三门峡华阳电厂电气一次部分设计(共48页)

1、PAGE VIPAGE 55论文(lnwn)三门峡华阳电厂电气一次部分(b fen)设计论文(lnwn)题目：三门峡华阳电厂电气一次部分(b fen)设计摘要(zhiyo)发电厂是电力系统中的重要组成环节,它将直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是电力系统的基础。 本课题设计从电力工业在国民经济中的重要作用,电力系统的组成以及发电厂的类型谈起，论述了发电厂设计在电力系统设计中的重要地位。针对发电厂电气部分设计中的重中之重发电厂电气主接线设计做了重点阐述，其中包括电气主接线的基本要求、基本设计原则，分类，发电厂主变压器的选择设计以及发电厂电气主接线图的设计、绘制等。然后谈到了发电厂主要电气设备

2、的选择 。为了发电厂的正常运行还要对电气设备的校验。最终做到了充分的考虑和精心的设计，保证了该电厂能够可靠、灵活、经济的运行。关键字： 发电厂 变压器 电气主接线 电气设备选择Key words: Generators Transformer；Main Electrical Connection； Short-circuit current calculation； Electrical equipment choicePower plants is an important component part in the power system, it directly affects the

3、 entire power systems security and economy,and it is the basic of the power system.The article introduces the important position of power station design thruogh the effect of power industry on the national economy,the composition of power system and the kind of power station.It makes a lot of introd

4、uctions about the most important part of electrical parts of power station designthe main electrical wiring of power station.It contains the basic requirement, basic design principle and classification of the main electrical wiring. It also contains the choice and design of the main transformer in t

5、he station and the design and drawing of electrical main wiring diagram。And then talked about the main electrical power plant equipment . The electrical equipment should be checked to the normal operation of power plants, and the protection of mine should be planned. Eventually fully and carefully c

6、onsider the design to ensure that the plant can be reliable, flexible and economic operation.论文(lnwn)类型：设计(shj)报告目录(ml) 前言(qin yn) .8 第一章 绪论(xln).9第一节 电能及我国电力工业现状和发展.9 第二节 火力发电厂.9本文的主要工作.10第二章 电气主接线方案选择11第一节 概述. 11第二节 电气主接线的基本要求11第三节 电气主接线设计 12第三章 电气设备的选择 .20 第一节 电气设备选择的一般要求.20第二节 主变压器的选择 .22第三节 断路器

7、的选择 25第四节 互感器的选择 .27第五节 隔离开关的选择 29第六节 组合电气的选择 .30第四章 配电装置的选择 .34第五章 短路电流计算 36第六章 电气设备选择计算 .43总结 47致谢 .48参考文献 .49附件(fjin) .50前言(qin yn)电气主接线(ji xin)是发电厂电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。在电力系统中，大中型电厂起着举足轻重的作用，一旦故障将引起大面积停电，重则引起电网崩溃。本设计的电厂在电

8、网中占有重要作用，一旦发生事故将引起主网的解列。所以对电厂主接线进行了详细的分析比较，以确定一种安全经济成熟的主接线形式毕业设计是对所学知识的一次综合性运用，能够加深我们对基础知识的理解，为以后的工作打下良好基础。发电厂、变电站的一次接线指的是对用户供电的部分。其中，对外供电的部分称为主接线。为了发电厂、变电站的生产和工作人员的生活对内供电的部分称为厂（站）用电接线。 本次设计是在毕业设计依靠所学的专业理论知识，结合自己实习所得，旨在提高自己的技术理论水平，以达到理论联系实际，学以致用的目的。 本次设计参考电力工程电气设计手册、发电厂电气部分、电力工程、供电技术等技术资料，对本设计进行经济技术

9、上的选择。通过本次对发电厂变压器、主接线的选择及短路电流的计算、部分高压设备及配电装置的选择，以达到理论联系实际的目的.第一章 绪 论第一节 电能(dinnng)及我国电力工业现状和发展通过人类的生产活动，依靠一次能源制取的能源，如电能，煤气(miq)，甲醇及由石油提取出来的各种成品油等，称之为“二次能源(r c nn yun)”。电能是最具生命力的二次能源，他能方便的转变成其他形式能量。在人类生产。生活的各个领域，电气化的程度已是国民经济现代化的重要标志之一。电力工业是为国民经济各个领域提供电能的部门。世界上各个国家发展国民经济的正反两方面经验都证明了，没有雄厚而高速发展的电力工业为基础，国

