某新建发电厂接入系统及电气部分设计

1、某新建发电厂接入系统及电气部分设计摘要生产和消费的电力系统是由发电、变电、输电、配电组成，其目的是将 一次能源通过生成设备转换成电能，经变电站和配电系统给负载。电能的使 用影响着社会、经济、生活等部分，而在我国电源布局中发电装置容量是总 装机容量的75%电气主接线电力系统的重要组成。与变电站运转的可靠性、 灵活性和经济密切相关。影响着电气装置的选取、配电装置配置、继电保护 和节制方法拟定。在这篇文章中，电厂初步设计的一部分，主要包含电线的形式、选取，短 路电流的计算和高压电气设备的选择和验证；并作了防雷与接地。电气主接 线的设计,选择电气设备（电气设备可以合理利用，既能保证设备产能需求，确 保

2、电气设备合理利用资源）、整体结构紧密，实现简单的目标和有效的监测和 控制，降低投资成本。在最后所有电气设施，主要的电线，电气设备保护装置， 使全部设计方案可以实现安全、可靠、经济和环境保护的目的向用户供电。认识国内外电厂电气系统的近况和发展优势，检查数据，联合电力系统方 向的专业课程和其他的设计和研究结果，了解电气系统设计主要观点，并总结 研究计划,创新本身。根据其差别，现有的发电厂电气设计经历，在其基础上, 提出了新的设计理念。关键字：变压器；发电厂；电力系统；一次设计；电气设备A design of electric systemfor electric power plantABSTRA

3、CTBy the power generation,substation, transmission,distributen andcomposition of energy consumption and other aspects of production and con sumpti on systems .Its fun cti on is a n atural en ergy through electricity gen erati on power pla nt into electricity, and the n by tran smissi on and substati

4、o n systems and power distribution system will be supplied to the load center.By reas on able Electric main wiri ng desig n, a reas on able choice of electrical equipme nt (electrical equipme nt can achieve adequate and reas on able use, both to en sure that equipme nt capacity requireme nts and en

5、sure full use of resources for electrical equipment), compact overall layout, to achieve simple and efficient monitoring and control the purpose of reducing the cost of investment. In the final of all electrical equipment, the main electrical wiring, electrical equipment protection devices to optimi

6、ze the entire design to achieve safe, reliable, economical and environmentally friendly user supply purposes. Understand and grasp the characteristics of curre nt situati on and developme nt prospects at home and abroad a power pla nt electrical system, access to in formati on, comb ined with the di

7、recti on of power system desig n professi onal courses and others, the research results have lear ned to master the process and methods once the electrical system desig n, and in duct ion, inno vatio n their own research programs. Depe nding on local conditions, the power plant has been built on the

8、 basis of drawing on the experience of electrical design, wiring of the main electrical power plants, electrical equipment flat layout, electrical equipment selection, lightning protect ion, grounding and other aspects of a series of desig n ideas.Electrical wiri ng is the main power pla nt and subs

9、tati on electrical desig n of the first part, also constitute an important part of power system.Determine themain connection of the whole power system and power pla nt§ substati ons their reliability , flexibility and economy are closely related.And selection of electrical equipme nt,power dist

10、ributi on device con figurati on ,relay protect ion andcontrol methods developed have greater impact.Energy use has permeated society, economy, all areas of life, while in our power structure of the total in stalled capacity of thermal power equipme nt capacity of 75%.This article is equipped with 6

11、 sets 50MW gen erator in a large thermal power pla nt part of the prelim inary desig n was completed for the electrical main wiri ng desig nn clud ing the electrical wiring in the form of the main comparison of options； main tran sformer, start / sta ndby tran sformer and voltage tran sformer factor

12、y with the capacity calculati on, the nu mber and type of choice sets short-circuit curre nt calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation ； and made a tran sformer protecti on.Keywords: tran sformer；power pla nt; power system； protect ion；electrical equipme nt一、绪论 11.1课

