2×300MW火电厂电气部分毕业设计

1、仅供个人参考2X 300MV吠电厂电气部分毕业设计摘要随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源， 主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民 经济发展中最重要的基础能源产业。 而火力发电是电力工业发展中的主力军， 截止2006年 底，火电发电量达到48405万千瓦，越占总容量77.82%由此可见，火力电能在我国这个 发展中国家的国民经济中的重要性。该设计主要从理论上在电气主接线设计、短路电流计算、电气设备的选择、配电装置 的布局、防雷设计、发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，并与火力发 电厂现行运行情况比较，同

2、时，在保证设计可靠性的前提下，还要兼顾经济性和灵活性， 通过计算论证火电厂实际设计的合理性与经济性。采用软件绘制了大量电气图和查阅相关 书籍，进一步完善了设计。关键词：主接线设计；短路电流；配电装置；电气设备选择；继电保护不得用于商业用途仅供个人参考AbstractWith the developing of economy in our country,we need more and more Electricity energy.The Electricity is the most important energy of economic development which can b

3、e conveniently and efficiently converted into other forms of energy. The Electricity industry as a advanced produced energy. It is the most important basic energy industry.And the thermoelectricity is the main energy in the Electricity industry .Until the end of 2006,power Electricity produce is 484

4、05 kilowatt,occupied 77.82 percent in the entire capacity.So thermoelectricity energy plays an important role in our country which is a developing country.In this design, I will mainly discuss main electric connection design, short circuit account, electric equipment choice, electric equipment layou

5、t, lightning strike defending design, electrical machine, transformer and generatrix protective relaying detailedly in theory and comparing with the power plant, while ensuring the reliability of the design, under the premise we should also take into account economic and flexibility demonstrated by

6、calculating the effective thermal power plant design and reasonable economy.During my counting and demonstrating,in order to consummate my design, I will protract a great lot of electric engineering-pictures following the new criterion of electric engineering-enchiridion.Keywords： main electric conn

7、ection design ； short current；electric equipment choiceelectric equipment layout； protective relaying不得用于商业用途目录第一章 前言 错误！未定义书签。1.1 课题背景 错误！未定义书签。1.2 本课题的主要研究工作 错误！未定义书签。1.2.1 原始资料 错误！未定义书签。1.2.2 设计内容 错误！未定义书签。第二章 电气主接线设计 错误！未定义书签。3.1 电气主接线的基本要求 错误！未定义书签。3.2 设计步骤 错误！未定义书签。3.3 电气主接线方案的比较 错误！未定义书签。第三章

8、厂用电的设计 错误！未定义书签。3.4 厂用负荷分类 错误！未定义书签。3.5 厂用电的电压等级 错误！未定义书签。3.6 厂用电源及其引接方式 错误！未定义书签。第四章变压器的选择 错误！未定义书签。4.1 主变压器的选择原则 错误！未定义书签。4.2 厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为 错误！未定义书签。4.3 确定变压器台数及容量 错误！未定义书签。第五章短路电流的计算 错误！未定义书签。5.1 短路电流计算目的及规则 错误！未定义书签。5.2 短路等值电抗电路及其参数计算 错误！未定义书签。第六章电气设备的选择 错误！未定义书签。6.1 电气设备选择的一般原则及短路校验 错误

9、！未定义书签。6.2 电气设备的整定计算 错误！未定义书签。6.2.1 断路器的选择 错误！未定义书签。6.2.2 隔离开关的选择 错误！未定义书签。6.2.3 母线的选择 错误！未定义书签。6.2.4 电压互感器的选择 错误！未定义书签。6.2.5 电流互感器的选择 错误！未定义书签。第七章 发电机 - 变压器组继电保护原理及整定计算 错误！未定义书签。7.1 发电机的保护原理及整定计算 错误！未定义书签。7.2 主变压器保护原理及整定计算 错误！未定义书签。第八章 配电装置 错误！未定义书签。8.1 屋内配电装置 错误！未定义书签。8.2 屋外配电装置 错误！未定义书签。致谢 错误！未定义

