【S地区火电厂电气设计12000字（论文）】

S地区火电厂电气设计目录TOC\o"1-2"\h\u17907S地区火电厂电气设计 120643引言 2310061、主接线方案拟定 26331.1、10kV侧主接线方案 222301.2、220kV侧主接线方案 3202261.3、330kV侧主接线方案 4290002、发电机及变压器的选择 7272422.1、变压器的选择 7247902.2、发电机的选择 948763、短路电流的计算 10192443.1、标幺值的计算 10186763.2、最大运行方式下的三相短路电流计算 1226061则百分电抗为 23293453.4、最小方式下的两相短路计算 24287334、电气设备的选择与校验 26247254.1、断路器的选择与校验 2650494.2、隔离开关的选择 34283464.3、电流互感器的选择与校验 40157754.4、发电机出口处电流互感器的选择 46147614.5、电压互感器的选择 47128124.6、母线的选择及校验 49203004.6.2、10.5kV母线选择及校验 49165125、厂用电接线的设计原则和接线形式 53157365.1、厂用电的接线要求 5347415.2、高压厂用电压等级的确定 53139365.3、厂用电系统中性点接地方式 5332435.4、厂用变压器选择 536276、配电装置规划及布置 55154556.1、选择配电装置的条件 55283546.2、屋内配电装置选择与规划 55249226.3、屋外配电装置的选择与规划 55117077、防雷保护 56224727.1、避雷器的用途 56309827.1.3、220kV侧变压器避雷器的选择和校验 5741728、变压器保护 6035558.1、330kV变压器纵差动保护 60280528.2、220kV变压器纵差动保护 6174428.3、330kV变压器相间短路后备保护 6123320（1）保护的启动值按躲过最大负荷电流来整定： 61212398.4、220kV变压器相间短路后备保护 62202758.5、瓦斯保护 62488参考文献 6315041附录1电气主接线图 651981附录3变压器继电保护图 6615072（1）220kV双绕组单变压器纵差保护接线图 664386（2）330kV双绕组单变压器纵差保护接线图 67引言本次课设是关于三宁地区火电厂的电气设计，准备在该地区新建凝汽式火力发电厂，总共有4台发电机组，两台500MW和两台300MW，装机容量共700MW。为了更好的满足稳定性和可靠性的设计要求，主接线部分进行了比对选择，以便选到最经济合理的接线方式。其中，电气设备也对发电厂的布置起着至关重要的作用，比如，主接线的拓扑结构会因为断路器的操作结果改变，变压器和配电装置如果选择不恰当会扩大故障范围。除此之外，火电厂继电保护的可靠性也尤为重要，而且可靠性会受多种因素影响。为了三宁地区的火电厂能够安全稳定的运行，需要对变压器进行保护，保护设备受雷电影响也很大，所以需要为火电厂选择合适的避雷设备，如避雷器。1、主接线方案拟定此电厂的装机容量为2*30OMW+2*50MW=700MW，有三个电压等级分别为330KV、220KV和10KV。为了满足主接线设计的经济性和可靠性等要求，330KV高压侧有6回出线，拟采用一台半断路器接线或双母线带旁路母线接线方式，220KV中压侧有6回出线，可以用单母线分段带旁路母线或者双母线带旁路母线、的接线方式，10KV低压侧有12回出线，可采用双母线单分段接线方式或者双母线分段带旁路母线接线方式。现提出两种方案进行比较选择。1.1、10kV侧主接线方案表1.110KV侧主接线方式概述1.2、220kV侧主接线方案表1.2220KV侧主接线方式概述1.3、330kV侧主接线方案表1.3330KV侧主接线方式概述综上所述，330kV侧采用一台半断路器接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济实性要求，对于220及10kV侧，分别采用双母线带旁路母线和双母线分段接线方式，且对于300MW的发电机组，通常和双绕组变压器之间宜构成单元接线形式，电气简图如图1.1所示。图1.1电气简图

2、发电机及变压器的选择2.1、变压器的选择根据原始资料分析出与300MW的发端机组构成单元接线的是双绕组变压器，共有两台；连接三个电压等级的是一台三绕组变压器；联络变压器选择三绕组的变压器，其高压侧和中压侧分别连接330kV电压等级和220kV电压等级，低压侧作为消除三次谐波的平衡线圈。2.1.1、双绕组变压器型号的选择依据《电力工程电气设计手册电气一次部分》书上关于计算发电机—变压器单元接线的容量公式：(1-1)其中，—发电机额定容量，—发电机额定功率因数，—厂用电率由式（1-1）计算出通过查找《电力工程电气手册（上下）》一书，选择容量为400MW的变压器。则与330kV侧相连的变压器型号选择SFP-400000/330，其参数如表2.1所示。表2.1SFP-400000/330的参数与220kV侧相连的变压器型号选择SFP-400000/220，其参数如表2.2所示。