10、民经济的高速发展是不可能的。电能由各种一次能源按不同的转化方式而获得。具有一定转换规模、能连续不断对外界提供电能的工厂，成为发电厂。基于一次能源种类和转换方式的不同，发电厂可以分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发电厂等等。目前世界上形成规模，具有成熟开发利用技术，并已经大批量投入商业运行的发电厂，主要是火力发电厂、水力发电厂和原子能发电厂。 作为工农业生产动力基础的电力工业，其规模业发展水平是衡量国民经济发展和综合国力的一个重要标志，我国发电设备总装机容量从1995年以来已经跃居世界第二位，无论是在电网容量、电厂规模和单机容量上均有大幅提高。火电厂和大机组已成为中国电力的主力，同时

11、，运行管理水平也有了较大的提高，全国平均供电煤耗率逐年下降，安装工艺和文明施工提高到了一个新的水平；今后我国电力工业的应当向符合我国的国情的，低能耗，低环境污染，高效率的方向发展。第二节 火力发电厂火力发电厂是利用煤炭、石油、天然气、或其它(qt)燃料的化学能生产电能的工厂。火电厂的类型很多，但是从能量转换的观点分析，其基本过程式：燃料的化学能热能(rnng)机械能电能。世界(shji)上多数国家的火电厂以燃煤为主。燃煤火电厂动力部分是由制粉系统设备（磨制煤粉，使之能在锅炉炉膛内迅速而有效的燃烧）、锅炉设备（实现燃料化学能的释放，并转化成水蒸气携带的热能）、汽轮机设备（实现蒸汽热能部分地转化为

12、旋转机械能）、凝汽器设备（实现乏汽冷却，并回收干净的凝结水）和给水泵设备（将给水加压后供给锅炉）等组成的。火电厂电气部分包括电气一次系统和二次系统。电气一次部分设计包括电气主接线，厂用电，导体和电器设备的选择，配电装置设计等。电气二次部分主要是保护的配置和整定计算。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络。对主接线的基本要求包括可靠性、灵活性、经济性。发电厂在电力生产过程中，有大量电动机拖动的机械设备，用以保证主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和辅助设备的正常工作。这些电动机以及全厂的运行操作、实验、修配、照明、电焊等用电设

13、备的总耗电量，统称为厂用电。配电装置是发电厂的重要组成部分。它是根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和比要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。第三节 本文的主要工作本设计的电厂三门峡华阳发电有限责任公司装机装机容量2300MW ，位于崤函故地， HYPERLINK /view/4479.htm t _blank 黄河岸边，陇海铁路旁，紧邻闻名全国的三门峡水利枢纽工程，地处 HYPERLINK /view/3180.htm t _blank 三门峡市工业发展区西端，距三门峡市区约27km。这里煤炭、水力资源丰富，交通便利，华中、华北、西北电网在此交汇，是建设大型路口发

14、电企业的理想之地。该厂以220KV线路与电网连接，承担系统的基本负荷，根据该电厂的负荷情况，在保证电力系统运行的安全稳定性和经济性的前提下，对该厂的一次部分做出一个技术上合理、经济上可行的设计方案。本设计过程采用师导辅导，学生自己动手的方式进行。设计内容基本牵涉到大学(dxu)所学习的全部专业知识，电气一次部分设计运用了包括“发电厂电气(dinq)部分”、“电力(dinl)系统分析”、“继电保护”、“高电压技术”等各专业课，做好本次设计基本上就可以为大学画上一个圆满的句号。通过本次设计拟在通过综合运用各门课程知识，达到融会贯通，举一反三，将知识化为本身所有，.从而在工程实际中真正做到学以致用。

15、第二章 电气主接线方案选择第一节 概述电气主接线主要是指在发电厂变电所电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路电路中的高压电气设备包括发电机变压器母线断路器隔离刀闸线路等它们的连接方式对供电可靠性运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。第二节 电气主接线的基本要求电气主接线代表了发电厂电气部分的主体结构，起着汇集和分配电能的作用，是电力系统网络结构的重要组成部分。电气主接线中一次设备的数量，类型，电压等级，设备之间的相互连接方式，以及与电力系统

16、的连接情况，反映出电厂的规模和在电力系统中的地位。电气主接线对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护与自动装置的配置起着决定性的作用，也将直接影响系统运行的可靠性，经济性，灵活性。为此电气主接线以满足下列要求：一 ， 保证必要的供电可靠性。主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 （2）断路器或引线检修及引线故障时，尽量减少停远回路和停远时间(shjin)，并保证对一级负荷及大部分二级负荷的供电。（3）尽量避免发电厂变电站全停的可能性。（4）大机组、超高压电气主接线(ji xin)应满足可靠性的特殊要求。二运行(ynxn