10、书签。参考资料 错误！未定义书签。第一章前言1.1 课题背景电力工业是国民经济的重要部门之一，是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、仅供个人参考风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，作为国民经济的其他各部门的快速， 稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标志，又和广大 人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于 其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。近几年随着我国工业的高速发展，我国电力工业超常规发展，每年装机容量超过 6000万千瓦，30万千瓦、60万千瓦亚临界火电机组成为我国电网的主力机组，百万千 瓦的超超临界火电机组已经

11、在建。目前，我国 30万千瓦、60万千瓦的火力发电机组， 70万千瓦的水力发电机组,在国际招标中中标成功率大于 90%Z上。这几年电力工业之 所以能飞速发展，其重要原因是，为中国电力市场提供的火力发电设备主要立足于国内 生产。这一观点得到国内各发电公司以及电厂老总们的认同。今天电气制造企业的国内 用户率已达到75姒上。但是我国人均用电水平远低于发达国家，与完成其工业化进程国家的电力指标相 比，我国经济发展正处于工业化进程的中后期，我国用电远低于国际水平.因此我国电力工业必须持续，稳步地大力发展，一方面要加强电源建设，搞好“西电东送” ，确保 电力先行，另一方面要深化电力体制改革，实施厂网分家。

12、本设计要求能运用电机、发电厂、变电所电气部分，高电压技术，电力系统自动化， 电力系统继电保护等专业知识解决实际问题，为本次毕业设计做了充分的知识原料准 备。1.2 本课题的主要研究工作1)发电厂建设规模类型：凝气式火电厂最终容量、机组的型式和参数:型号额定功率(MVV额定电压(KV)额定电流(A)功率因数(cos e)瞬变电抗(X d%)同步电抗(Xd%)超瞬变电抗(X、%)QFSN-300-230018113200.8531.93236.3517.1表1-1 300MW汽轮发电机的主要技术参数年最大负荷利用小时数：6000h/年2 )电力负荷水平不得用于商业用途仅供个人参考220KV侧出线共

13、4回，其冬季最大负荷250MW,夏季最大负荷290MW,最小负 荷为最大负荷的75%,负荷cos6=0.85,最大负荷利用小时数 Tmax=6000h,其中一回 出线与容量为1000MVA， X*=1 的系统相连，该220KV 侧有重要负荷。3)厂址特点及自然环境厂址设在海拔780m 处，平均气温13，最高气温38，属少雷区，邻近煤矿，周围水源丰富，交通便利，出线方便，距负荷中心较远，是一期建成的火力发电厂。1.2.2 设计内容1、选择并确定本厂电气主接线及厂用电接线形式(1)主变容量、台数、参数，高压厂用、备用变压器台数、容量及参数；(2)220KV 侧主接线形式；(3) 发电机中性点运行方

14、式2、短路电流计算：(1)短路点的选择；(2)短路电流计算；(3)短路电流计算结果表3、选择主要电气设备(1)各电压等级的断路器和隔离开关；(2)220KV 母线的选择；(3)电压互感器、电流互感器的选型及配置；4、各电压等级的配电装置的设计5、二次回路规划设计( 1)同期点的设置及同期方式的选择；(2)交流绝缘监察回路设计；(3)220KV 断路器控制回路设计；(4)全厂继电保护配置；(5)主变保护整定计算；(6)直流系统设计6、防雷设计不得用于商业用途第二章 电气主接线设计发电厂和变电所的电气主接线，是由高压电器设备通过连接线组成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

15、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、运行检修方便且具有经济性和发展的可能性等基本要求。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，往往比少发电能的损失大几十倍，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。(2) 具有一定

16、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 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