表2.2SFP-400000/220的参数2.1.2、三绕组变压器型号的选择依据《电力工程电气设计手册电气一次部分》一书，计算高压侧母线和与发电机相连的母线之间的变压器容量公式为：(1-2)—发电机电压母线上的机组容量之和，—发电机电压母线上的最小负荷，—发电机额定功率因数，—负荷功率因数，—厂用电率，—发电机电压母线上的主变压器台数。由式（1-2）计算出通过查找《电力工程电气手册（上下）》一书，选择容量为240MW的变压器。则三绕组变压器型号选择OSFPS-240000/330，其参数如表2.3所示。表2.3OSFPS-240000/330的参数2.1.3、联络变压器型号的选择根据《发电厂电气部分》关于联络变压器选择原则，比如，联络变压器一般选择一台，可以为自耦变压器。除此之外，为了解决母线上最大一台机组停运时电路负荷不能被满足的问题，联络变压器可以选择与母线上最大一台机组容量相同。故选择联络变压器容量为300MW，和220kV、330kV侧最大一台机组容量相同，型号选OSFPSZ-360000/330的变压器，其参数如下表2.4所示。表2.4OSFPSZ-360000/330的参数2.2、发电机的选择根据任务书选择两台容量为50MW的汽轮发电机，型号为和两台容量为300MW的汽轮机型号为。

短路电流的计算3.1、标幺值的计算3.1.1、各元件标幺值计算（1）由任务书得到系统的基准容量为100MVA，330kV母线上电抗的标幺值为0.021。（2）与10.5kV电压母线相连的发电机选择的型号是,它的变为0.1953；分别与220kV母线和330kV母线相连的发电机的为0.167。即发电机的电抗标幺值为的电抗标幺值（3）本设计中两台50MW发电机、的额定电流为在母线分段回路电抗器的选择上，需要依据母线上切除最大一台发电机的时候，会通过电抗器的电流进行选择。一般来说，选取该台发电机0.5-0.8倍额定电流。在10kV分段母线线路上，通过电抗器的电流选取台发电机0.5倍额定电流，则依据上述选择原则选取的电抗器型号为，查找数据手册得到次电抗器的额定电流，，，由此得出母线电抗的标么值为：3.1.2、变压器各绕组电抗标幺值330kV主变压器：220kV主变压器:联络变压器T:OSFPSZ7-360000/33010kV侧三绕组变压器T:3.2、最大运行方式下的三相短路电流计算3.2.1、全系统等值电路图全系统等值电路图如图3.1所示。图3.1全系统等值电路图取5个短路点，分别计算出在最大运行方式下的短路电流周期分量有效值、三相短路冲击电流有效值以及三相短路功率。10.5kV母线侧取k1点为短路点，220kV母线侧取k2点为短路点，330k母线侧取k3点为短路点，与220kV母线相连的发电机G4出口处的短路点为k4，与330kV母线相连的发电机G3出口处的短路点为k5。3.2.2、330kV母线侧短路的计算（1）k3点发生短路，其等值电路图如下图3.12所示。图3.2k3点处短路等值电路图△－Y变换图如图3.3所示。图3.3△－Y变换图化简图如下图3.4所示。图3.4化简图即该点电流周期分量的有效值为冲击有效值冲击电流最大值（2）k5点发生短路，其等值电路图如下图3.5所示。图3.5k5点等值电路图△－Y变换图如图3.6所示图3.6△－Y变换图化简图如下图3.7所示图3.7化简图即该点电流周期分量的有效值为冲击有效值冲击电流最大值3.2.3、220kV母线侧短路的计算k2点发生短路，其等值电路图如下图3.8所示。图3.8220kV母线短路等值电路图△－Y变换如图3.9所示图3.9△－Y变换化简图如图3.10所示,图3.10化简图即该点电流周期分量的有效值为冲击有效值冲击电流最大值（2）k4点发生短路，其等值电路图如下图3.11所示。图3.11k4点短路等值电路图△－Y转换图如下图3.12所示图3.12△－Y转换图化简图如下图3.13所示,图3.13化简图即该点电流周期分量的有效值为冲击有效值冲击电流最大值3.2.4、10.5kV母线侧短路电流的计算k1点发生短路，其等值电路图如下图3.14所示。图3.14k1点短路等值电路图Y—△变换，如下图3.15所示图3.15Y—△变换△－Y变换图如图3.16所示图3.16△－Y变换图化简图如下图3.5所示图3.17化简图，即该点电流周期分量的有效值为冲击有效值冲击电流最大值（2）10.5kv出线短路电流的计算由于10.5kV出线侧是电缆馈线，为限制短路电流加装一个出线电抗器，加装电抗器前的电器简图如下图3.18所示。图3.1810.5kV出线电气简图1）额定电流的计算故初选型号为NKL-10-300-4的电抗器，UN=10kV，IN=300A2）电抗值的选择估算电源至短路点的标幺值为令则百分电抗为X故选择型号为NKL-10-300的限流电抗器查找《发电厂电气设计》一书，得到NKL-10-300-4的电抗率为4%，动稳定电流峰值为25.5kA，热稳定电流（1s）为22.2kA。3）电抗器参数的校验电压损失的校验一般母线剩余电压4）动、热稳定的校验热稳定校验QIIt动稳定校验：ies=25.5kA≥5）则10.5kV出线加上NKL-10-300-4限流电抗器之后的短路电流和冲击电流为3.4、最小方式下的两相短路计算3.4.1、全系统等值电路图全系统等值电路图如图3.18所示。图3.18最小运行方式下全系统等值电路图在最小运行方式下，10.5kV仅有一台机组投入运行，故保留阻抗值较大的那条线路，取d1d2两个短路点，分别计算出在最小运行方式下的短路电流周期分量有效值。