17、g)的灵活性；接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。:主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线三、经济性：主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资1.尽量通过节约一次设备，简化二次部分，限制短路电流以及采用简易电器以节约投资。2.主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量减少占地面积。3.合理选择变压器的种类，容量，数量，避免因为二次变压而导致电能损耗增加。 第三节 电气主接线设计一电气主接

18、线设计原则： 1.应考虑发电厂中的地位和作用，电力系统中的发电厂有大型主力发电厂中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型 2.应考虑发电厂的分期和终期建设规模。3.考虑负荷大小及重要性。（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源故障后，能保证全部一级负荷不间断供电。（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源故障后，能保证全部或大部分二级负荷供电。（3）对于三级负荷，一般只需一个电源供电。此外还应考虑当地的气温，污秽地质，风向(fngxing)，水文地震等因素对主接线中电气的选择和配电装置实施的影响。电气(dinq)主接线常见接线方式选择：1. 桥形接线(ji xi

19、n) 桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少也是投资较省的一种接线方式根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边形接线特点是：接线简单清晰、 设备少、造用低，并易于发展成为单母线分段和双母线接线a 桥形接线 b内桥接线外桥接线2. 多角形接线 多角形接线也称多边形接线。就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,

20、由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则四边形的保护接线比较复杂,一二次回路倒换操作较多3.单元(dnyun)接线单元接线是将不同的电气设备（发电机，变压器，线路）串联成一个整体，称为一个单元，然后再与其他单元并列(bngli)。无母线接线中最简单的形式，也是所有主接线基

21、本形式中最简单的一种。例如：发电机-双绕组变压器单元(dnyun)接线下图a所示为发电机-双绕组变压器单元接线是大型机组广为采用的接线形式。发电机出口不装断路器，为调试发电机方便可装隔离开关，对200MW以上机组，发电机出口采用封闭母线，为了减少开断点，亦可不装断路器，但应留有可拆点，以利于机组调试。这种单元接线，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择出口断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。 单元接线简单，开关设备少，操作简便，以及因不设发电机电压级母线，而在发电机和变压器之间采用封闭母线，使得在发电机和变压器低压侧短路的几率和短路电流相对于具有发电机电压级母线时，有所减小。

22、图(b)所示为发电机-变压器-线路单元接线。适宜于一机、一变、一线的厂、站。这种接线最简单，设备最少，不需要(xyo)高压配电装置。图c所示为发电机-三绕组变压器单元接线。为了(wi le)在发电机停止工作时，还能保持和中压电网之间的联系，在变压器的三侧均应装断路器。a b 单元(dnyun)接线 （a）发电机-双绕组变压器单元接线（b）发电机-变压器-线路单元接线C 发电机-三绕组(roz)变压器单元接线4. 单母线分段(fn dun)接线 单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段,它的优点是接线简单,投资省,操作方便;缺点是母线故障或检修时要造成部分(b fen)回路停电单母线分段接线

23、5.双母线接线双母线接线就是将工作线电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行其优点是：可靠性高，灵活性好。可以轮流检修母线而不使供电中断, 调度扩建检修方便等。缺点是：设备较多，配电装置复杂，运行中需要用隔离开关切换电路，容易引起误操作，同时投资和占地面积也较大。双母线(mxin)接线6. 双母线带旁路(pn l)接线双母线带旁路接线(ji xin)就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线其特点是具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍有继续供电,但旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的

24、机会,也使保护及自动化系统复杂化,投资费用较大,一般为了节省断路器及设备间隔,当出线达到5个回路以上时,才增设专用的旁路断路器,出线少于5个回路时,则采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式双母线(mxin)带旁路接线7.双母线分段带旁路(pn l)接线 双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线上增设分段断路器,它具有双母线带旁路的优点,但投资费用较大,占用(zhn yn)设备间隔较多,一般采用此种接线的原则为: (1)当设备连接的进出线总数为1216回时,在一组母线上设置分段断路器; (2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上设置分段断。双母线分段接线8. 一台

25、半路器接线(ji xin) 3/2断路器接线就是(jish)在每3个断路器中间送出2个回路(hul),一般只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线它的主要优点是: (1)运行调度灵活,正常时两条母线和全部断路器运行,成多路环状供电; (2)检修时操作方便,当一组母线停支时,回路不需要切换,任一台断路器检修,各回路仍按原接线方式，不需切换; (3)运行可靠,每一回路由两台断路器供电,母线发生故障时,任何回路都不停电 2/3断路器接线的缺点是使用设备较多,特别是断路器和电流互感器,投资费用大,保护接线复杂一个半断路器接线(ji xin)根据原始资料，该电厂为中型电厂，发电机电压经主变压