13、题研究背景 11.2研究的目的与意义 21.3发电厂国内外发展状况 11.4本课题研究内容 2二、电气主接线设计 32.1主接线的设计原则 32.2主接线设计的基本要求 32.2.1 主接线可靠性的要求 3主接线灵活性的要求 32.2.3 主接线经济性的要求 32.3电气主接线的选择和比较 42.3.1 主接线方案的拟定 4主接线各方案的讨论比较 82.3.3 主接线方案的初步选择 8三、主变压器的选择 93.1变压器的确定原则 93.2方案一变压器的选择 103.3方案四变压器的选择 11四、短路电流计算书 134.1短路电流计算的目的 134.2计算步骤 134.3方案一的短路电流的计算

14、144.3.1 110kV 母线短路电流的计算 154.3.2 35kV 母线短路电流的计算 164.3.3 10kV 母线短路电流的计算 174.3.4 10kV 母线出线电流的计算 184.4方案四的短路电流的计算 194.4.1 110kV母线短路电流的计算 204.4.2 35kV母线短路电流的计算 214.4.3 10kV出线短路电流的计算 224.4.4 10kV出线短路电流的计算 23五、主要电气设备的选择 255.1断路器的选择及校验 255.2隔离开关的选择及校验 26六、防雷保护设计 276.1避雷针的作用 276.2避雷针的配置 256.3防雷保护方案 26结论 30参考

15、文献 31致谢 32、绪论1.1课题研究背景到2010年末，发电机装机容量9.5亿kV,发出电力总量3.6812万亿度，居全国第2 位。产业用电量已占所有用电量的 73.11%，电力是高效、无污染、易使用、易于调控的， 因此，社会离不开电力2。电力生产与消费系统的作用是一次能源经过发电装置转换成 电能，然后通过输、变电站及配电系统将电能输送到负载。因为大多数电源和负载所在区 域有差异，没办法储备，电能产生需要随时保持同消费均衡3。所以，电能的开发与使用，以及电能的持续供给与负荷的多变，就影响了电力系统的结构和运行。因此，电力系统需 在不一样的部分和不一样的地方安置不一样的的调控装置，有利于电能

16、产出和输送的衡 量、调节、 控制、保护、通讯和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。由于经济的发展和当代产业建设的崛起，供电系统的设计变得很广、很系统，工厂电 量的使用增加，对电能的质量、技术经济状态、供电可靠性指标也有所提高，所以要求供 电设计更完善。设计合不合适，不光对基础设施投资、运行花销和非铁金属的损耗量起 作用，也对供电的可靠性及安全生产起作用，与公司的利益、装置、安全息息相关。我国人均占有装机容量和人均拥有发电量较低，技术经济指标程度不高，发电厂污染 物排放量高，电网相对较低，供电可靠性低，所以，我国现在正在积极开发可再生的、清 洁的能源，首先开发电网，使全国联网。文献 分析了

17、电力供应状况，并根据资源状况和 环保要求，对电厂机组进行改造，以大代小、以高温高压代替中温中压改造机组，实现容 量低、污染物减少，环保型发电厂。1.2发电厂国内外发展状况电能是一种清洁的二次能源。因为电能便于运输和分配，容易转变为别的的能源，况 且方便控制、管理和调度，容易实现自动化。所以，电能已经用到国民经济、安全生产和 人民生活的不同地方。电能大都由电力系统中发电厂供应，电力产业是我国成为现代化国家的基础，获得快速发展。到 2003年，我们国家发出用电力额定容量 38450万kW，发出 用电量19080亿度，居全国第2位。产业电量的使用已占所有用电量的 5070%是电能 最大的用户9 o国

