水电站电气主系统初步设计及升压电站设备布置

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业摘要根据设计任务书的要求，该设计为谁电站电气主系统初步设计及主系统保护配置，并绘制有发电机侧接线方案比较图、升高压侧接线方案比较图、电气主接线图及主系统保护图各一份。该水电站发电机侧和升高压侧均采用单母线接线，其中发电机出口电压为10.5KV，升高压侧为220KV，设置了两台相同的变压器并列运行。本设计进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备的选择及校验，并进行了升压站电气设备的布置设计。设计是以《发电厂电气部分》、《电力工程设计规范》等为依据，结合自己所学知识，设计的内容符合国家有关经济技术政策。关键词：水电站，电气主接线，配电装置ABSTRACTAccordingtothedesignrequirementsofthemissionstatementofthemainelectricalpowersystemdesignforwhomthepreliminarydesignandprotectionofthemainsystemconfigurationandconnectionschemesforthegeneratortodrawacomparisonchartorthehighsidecomparedWiringdiagram,wiringdiagramandthemainmainelectricalsystemprotectionFigureeach.Thehydropowergeneratorsideandliftthehighsidearesingle-busconnection,inwhichtheexportvoltagegenerator10.5KV,rosehighsideforthe220KV,setuptwoidenticalparalleloperationoftransformer.

Thedesignoftheelectricalmainwiringdesign,short-circuitcurrentprices,selectionandcalibrationofelectricalequipmentandelectricalequipmentforaboosterstationlayoutdesign.Designisbasedon"ElectricPowerPlantparts","Powerengineeringdesign"asthebasis,combinedwithhisownknowledgetodesignthecontentconformtotherelevanteconomicandtechnicalpolicies.Keywords:Station,mainelectricalwiring,powerdistributionunit目录绪论发电厂是电力系统的重要组成部分，是电能的发源地，它是保证给用户可靠供电的前提。电气主接线是发电厂的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择，是水电站投资大小的决定因素。在设计过程中，遵照国家现行定力设计规程，方针，秉着电气主接线应具有可靠性、灵活性、经济性的原则，结合设计的实际材料，应用自己所学的知识进行设计。变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。变电站是系统中变换电压、接受和分配、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其将各级电压的联系起来。由于我的知识水平有限，在设计过程中还存在很多问题，希望大家给于指出。IntroductionElectricitypowerplantsareanimportantcomponentofthesystemisthecradleofpower,itistoensureareliablesupplyofelectricitytotheuserpremise.MainElectricalConnectionistheprimarytaskofpowerplants,butalsoconstituteanimportantpartofthepowersystem.Theformulationofthemainelectricalwiringfactorywithadirectbearingonthechoiceofelectricalequipmentistostationthesizeofthedeterminantsofinvestment.Duringthedesignprocess,inaccordancewiththeorderinforceinthecountrydesign,principlesandfaithshouldhavetheMainElectricalConnectionreliability,flexibility,economicprinciples,combinedwiththedesignoftheactualmaterials,theapplicationoftheirknowledgetodesign.Substationistoassemblesomeoftheequipmentusedtocutofforturn,changeoradjustthevoltageinthepowersystem,transmissionanddistributionsubstationsaretheassemblypoints,substationsaredividedinto:step-upsubstation,maingridsubstations,secondarySubstations,powerdistributionstations.Transformationsubstationinpowersystemvoltage,receivinganddistributingpower,controlandadjusttheflowofelectricityvoltagepowerfacilities,throughitspowergridvoltagetransformerwillbelinkedatalllevelsSincemyknowledgeislimited,duringthedesignprocess,therearestillmanyproblemsinthehopethatwepointedout.1原始资料分析1.1原始资料①发电机：型号QUOTE3×SF100—28/7650;3台发电机单机容量都为100MW；发电机出口电压UN=10.5KV;QUOTEcosφ=0.875;年利用小时数5000；②升高压侧:出线两回U=220KV；距地区变电所L=120KM；③系统归算至电站220KV母线；短路电抗Xs=0.231.2对原始资料的分析①工程情况：通过对原始资料的分析可得:该水电站为中小型水电站，三台单机容量为100MW的发电机，最大年利用小时数为5000h。②电力系统情况：该水电站在近期5-10年内不会扩建。③负荷情况：发电机出口侧电压等级为10.5kv,经过升压变压器变为220kv,无近区负荷,有两回出线。④环境条件：无具体要求，可按照理想条件设计。2电气主接线设计电气主接线是指在发电厂、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。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线应合理。发电厂电气主接线是指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。发电厂的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。2.1主接线的设计原则基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能地节省投资，就近取材。力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济美观的原则。2.2主接线设计的基本要求①运行的可靠；断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。②具有一定的灵活性；主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。③操作应尽可能简单、方便；主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电④经济上合理；主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益⑤应具有扩建的可能性；由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。发电厂电气主接线的选择，主要决定于发电厂在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。2.3主变台数的确定水电站一般地处偏僻山区，因而它的布置在一定程度上受地形条件的限制。考虑小型水电站的特点，它在电网中不占重要地位，一般情况下小型水电站主变一般设一到两台。结合该水电站的实际情况和主接线方式，所以设置两台变压器并列运行，两台容量相同。2.3.1主变容量的确定主变压器的总容量，应保证在正常情况下，能将水电站全部功率送至用户。对于一般的两台并运行的变压器，当一台故障时，另一台在应能输送附加故障台容量的70%。所选变压器的容量计算如下：式中：S——所需变压器总容量，KVA——发电机总有功功率，KW——发电机电压母线侧最小负荷值，KW——发电机额定功率因数，结合原始资料，忽略发电机侧母线上的最小负荷，则变压器的总容量为：由于采用两台容量相同的变压器，所以所选容量为：应选容量为300MVA的变压器。2.3.2主变压器相数的确定容量为330MW的发电厂及及以下容量变压器，和330MW及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器，因为单相变压器组相对投资大、占地多、运行损耗大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修的工作量。在此设计中，选用三绕组变压器2.3.3主变压器绕组与接线组别的确定由于该水电站只有两个电压等级，且发电机侧和升高压侧均采用单母线接线，所遇选用双绕组变压器。变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压保持一致，否则不能并列运行。电力系统采用的接线方式只有星形“Y”和三角形两种。根据原始资料，该水电站10.5KV侧采用三角形接线，220KV侧采用星形“Y”接线。2.3.4调压方式和冷却方式的确定为了保证电网各种运行方式下的电压水平，电力变压器在高压侧均设有可调分接头。对于小容量的水电站一般采用无激磁调压变压器。对于中小型变压器，一般采用自然风或强迫风冷却，该水电站采用自然风冷却即可满足要求。经过以上分析，所选变压器的参数如下：型号联结组电压组合空载损耗(kW)负载损耗（kW）短路阻抗（%）SFPS-YNd11高压：242