26、器升压后直接与220KV系统相连，所以必须满足供电(n din)可靠性和灵活性，保证系统安全稳定运行。根据分析，初选(ch xun)方案有以下三项：方案一：双母线带旁母接线方案二：双母线分段接线方案三：3/2接线方案一有较高的供电可靠性和调度灵活性，扩建方便，便于试验。当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后可以迅速恢复供电。方案二有较高的可靠性和灵活性，但投资较多，相对于方案一来说，采用双母带旁母线接线要比双母分段接线的费用少，而且操作简便，目前的220KV发电厂超高压配电装置均采用可靠性高，检修周期长的SF6断路器。方案三虽然目前在国内广泛应用于发电厂和变电所的超高压配

27、电装置中，但这种接线投资较大，继电保护复杂，开关较多。而方案一的双母线，因目前中型发电厂中基本都已采用可靠性高，检修周期长的SF6断路器，减少了检修周期，也节约了开关，故而比方案三的3/2接线要优先一些。综合以上几种主接线的优缺点、可靠性及经济性，根据该厂的类型，容量，地理位置以及在电力系统中的地位，作用，馈线数目，输电距离以及自动化程度，将来的发展状况等因素，再按照设计任务书给定的负荷情况和电力工程电气设计手册（电气一次部分）第一册及相关资料可以初步拟定该厂主接线的方案为双母线带旁母的接线方式，第三章 电气设备的选择(xunz) 第一节 电气设备选择的一般(ybn)要求一，一般原则(yunz

28、)：根据电气设计手册有：1.安全适用，技术先进，经济合理。2.满足正常运行、检修、短路和过电压情况，并考虑远期发展。3 按当地环境校验。4 与整个工程的建设标准协调一致。5 选择的设备品种不宜过多。6 选择的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。二、 技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如下所示： 选择电气设备的一般技术条件电器名称额定电压额定电流额定开断电流短路电流校验环境条件其他动稳定热稳定断路器操作性能负荷开关操作性能隔离开关操作性能电流互感器二次侧负荷准确等级电压互感器二次侧负荷准确等级母线避雷器穿墙

29、套管绝缘子注：1、表中“”为选择电器进行(jnxng)的项目1.长期(chngq)工作条（1）电压：选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路(hul)的最高运行电压Ug，即UmaxUg（2）电流：选用的电气设备的额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流Ig， 即 IeIg高压电气设备没有明确的过载能力，所以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。2.按当地环境条件校核当周围环境温度C和导体额定环境温度不等时，其长期允许电流可按下式修正其中K 修正系数在额定( dng)环境温度时的导体(dot)允许电流，、分别是导体长期(chngq)

30、发热允许最高温度和导体安装地点实际温度。我国目前生产的电气设备的额定环境温度为+40，裸导体的额定环境温度为+25。导体和电器应按正常情况选择，按短路条件验算其动热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。第二节 主变压器的选择主变压器的选择与变压器的台数，形式，连接组别，电压等级，冷却方式，调压方式，运输条件以及变电站的容量，发展前景等有关，在选择变压器时应考虑以下几个方面：容量及台数的确定 变电站的容量是由供电地区供电最大负荷决定的，如果已知供电地区的计算负荷，则变压器容量为 St=Pca/COSp 注：Pca为变电站计算负荷（KW）COSp平均功率因数，一般取0.6到0.8于150MW及

31、以上的机组，一般与双绕组变压器组成单元接线，主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用。由于发电厂计划安装两台300MW发电机组，故而需要安装两台主变压器。综上所述，故选择主变压器的型号为：SFP-360000/220相数的确定主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂一般选用三相变压器。绕组数的确定对于200MW及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器。因为在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电(n din)可靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题更多；同时发电机回路断路器的价格极为昂贵，故

32、在封闭母线回路里一般不设置断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因一般不希望出现分接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如用双绕组变压器加联络变压器灵活方便。4.绕组连接(linji)组别的确定变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行(ynxng)。电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种。高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。在发电厂中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响，根据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都选用YNd11

33、常规接线。全星形接线变压器用于中性点不接线系统中，3次谐波无通路，将引起正弦波电压畸变，并对通信设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。冷却方式的确定近年来大型变压器都采用强迫油循环导向冷却。它利用潜由泵将冷油压入线圈之间，线饼之间和铁心之间的油道中，使铁芯和绕组中的热量直接由具有一定流速的油带走，而变压器上层热油用潜油泵抽出，经过水冷却或风冷却后，再由潜油泵注入变压器油箱底部，构成变压器的油循环。 主变、规范项目主变制造厂保定变压器厂型号SFP9-360000/220额定容量（KVA）360000额定电压（KV）24242.5%/20额定电流（A）859/10392接线组别