18、外正在发展环保型发电厂，实现其综合治理、经济循环、可持续发展。如美国、日 本的环保型火电厂，就是利用电除尘技术、湿法烟气脱硫工艺减少污染物的排放从而实现火电厂的环保，而且性价比低10 111.3本课题研究内容本课题主要研究的基本内容是：按照设计指标，了解总体构造和电路构造，分析计算 性能和品质；主要元件、部件的计算和选择，并使之标准化；性能指标的校验，进行模拟 试验或实样试样，计算机仿真，写出报告或仿真结果；设计绘图：从基本结构到原理图和 施工装配接线图，通常是通过以上步骤反复进行并不停修改完成的，要最后难完全达到技 术指标才能由计算机绘图二、电气主接线设计2.1主接线的设计原则发电厂电气主接

19、线说明发电机、变压器、线路和断路器相接方法和操作方法，以便实现发送电力、变电、输送电力和配电的要求12。电气装置的采用，配电设备放置、继电保护和自动设备的明确肯定有着直接的关系。需要满足国家相关技术经济政策，力求使其有 先进的技术、合理的经济、安全13。2.2主接线设计的基本要求电厂主要的电线按照该发电厂在电力系统中的位置，电厂的容量规划、负载特性、总 线路、变压器连接组件、设备特性等确定。应该思量供电可靠性、灵活性、易于维护操作、 节省资金和容易扩建等方面。主接线可靠性的要求评价主接线可靠性的标志是：（1）断路器检修时会不会停电；（2）总线故障和维护、电路断路器、，停运线路的数量和停运时间的

20、多少，能不能对 使用家庭提供电能；（3）变电站全部停电的可能性。主接线灵活性的要求对主接线的灵活性的要求如下：（1）调度要求。（2）检修要求。（3）扩建要求。主接线经济性的要求在符合技术要求的同时，拥有合理的经济。（1）投资省：（2）占地面积小：（3）电能损耗少：2.3电气主接线的选择和比较主接线方案的拟定10kV侧有8回出线110kV侧是4回出线，35kV侧有6回出线,1:J/1rir tr2:图2-2方案二主接线3:1 Jrri主接线各方案的讨论比较方案1: 35kV侧发电机所接双绕组变压器很难找到达到要求的变压器，不适合采纳。方案2:有一台三绕组变压器，要是碰到检修不能供电的可靠性，不适

21、合采纳。方案3： 10kV侧采用双母线接线。由于10kV安装了两台发电机，会使短路电流非常 大，不适合采纳。主接线方案的初步选择经过初始资料的分析，了解到该发电厂在系统中处于重要地位，年运行小时数较高，所以主接线应该有较高的可靠性和调度的灵活性，按照上面的方案对经济与技术全面对比，加上可靠性，灵活性，我选择第一个 1方案与第三3方案，对设备经济技术对比后采 用最后方案。三、主变压器的选择3.1变压器的确定原则电力变压器，按照国际电工委员会的界定，只要三相变压器的额定容量在5kVA及以上，单相的在1kVA及以上的输变电用变压器，就是电力变压器14。主变压器在电气设备投资中有很大的比例， 与其有关

22、的配电装置，尤其是大容量、高 电压的配电装置的投资也非常大。比如，大的发电厂高、中压联络变压器台数不够（一台） 或容量不够将使电站、电网的运行可靠性降低，来联系变压器过载或被迫限定两级电网的 功率交换。否则，台数太多、容量太大就会使投资增大并使配电装置复杂化15。计算发电机电压母线与系统间的主变压器容量：（1）当发电机电压母线上负载最小时，可以使发电机电压母线上的剩余有功和无功 容量传到系统，不思量罕见的最小负荷。（2）当发电机电压总线上最大一台发电机发生故障时，可以由系统提供发电机电压 的最大负荷。电厂分期建设阶段，事故使最大一台发电机组断开，经过变压器向系统获取 电能时，可以考虑变压器的容

