凝汽式发电厂电气一次部分设计

1、重庆大学本科学生毕业设计(4×125MW) 凝汽式发电厂电气一次部分设计(网络6)学 生： 学 号： 指导教师： 专 业：电气工程与自动化重庆大学电气工程学院二OO九年六月Graduation Design of Chongqing UniversityDesign of Primary Electrical Parts for a（4×125MW）Condensing Power Plant(Network 6)Undergraduate: Supervisor: Major: Electrical Engineering and AutomationCollege of

2、 Electrical EngineeringChongqing UniversityJune 2009重庆大学本科学生毕业设计 中文摘要摘 要发电厂作为“生产”电能的工厂，它在电力系统中占据着举足轻重的地位。电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，一个合理的电气主接线对电厂运行的可靠、灵活和经济密不可分。本次设计就是为一额定容量为4×125MW的凝汽式发电厂进行电气一次部分的设计，主要包含以下三部分内容： 待设电厂电气一次接线的设计。包括电气主接线的选择以及厂用电接线的设计两部分，也涉及到保护通迅设备和防雷设备的配置。 短路电流的计算。包含有短路点和短路类型的选择，为电气设备的选择提

3、供依据。 配电装置设计与电气设备的选择。包含有配电装置型式的选择，断路器、隔离开关、电流互感器以及电压互感器的选取，同时对厂用6kV母线进行选择校验。针对本次设计编写了设计说明书和计算书，其中说明书详细介绍了设计的基本原则和基本方法，计算书则给出了详细的计算过程，然后根据设计方案绘制出了待设电厂的电气一次接线图和220kV屋外配电装置的出线间隔断面图。关键词：发电厂，变电站，电气接线，电气设备I重庆大学本科学生毕业设计 ABSTRACTABSTRACTAs a plant producing electric power,power plant occupies a pivotal posit

4、ion in power system. The main electrical connection is the chief part of the electrical design of a power plant.A reasonable main electric connection is inextricably with the reliable,flexible and economic of operation of the power plant. The design is for a rated capacity of the 4 × 125MW cond

5、ensing steam electric power plant in the first part of the design,mainly including the flowing three parts: The design of an electrical wiring for a power plant to be designed, including the choice of main electric connection,as well as the electric design for service power.It also involves the sett

6、ing of the protection,communication and lighning protection equipment. Short-circuit current calculation.It contains the choice of short-circuit points and short-circuit type,and this part is preparing for choosing the electrical equipment. The design of distribution equipment and the choice of elec

7、trical equipment.It includes the choice of type of distribution equipment,the selection of circuit breaker,disconnect switch,current transformer and potential transformer,selecting and checking the 6kV bus plant at the same time.Instruction and calculation are compiled for this design.The instructio

8、n details the basic principles and basic methods of the design,and the calculation gives a detailed calculation,and then according to the design proposal protract the electric wiring diagram and the 220kV sectional view of distribution equipment outside for the power plant to be designed.Key words:

9、power plant,substation,electrical connection,electrical equipmentIV重庆大学本科学生毕业设计 目录目 录中文摘要ABSTRACT1 电气主接线的设计11.1 电气主接线的设计原则11.2 110kV出线规划21.3 典型接线设计和主变压器的选择41.4 各电压等级的横向联络关系62 厂用电设计93 短路电流的计算113.1 短路电流计算的目的和一般规定113.2 短路电流计算的一般步骤114 配电设备的选择154.1 配电设备的配置原则154.2 配电设备的选择计算步骤155 配电装置结构形式的选择215.1 高压配电装置的设计

10、原则215.2 屋内配电装置的结构形式215.3 屋外配电装置的结构形式216 主接线的设计计算226.1 110kV母线出线导体的选择校验226.2 主变压器容量的计算257 厂用电计算278 待设电厂的三相短路计算288.1 电网等值网络的计算288.2 220kV母线三相短路计算308.3 110kV母线三相短路计算338.4 1F机端三相短路计算368.5 3F机端三相短路计算398.6 厂用6kV母线三相短路计算419 配电设备的选型和校验429.1 220kV电压等级配电设备的选型和校验429.2 110kV电压等级配电设备的选型和校验489.3 发电机出口侧支路配电设备的选型和校