17、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) 厂用电源的引接；仅供个人参考(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2.3 电气主接线方案的比较第一种方案是：300MWS：电机G-1, G-2采用单元接线通过双绕组的变压器与 220KV 母线相连，220KV电压级出线为6回，因此其供电要充分考虑其可靠性，所以我们采用 双母线接线。这样一来就避免了断路器检修时，不影响对系统的供电，断路器或母线故 障以及母线检修时，减少停运的回路数和停运时间，保证了可靠的供电。有原始资料可 知发电机不与110KV的母线

18、相连，故在220KV 110KV及厂用电6KV的三个等级上采用 的联络变压器为三相三绕组变压器相连，110KV母线采用双母接线。如图3-1所示：图3-1方案一第二种方案是：由方案一，我们很容易想到220KV母线采用双母带旁路连接，110KV 母线采用双母线连接，如图3-2所示:图3-2方案二现对这两个方案进行综合比较：如表 3-1表3-1 方案比较J力来 性能、力某一力某一可靠性1）接线简单，设备本身故障率少；2）故障时，停电时间较长。1）可靠性较高；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。灵活性1）运行方式相对简单，灵活性差；2）各种电压级接线都便于扩

19、建和发展。1）倒闸操作复杂，容易产生误操作；2）不利于实现变电所无人值守；3）保护及二次回路接线复杂。经济性1）设备相对少，投资小。1）设备相对多，占地面积大，投资 较大。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 案为设计的最终方案。不得用于商业用途仅供个人参考第三章 厂用电的设计发电厂在启动、运转、停机、检修的过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、 除灰、 除尘及水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机及全厂的运行操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷。总的耗电量，统称为厂用电。300MM轮发电机组厂用电接线的要求：（

20、 1）每台机组的厂用电系统应是独立的；（ 2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的采用母线或公用负荷母线；（ 3）厂用电的工作电源及备用电源接线应能保证各单元机组和全厂的安全运行；（ 4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设备；（ 5）设置足够的交流事故保安电源，当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向 保安负荷供电。3.1 厂用负荷分类发电厂厂用负荷根据其重要性、合理提供电源和供电方式，负荷可分以下几类：I类负荷：在瞬时短时停电，可能对人身和设备造成安全，使生产停顿或发电量大幅度下降，如送、引风机、给水泵等

21、负荷，要求这类负荷的供电系统可靠，工作电源故障后，应有备用电源自动投入。对设备配置上要有备用设备，双电源供电，自动切换。II类负荷：这类负荷允许短时停电，但如停电时间过长，有可能损坏设备或影响正 常生产，如磨煤机、碎煤机等负荷。这类负荷供电与I类负荷相似，电源也应可靠，但 是备用电源可不自投，而用手动投入即可。R类负荷一般也有备用设备，如不配备用设 备，也要双电源供电。田类负荷：一般与生产工艺过程无直接联系，即使较长时间停电，也不会直接影响到电厂正常运行，如油处理设施及中央修配厂等负荷。这类负荷的供电的可靠性可以略 低些，允许只有一个电源。3.2 厂用电的电压等级对300MVWL组的厂用电，根

22、据国内若干电厂的设置情况，厂用电采用 6kv和380v 两个电压等级。配电原则是：200kw及以上的电动机采用 6kv电压供电，200kw以下的 电动机采用380v电压供电。不得用于商业用途G图4-1 厂用电源引接方式2000kw以上的大容量电动机接在 6.3kv可使厂用电系统简化、设备减少，但许多母线上，也会带来设备选择和运行方面的问题。设计时都是经过诸多因素的综合比较后 确定。(1)发电厂厂用高压电压综合考虑厂用系统的短路电流水平及断路器的开断电流， 以及高压厂用系统中最大 一台电动机正常工作启动时，厂用母线电压不低于 80%：定电压的要求。厂用高压选用 6KV电压等级，通过合理选择变压器