低压：10.52201000142.4发电机侧接线方案比较2.4.1拟选接线方案由于原始资料显示有三台单机容量为100MW的发电机，根据电气主接线的设计要求，拟采用以下三种接线方式。方案一：单母线接线只有一条母线，且每一支路均有QF，主接线的基本构成：电源——母线——出线。接线方案图如图2-1：图2-1单母线接线图优点：接线简单清晰；运行维护方便；设备少投资少；断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁，操作安全、方便，母线故障的几率低；易扩建和采用成套式配电装置。缺点：发电机电压配电装置元件多，增加检修工作量；母线或与其所连得隔离开关故障检修时，需全厂停电，可靠性稍差。适用范围：小型骨干水电站４台以下或非骨干水电站发电机电压母线的接线；110kV出线（含联络线）回路≯２回。方案二：扩大单元接线多台发电机——变压器——出线，接线图如图2-2：优点：接线简单清晰，运行维护方便；减少主变压器高压侧出线，简化高压侧接线布置，整个电气设备投资较省。220KV图2-2扩大单元接线图220KV缺点：二台(或二台以上)机组接一台主变压器,故障影响范围较大,主变压器故障或检修时,两台发电机容量不能送出，可靠性差。适用范围：当电站在电网中占重要地位，机组台数在四台以上时，可以采用2个或2个以上的扩大单元。方案三：单母线分段接线QF分段单母线——用QF将母线分为两组。接线图如图2-3单母线分段接线图优点：主变数量少，投资省；缩小了母线故障和母线检修时的停电范围；接线简单明了，运行方便。缺点：任一回路断路器检修，该回路停电；不易扩建。适用范围：在电网中占有重要地位的小型电站采用；机组较多且有近区负荷的电站采用。2.3.2各方案经济比较1）技术比较从以上优缺点可以看出，在可靠性方面，单母线分段接线较高，但对于所设计的小型水电站，三种接线均可满足所需的可靠性，三种接线方式的运行灵活性也都差不多，都能满足所需的灵活性。而单母线接线简单、清晰，便于配置继电保护，且有利于扩建，选择设备的可能性最大。所以在技术方面单母线接线最优。2）经济比较根据水电站的实际情况，结合各种接线方案的适用范围，再加上各方案的一次设备配置和二次保护所需的电气设备，综合比较，得出单母线接线最经济，单母分段接线次之。2.5升高压侧接线方案比较2.5.1升高压侧接线方案比较1、方案一：外桥型接线优点：接线简单，高压断路器数量少，为进出线数减一；一台主变压器回路故障或检修，不影响线路和另一台主变压器运行；布置简单占地小，可发展为单母线分段接线。缺点：线路投切操作复杂，故障检修影响其它回路；（2）变压器断路器故障检修该回路停电。图2-4外桥型接线图适用范围：（1）只有2台变压器和2条线路双线的水电站、变电所35～220kV侧；（2）主变年负荷利用小时数低（经常切换），而线路较短（故障少）或有功率穿越的场合。方案二：单母线接线图2-5升高压侧单母线接线图优点：（1）主变压器数量少，投资省，电能损失小；接线简单明了，运行方便；（2）断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁；（3）便于扩建和采用成套配电装置；（4）进出线的正常操作由断路器承担。缺点：（1）发电机电压配电装置元件多，增加检修工作量；（2）母线或与其所连得隔离开关故障检修时，需全厂停电，可靠性较差。适用范围：在多回进出线的电厂广泛采用。3、方案三：变压器——线路组接线优点：（1）接线简单；（2）设备少，投资省。缺点：线路故障或检修时，主变停止运行，反之亦然。适用范围：单回出线的电站采用。图2-6变压器——线路组接线2.5.2各方案经济比较经过以上的优缺点分析，外桥型接线和单母线接线在一台变压器检修时，均不影响线路和另一台变压器的正常运行，且外桥型接线所需断路器数量最少，但是，单母线的两台变压器可以互为备用，供电可靠性高。变压器线路接线虽然接线简单、设备少，但是在主变故障时，线路停止供电，反之亦然。用在所设计的水电站中，可靠性得不到保障。所以升高压侧推荐采用单母线接线，外桥型接线备用。最终确定发电机侧和升高压侧均采用单母线接线，电器主接线图如图2-7：图2-7电气主接线图\ 3短路电流计算3.1

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：在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，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。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。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。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。接地装置的设计，也需用短路电流。3.2短路电流计算条件①基本假定：正常工作时，三项系统对称运行所有电流的电功势相位角相同电力系统中所有电源均在额定负荷下运行短路发生在短路电流为最大值的瞬间不考虑短路点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不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流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输电线路的电容略去不计。