34、YN,d11阻抗电压（）13.56空载损耗（KW）241.7负载损耗（KW）750.1空载电流（）0.29分裂系数冷却方式强迫油循环风冷(ODAF)油泵电机功率（KW）6*2.2风扇电机功率（KW）12*2.2频率（HZ）50相数3第三节 断路器的选择(xunz)一、参数(cnsh)的选择断路器应根据种类，用途，安装地点，结构类型和价格因素，额定电压，额定电流，开断电流等综合选择， 并 进行动热稳定(wndng)校验。 断路器参数(cnsh)选择项 目参 数技术条件正常工作条件电压、电流、频率、机械特性短路稳定性动稳定电流、热稳定电流和持续时间承受过电压能力对地和断口间的绝缘水平、泄漏比距操作

35、性能开断电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的开断电流、操作机构环境条件环境环境温度、日温差、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度环境保护噪音、电磁干扰2、断路器的额定( dng)关合电流，不应小于短路冲击电流值。3、断路器的额定关合电流不小于短路冲击电流。4、关于分合闸时间，对于110KV以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，分闸时间不宜大于0.04s，用于电气制动回路的断路器，其合闸时间不宜大于0.040.06s 。5、变压器中性点绝缘等级(dngj)低于相电压的系统中，断路器的分合闸操作不同期时间宜小于10ms。

36、二、型式(xn sh)选择断路器型式的选择，除应满足各项技术条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经经济比较后确定。一般(ybn)可按下表所列原则选择。表4-4 断路器的选型安装使用场所可选择的主要型式需注意的技术特点发电机回路中小型机组少油断路器额定电流、短路电流和非周期分量均较大，无重合闸要求，注意国产少油断路器达到的实际水平大型机组专用断路器额定电流大，短路电流大，非周期分量可能超过周期分量、要求开断电流大，热稳定、动稳定要求高配电装置35KV以下少油断路器真空断路器多油断路器用量大，注意经济实用性，多用于屋内或成套高压开关柜内，采用多油或老型号少油断路器需注意产品质量和重合闸影响。

37、电缆线路开断应无重燃35KV220KV少油断路器六氟化硫断路器空气断路器开断220KV空载长线时，过电压水平不应超过允许值，开断无重燃，有时断路器的两侧为互不联系的电源33KV及以上六氟化硫断路器空气断路器少油断路器当采用单相重合闸或综合重合闸时，断路器应能分项操作，考虑适应多种开断的要求，断路器要能在一定程度上限制操作过电压，开断无重燃，分合闸时间短，技术条件要求较轻的场合可用少油型并联电容器组真空断路器六氟化硫断路器SN10型少油断路器操作较频繁，注意校验操作过电压倍数，开断无重燃串联电容器组与配电装置同型断口额定电压与补偿装置容量有关高压电动机少油断路器真空断路器注意校验操作过电压倍数或

38、采取其他限压措施第四节 互感器的选择(xunz)一，互感器是电力系统中一次系统和二次系统之间的联络元件，分为电流和电压互感器，用以变换电压和电流，为测量仪表，保护装置和控制装置提供(tgng)电压或电流信号，反应电气设备的正常运行和故障情况。互感器的主要(zhyo)作用有：将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。所有二次设备可用低电压，小电流的控制电缆来连接，这样就使配电屏内布线简单方便二次回路不受一次回路的限制，接线灵活。使一次设备和二次设备实现电气隔离。取得零序电流，电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。二，电流互感器的选择按一次回路额定电压和电流选择电流互感器一次回路额定电压

39、和电流选择必须满足：UnUnsInImaxUns为电力互感器所在电网的额定电压（KV）Un，In 为电流互感器的一次额定电压和电流Imax 电流互感器一次回路最大工作电流（A）2.种类和型式的选择选择电流互感器时， 应根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙(chun qin)、支持式、装入式等）来选择。3.额定( dng)容量和准确度等级：为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定(gudng)的额定容量，即：4.动稳定校验电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值的倍数表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可用下式校验：短路电流不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于其邻