23、许过载荷能力和限定重要负荷。（3）按照系统经济运行的要求，而限定工厂的输出功率时能提供发电机电压的最大 负载。（4）根据以上情况，应思量负荷曲线和负荷的变化逐年发展。尤其注意电厂初期运 行时发电机电压总线负载不大时，发电机电压母线的剩余容量可以输送到系统。（5）发电机连接到系统总线电压互感器通常是两个。3.2方案一变压器的选择（1）T1/T2/T3T4 的选择：a. 10kV电压等级下的最大容量S = （ Sg-SgX 8%mn/0.85） x 0.7b. 35kV电压等级下的最大容量S = Smax/0.85c. 110kV电压等级下的最大容量S = 52/0.85按照以上的计算可知低压侧的

24、容量最大，因此，用一个三绕组的变压器表3-1变压器SFS-75000/110参数型号及量，kVA额定电压高/中/低, kV连接组损耗，KW阻抗电压，%空载 电 流, %运输 重量，t4卄参考价格万元综合 投资，力兀空载短路咼中高 低中 低咼中高 低中低SFS-75000110/38.5/10.5Y0/Y/ -121120048048036220.6127.520.5102.142.1750.07(2) T5T6的选择:T1T2分别是发电机-变压器的单元接线方式，主变的容量只要和发电机的容量相匹配即可，但要保留10%的裕度。故有：50/0.8 X 0.92=57.5MVA表3-2变压器 SFPL

25、1-90000的参数型号及量，kVA低压侧电 压，kV连接组损耗阻抗电压%空载电流，%运输重量，t4卄参考价格万元综合 投资, 万元空载短路SFPL1-7500010.5Y0/ 厶-117544010.50.777.34551.2母联电抗器的选择:Imax50 50%2.976 ；0.8 10.5故选 NKL-10-3000-10 UN=10kVIn=3000A Xk=10%;型号：NKL-10-2000-10额定电流：2000A额定电压：10kV额定电抗：10%出线电抗器的选择：Sn3Un200013 101154.70A型号：NKL-10-2000-10额定电流：2000A额定电压：10k

26、V额定电抗：10%3.3方案三变压器的选择(1) T1T2的选择：s =( sg-sgx 8%mn/o.85)x 0.7=(100 x 0/92M30.85) X 0.7=70.6MVA表3-3变压器SFPL-90000的参数型号及量，kVA低压侧电压，kV连接组损耗阻抗电压%空载电流，%运输重量，t4卄参考价格万元综合 投资，力兀空载短路SFPL1-7500010.5Y0/4-117544010.50.777.34551.2T3/T4的选择：S =50/0.8 092=57.5MVA表3-4变压器SFSPQ-63000/110参数型号及量，kVA额定电压咼/中/低，kV连接组损耗，KW阻抗电

27、压，%空载 电 流，%运输重量，t4卄参考价格万元综合 投资，万元空载短路高中高低中低咼中高低中低SFSPQ1-63000110/38.5/10.5Y0/Y/ -12-1121.59090681710.561.698.138.445.15(3) T5/T6的选择：S =50/0.8 092=57.5MVA表3-5变压器SFPL1-90000参数型号及量，kVA低压侧电压，kV连接组损耗阻抗电压%空载电流，%运输重量，t4卄参考价格万元综合 投资，力兀空载短路SFPL1-7500010.5丫0/厶-117544010.50.777.34551.2母联电抗器的选择:Imax50 50%0.8 10

28、.52.976 ；故选 NKL-10-3000-10UN=10kVIn=3000A Xk=10%;型号：NKL-10-2000-10额定电流：2000A额定电压：10kV额定电抗：10%出线电抗器的选择：In :u趕 H54.70A型号：NKL-10-2000-10 额定电流:2000A额定电压：10kV额定电抗:10%四、短路电流计算4.1短路电流计算的目的短路电流计算目的：（1）电气主接线选取过程，为方便各对各接线方案对比，决定连接要不要使用限定 短路电流的措施等，所以要计算短路电流。（2）电气设备选取过程，想要使设备在正常运行和故障时都能安全、可靠的工作， 又可以节省资本，就要计算短路电