23、容量及阻抗值，电动机启动电压均可满足要求。(2)发电厂厂用低压电压主厂房的低压厂用电系统采用动力与照明分开供电方式，动力与照明网络电压为380V,低压厂用电压为380V,辅助厂房的低压电压均为 380M(3)电动机的引接200KWM以上的电动机接6KM 200KWfe动机接380M3.3 厂用电源及其引接方式发电厂的厂用工作电源，必须供电 可靠，且能满足电厂各种工作状态的要 求，除应具有正常的工作电源外，还应 设置备用、启动电源和事故保安电源。 一般电厂中都以启动电源兼作备用电 源。(1)厂用工作电源及其引接对于大容量的机组，各台机组的厂 用工作电源必须是独立的，是保证机组 正常运行最基本的电

24、源，要求供电可靠, 而且要满足整套机炉的全部厂用负荷要 求，并可能还要承担部分公用负荷。300MW机组都采用发电机一变压器组单元接线，并采用分相封闭母线。机组厂用电源都从发电机G至主变压器T之间的,即从发电机出口经高压厂用变压器 T1、T2将发电机出口电压降至所要求的厂用高压， 如图4-1所示在这种接线方式下，发电机、主变压器、厂用高压变压器以及相互连接的导体，任 不得用于商业用途何一个元件故障都要断开主变压器高压侧的断路器并停机。因此，仅当发电机处于正常运行时，才对厂用负荷供电；在发电机处于停机状态、启动时发电机电压建立之前或停机过程电压下降时，都不能对厂用负荷供电。这就需要另外设置独立可靠

25、的启动和停机用的电源。停机电源是指保证发电机安全停机的某些厂用负荷继续运行一段时间所需的电源。（ 2）厂用电基本接线形式厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整个发电厂的工作可靠性有很大影响。厂用电的接线应保证采用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。300MVWL组通常都为一机一炉单元式设置，采用机、炉、电为一单元的控制方式, 因此，采用系统也必须按单元设置，各台机组单元（包括机、炉、电）的厂用系统必须是独立的，而且采用多段（两段或四段）单母线供电。仅供个人参考第四章变压器的选择(1)为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少

26、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。(2)对潮流方向不固定的变压器，经计算采用普通变压器不能满足调压要求是， 可采用有载调压变压器。4.2厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为(1)变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。(2)变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。(3)厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台

27、高压厂用工作变压器容量相同；低压厂用备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同4.3确定变压器台数及容量(1)台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，所以 不设发电机母线，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠， 300MWfe电机组的主变压器选用两绕组变压器 2台。向本厂供电变压器选用三相式两绕 组变压器2台，厂用备用电源选用两绕组变压器 1台，三个电压等级的母线之间的母连 变压器选用三相三绕组变压器。(2)容量：单元接线中的主变压器容量 Sn应按发电机额定容量扣除本机组的厂用 负荷后，预留10%的裕度选择，为SN J1RG (1-Kp

28、)NCOS(DgPng 一发电机容量；SN 通过主变的容量；COSG一发电机的额定功率 COSG =0.85; Kp一厂用电率 Kp=6.5%单元接线中的主变压器容量SN应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预 留10%的裕度选择。发电机G-1、G-2的额定容量为300MW扣除厂用电后经过变压器的容量为：e1.1-NGl>2(1 -工 P )SN 二COS：，G1.1 300(1-0.065)0.85=363MVA经计算后选取变压器如下:1、300MVWe电机组所选变压器型号为：SFP-360000/220两台;2、三个等级母线间的变压器型号为：SFPS-240000/220一台;3

29、、与300乂膜电机组相连的厂用变压器型号为：SFF7-40000/18两台;4、厂用备用电源变压器型号为：SF27-40000/110 台；5、连接6KV与三绕组变压器的变压器型号为：SFF-31500/15 台。其具体参数如表5-1所示表5-1所选变压器型号及其参数型号额定容量（KVA额定电压（KV）阻抗电压（U%连接组高压中压低压SFP-360000/220360000242 ±2X2.5%1814.3YN,d11SFPS-240000三绕组240000242 ±2X2.5%12115.75局中高低中低YN,yn0,d1125149SFF7-40000/18400000