11、验569.4 厂用变支路配电设备的选型和校验58参考文献66致谢67重庆大学本科学生毕业设计 1 电气主接线的设计1 电气主接线的设计1.1 电气主接线的设计原则1.1.1 主接线的设计依据在选择电气主接线时，应以下列几点作为设计依据： 发电厂在电力系统中的地位和作用电力系统中的根电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。大型主力火电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入330500kV超高压系统；地区电厂靠近城镇，一般接入110220系统1。 发电厂的分期和最终建设规模发电厂的机组容量应根据电力系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择，一个厂房内的机组，其台数以不超过6台、

12、容量等级以不超过两级为宜。 系统备用容量大小系统中需要有一定的发电机装机备用容量。运行备用容量不宜少于810%，以适应负荷突增、机组检修和故障停运这三种情况1。1.1.2 主接线设计的基本要求 可靠性根据系统和用户的要求，保证必要的供电可靠性。具体要求为：1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电2；3）尽量避免发电厂全部停运的可能性。 灵活性3主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。具体为：1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行

13、方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求；2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。 经济性3主接线在满足可靠性、灵活性的前提下做到经济合理。具体为：1）投资要省。主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；2）占地面积要小。主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少；3）电能损失要少。经济合理地选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。1.2 110kV出线规划发电厂的出线规

14、划应根据其所接负荷类型及其与系统的联密程度而定。对于I、II类负荷，一般应设两回出线，且这两回线必须由不同的母线（或段母线）电源供电；对于III类负荷，一般以一回线供电即可2。在与远方电厂连接或接入系统时一般应设两回出线，且这两回线也必须接于不同的母线（或段母线）上。1.2.1 出线回路数的确定负荷的供电回路数设计原则为： 对于一类负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 对于二类负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电； 对于三类负荷一般只需一个电源供电。1.2.2 导体型号的选择对于平均负荷较大的回路

15、应按经济电流密度来选择导体截面。经济电流密度与导体的材料以及最大负荷年利用小时数有关。导体的经济截面(1.1)式中：为经济截面的计算值，mm2；为导体所在支路正常工作时的最大持续工作电流，A；为导体的经济电流密度，可由电力设计手册查得，A/mm2。而支路最大工作电流(1.2)式中：为支路最大负荷功率，MW；为负荷的功率因数；为电网的额定电压，kV。在完成导体型号的初选后应当对所选导体进行校验，其校验原则如下： 长期发热校验条件导体长期发热的允许电流应大于导体所在电路中的最大持续工作电流，即：(1.3)式中：为实际环境温度下导体长期允许电流，kA。导体的环境温度往往非设计制造规范中的标准环境温度

16、，因此应按实际最高环境温度计算其允许电流，它与额定电流的关系为：(1.4)式中：为导体长期发热的最高允许温度，；为实际的最高环境温度，为标准环境温度，；为导体的额定电流，kA；为允许电流的温度修正系数。 电压损耗校验条件线路上的电压损耗(1.5)式中：为线路上的电压损耗，正常工作时要求，故障（一回线停运）时要求；为线路传输的有功功率，MW；为线路传输的无功功率，Mvar；为传输线的电阻，；为传输线的电抗，；为电网的额定电压，kV。架空线路的电阻(1.6)式中：为导线单位长度的电阻，/km；为线路的长度，km。架空线路的电抗(1.7)式中：为导线单位长度的电抗，/km。110kV出线回路数和导体

17、型号的选择结果见表1.1。28重庆大学本科学生毕业设计 3 厂用电设计110kV各负荷站导体型号选择结果表表1.1负荷名称供电回路数导体型号1站2回LGJ-50/82站2回LGJ-70/103站2回LGJ-120/204站2回LGJ-150/251.3 典型接线设计和主变压器的选择1.3.1 大中型火电厂的典型接线图1.1 大中型火电厂的典型电气主接线图发电机的分配原则： 当电厂有2个出线电压等级时，一般设置两台变压器作为联络变压器，即是设置2F类发电机为两台。 1F类发电机的总容量为(1.8)式中：为1F类发电机的总容量，MVA；为中压母线的最小负荷容量MVA；为联络变压器中压侧可向高压侧传