②一般规定验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。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。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，一般按三相短路计算。3.3短路电流的计算3.3.1计算各元件阻抗表幺值取基准=100MVA，则：发电机电抗标幺值：变压器电抗标幺值：220KVV系统等效电抗图如图4-1：220KVV图4-1系统等效电抗图3.3.2短路电流计算当短路发生在发电机出口上d1点时：简化等效电抗图如图4-2：图4-2发电机出口短路简化等效电抗图（1）当时，查水轮机运算曲线数字表得：(2)同理可得，当时：(3)对于系统侧，当时所以d1点短路的短路电流为：=33.311+66.622+21.453=121.386(KA)=20.894+41.789+21.453=84.136(KA)=20.172+40.343+21.453=81.968(KA)d1点冲击电流及全电流最大有效值的计算：取，则：=1.414×1.9×121.386=326.116(KA)d1点短路时，5s热效应为：=6434.157２、当变压器低压侧d2发生短路时：等效简化电抗图如图4-3所示：图4-3在图4-2中、、是三角形接线，经过星――三角接线转换后，等效电抗图如图4-4图4-4图中：由上式可以看出，相当于开路，即可以忽略不计，所以上图就等效于图4-5所示：图4-5变压器低压侧短路等效电抗图（1）当时，查水轮机运算曲线数字表得：(2)对于系统侧，当时所以d2点短路的短路电流为：=99.934+21.453=121.387(KA)=62.683+21.453=84.136(KA)=60.515+21.453=81.968(KA)d2点冲击电流及全电流最大有效值的计算：取，则：=1.414×1.9×121.387=326.118(KA)d2点短路时，5s热效应为：=6434.259变压器高压侧d3点短路时:简化等效电抗图如图4-6所示：即电流经三台发电机并联，两台变压器并联到短路点，系统电流经两条线路并连到短路点。化简结果如图下图4-7图4-7d3短路等效简化电抗图=0.29当时，查水轮机运算曲线数字表得：(2)对于系统侧，当时所以d3点短路的短路电流为：=1.155+1.091=2.246(KA)=0.909+1.091=2(KA)=0.915+1.091=2.006(KA)d3点冲击电流及全电流最大有效值的计算：取，则：=1.414×1.9×2.246=6.034（KA)d3点短路时，5s热效应为：三相短路电流计算成果表短路点分支回路计算电抗额定电流KAKAd1点1G0.2125.94833.3112G-3G0.2125.93866.622SC0.25416.26621.453合计121.386433.0756434.157d2点1G-3G0.2118.85299.934SC0.2545.44921.453合计121.387326.1186434.259d3点1G-3G0.290.31.155SC0.230.2511.091合计2.2466.03416.3564电气设备选择由于电气设备的用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：（1）应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展;（2）应满足安装地点和当地环境条件校核;（3）应力求技术先进和经济合理;（4）同类设备应尽量减少品种;（5）与整个工程的建设标准协调一致;（6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格。4.1主要电气设备的选择4.1.1电气设备的选择条件尽管各种电气设备都有自己的特点，有各自的校验标准，但是电气设备的选择都按正常工作条件进行选择。（1）额定电压规定一般电气设备允许的堆高工作电压电压为电气设备的1.1—1.15倍，而电气设备所在电网的运行电压波动一般不超过电网额定电压的1.15倍，因此，在选择电气设备时，一般按照电气设备的额定电压不低于装置地点的额定电压的条件选择，即(2)额定电流电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即（3）环境条件电气设备的选择与环境条件，如温度、风速、污秽等级、海拔高度等，都有关系，对于环境条件超过一般电气设备的使用条件时，应采取措施。在本设计中无环境条件，故所有选择的电气设备均理解为按可承受环境条件进行选择。4.1.2各回路最大工作电流的计算（1）发电机出口最大工作电流:（2）变压器低压侧最大工作电流:（3）变压器高压侧最大工作电流：（4）线路上最大工作电流:4.2主要电气设备的选择4.2.1断路器的选择断路器是发电厂及变电所的重要电气设备。在正常情况下，高压断路器用于倒换运行方式，把电器设备导入电网或退出电网，起控制作用；或当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保障无故障部分正常运行，起保护作用。短路器的最大特点是能断开电器中负荷电流和短路电流。