30、/2X2000018±2X2.5%6.36.3全穿越半穿越系数Dd11,d11,d119.515.33.7SFF-31500/1531500/2X 2000015.75 ± 2X2.5%6.3全穿越半穿越Dd11,d119.516.6SF27-40000/11040000110±8X 1.25%6.321.15YN,d11不得用于商业用途仅供个人参考第五章 短路电流的计算5.1 短路电流计算目的及规则在发电厂电气设计中，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、电气主接线的比选；2、选择导体和电器；3、确定中性点接地方式；4、计算软导线

31、的短路摇摆；5、确定分裂导线间隔棒的间距；6、验算接地装置的接触电压和跨步电压；7、选择继电保护装置和进行整定计算。一、短路电流计算条件：（ 1）正常工作时，三项系统对称运行；（ 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）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流时，元件的电阻略去不计；（ 6）不考虑短路点的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。二、短路计算的一般规定：（ 1）验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用

32、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时，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的点；（ 4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。5.2 短路等值电抗电路及其参数计算由2X300MW火电厂电气主接线图，和查的给出的相关参数，可画出系统的等值电抗图如图6-1 所示：不得用于商业用途仅供个人参考不得用于商业用途X1220KV d 2d1 110KVX2X3X5G1G2图6

33、-1选取基准容量为Sb=100MVA基准电压为Ve=UvSb基准容量；Vav所在线路的平均电压;均采用标幺值计算方法，省去O系统容量可以看成是一个无穷大容量，所以:X"0X2=X4 = 7oo0x盘=£x 叁=0.040Sn 100360X3=X5SB=17.1 x =0.057100Sn 100300X6200(U高中% *U高低 U中低%) X SB = X (25+14 9) X =0.0625Sn 200240X7200(U高中% +U中低 U高低)X -S= X (25+9 14) X 咽=0.042Sn 200240等值电路图化简得，如图6-2所示:X8O-Wv

34、d2 X图6-2X8 = 1(XX5)=； X (0.040+0.057)=0.048X9 = X6 X7 =0.0625+0.042=0.1045(1) 220KV侧母线短路时短路电流的计算:正序图如图6-3所示:X3X2d- d2'"F d2X5X4l|仆小图6-3负序图如图6-4所示：X8.I d21QX3X2|X一应予2X5X4i| |W7Wv图6-4零序图如图6-5所示:正序总电抗为： X1v= X 8=0.0485负序总电抗为： X 2V= X8 =0Q485零序总电抗为： X0 =X2/2+ X6 =0.02+0.0625=0.0825a.两相短路电流的计算附加

35、电抗： X 2 = X 2V=0.0485计算电抗： X(2)= (0.0485+0.0485) X 2父300 =0.685 Xjs100 0.85查汽轮机运算曲线得：t=0s 时，x'F)=1.52 (3则 I "2)= 33 X 1.52 X2X300=4.877 ( KAA3 220 0.85b.单相短路电流的计算附加电抗： X 1, =0.0485+0.0825=0.131计算电抗：X1)= (0.0485+0.131 ) X 2X300 =1.267Xjs100 0.85查汽轮机运算曲线得：t=0s时，x'F)=0.80 (KA)则 | T L V3 X

36、0.80 X 2X300=2.567 ( KA)I3 220 0.85c.三相短路电流的计算等效电抗： X , - X 8 =0.0485计算电抗： Xjs =09485X.J0 =0.342100 0.85查汽轮机运算曲线得:t=0s 时，xF)=3.18;t=0.1s 时，x£)=2.71;t=0.2s , X f)=2.48 ; t=2s , x£)=2.25;t=4s, x£)=2.28用2 300因 I nV 3 230 0.85=1.772 ,I = 3.18 X 1.772=5.635 ( KA);I 01 =2.71 X 1.772=4.802 (