18、输的总容量，MVA。1F类发电机的台数为(1.9)式中：为1F类发电机的台数，台；为单台发电机的额定容量，MVA；为发电机的额定功率，MW；为发电机的功率因数。中压母线的最小负荷(1.10)式中：为最小负荷系数；为最大负荷同时系数；为负荷的最大功率，MW；为负荷的功率因数；为最大负荷容量，MVA。当2F类发电机满载时，有(1.11)式中：为联络变压器的总额定容量，MVA；为2F类发电机的总容量，MVA。 在确定1F、2F类发电机的台数后，余下的发电机设置为3F类发电机。在确定1F、2F及3F类发电机的台数之后，需作最大负荷校验:(1.12)1.3.2 主变压器的选择 主变压器台数的确定由于变压

19、器本身的可靠性高，偶然性的故障也多发生于箱体外部，易于排除，因此一般不考虑主变压器的明备用。可按下述原则确定主变压器的台数1：1）在发电机-变压器单元接线中，一个接线单元设置一台变压器。2）具有发电机电压母线接线的主变压器，一般设置两台。3）用以连接两种升高电压母线的联络变压器，一般设置两台。 主变压器型式的选择主变压器型式的选择原则为1：1）当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂，均应选用三相变压器。2）联络变压器一般选用三绕组变压器，其低压绕组可接高压厂用起动/备用变压器或无功补偿装置。3）自耦变压器只能用于高、中压中性点均有效接地的电网，即只能用于220kV及以上的发电厂、变电

20、站。 主变压器容量的确定可按下述原则确定主变压器的容量：1）单元接线中的主变压器容量为(1.13)式中：为主变压器的容量，kVA；为发电机的额定功率，MW；为发电机的额定功率因数。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其容量。采用单元接线的自耦变压器的容量为(1.14)式中：为发电机的额定容量，MVA；为自耦变压器的型式系数；、分别为高压、中压侧的额定电压，kV。待设电厂有110kV和220kV两个出线电厂等级，为保证高、中压电网的可靠联络，并保证对中压母线负荷的供电，经过计算，初选1F类发电机2台、2F类发电机2台，联络变压器设置2台。发电机和变压

21、器的参数见表1.2和表1.3。同步汽轮发电机机4表1.2型号台数额定电压/kV功率因数次暂态电抗QF-125-2413.80.850.18主变压器选择结果表表1.3型号台数/kV高/中/低-SSPSLO-300000/2202242/121/13.813.736.139.64SFP8-150000/1102121/13.8131.4 各电压等级的横向联络关系大中型火电厂一般都采用简单可靠的单元接线方式。有发电机-变压器单元接线、扩大单元接线和发电机-变压器-线路单元接线等，直接接入高压或超高压配电装置。有母线系统的接线主要有以下几类： 单母线接线结构：设一组母线，每条支路经一个断路器和一把隔离

22、开关接入母线。优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，不易误操作，便于扩建。缺点：不够灵活可靠，任一支路断路器或隔离开关检修时该支路将停电，母线故障或检修时全部支路将停电。适用范围：110kV以下电网出线回路不超过5回。为了避免单母线接线可能造成全厂（站）停电的缺点，可用断路器或隔离开关将单母线分段而成为单母线分段接线。 双母线单断路器接线结构：设两组母线和母联断路器，每一支路经过一台断路器和两把隔离开关接入母线。优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于试验。缺点：设备投资增加；当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。适用范围：110220kV电网出线回路数为5回及以上时。 双