29、流。（3）继电保护方式和整定计算选取过程，要依据各类短路时的短路电流。（4）接地装置的设计，也需用短路电流16。4.2计算步骤（1）选择计算短路点（2）画等值网络图 删除系统中的总负载、分支，每个组件的电容和电阻，发电机电抗用次暂态电抗 X" 选取基准容量Sb和基准电压Ub（通常取平均电压） 将各元件电抗换算为同一基准值的标么值 根据等值网络图，把元件电抗进行编号（3）求计算电抗Xs（4） 根据运算曲线（各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到Xs=3.5）。（5）计算短路电流周期分量有名值和标幺值。（6）计算短路电流冲击值。（7）计算全电流最大有效值。（8）计算短路容量。（

30、9）绘制短路电流计算结果表。4.3方案一的短路电流的计算发电厂参数计算：G1/G2/G3/G4/G5/G6 XdnSb 0.199主变压器参数计算Sb"S1T1/T2:X1(Ud高中 % Ud 中低% Ud高低 %)2001100(20.6%7.5%12%)200750.1671 X2(Ud中低%2001(20.6%2000.1071X3(Ud中低%2001 (12% 7.5%20.6%)2000.007330Ud高中% Ud高低%)1007.5%12%)75Ud高低%Ud咼中)10075母联电抗器的选择：Xk Xk%/100 UkNSB/(.3ikvUSbSSbSb2)0.1751

31、0/100 10 100/( 3 3 10.52)出线电抗器：Xk Xk%/100 UkN Sb/(3lkNUB2)= 10/100 10 100/(3 3 10.52)0.1754.3.1 110kV母线短路电流的计算l-lLJ0_1 "1JiZ0,117p, ICC Wi w w 0J/捕、U./ JU护67 J充1'1O匚 2C3L-1C5G图4-1等值网络图各个电源的计算电抗：XjsGi = XjsG2 =0.366*50/0.8*100=0.299;XjsG3 = XjsG4 =XjsG5 =XjsG6 =0.236*50/0.8*100=0.147;Xs =0.0

32、45;短路电流的有名值：G1:I0 =4.86*50/3 *115*0.8=1.526 ；10.2=3.28*50/3 *115*0.8=1.03 ；14=2.97*50/3 *115*0.8=0.933 ；G3:I0 =7.28*50/3 *115*0.8=2.286 ；10.2=4.67*50八 3 *115*0.8=1.466 ；14=3.82*50/ , 3*115*0.8=1.199 ；S: I0 = 10.2 = I4=1/0.045*100/3*115=11.156;则有：I =23.352；I =13.818；ich =63.195;4.3.2 35kV母线短路电流的计算各个电

33、源的计算电抗：XjsG =0.392*50*2/0.8*100=0.49 ;XjsG，= 0.515*50/0.8*100=1.289;Xs =0.203;短路电流的有名值：G:l0 =3.72*100/ ,3*37*0.8=7.258 ;10.2=1.85*100/、. 3 *37*0.8=3.57 ; 14=1.81*100/ .3*37*0.8=3.531 ;G' 0 =0.78*200/75*37*0.8=3.043;10.2=0.75*200八 3 *37*0.8=2.926 ;14=3.901*200/、. 3*37*0.8=3.238;S: l0 = I0.2 = |4=

34、1/0.203*100/ ,3*37=7.685; 则有：I =17.986 ;I =3.238 ;ich =48.673 ;4.3.3 10kV母线短路电流的计算a图4-3等值网络图各个电源的计算电抗:XjsGi = 0.798*50/0.8*100=0.499;XjsG2 = 0.199*50/0.8*100=0.124;XjsG -0.173*50*4/0.8*100=0.433 ;短路电流的有名值：G1:l0 =2.46*50/、3*10.5*0.8=8.455 ；10.2=1.99*50/. 3 *10.5*0.8=6.84 ；10.4=1.98*50/. 3 *10.5*0.8=6

35、.805 ；G2:I0 =6.07*50/ 3 *10.5*0.8=20.8 ；10.2=5.81*50/ . 3 *10.5*0.8=19.969 ；14=3.98*50/ . 3 *10.5*0.8=13.679 ；G' 0 =2.43*200/73*10.5*0.8=33.405;10.2=1.87*200/ . 3 *10.5*0.8=25.707 ；14=1.85*200.3*10.5*0.8=25.432 ；S: I0 - I0.2 - I4=1/0.304*100/3*10.5=18.089;则有：I =86.849;I =64.005;ich =235.029;4.3.