选择断路器时应满足以下基本要求：在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。在跳闸状态下应具有良好的绝缘性应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。断路器的种类可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器和真空断路器，鉴于各种断路器的特点及供货情况，在发电机出口拟采用户内少油断路器，在变压器低压侧和线路上均采用SF6断路器。发电机出口断路器的选择根据发电机回路、及断路器安装在屋内的要求，可选SN5-20G/8000型少油断路器。表5-1列出所需断路器的计算数据和所选断路器的有关参数：表5-1：计算数据SN5-20G/8000型断路器参数10KV20KV 6598.289A8000A121.386KA130KA433.075KA500KA6434.157433.075KA500KA1）开断电流的校验=130KA=121.386KA满足条件，即：满足开断电流条件。2）关合电流的校验=500KA，=433.075KA满足条件，即：满足关合电流条件。3）热稳定校验=，=6434.259满足条件，即：满足热稳定条件。4）动稳定校验=500KA，=433.075KA满足条件，即：满足动稳定条件。变压器低压回路断路器的选择根据变压器低压侧、及断路器安装在屋外的要求，可选SN-10III/16000型户内断路器。表5-2列出所需断路器的计算数据和所选断路器的有关参数：表5-2：计算数据SN-10III/16000型断路器参数10KV10KV 15835.893A16000A121.387KA130KA326.118KA400KA6434.259326.118KA400A1）开断电流的校验=130KA，=121.387KA满足条件，即：满足开断电流条件。2）关合电流的校验=400KA，=326.118KA满足条件，即：满足关合电流条件。3）热稳定校验=，=6434.259满足条件，即：满足热稳定条件。4）动稳定校验400KA，=326.118KA满足条件，即：满足动稳定条件。③变压器高压回路断路器的选择根据变压器升高压侧、及断路器安装在屋外的要求，可选SW6-220/1200型表5-3列出所需断路器的计算数据和所选断路器的有关参数：表5-3：计算数据SW6-220/1200220KV220KV755.804A1200A2.246KA21KA6.034KA55KA16.35617646.034KA55KA1)开断电流的校验=21KA，=2.246KA满足条件，即：满足开断电流条件。2）关合电流的校验=55KA，=6.034KA满足条件，即：满足关合电流条件。3）热稳定校验=1764，=16.356满足条件，即：满足热稳定条件。4）动稳定校验=55KA，=6.034满足条件，即：满足动稳定条件。④线路上断路器的选择根据变压器升高压侧、及断路器安装在屋外的要求，可选SW6-220/1200表5-4列出所需断路器的计算数据和所选断路器的有关参数：表5-4计算数据SW6-220/1200110KV110KV944.755A1250A2.296KA35KA6.974KA80KA16.3564936.756.974KA80KA1)开断电流的校验=21KA，=2.246KA满足条件，即：满足开断电流条件。2）关合电流的校验=55KA，=6.034KA满足条件，即：满足关合电流条件。3）热稳定校验=1764，=16.356满足条件，即：满足热稳定条件。4）动稳定校验=55KA，=6.034满足条件，即：满足动稳定条件。4.2.2隔离开关的选择隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。择隔离开关时应满足以下基本要求：隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。隔离开关的结构简单，动作要可靠。带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。①发电机出口处隔离开关的选择根据、的要求，拟选GN10-20T型户内型隔离开关。其参数及其计算数据如表5-5：表5-5：计算数据GN10-20T隔离开关10KV20KV 6598.289A8000A433.075KA500KA6434.1571）动稳定校验=433.075KA,而=500KA满足条件，即：满足动稳定条件。2)热稳定校验=，=6434.157满足条件，即：满足热稳定条件。所以所选隔离开关符合条件。②变压器低压回路隔离开关的选择根据、的要求，拟选GN2-10/30000型户内型隔离开关，技术参数如下表5-6：表5-6：计算数据GN2-10/隔离开关10KV10KV15835.893A16000A326.118KA400A6434.2591）动稳定校验=326.118KA,而=400KA满足条件，即：满足动稳定条件。2)热稳定校验=，=38434.259满足条件，即：满足热稳定条件。所以所选隔离开关符合条件。③变压器高压回路隔离开关的选择选用GW7-220型户外隔离开关，该隔离开关的参数如下表5-7：表5-7：计算数据GW7-220型隔离开关220KV220KV 275.562A1000A9.164KA50KA16.3561）动稳定校验=9.164KA,而=50KA满足条件，即：满足动稳定条件。2)热稳定校验==16.356满足条件，即：满足热稳定条件。所以所选隔离开关符合条件。