23、母线3/2断路器接线结构：在两组母线之间连接多个由三组（每相三组）断路器及两侧隔离开关组成的断路器串，每条支路经隔离开关接入两组断路器之间。优点：供电可靠性高，任一组母线或断路器检修均不引起任何支路停电。缺点：接线复杂，占地和设备投资增加。适用范围：广泛应用于500kV电压等级。 增设旁路母线或旁路隔离开关的接线为了保证单母线分段或双母线的配电装置在进出线断路器检修时不中断对用户的供电，可增设旁路母线或旁路隔离开关。在下列情况下，需装设专用旁路断路器：1）当110kV出线为7回及以上，220kV出线为5回及以上时，一般装设专用旁路断路器1。2）对于在系统中居重要地位的配电装置，110kV出线为

24、6回及以上，220kV出线为4回及以上时，也可装设专用旁路断路器1。待设电厂中110kV各负荷站中均含有I、II类负荷，根据设计原则，为保证供电可靠性，初步设计为各负荷站均采用双回路供电方式。又因其110kV出线有8回，为保证对各负荷站的不间断供电，110kV电压等级应选用带专用旁路断路器的双母线单断路器接线；220kV出线有4回，且待设电厂装机容量占系统总装机容量的比重已超过15%，在系统中的位置极为重要，为保证待设电厂剩余功率的安全送出，220kV电压等级也应采用带专用旁路断路器的双母线单断路器接线。重庆大学本科学生毕业设计 2 厂用电设计2 厂用电设计厂用电设计应按照运行、检修和施工的要

25、求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济和满发地运行。 自用电电压的确定火电厂厂用电压采用两级：6kV和380/220V2。 自用电接线原则火电厂自用电接线采用“按炉分段”原则：每一套机炉都设自己的高、低压母线段，将负荷接在自己的母线段上，绝不交叉。公用负荷接在公用段上。运行时，各母线段不并联。 自用电电源及其引接方式1）自用电工作电源及其引接方式高压自用工作电源应从发电机电压回路引接，其引接方式与电气主接线形式有关。当发电机与主变压器采用单元接线时，高压工作电源一般由主变压器低压侧引接，供给本机作自用负荷。2）备用电源及其引接方式对于

26、大中型火电厂，需设置专门的备用变压器，备用变压器的高压侧接于中压母线上，低压侧接于厂用母线段，各厂用工作母线段经各自的备用开关从备用变压器上取得备用电源。明备用的变压器台数按表2.1设置，每台容量应不小于它可能取代的最大变压器容量。明备用厂用变压器台数配置表2表2.1电厂类型厂用高压变压器一般电厂六台及以下设一台，六台以上设两台机、炉、电单元控制电厂五台及以下设一台，五台以上设两台200MW机组电厂两台设一台，三台及以上设两台 厂用工作变压器的选择一般燃煤凝汽式火电厂的厂用电率为6%8%（大电厂取小值）4，大中型火电厂的厂用变压器的容量为(2.1)式中：为火电厂的厂用电率；为厂用变压器的容量，

27、MVA。待设电厂为一中型电厂，其厂用电率取8%，4台发电机均采用发电机-变压器单元接线，因此自用电工作电源从主变压器低压侧引接，根据备用变的配置原则应设置一台专门的备用变，综合可靠性和经济性，备用变电源应引自110kV中压母线。经过计算，所选用的厂用变型号见表2.2。厂用变压器选择结果表表2.2类别型号台数/kV工作变SF9-12500/13.8413.8/6.39备用变SFL7-12500/1101110/6.310.5重庆大学本科学生毕业设计 3 短路电流的计算3 短路电流的计算3.1 短路电流计算的目的和一般规定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，

28、因此需要进行全网的短路电流计算，以此选择适合的电气设备。短路计算的一般规定为5： 所有同步发电机都具有自动励磁装置。 忽略短路点的电弧电阻。 短路类型按三相短路计算。 短路点通常设在厂内各级电压母线（或发电机端）。3.2 短路电流计算的一般步骤 作出等值网络，计算各元件电抗的标幺值。1）发电机(3.1)式中：为系统的基准容量，MVA；为以为基准容量的次暂态电抗标幺值；为发电机的次暂态电抗；为发电机的额定容量，MVA。2）变压器自耦变压器高压绕组的阻抗电压百分值为(3.2)式中：、分别为自耦变压器高中、高低和中低压绕组之间的阻抗电压百分值。自耦变压器中压绕组的阻抗电压百分值为(3.3)自耦变压器