40、相之间电流的相互作用使绝缘帽上受到外力的作用。因此需要外部动稳定校验，即：多匝式一次绕组主要经受内部电动力，单匝式一次绕组主要经受外部电动力。5、热稳定检验电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流It的倍数Kt来表示，即：I 短路电流稳态值，t短路计算时间三电压互感器的选择电压互感器应按一次回路额定电压，二次回路额定电压，安装地点和使用条件，二次负荷及准确度等级等要求进行选择按一次回路电压选择为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接系统电压Uns应在1.16 0.85Uni范围内波动，满足下列条件：0.85UniUns1.2Uni2.按二次回路额定电压(di

41、ny)选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表(ybio)的要求。3.种类和型式(xn sh)的选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在635KV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220KV配电装置中一般采用串级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。电压互感器的准确级和容量的选择应根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器的接线方式，并可能将负荷均匀分配在各相上，然后计算各相负荷大小互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）应不小于互感器的二次负荷，即：So 视在功率，Po有功

42、功率，Qo无功功率，cosp 各仪表的功率因数第五节 隔离开关的选择一隔离开关的作用：隔离电源倒换线路或母线关合与开断小电流电路二隔离开关的技术参数：额定电压最高工作电压额定电流热稳定电流极限(jxin)通过电流峰值隔离(gl)开关的选择：隔离开关的型式选择应根据隔离开关的种类，技术参数，配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行(jnxng)综合技术经济比较后确定。第六节 组合电气的选择一、概述金属封闭开关设备是指采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备，简称GIS。当前都采用SF6作为绝缘介质，因此绝缘气体几乎都是指SF6气体。GIS是将母线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感

43、器、避雷器等电气设备按电气主接线的方式连接。功能单元是GIS的基本组合单元。每个功能单元包括共同完成一种功能的所有主回路和辅助回路元件，通常每套GIS具有若干不同功能单元，如架空进（出）线单元、电缆进（出）线单元、变压器单元、母线联络单元等。在结构上，GIS的高压带电部分置于接地的金属外壳中，壳体内充有绝缘气体。辅助回路分别集中配置在各元件或（和）单元的控制柜中。在总体配置上，通常采用一个功能单元占用一个隔位（亦称间隔）， GIS布置按断路器采用水平断口或垂直断口的不同，可分为水平式和直立式。母线分为单相和三相共筒两种类型。330KV及以下的GIS为三相共筒。500KV以上采用单相母线。110

44、KV断路器为三相共筒或分相式，220KV以上的断路器间隔为分相式。由于GIS的间隔宽度小，为适应架空出线所需门型架宽度，在布置上采取进、出线间隔错开布置方式。当用电缆作进、出线时，可充分发挥GIS占地面积和空间尺寸小的优点，但电缆造价高，具体工程则需经方案比较确定。二、选型时应注意的问题1、全封闭组合电器价格昂贵，选用时应注意进行技术经济比较。一般电压越高，增加的投资百分比较少。2、应与所采用的主接线和布置形式结合起来统筹考虑，求得总体的经济合理性。3.在环境温度低于-20摄氏度的地区，应附加电热加温(ji wn)装置，防止SF6气体低温液化。三、参数(cnsh)选择六氟化硫全封闭组合电器应按

45、下表技术条件选择，并按表中环境(hunjng)条件校验。六氟化硫全封闭组合电器的参数选择项 目参 数技术条件正常工作条件下电压、相数、电流、频率、机械荷载、绝缘气体和灭弧室气体压力、漏气量、组成元件的各项技术参数、接线方式短路稳定性动温度电流、热稳定电流和持续时间承受过电压能力绝缘水平、泄漏比距操作性能开断电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间、操动机构环境条件环境温度、海拔高度、地震烈度四、元件的技术要求1、断路器断路器的灭弧室一般多为单压式，即绝缘与灭弧同用3050*104Pa一种。断口布置有两种形式：水平布置时，可以在断路器的两侧检修断口，能够减小配电装置的高度，宜

46、在屋外或对增大配电装置宽度影响不大的场所使用；垂直布置时，检修时需将灭弧室吊出，要求一定的高度，但宽度可以缩小，特别适用于地下开关站。断路器的操动机构一般采用液压或弹簧机构，也可采用压缩空气机构。2、封闭式隔离开关封闭式隔离开关有直动式和转动式两种，这与敞开式的差别较大。隔离开关元件布置在直线段时，一般选用转动式（动触杆与操动机构成90布置，通过涡轮传动）；布置在直角转角段时，一般选用直动式（动触杆与操动机构布置在一条线上，直接传动）。为监视断口工作状态，外壳需设置观察窗。为保证运行安全，还可增设接地的金属屏，当触头分离(fnl)之后，将它插入到断口之间。3、负荷(fh)开关负荷开关具有切合负