36、4 10kV母线出线电流的计算图4-4等值网络图各个电源的计算电抗：XjsGi = 2.942*50/0.8*100=1.839;XjsG2 = 0.734*50/0.8*100=0.459;XjsG -0.638*50*4/0.8*100=1.595 ;短路电流的有名值：G1:I0 =0.65*50/、3 *10.5*0.8=2.234;10.2=0.63*50/ . 3 *10.5*0.8=2.165;10.4=0.62*50/、3 *10.5*0.8=2.131 ;G2:l0 =2.24*50八 3 *10.5*0.8=7.698;10.2=2.06*50/. 3 *10.5*0.8=7

37、.08;14=1.92*50/、3 *10.5*0.8=6.598 ;G' 0 =0.63*200/73*10.5*0.8=8.66 ;10.2=0.61*200/ , 3 *10.5*0.8=8.524 ;14=0.67*200 3*10.5*0.8=9.256 ;S： l0 = I 0.2 = |4 =1/1.121*100 3*10.5=4.905 ;则有：I =23.497;I =22.89;ich =64.346;4.4方案三的短路电流的计算发电厂参数计算:G1/ G2/G3/G4/G5/G6主变压器参数计算XdnSb 0.199ST1/T2:X1 Uk%?Sd1001200

38、 '12000.17112001T3/T4: X2X3X4T5/T6: X5空？空0.11710090(Ud高中% Ud中低% Ud高低%)(17% 10.5%6%) 10063(Ud中低% Ud高中%(17% 10.5% 6%)2000.09921(Ud中低% Ud高低% 200Ud高低%)10063Ud咼中%)1100(6%10.5%17%)200630.00397Uk%佝100010.5 ?100100 ? 900.117母联电抗器的选择:XkXk%/10010/100出线电抗器：XkSbSUkNSB/(l3lkVUSbSSbSb2)10 100/0.3 3 10.52)Xk%/

39、100 UkN SB/(，3lknUb2)= 10/100 10 100/( .3 3 10.52)0.1750.175441 110kV母线短路电流的计算图4-5等值网络各个电源的计算电抗:XjsGi = XjsG2= XjsG5 =XjsG6= 0.316*50/100*0.8 =0.198;XjsG5 = XjsG6=0.37*50/100*0.8=0.231 ;短路电流的有名值：G1:l0 =4.86*50/、3*115*0.8=1.526 ；10.2=3.28*50/、3 *115*0.8=1.0314=2.96*50/、3 *115*0.8=0.929 ；G3:I0 =5.28*5

40、0/、3 *115*0.8=1.658 ；10.2=3.83*50/、3 *115*0.8=1.203 ；14=17.046*50/、3 *115*0.8=1.008;S: I0 = I0.2 = I4=1/0.045*100. 3 *115=3.50914；则有：I =20.84；I =17.046；ich =56.397；442 35kV母线短路电流的计算图4-6等值网络图各个电源的计算电抗：XjsG = 0.611 *100/100*0.8 =0.764 ;XjsG ' 0.185*200/100*0.8 =0.463;短路电流的有名值：G: I0 =1.48*100/ 3*37

41、*0.8=2.887 ；|0.2= 1.45*100/ ,3*37*0.8=2.829 ；14=1.951*100八 3 *37*0.8=3.083 ；G' 0 =2.24*100/73*37*0.8=4.370 ；10.2=2.07*100/ ,3*37*0.8=4.039 ；14=1.83*100/、3 *37*0.8=3.57 ；S: I0 = I0.2 = I4=1/0.185*100八3*37=8.432 ；则有：I =15.689；I =15.085;ich =42.457;4.4.3 10kV出线短路电流的计算图4-7等值网络图各个电源的计算电抗：XjsGi= 2.719