29、低压绕组的阻抗电压百分值为(3.4)以为基准容量的变压器绕组电抗标幺值为(3.5)式中： 为变压器绕组的阻抗电压百分值；为变压器的额定容量，MVA。3）输电线路(3.6)式中：为以为基准容量的线路电抗标幺值；为线路的单位电抗，/km；为线路的实际电抗，；为电网的平均额定电压，kV。 对网络中的节点进行编号，编写短路程序所需的输入文件。 运行短路程序，输入短路节点号和故障类型，计算各级支路的次暂态电流标幺值和短路冲击电流标幺值。各支路次暂态电流的有名值为(3.7)式中：为支路次暂态电流的有名值，kA；为支路次暂态电流的标幺值；为短路点的平均额定电压，kV。(3.8)式中：为支路的短路冲击电流，k

30、A；为短路电流冲击系数，短路点在发电机支路时取1.9，在厂用变压器支路时取1.5，在其他点则取1.86。 求取各电源的计算电抗，计算各一级支路的。电源与短路点之间的转移电抗为(3.9)因此，相应的计算电抗为(3.10)式中：为电源与短路点之间的计算电抗标幺值。由计算电抗查4s短路曲线即可得到电源提供的稳态短路电流的标幺值，再由式(3.11)计算出各电源送至短路点的稳态短路电流的有名值，进而求取各一级支路的。(3.11)对于无穷大电源，其提供的短路电流为恒定值，即。在本次设计中，共有三个电压等级的母线:110kV、220kV和6kV。发电机变压器均采用单元接线，因此，应选取220kV母线、110

31、kV母线、发电机机端和厂用6kV母线作为三相短路计算点。考虑到对称性，在计算发电机机端的短路时只需计算1号和3号发电机机端短路；在厂用6kV母线短路时，外部网络可看作是无穷大电源。相应的短路计算结果见表3.13.5。220kV母线三相短路计算结果表表3.1支路(kA)(kA)(kA)220kV母线出线1支路2.7572.45220kV母线出线2支路2.25.62.21B 220kV侧支路2.546.471.692B 220kV侧支路2.546.471.69110kV母线三相短路计算结果表表3.2支路(kA)(kA)(kA)1B 110kV侧支路5.5914.244.892B 110kV侧支路5

32、.5914.244.893B 110kV侧支路3.5491.714B 110kV侧支路3.5491.710CB 110kV侧支路0001F机端三相短路计算结果表表3.3支路(kA)(kA)(kA)1B 低压侧支路102274.1101.11F 出口侧支路34.392.115.11CB高压侧支路0003F机端三相短路计算结果表表3.4支路(kA)(kA)(kA)3B 低压侧支路33.890.737.863F 出口侧支路34.392.115.13CB高压侧支路000厂用6kV母线三相短路计算结果表表3.5支路(kA)(kA)(kA)厂用变低压侧支路12.225.912.2重庆大学本科学生毕业设计

33、4 配电设备的选择4 配电设备的选择4.1 配电设备的配置原则4.1.1 开关电器的配置原则电网配置开关电器的原则是：在每一条回路的电源侧配置一组开关电器，这组开关电器应具备以下3种功能： 正常操作。要求开关电器具有接通和切断正常运行最大工作电流的能力。 事故时自动断路。在电网发生故障时，在保护装置的控制下，要求开关电器具有切断短路电流的能力。 检修隔离。配电设备检修时，需要可靠地与电源隔离，要求断开后有肉眼可见的断点。4.1.2 电流互感器的配置原则电流互感器的配置原则为2： 每条支路的电源侧均应装设足够数量的电流互感器，供该支路测量、保护使用。大接地电流系统一般三相配置以反映单相接地故障；