47、荷电流的能力，可用于操作频繁的回路，减少断路器的操作次数。也可用于终端变电所或城市(chngsh)环网供电系统中，代替断路器。负荷开关应和断路器有同样的电气参数，以保证切合空线或空载变压器时产生的过电压不超过允许值。负荷开关元件在操作时应三相联动，其三相合闸不同期性不应大于10ms,分闸不同期性不应大于5ms。4、接地开关和快速接地开关为保证检修安全，在断路器的两侧和母线等处，皆应装有手动或电动的接线开关。 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。一般下列情况装设快速接地开关：（1）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。（2）利用快速接地开关来短

48、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1s。5、电流互感器电流互感器有穿心式和开口式两种结构形式。穿心式结构以SF6为主绝缘，可用在断路器两侧，拆装较困难；开口式结构以电缆为主绝缘，尺寸小、重量轻、拆装方便，但只能装于电缆侧。两种结构可根据具体情况选用。由于电流互感器原边只要一匝，故在小电流时，其准确级不高。6、电压互感器220KV以下一般采用电磁式，500KV以上一般采用电容式。220500KV的对两者均有采用。电磁式电压互感器容量大、特性稳定，并可作为现场工频耐压试验电源，一般该容量可满足一个隔位的耐压试验容量。7、避雷器避雷器大多以SF6气体作绝缘和

49、灭弧介质、作为单独的气隔。根据保护需要(xyo)可装在母线上或出线端。避雷器应有防爆装置、监视压力的压力表和补气(b q)用的阀门。8、母线(mxin)母线有分相式和共体式。分相式的母线结构简单、相间电动力小、外壳加工量小、占地少。目前，110KV用共体式，500KV及以上用分相式，其间两种型式均有。为了消除温度应力和分期安装的需要，在适当位置应装设伸缩节。母线分段一般是一个隔位宽度作为一个单元段。9、引线套管与电缆终端与架空线连接，一般用充以SF6气体的六氟化硫套管；与变压器连接，一般用六氟化硫油套管；与电缆出线连接，一般用外部充以SF6气体、内腔与电缆油道相通的六氟化硫电缆头。比较各种电器

50、设备的性能和查阅相关资料，目前大多数发电厂都采用气体全封闭组合电器（GIS）。GIS特别适宜在负载集中、用地紧张的城市中心，地势险峻的电站、污秽严重、多地震和高海拔地区以及其他特别用途和场所使用。此外对于变电所扩建或升压也特别方便。由于它最大限度地减少或避免了大气外绝缘，向超高压和特高压等级发展最为有利。GIS的主要特点是运行可靠性高，占地面积小、占用空间少、，维护工作量小、检修周期长，不受外界环境的影响，无静电感应和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好、适应性强。与传统型电器相比有如下特点：外形尺寸显著减小。126550KV GIS的占地面积只有传统型开关站的30%15%，而占用的空间只有20%

51、10%；运行安全。全部高压带电部件都置于封闭外壳内，运行人员不会触及，也没有火灾危险；可靠性高，各元件工作不受外界环境和气候条件影响；GIS可以整体或若干元件组合成一体运输，现场安装简便(jinbin)。运行期间，电寿命长，维护工作量很少；GIS既无明显的噪声，也不会产生(chnshng)无线电干扰，对环境没有不良影响。所以本设计选择SF6全封闭组合(zh)电器。故选择SF6全封闭组合电器的型号是：ZF6A-252(L)/Y20004000-50。该产品如下图所示。基本参数如表所示： GIS具体参数列表型号ZF6A-252(L)/Y20004000-50外壳类型三相、单相-壳式（主母线为三相共

52、箱母线，其它为单相-壳式）额定电压220KV额定电流主母线：3150A 额定功率50Hz额定开断电流50KA额定短时耐受电流50KA(3s)额定峰值耐受电流125KA额定短路持续时间3s第四章 配电装置的选择一配电装置的作用和分类1.配电装置的作用是正常运行时进行电能的传输和再分配，故障情况下迅速切出故障部分恢复运行，对电力系统运行方式的改变以及对线路，设备的操作都在其中进行。2.配电装置的类型很多，大致分为以下几类：（1）按电气设备的安装地点分类：可分为屋内和屋外配电装置（2）按组装方式分类：可分为装配式配电装置和成套式配电装置（3）按电压等级分类：可分为低压(dy)（1KV以下），高压（1