42、 *50/100*0.8 =1.699;XjsG2= 0.199*50/100*0.8 =0.124;XjsG3=11.304*100/100*0.8 =13.793;XjsG5'= 2.71*100/100*0.8 =3.383;短路电流的有名值：G1: I0 =0.61*50/ 3*10.5*0.8=2.09710.2 =0.57*50/、3 *10.5*0.8=1.959I4 =0.63*50/ .3*10.5*0.8=0.5369;G2: I0 =7.83*50/ 3*10.5*0.8=26.9 ;10.2 =5.81*50/、3 *10.5*0.8=19.969;I4 =3.

43、98*50/、3 *10.5*0.8=13.679;G3' :d= I0.2 = |4 =1/13.793*100/"3*10.5=0.489;G5' ：0|=O.32*1OO/、3 *10.5*0.8=2.199I0.2 = 0.29*100/ . 3 *10.5*0.8=2.131I4 =0.29*100/ ,3*10.5*0.8=1.993;S: I0 = I0.2 = |4=1/9.16*100/ ,3*10.5=0.48.则有：I =32.165;I =18.806;ich =88.897;4.4.4 10kV出线短路电流的计算图4-8等值网络图各个电源的计

44、算电抗：XjsG1= 5.551 *50/100*0.8 =3.51 ;XjsG2= 0.406*50/100*0.8 =0.254;XjsG3'=23.079*100/100*0.8 =28.848;XjsG5'= 5.553*100/100*0.8 =6.916;短路电流的有名值：G1: I0 =丨0 = 10.2 = I4=1/3.51*50/ 3*10.5=0.78;G2: I0 =4.21*50/ .3*10.5*0.8=14.468 ;10.2 =3.08*50/ . 3 *10.5*0.8=10.6;I4 =2.87*50/ , 3 *10.5*0.8=9.657

45、;G3' :d= I0.2 = I4 =1/28.848*100/ .3*10.5=0.191;G5' :ol= I0.2S： Io = I 0.2 = I则有：=I4 =1/6.916*100/.3*10.5=0.795;4=1/19.66*100/、, 3 *10.5=0.279;I =16.513;I =11.702;ich =34.467;五、主要电气设备的选择5.1断路器的选择及校验在电力系统运行中，对断路器的要求是相对较高，不仅要求其在正常工作条件下有足 够的接通和开断负荷电流的能力，还要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力 17。高压断路器的主要功能是：正

46、常操作期间，用它来重新安排操作模式，把设备或线路 连接到电路或停止运行，起着节制作用；设备或电路故障时，能讯速消除故障电路、确保 无故障部分正常运行，能起保护作用。其特点是能断开电路中负荷电流和短路电流18当今国产的高压断路器在110kV主要是少油断路器。断路器选择的具体技术条件如下：1） 电压：UgW UUg-电网工作电压2） 电流：Ig.maxWNlIg.ma-最大持续工作电流3）断开电流：ldt< NbrIdt-断路器实际断开时间t秒的短路电流周期分量lNbr-断路器额定断开电流4） 动稳定：ichWrniaximax-断路器极限通过电流峰值ich-三相短路电流冲击值5）热稳定：I

47、-2tdzWII*-稳态三相短路电流tdz -短路电流发热等值时间It-断路器t秒热稳定电流其中tdz=tz+0.05 B "2tz由B " =I"你和短路电流计算时间t决定。5.2隔离开关的选择及校验隔离开关的选择原则及技术条件：隔离开关的选取，应按照配电设备的特性和使用方法，通过整体技术经济的对比。它 的技术条件的选取和断路器的一样。隔离开关经常应用在发电厂和变电站，其应和断路器一起应用。隔离开关没有灭弧装 置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关有很多类型，根据安装地点不同，包含屋内式和屋外式，根据绝缘支柱数目 不同，包含单柱式、双柱式和三柱式。它