34、小电流接地系统发电机、变压器支路也应三相配置以便监视不对称程度，其余支路一般配置于A、C两相。 发电机出口配置一组电流互感器供发电机自动调节励磁装置使用。 配备差动保护的元件，应在元件各端口配置电流互感器，当各端口属于同一电压级时，互感器变比应相同，接线方式相同。4.1.3 电压互感器的配置原则电流互感器的配置原则性是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。具体配置原则为2： 母线。6220kV电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器，旁路母线则视各回路外侧装设电压互感器的需要而确定。 线路。当需要监视和检测线路断路器外侧有无

35、电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。 发电机。一般在出口处装两组。一组（/Y接线）用于自动调整励磁装置；一组供测量仪表、同期和继电保护使用。100MW及以上发电机中性点常设一单相电压互感器，用于100%定子接地保护。当定子绕组为单支路时，发电机出口增加一组三绕组互感器，用作发电机的匝间短路保护。4.2 配电设备的选择计算步骤4.2.1 配电设备型号的初选 电压条件2配电设备长期工作的电压条件为：(4.1)式中：配电设备长期工作的最高允许工作电压，kV，当设备的额定电压在220kV及以下时其为1.15；为可能承受的长期工作电压的最大值，kV。 电流条件2(4.2)式中：为配电

36、设备的额定电流，kA；为电流的温度修正系数；为配电设备长期发热的最高允许温度，；为实际最高环境温度，；为标准环境温度，；为配电设备所在支路的最大工作电流，kA。各支路最大工作电流的确定由各支路的主要设备决定：1）发电机支路(4.3)式中：为发电机的额定电流，kA。2）变压器支路(4.4)式中：为变压器的额定电流，kA。3）母联断路器支路母联断路器支路的最大工作电流应取母线上的最大一台发电机或变压器的来确定。4）旁路断路器支路旁路断路器支路的电大工作电流应选择各出线支路中的最大电流。5）负荷支路(4.5)式中：为该支路的最大传输功率（考虑事故时由其他支路转移过来的负荷），MW；为负荷的功率因数；

37、为电网的额定电压，kV。 开关电器的其他选择条件1）高压断路器断路器应根据安装地点、周围环境和使用技术条件等要求选择其种类和形式。在3220kV电压等级中，可选少油断路器；在110330kV电压等级中，按断路器无油化要求，一般选用SF6断路器；安装在屋外时，应选择屋外式结构2。2）高压熔断器高压熔断路器多用于保护电压互感器、电力电容器和小容量配电变压器。对于一般的高压熔断器，其额定电压应大于或等于电网的额定电压。保护电压互感器的高压熔断器的额定电流按机械强度要求固定选为0.5A，只需按额定电压来选择2。 互感器的其他选择条件1）电流互感器选择电流互感器时应根据安装地点、安装方式选择其形式：屋内

38、或屋外，充分利用变压器内的装入式互感器。测量表计用电流互感器的原边额定电流应选为1.25倍的所测位置的一次额定电流，保护用电流互感器原边额定电流应大于该电气主设备可能出现的最大长期负荷电流；电流互感器副边额定电流一般选为5A。2）电压互感器电压互感器原边电压与各级电网的额定值相同，通常副边额定电压为100V。电压互感器原边应设隔离开关以便电压互感器检修。 母线导体的其他选择条件1）母线的选型常用导体的材料有铜和铝。铜母线只在工作电流大，位置狭窄的发电机、变压器出线处或对铝有严重腐蚀的场所使用；铝的产量高、价格低，一般应优先选用铝质母线。2）母线截面的选择汇流母线应按导线长期发热允许电流来选择，

39、选择条件见式（4.2）。4.2.2 配电设备的校验作校验用的短路电流应选择通过导体电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。 热稳定性校验一般配电设备的工程实用条件为2：(4.6)式中：为设备的t秒热稳定电流，kA；为等效发热时间，s，它与实际短路持续时间及短路电流的变化状况（以次暂态值与稳态短路值之比表征）有关，s，通过及查时间曲线可得，当1s时，取=0。导体的工程实用条件为使用截面应不小于热稳定性最小截面，即(4.7)式中：为导体材料的耐热系数，铝为97，铜为175；为导体的集肤效应系数，与导体截面大小开关有关。 动稳定性校验一般配电设备的动稳定性条件为2：(4.8)式中：为配电设备的动