（3）出线上隔离开关的选择根据电流电压的需要，采用与变压器高压回路同型号的GW4-110D/1000-80型隔离开关，该隔离开关的动稳定、热稳定的校验与上相同，校验结果合格。4.2.3电流互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次电气设备获取电气一次回路信息的传感器。电流互感器是把一次电流转换为1A或5A的电流，以满足系统继电保护、自动装置和测量仪表的要求。电流互感器的选择和配置应按下列条件：型式：电流互感器的型时应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6~20KV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。一次回路电压和电流的选择：一次回路额定电压和电流应满足：，为确保所供仪表的准确级，电流互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近。3）准确级和额定容量的选择电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级，，互感器的额定容量应大于或等于二次侧所接负荷。在该设计中，由于原始资料及设计要求的限制，故理解为所选电流互感器容量均满足要求。4）热稳定和动稳定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行热稳定校验，电流互感器热稳定能力常以1s允许通过的热稳定电流或一次额定电流的倍数来表示，校验公式为：或对于多匝式绕组，需进行内部动稳定校验，公式为：或式中:、---电流互感器的动稳定电流及动稳定电流倍数。由于所给原始资料及设计要求的限制，无需进行外部动稳定校验。①发电机出口电流互感器的选择根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点的要求，查《电力工程设计手册》选LMZD-20,系列电流互感器，其参数如表5-8：表5-8:型号额定一次电流（A）额定工作电压（KV）级次组合10P准确限值系数1s热稳定电流（KA）LMZD-208000/5200.5/0.51840由上表可以看出，所选电流互感器的型号和一次额定电压、电流及准确级均满足条件。1）动稳定和热稳定校验：==8000[(KA)]2S,[(KA)]2S满足条件，所以满足热稳定条件。变压器低压侧电流互感器的选择根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点的要求，查《电力工程设计手册》选LMZD-20系列电流互感器,系列电流互感器，其参数如表5-9：表5-9:型号额定一次电流（A）额定工作电压（KV）级次组合10P准确限值系数1s热稳定电流（KA）LMZD-208000/5200.5/0.51840由上表可以看出，所选电流互感器的型号和一次额定电压、电流及准确级均满足条件。1）动稳定和热稳定校验：==8000[(KA)]2S,[(KA)]2S满足条件，所以满足热稳定条件。变压器高压回路电流互感器的选择在此应选户外型电流互感器，根据一次侧额定电流电压拟选LCWD2-220电流互感器，参如表5-10表5-10:型号额定电流比（A）额定工作电压（KV）级次组合10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数LCLWD2-2202×600/1220(0.5/D1)/(D1/D2)2021(5秒)381）动稳定和热稳定校验：[(KA)]2S,[(KA)]2S满足条件，所以满足热稳定条件。2）内部动稳定校验：（KA），=6.034（KA）满足条件，即满足动稳定条件。（4）出线上电流互感器的选择根据一次侧额定电流电压拟选LCWD-110型户外电流互感器，参如表5-11表5-11：型号额定电流比（A）额定工作电压（KV）级次组合1s热稳定倍数动稳定倍数LCLWD2-2202×300/5220(0.5/D)/(D/D)20381）动稳定和热稳定校验：=212=441[(KA)]2S,[(KA)]2S满足条件，所以满足热稳定条件。2）动稳定校验=38KA,=6.034KA满足条件，即满足动稳定条件。4.2.4电压互感器的选择1）电压互感器的选择要求电压互感器是把一次电压转换为100V的电压，以满足继电保护、自动装置、测量仪表的要求。选择电压互感器时，应根据装设地点和使用条件进行选择电压互感器的种类和型式。且一次侧额定电压和额定电流应满足：，在6-35KV屋内配电装置中，一般采用油寖式或浇注式电压互感器，110KV-220KV通常采用串级式电磁式电压互感器。当容量和准确级满足要求时，通常采用电容式电压互感器。电压互感器一次绕组额定电压U，应根据互感器的接线方式来确定其相电压或相间电压。2)电压互感器的准确等级：电压互感器影子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，共所有计算的电度表，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。发电机出口PT的选择：按配置原则，发电机用的PT一般要装2~3组，结合实际情况，本设计发电机出口装两组电压互感器。其型号及参数如下表5-12表5-12:型号额定电压(KV)二次绕组额定容量(VA)最大容量(VA)10000/1000.513JDZ-1080150300500②10.5KV母线电压互感器的选择1）型式：采用树脂浇注绝缘结构PT，用于同步、测量仪表和保护装置。2）电压：额定一次电压：=10KV