37、KA)I0.2 =2.48 X 1.772=4.395 (KA)；I 2 =2.25 X 1.772=3.987 (KA)； I 4 =2.28 X 1.772=4.04 ( KA)。取 Ksh=1.85,贝1sh = 72 X 5.635 X 1.85=14.743 ( KA)由220KV侧短路电流计算可知，三相短路电流大于两相、单相短路电流，所以选择设备时应 使用三相短路电流去整定计算。仅供个人参考第七章 电气设备的选择7.1 电气设备选择的一般原则及短路校验一、设备选择的一般原则1、 （ 1）应力求技术先进，安全适用，经济合理。（ 2）应满足正常运行、检修和过电压情况下的要求，并考虑远景

38、发展。（ 3）应与整个工程的建设标准协调一致。（ 4）选择的导体品种不应太多。2、选用的电器最高允许工作电压，不得低于该回路最高运行电压。3、选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由于高压开断电器设有持续过载能力，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。4、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流作用的短路电流时，应按具体工作的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景规划。5、验算导体和电器的短路电流，按下列情况计算：（ 1）除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络电流外，元件电阻都应略去不计。（ 2）对不带电抗器回路的计算，短路点应选择在正常接线方

39、式短路电流最大的点。6、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流按发生短路最严重情况计算。7、验算裸导体短路热效应应计算时间，应采用主保护动作时间和相应的断路器全分闸时间，继电器的短路热效应计算时间，宜采用后备保护动作时间和相应的断路器全分闸时间。8、在正常运行时，电气引线的最大作用力不应大于电器端子允许的负载。二、 按短路条件进行校验电气设备按最大可能的短路故障（通常为三相短路故障）时的动、热稳定度进行校验。在电力系统中尽管各种电气设备的作用不一样，但选择的要求和条件有诸多是相同的。为保证设备安全、可靠的运行，各种设备均按正常工作的条件下的额定电压和额定电流选择，并按短路故障条件校验其动

40、稳定度和热稳定度。（ 1）热稳定校验校验电气设备的热稳定性，就是校验设备的载流部分在短路电流的作用下，其金属导电部分的温度不应超过最高允许值。如果满足这一条件，则选出的电气设备符合热稳定的要求。不得用于商业用途仅供个人参考做热稳定校验时，通过电气设备的三相短路电流为依据，工程计算中常用下式校验所选的电气设备是否满足热稳定的要求，即：12t三 12teq th式中，I步一一三相短路电流周期分量的稳定伯：（KA）；teq 一一等值时间（亦称假想时间S）；Ith 一一制造厂规定在ts内电器的热稳定电流（KA）;t为与Ith相对应的时间（s）0短路计算时间：校验短路热稳定的短路计算时间应为继电保护动作

41、时间top和断路器全开断时间toc之和，即t = t tuk op oc式中，top 一一保护动作时间，主要有主保护动作时间和后备保护动作时间，当为主保护动作时间时一般取0.05s；当为后备保护时间时一般取 2.5s；toc 一一断路器全开断时间（包括固有分闸时间和燃弧时间），如果缺乏断路器分闸时间数据，对快速及中速动作的断路器，取toc=0.1-0.5s,对低速动作的断路器，取 t oc=0.2。（2）动稳定校验当电气设备中有短路电流通过时，将产生很大的电动力，可能对电气设备产生严重的破坏作用。因此，各制造厂所生产的电器，都用最大允许的电流的值i max或最大有 效值I max表示其电动力稳

42、定的程度，它表明电器通过上述电流时，不至因电动力的作 用而损害。满足动态稳定的条件为ish & i maxMi I sh & I max式中ish及Ish三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。电气设备的选择除了要满足上述技术数据要求外，尚应根据工程的自然环境（位 置、气候条件、化学污染、海拔高度、地震等）、电气主接线、短路电流水平、配电装 置的布置及工程建设标准等因素考虑。7.2 电气设备的整定计算发电机侧回路的最大工作电流：Imax=1.05 I N =1.05X11320=11886A与主变压器所连回路的最大持续工作电流：1.05 3603max=1.05 I= 948.7