40、稳定电流，kA；为流过配电设备的短路电流冲击值，kA。一相单导体的动稳定性校验则转为对最大跨距的选择，导体的机械共振允许最大跨距可由设计手册查得，满足机械强度要求的最大跨距为(4.9)式中：为一计算系数，可在设计手册中查得；a为异体的相间距离，cm；为流过导体的知足电流冲击值，kA。 断路器开断能力的校验对断路器还应校验其开断短路电流的能力，校验条件为2：(4.10)式中：为断路器的额定开断电流，kA；为断路器触头开始分离瞬间短路电流的有效值，kA。经过计算，配电设备的选型结果见表4.1表4.4。220kV电压等级配电设备选型结果表表4.1支路断路器隔离开关电流互感器电压互感器220kV母线出

41、线1支路SW4220/1000GW4220D/600LCWB220YDR220220kV母线出线2支路SW4220/1000GW4220D/600LCWB220YDR2201B 220kV侧支路SW4220/1000GW4220D/1000LCWB2202B 220kV侧支路SW4220/1000GW4220D/1000LCWB220220kV母联支路SW4220/1000GW4220D/1000LCWB220220kV旁路支路SW4220/1000GW4220D/600LCWB220220kV母线JCC220110kV电压等级配电设备选型结果表表4.2支路断路器隔离开关电流互感器电压互感器1

42、B 110kV侧支路LW14110/2000GW16110/1600LCWB1102B 110kV侧支路LW14110/2000GW16110/1600LCWB1103B 110kV侧支路SW4110/1000GW4110D/1000LCWB1104B 110kV侧支路SW4110/1000GW4110D/1000LCWB1101站负荷支路SW14110/1000GW4110D/600LCWB1102站负荷支路SW14110/1000GW4110D/600LCWB1103站负荷支路SW14110/1000GW4110D/600LCWB1104站负荷支路SW14110/1000GW4110D/6

43、00LCWB110110kV母联支路SW4110/1000GW4110D/1000LCWB110110kV旁路支路SW4110/1000GW4110D/600LCWB110110kV母线JCC110发电机出口侧支路配电设备选型结果表表4.3支路断路器隔离开关电流互感器电压互感器1F 出口侧支路HEC525/13000GN1020T/9000LMZD20LMZ20JDZJ15JDZ152F 出口侧支路HEC525/13000GN1020T/9000LMZD20LMZ20JDZJ15JDZ151F 中性线支路LMZD20JDZ152F 中性线支路LMZD20JDZ15厂用变高压侧支路配电设备选型结

44、果表表4.4支路断路器隔离开关电流互感器电压互感器1CB高压侧支路HEC725/13000GN2120/10000LMZD20JDZJ152CB高压侧支路HEC725/13000GN2120/10000LMZD20JDZJ153CB高压侧支路SN420G/6000CN1020/8000LMZD204CB高压侧支路SN420G/6000CN1020/8000LMZD200CB高压侧支路SW4110/1000GW4110D/600LCWB110厂用变低压侧支路配电设备选型结果表表4.4支路开关柜断路器电流互感器6kV母线1CB低压侧支路KYN21003LN210LMZB110LMY63×

45、6.32CB低压侧支路KYN21003LN210LMZB110LMY63×6.33CB低压侧支路KYN21003LN210LMZB110LMY63×6.34CB低压侧支路KYN21003LN210LMZB110LMY63×6.30CB低压侧支路KYN21012LMZB110LMY63×6.3重庆大学本科学生毕业设计 5 配电装置结构形式的选择5 配电装置结构形式的选择5.1 高压配电装置的设计原则配电装置是电气一次接线的工程实施，火力发电厂及变电所的配电装置形式选择，应满足以下五点要求： 安全可靠； 便于检修和安装； 防震、防污； 考虑扩建的需要； 节省