48、影响配电装置的布置和占地面积，选型时应按照 配电装置特点和使用要求以及技术经济条件来确定。本设计110kV、35kV侧为屋外布置, 10kV为屋内布置表6-22 10kV分段回路侧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，s，kAGN10 10T10300016085(5)因为 lN=3000Alg.max=169.81 A 所以 Ig.max < IN1.动稳定：ichWnjax因为 ich =88.997Aimax=160kA所以 ich<i max2.热稳定：I «2tdzWtIIII1.7It=5s查书 112页图 5-1 得，tz=5

49、.1s>1s 故 tdz=tz=5.1sI «2tdz=18.8062X5.1=1803.6 (kA)2.s It2t=852>5=36125(kA)2.s所以I吃dz<lt2六、防雷保护设计发电厂和变电所是电力枢纽，只要有雷击事件，就会形成范围很大的没电。重要设备 如变压器等，很多不是自恢复绝缘，其内部绝缘如故产生闪络，就会使设备损坏。电厂和变电站的雷害时件有以下两种：一是雷直击变电所；二是雷击输电线路产生的雷 电波沿线路侵入变电所19 06.1避雷针的作用防直击雷措施为安装避雷针，其高于被保护设备，有很好的接地设备，它的功能是把 雷引到自身且导入地中，近而保护了

50、周围矮于它的装置不遭雷击20 06.2避雷针的配置一、避雷针的配置原则：1. 独立式避雷针宜安装独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻 Re 10。当有困难时，可将该接地装置与主接地网相连，但避雷针与主接地网的地下连 接点沿接地线的长度要大于15m o2. 独立式避雷针与变配电装置在空气中的间距 d1 >0.跟+ 0.1h,且d1 5m ；独立式避 雷针的接地装置与变配电所主接地网在地中距离 d2 > 0.R,且d2 3m,式中R为冲击接 地电阻。二、避雷针位置的确定：按照变电所设备情况而确定，避雷针初始选则装设位置与设备的电气距离要与各种规 程规范的要求相同。1 电

51、压110kV及以上的配电装置，通常把避雷针安在配电装置的房顶上。2. 35kV及以下高压配电装置房顶不适合安避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时会发 生反击。3在变压器的门型架构上，不应安装避雷针、避雷线，由于门形架距变压器很近， 安装避雷针，构架的集中接地装置距变压器金属外壳接地点在地中距离满足大于15m的要求。6.3防雷保护方案避雷针的设计通常有以下几种： 单支避雷针的保护； 两针避雷针的保护； 多支避雷针的保护；在对面积很大的发电厂和变电所实施保护时，采取等高避雷针联合保护要比单针保护面积大。所以，为了对本站覆盖，采取四支避雷针。被保护变电所总长108.8m，宽56.4m，查手册，门型架构高

52、15m。避雷针的摆放如下图所示。D12 = D34 = 56.4m； D23 = D14 = 108.8m-108.82 56.42122.55mD7ph为避雷针高度(m); p为高度影响系数(h 30m时，p=1 ； 30 h 120m时,Dmax =hoh108.8式中：5.5、 P所以，需要避雷针的高度 h为：h= 21 + 144/7= 38.51m>30m,考虑p的影响。解方程，h=41.5m，p=0.853, 7p=5.976验算:首先验算123号避雷针对保护高度：1、2 号针之间的高度：hx = 41.5- 56.4/7= 33.44m>21m/2、3 号针之间的高度：hx = 41.5- 108.8/7= 25.96>21m1、3号针之间的高度：hx = 41.5 .56.42 108.82 /7 23.99 >21m 由上可知，能满足保护物的高度。对保护宽度：1、2 号针的保护宽度：bx = 1.5 (hx h°)= 1.5 (33.4-21) = 18.6>02、3号针之间的宽度：bx = 1.5 (hx - h°)=