43、A103 230与三绕组变压器所连回路220KV侧的最大持续工作电流:1.05 2403I max=1.05 I n = 10 =632.6A3 230与三绕组变压器所连回路110KV侧的最大持续工作电流:1.05 2403I max=1.05 I n = 10 =1807.4A，3 115断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电 流及开断故障电流的设备。SF6断路器和真空断路器目前应用广泛，少油断路器因其成本低，结构简单，依然 被广泛应用于不需要频繁操作及要求不高的各级高压电网中，压缩空气断路器和多油 断路器已基本淘汰。SF6断路器的特点是：(1)灭弧能力强，介

44、质强度高，单元灭弧室的工作电压高，开断电流大，时间短；(2)开断电容电流或电感电流时，无重燃，过电压低；(3)电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作；(4)操作率小，机械特性稳定，操作噪音小。1. 220KV侧断路器的选择(1)主变压器回路最大工作持续电流：Imax=1.05 I N =948.7AUns =1.1 X220KV=242KVUN _ Us拟选型号为LW2-220 (W系列六氟化硫断路器，参数如表 7-1所示：表7-1 LW2 220 (W)系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压(KV )最局，作电压(KV )额定电流(A)3s热稳定电流(KA )额定动稳定电流峰值(KA)固后分闸

45、时间(S)额定频率(HZ)220252250031.5800.03501)动稳定校验： I MAX :二 I IM动稳定电流Ima=80KA 220KV侧短路冲击电流为Iim=14.743KA即： I max之I im满足动稳定条件2)热稳定校验：Ijteq工I；tLW2220 (W系列六氟化硫断路器的固有分闸时间 tin =0.03s ,全分闸时间为 tab=0.15S。周期分量热效应计算，非周期分量热效应不计，短路电流的热效应： "222Qk =Qz J +1O1；|2+|4X4 + O.15X |4=71.46 «KA f .s12t = 31.52 X 3=2976

46、.76 1 KA)2满足热稳定条件。(2)三绕组变压器回路 最大工作持续电流：Imax=1.O5 I N =632.6AUns =1.1 X220KV=242KVUN _ Us拟选型号为LW2-220 (W系列六氟化硫断路器根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与主变压器回路基本相同，这里就不 再作详细的叙述。2. 110KV侧断路器的选择 最大工作持续电流：Imax=1.05 I N =1807.4AUns =1.1 X 110KV=121KVUN _ Us拟选型号为LW36-110系列六氟化硫断路器，参数如表 7-2所示:表7-2 LW36 110系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压

47、(KV )最局，作电压(KV )额定电流(A)3s热稳定电流(KA )额定动稳定电流峰值(KA)固后分闸时间(S)额定频率(HZ)不得用于商业用途仅供个人参考1101263150401000.026501)动稳定校验： I MAX I IM动稳定电流Ima=100KA 110KV侧短路冲击电流为Iim =8.623KA即： I max 士 I im满足动稳定条件2)热稳定校验：1年口工It2tLW2-110系列六氟化硫断路器的固有分闸时间 tin =0.026s，全分闸时间为tab = 0.12s 周期分量热效应计算，非周期分量热效应不计，短路电流的热效应："222Q =Q = 11

48、0 I2 I4 4 0.12 14 =54.84 «KA)2s12t =4o2 x3=4800 , KA，sJ)Qk满足热稳定条件。隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器，它的主要功能是：(1)建立明显的绝缘间隙，保证线路或电气设备修理时人身安全；(2)转换线路、增加线路连接的灵活性。在电网运行时，为保证检修工作安全进行，除了使工作点与带电部分隔离外，还必 须采取检修接地措施防止意外带电。为此，要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设 带专门接地刀闸的隔离开关，以便在检修母线和线路断路器时，使之可靠接地。这种带 接地刀闸的隔离开关的工作方式为：正常运行时，主刀闸闭合，接地刀闸断开；

