S2Q 承受 = Irw2XTrw = 31 .543969 (kA)2 S3969 (kA)2 S 907.56(KA2)S热稳定校验合格。

36、所以，所选隔离开关满足要求。2. 110kv母联隔离开关由于当一台主变停运时，母联才会有大电流流过，所以其最大运行条件与变中110kv侧有着同样的要求，故可以选用相同型号的隔离开关。5.3.5 220kv侧隔离开关的选择1.主变220kv侧隔离开关的选择流过隔离开关的最大持续工作电流827计算数据表：表 5-13220kV隔离开关计算数据表U(kV)Igmax(A)劇(kA)22082751.02表5-14 GW/220/1250( DW)型隔离开关参数表型号额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流KV(A)峰值(kA)(kA)GW220/125022012508031.5动稳定校验:I g. m

37、ax = 827(A) V Ie= 1250(A)ich= 51.02 (kA) v idw = 80(kA)动稳定校验合格。热稳定校验:短路电流的热效应（kA2 S）:设继电保护时间tpr为1.5S,则短路计算时间:tk = tpr+tbr= 1.5+0.07 = 1.57(S)查短路电流计算曲线数字表得:2 2小 I 10Itk12 It Qktk12220.012 107.38627.43621221.57130.99(KA )S2Q 承受=Irw2XTrw = 31.543969 (kA)2 S3969 (kA)2 S 130.99 (kA)2 S热稳定校验合格。所以，所选隔离开关满足

38、要求。2 . 220KV侧母联隔离开关的最大工作条件与变压器高压220KV侧满足相同的要求,故选用相同设备。5.3.6电流互感器的选择电流互感器的选择和配置应按下列条件：1型式：电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。2.一次回路电压：UNS Un3.一次回路电流:I max（次回路最大工作电流）I 1N（原边额定电流）4.动稳定：ish J2 I 1N K es式中，Kes是电流互感器动稳定倍数

39、，等于电流互感器极限值，过电流峰值ies与一次绕组额定电流| m峰值之比，即2 25、热稳定：| tdz ( I 1N K t)53 7 220K V侧电流互感器的选择(1)、主变220KV侧CT的选择1 .一次回路电压：un uns 220KV2.一次回路电流：I 1 N I maxSn4 4150000524.863A3un3 3 、3 220由此可得，初选LB 220(600/ 5)户外独立式电流互感器,其参数如表 6-17:表5-17额定电流比准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数600/50.5Kt 30K es 75电流互感器技术参数3.动稳定校验：ish 2I1NKes、2ILN Ke

40、s2 0.6 75 63.639KA ish满足动稳定要求。4.热稳定校验:210i爲2I tktk12(I 1N Kt)22(I1NKt)2(0.6 30)2324KA2S10I爲tK 86.633KA2S满足热稳定要求。综上所述，所选LB 220(600/ 5)满足要求。(2) 、220KV 母联 CT由于220KV 母联与变高220KV 侧的运行条件相应，故同样选用LCWL 220W(2 200 /5)型 CT。5.3.8 110KV侧的CT的选择(1)、主变中110KV的CT的选择1.一次回路电压：UN UNS 110KV根据以上，同样选择LCWB6 110B/(2 600/ 5)户外

41、独立式电流互感器，其参数如F表 5-19:表5-19电流互感器技术参数额定电流比准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数2 600/50.5Kt 75K es 1353. 动稳定校验：ish gig2Iln Kes 2 1.2 135 229.086KA满足要求；i2 10|仁 i tk4. 热稳定校验： tk (l1NKt)2122 2 2222l10山/2 l tk2(I1NKt)2 (1.2 75)2 8100KA2StK 645.272KA2S 满12足热稳定性要求。综上所述，所选的电流互感器LCWB6 110B/(2 600/ 5)满足动热稳定性要求。(3) 、110KV母联CT的选择母联的

42、工作条件与变中 110KV侧CT相同，所以同样选择LCWB6 110B/(2 200/ 5) 型CT。539电压感器的选择电压互感器的选择和配置应按下列条件：1型式：620KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35KV110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器220KV级以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求：一般采用电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕 组的单相电压互感器。2. 一 次电压 ui :Un U i 0-9u n3. 二次电压：按表 5-21所示选用所需二次额定电压UN表5-21电压

43、互感器技术参数绕组主二次绕组附加二次绕组高压侧接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直接接地系统用于中性点不接地或经消弧线圈接地二次额定电压100100/73100100/734 准确等级：电压互感器应在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器 和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下：用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，所有计算的电度表，其准确等级要求为 0.5级。供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为1级。用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3级即可。在电压互感器二次回路，同一回路接有几

44、种不同型式和用途的表计时，应按要求准确 等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。5.二次负荷 S2 : S2 Sn5.3.10 220kv 侧 PT 的选择（1）、220kv侧母线PT的选择1型式：采用串联绝缘油浸式电压互感器，作电压、电能测量及继电保护用。（因为U 110KV ）2.电压：额定一次电压：Um=220KV U2n = 0.1/、3KV3准确等级：用于保护、测量、计量用，其准确等级为0.5级，查相关设计手册，选择PT的型号：JCC2 220,其参数如表 5-22：表5-22 电压互感器技术参数型 号额定电压（KV）最大容量（v A一次绕组二次绕组辅助绕组JCC2- 2

45、20220朋0.1/ V30.12000（2）、220KV出线回路PT的选择1型式：采用串联绝缘油浸式电压互感器，作电压、电能测量及继电保护用，并兼作 电力线载耦合电容器用。2.电压：额定一次电压：U1n=220KV U 2n = 0.1/ 、3kV3准确等级：用于估计电压数值和周期，其准确等级为3级。查电力工程电气设备手册（一次部分），选定PT的型号为：YDR-220，其参数如表 5-23 :表5-23 电压互感器技术参数型 号额定电压（KV）最大容量（V A）一次绕组二次绕组辅助绕组YDR-220220朋0.1/花0.112005311 110KV侧PT的选择(1)、110KV 母线设备P

46、T额定电压（KV）最大容量（V A）的选择1.型式：米用串联绝缘油浸式式电压互感器，作电压、电能测量及继电保护用。2.电压：额定一次电压：U1n=110KV U 2n = 0.1/ .3 KV3.准确等级：用户保护，测量、计量用，其准确等级为0.5级。查电力工程电气设备手册（一次部分），选定 PT的型号为：JCC2-110，其参数如表 5-24 :表5-24 电压互感器技术参数型 号额定电压（KV）最大容量（V A一次绕组二次绕组辅助绕组JCC2- 220220朋0.1/V30.12000（2）、110KV出线回路PT的选择1型式：采用电容式电压互感器（因为输电电压增高，电磁式体积大，成本高，

47、所以采用电容式电压互感器），作电压、电能、测量及继电保护用。2.电压：额定一次电压：U1n=110KV U2n = 0.1/ .3 KV3准确等级：用于估计电压数值和周期，其准确等级为3级。查电力工程电气设备手册（一次部分）选定PT型号：YDR-110，其参数如表5-25表5-25电压互感器技术参数一次绕组二次绕组辅助绕组YDR-110110/73o.i/V30.112006 结束语通过对“地区凝气式火力发电厂电气部分”的设计，我主要做了以下几个方面：1）发电厂电气主接线的设计（完成主接线；主变及厂变的选择：包括容量计算、台数 和型号的选择；绘出主接线图） ；2）短路电流计算；3）主要电气设备选择；其中， 发电厂的电气主接线应满足供电可靠、 调度灵活、 运行检修方便且具有经济性和 扩建