=KV3）准确等级：用于保护、测量、计量用，其准确等级为0.5级。查《发电厂电气部分》选定PT型号：JDJ-10表5-13：10.5KV母线电压互感器参数表型号额定电压(KV)二次绕组额定容量(VA)最大容量(VA)一次绕组二次绕组辅助绕组0.513JDJ-10100.180125320640③220KV母线电压互感器的选择1）型式：采用树脂浇注绝缘结构PT，用于同步、测量仪表和保护装置。2）电压：额定一次电压：=10KV

=KV3）准确等级：用于保护、测量、计量用，其准确等级为0.5级。查《发电厂电气部分》选定PT型号：JDJ-110，额定变比为：10/0.1KV出线回路PT的选择接在220KV及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯，应尽量与耦合电容器结合。统一选用电容式电压互感器。1)型式：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：=220KV。3)准确等级：用于估计电压数值，周期用，其准确等级为3级。查《发电厂电气部分》选定PT型号：YRD-110表5-14：YDR-110型电压互感器参数型号额定电压(KV)二次绕组额定容量(VA)最大容量(VA)一次绕组二次绕组辅助绕组0.513YDR-2200.115022044012005升压站电气设备布置配电装置是发电厂和变电站的重要组成部分，在电力系统中起着接受和分配电能的作用。配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关电气。保护和测量电气，母线和必要的辅助设备组件而成的总体装置。其作用是在正常运行情况下，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。为此配电装置应满足下述基本要求。5.1对配电装置的基本要求配电装置是发电厂和变电站中的重要组成部分，它是按主接线的要求，由母线、开关设备、保护电器、测量电器和必要的辅助设备组成的电工建筑物。对配电装置的基本要求是：符合国家技术经济政策，满足有关规程要求；保证运行可靠；设备选择合理，布置整齐、清晰，保证有足够的安全距离；节约用地。运行安全和操作巡视、检修方便。便于安装和扩建；节约用材，降低造价。5.2配电装置的类型及其特点配电装置按电压等级的不同，可分为高压配电装置和低压配电装置；按安装地点的不同，可分为屋内配电装置、屋外配电装置；按其结构形式，又可分为装配式配电装置和成套配电装置。5.2.1屋内配电装置屋内配电装置的特点是：由于允许安全净距小和可以分层布置，因此，占地面积小；维修、操作、巡视在室内进行，比较方便，且不受气候影响；外界污秽不会影响电气设备，减轻了维护工作量；房屋建筑投资较大。5.2.2屋外配电装置屋外配电装置的特点是：土建工程量较少，建设周期短；扩建比较方便；相邻设备之间的距离较大，便于带电作业；占地面积大；受外界污秽影响较大，设备运行条件较差；外界气象变化使对设备维护和操作不便。5.2.3装配式配电装置在现场将电气组装而成的称为装配式配电装置。装配式配电装置的特点是：建造安装灵活；投资较少；金属消耗量少；安装工作量大，施工工期较长。5.2.4成套配电装置在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供应的称为成套配电装置。成套配电装置的特点是：电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；所有电器元件已在工厂组装成一个整体(开关柜)，大大减少了现场安装工作量，有利于缩短建设工期，也便于扩建和搬迁；运行可靠性高，维护方便；耗用钢材较多，造价较高。5.3配电装置型式的选择配电装置型式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行及检修要求，通过经济技术比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电站中，110kV及以上电压等级一般多采用屋外配电装置。35kV及以下电压等级的配电装置多采用层内配电装置。5.4配电装置的安全净距配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备外形尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，即所谓的A1和A2值。最小安全净距，是指在此距离下，无论是处于最高工作电压之下，或处于内外过电压下，空气间隙均不致被击穿。我国《高压配电装置设计技术规程》规定的屋内、屋外配电装置的安全净距，如表1-1和表1-2所示，其中，B、C、D、E等类电气距离是在A1值的基础上再考虑一些其它实际因素决定的，其含义如图1-1和1-2所示。图1屋内配电装置安全净距校验图表1-1屋内配电装置的安全净距符号适用范围额定电压（kV）361015203560110J110220JA11.带电部分至接地部分之间2.网状和板状遮拦向上延伸线距地2.5m处，与遮拦上方带电部分之间701001251501803005508509501800A21.不同相的带电部分之间2.断路器和隔离开关的断口两侧带电部分之间7510012515018030055090010002000B11.栅状遮拦至带电部分之间2.交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间825850875900930105013001600170