46、投资、减少占地。5.2 屋内配电装置的结构形式屋内配电装置按其布置方式不同可分为单层、双层和三层这三种形式： 单层式。此种布置方式占地面积较大，它是把所有设备布置在同一楼层，它适用于出线无电抗的情况。 双层式。双层式是把较重的设备（如电抗器、断路器）布置在第一层，而较轻的（如母线、隔离开关）布置在第二层。 三层式。它是将所有电气设备按轻重分别布置在3个楼层中，这种布置方式安全可靠、占地面积小，得其结构复杂、造价较高。5.3 屋外配电装置的结构形式屋外配电装置按母线的高度分为中型、半高型和高型三种： 中型结构。其特点是三组母线高度相同，母线下方不安装断路器、电流互感器等设备。 半高型结构。这种方

47、式是将断路、电流互感器移至一组母线下方，同时相应地将该组母线升高。 高型结构。它是将断路器、电流互感器移至旁路母线下方，同时将两组工作母线重叠布置。采用半高型、高型结构可以节省占地，但构架材料消耗较多，特别是检修、巡视不便。在土地充裕时一般采用中型布置方式，在土地紧张情况下，半高型可用于110kV，高型可用于220kV，当电压等级在330kV及以上时，由于中型配电装置的母线已有相当的高度，不宜进一步升高2。本次设计中220kV为双母线单断路器带旁路的接线形式，有两组工作母线和一组旁路母线，考虑到土地充裕，为了保证检修和巡视的方便，220kV配电装置采用中型结构。重庆大学本科学生毕业设计 6 主

48、接线的设计计算6 主接线的设计计算6.1 110kV母线出线导体的选择校验6.1.1 1站负荷支路导体的选择校验 按经济电流密度初选截面正常工作时的支路最大工作电流为kA经济截面为 mm2因此，初选导体型号为 LGJ-50/8，其单位长度的电阻为0.65/km，屋外载流量为220A4。 导体的长期发热校验温度修正系数 在环境温度为35时，导体的长期允许电流为kA在一回线停运的情况下，另一回路的最大持续工作电流为kA，因此满足长期发热允许条件。 线路电压损耗校验1）正常工作时的校验1站负荷的无功功率 Mvar导体的电阻和电抗分别为 电压损耗为 5%，因此电压损耗满足要求。2）一回线停运时的校验电

49、压损耗为 10%，因此电压损耗满足要求。综上所述，所选导体型号LGJ-50/8符合要求。6.1.2 2站负荷支路导体的选择校验 按经济电流密度初选截面正常工作时支路最大工作电流为kA经济截面为 mm2因此，初选导体型号为 LGJ-70/10，其单位长度的电阻为0.45/km，屋外载流量为275A4。 导体的长期发热校验在环境温度为35时，导体的长期允许电流为kA在一回线停运的情况下，另一回路的最大持续工作电流为kA，因此满足长期发热允许条件。 线路电压损耗校验1）正常工作时的校验2站负荷的无功功率 Mvar导体的电阻和电抗分别为： 电压损耗为 5%，因此电压损耗满足要求。2）一回线停运时的校验

50、电压损耗为 10%，因此电压损耗满足要求。综上所述，所选导体型号LGJ-70/10符合要求。6.1.3 3站负荷支路导体的选择校验 按经济电流密度初选截面正常工作时的支路最大工作电流为kA经济截面为 mm2因此，初选导体型号为 LGJ-120/20，其单位长度的电阻为0.27/km，屋外载流量为380A4。 导体的长期发热校验在环境温度为35时，导体的长期允许电流为kA在一回线停运的情况下，另一回路的最大持续工作电流为kA，因此满足长期发热允许条件。 线路电压损耗校验1）正常工作时的校验3站负荷的无功功率 Mvar导体的电阻和电抗分别为： 电压损耗为 5%，因此电压损耗满足要求。2）一回线停运时的校验电压损耗为 10%，因此电压损耗满足要求