53、-220KV），超高压配电装置（330-750KV），特高压配电装置（1000KV和直流800KV）二对配电装置的基本(jbn)要求（1）安全：设备布置合理清晰，采取(ciq)必要的保护措施。（2）可靠：设备选择合理，故障率低，影响范围小，满足对设备和人身的安全距离（3）方便：设备布置便于集中操作，便与检修，巡视（4）经济：在保证技术要求的前提下，合理布置，节约土地，节省材料，减少投资（5）发展：预留备用间隔，备用容量，便于安装和扩建三，屋内配电装置的结构型式与电气主接线形式、电压等级、和采用的电气设备的形式等有密切关系，按照布置形式可以分为单层，二层，和三层式。按照装配形式可分为装配式和成套

54、式。220KV屋内配电装置的电气设备体积大，需要建造庞大的配电楼，建筑费用及三材增加甚多，但可避免环境污染，减少占地面积。220KV屋内配电装置多为双母线或双母线带旁路母线接线，布置形式主要是双列布置或单列布置。四，屋外配电装置：110KV以上一般采用屋外配电装置。其特点是：土建工作量和费用较小，建设周期短。扩建比较方便相邻设备之间距离较大，便与带电作业占地面积大受外界环境影响，设备运行条件差，需要加强绝缘不良气候对设备维修和操作有影响根据电气设备和母线布置高度，屋外配电装置可分为低型，中型，半高型和高型等。中型配电装置：所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地

55、保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动。这种布置方式比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工维护方便，所用钢材少，造价低，缺点是占地面积大。半高型和高型配电装置：母线和电器分别装在几个不同高度的水平面上，并重叠(chngdi)布置。如果仅将母线与断路器，电流互感器等重叠布置，则称为半高型配电装置。若将一组母线与另一组母线重叠布置，则为高型配电装置。半高型配电装置钢材消耗比高型少，又有检修方便的优点，故110KV屋外配电装置应优先采用半高型。220KV配电装置宜采用高型配电装置， 。屋外配电装置的布置(bzh)要求：（1）母线(mxin)及构架（2）电力变压器（3）电气设备的布置配电装置的选

56、择还应根据GIS 选择， 对220KV及以下因GIS体积小，布置在屋内，厂房高度及跨距小，土建投资少，而运行维护管理条件较好，放置多为屋内式，对500KVGIS因体积较大，如为屋外式GIS，布置再屋外较好，如果运行要求及设备条件允许时，装在屋内。 综合上述各种配电装置的优缺点，结合本设计发电厂实际情况 ，接线方式为双母带旁母接线，地处工业园区，为避免污染及减少占地面积应选用屋内配电装置。第五章 短路电流的计算短路是电力系统中常发生的一种故障。所谓短路是指电网中某一相导体未通过任何负荷而直接与另一相导体或“地”接触。电网正常运行的破坏大多数是由短路故障引起的。发生短路后，电力系统在运行时阻抗突然

57、大为减小，使短路处及供电回路流过巨大的短路电流，可达正常运行电流的几倍、十几倍甚至几十倍，达到几万甚至几十万安培。同时，短路点的电压有可能降低为零，邻近地区网络电压也要大幅度下降。因而，短路故障给电力系统带来的后果是很严重的，危害很大。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称(duchn)短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路很少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况却最严重，应给予足够的重视(zhngsh)。因此

58、，我们采用三相短路来计算短路电流，并校验电气设备的稳定性。一短路(dunl)电流计算的目的短路电流计算是发电厂电气设计中的一个重要环节。其计算目的是：1、电气主接线比选。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。二、短路电流计算的一般规定1、验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过

59、程中可能并列运行的接线方式。2、选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，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的影响。3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。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(dunl)验算。三、短路(dunl)电流的计算方法1、绘制相应(xingyng)的电力系统、发电厂、变电所接线图；2、确定与短路电流有关的运行方式；3、计算各元件的正、负及零序阻抗（电抗）；4、绘制相应的短路电流计算等效电路图；5、根据需要取不同的短路点进行短路电流计算；6、列出短路电流计算

60、结果表。本设计中选择了母线上的一点K为短路点进行计算，通过正序，负序及零序网络的变换分别计算出三相短路电流、两相短路电流、两相短路接地电流、单相短路接地电流。具体计算过程见计算书第一章短路电流计算。四 短路电流计算系统连接图如下图2-1-1所示： 图2-1-1 系统连接图阻抗计算：1、基准(jzhn)容量取Sb=100MVA,基准电流对于(duy)发电机G1有：阻抗(zkng)电压标幺值 发电机G2有：阻抗电压标幺值 变压器T1有：阻抗电压标幺值 变压器T2有：阻抗电压标幺值 在系统最大运行方式下：系统阻抗为0.1035 即：X5=0.1035其等值电路图如下图2-1-2所示： 图2-1-2