49、检修时, 主刀闸断开，接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。 1.220KV侧隔离开关的选择(1)主变压器回路最大工作持续电流：I max=948.7AUs =1.1 X220KV=242KVUN 上 UNs拟选型号为GW46220 (D)系列隔离开关，参数如表 7-3所示。 不得用于商业用途仅供个人参考表7-3 GW46 220 (D)系列隔离开关技术数据额定工作电压(KV )额定电流(A)3s热稳定电流(KA )额定动稳定电流峰值(KA)额定频率(HZ)22025003012550GW46220W系列隔离开关是三相交流50HZ高压开关设备，供在有电压五负载的情况

50、下，断开或闭合线路之用。该系列隔离开关的主刀闸和接地刀闸可分配各类电动型 或手动型操作机构进行三相联动操作，主刀闸和接地刀闸有机械连锁装置。1)动稳定校验：I MAX之I IM动稳定电流Ima=125KA 220KV侧短路冲击电流为I im =14.732KA即： Imax> I im满足动稳定条件2)热稳定校验：I奈eqWl；tLW2-220 (W系列断路器的固有分闸时间tin周期分量热效应计算，非周期分量热效应不计,= 0.03s ,全分闸时间为+ h=0.15s。ab短路电流的热效应：不得用于商业用途I 4=71.46 ( ka f*Sl"22210Qk =Qz = J4

51、 0.1512t =302 x3=2700j(KAfSpQk满足热稳定条件。(2)三绕组变压器回路最大工作持续电流：Imax=1.05 I N =632.6AUns =1.1 X220KV=242KVUN _ UNs拟选型号为GW46220W系列隔离开关根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与主变压器回路基本相同，这里就 不再作详细的叙述。2.110 KV侧隔离开关的选择最大工作持续电流：max=1.05 I N =1807.4AUns =1.1 X110KV=121KVUN _ UNs拟选型号为GW5110H (D)系列隔离开关，具体参数如表 7-4所示表7-4 GW5 -110 n (

52、 D)系列隔离开关技术数据额定工作电压(KV)额定电流(A)旃s热稳定电流(KA )额定动稳定电流峰值(KA )额定频率(HZ)110200031.5100501)动稳定校验： I MAX ,二 I IM动稳定电流Ima=100KA 110KV侧短路冲击电流为Iim =8.623KA即： I max至I im满足动稳定条件2)热稳定校验：I：teq M 1t2tLW2110系列六氟化硫断路器的固有分闸时间卜=0.026$,全分闸时间为tab=0.12S。周期分量热效应计算，非周期分量热效应不计，短路电流的热效应:Qk=Qz"222I 10 I2 I4124 0.12I4 =54.84

53、KA)2S12t =31.52 x3=3969/ka MS】。满足热稳定条件2.111 220KV母线的选择选用管形截面母线1)按长期允许电流选择母线截面。由主接线分析可知，母线最大持续工作电流不超过一台主变压器的最大持续工作电 流，故母线最大持续工作电流为：Imax=948.7 (内由产品目录中选用导体尺寸 9 80/72 (mm)型的管形截面母线，在基准环境温度为 25C,导体最高允许温度为70c时的载流量为i N =1900A,室温为40c时，校正系数 为 K=0.81故长期允许电流为：I , =0.81 X 1900=1539A> 948.7AI al故可选用680/72 (mm)型的管形截面母线1)热稳定校验短路持续时间：t =tpr +tab =1+0.15=1.15 (s)因t >1s,可不考虑非周期分量热效应，所以短路周期热效应为:QK = 12t =5.6352 X 1.15=36.52(KA2 S)按70c取热稳定系数C=876热稳定最小允许截面为Smin ="36.52"0 =69.462(mm2)87故能满足热稳定要求故选用80/72 (mm)型的管形截面母线电压互感器的配置原则应满足测量、保护、