与330kV母线相连的发电机G3出口处的短路点为d1，与220kV母线相连的发电机G4出口处的短路点为d2。化简过程与最大运行方式下的短路计算类似，故得到结果如下。最小方式下的两相短路电路最小方式下的两相短路电路4、电气设备的选择与校验4.1、断路器的选择与校验需要满足一下几个指标，才可以满足校验的要求额定电压：额定电流：额定开断电流：额定关合电流动稳定：热稳定：4.1.1、10.5kV侧断路器的选择与校验（1）10.5kV侧发电机出口断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择SN4-10G高压断路器，其参数如下表4.1所示。表4.1SN4-10G型高压断路器参数表额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间其中是继电保护时间，是全开断时间，故取=0.15，=0.15则综上，校验合格，选择SN4-10G高压断路器。（2）10.5kV出线断路器选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择SN10-10/630高压断路器，其参数如下表4.2所示。表4.2SN10-10/630型高压断路器参数表额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间其中取则综上，校验合格，选择SN10-10/630高压断路器。（3）三绕组变压器低压侧断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择SN10-10/3000-43.3高压断路器，由于开断电流校验不合格，故选择SN4-10G断路器，其参数如下表4.3所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择SN4-10G高压断路器。除此之外，由于10.5kV侧是双母线分段接线形式，母线连接处和母线分段处的断路器与三绕组变压器低压侧断路器都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这三个地方的断路器型号相同，都为SN4-10G。4.1.2、220kV侧断路器的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择LW6-220高压断路器，其参数如下表4.4所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择LW6-220高压断路器。除此之外，由于220kV侧是双母线带旁路母线接线形式，母线连接处断路器与双绕组变压器的断路器都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这两个地方的断路器型号相同，都为LW6-220。（2）220kV出线断路器选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择LW12-220高压断路器，其参数如下表4.5所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择LW12-220型高压断路器。（3）三绕组变压器中压侧断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择LW12-220高压断路器,其参数如下表4.6所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择LW12-220型高压断路器。4.1.3、330kV侧断路器的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择LW6-330高压断路器，其参数如下表4.7所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择LW6-330型高压断路器。（2）330kV出线断路器选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择LW6-330高压断路器，其参数如下表4.8所示。额定开断电流额定关合电流热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择LW6-330型高压断路器。（3）三绕组变压器高压侧断路器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择LW6-330高压断路器，其校验与330kV出线断路器选择相同，故省略，根据上述结果可知选择LW6-330高压断路器。4.2、隔离开关的选择4.2.1、10.5kV侧隔离开关的选择（1）10.5kV侧发电机出口隔离开关的选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择GN10-10T/4000高压断路器，其参数如下表4.9所示。动稳定热稳定计算时间其中是继电保护时间，是全开断时间，故取=0.15，=0.15则综上，校验合格，选择GN10-10T/4000高压隔离开关。（2）10.5kV出线隔离开关选择最大持续工作电流：初步选择GN6-10T/200高压断路器，其参数如下表4.10所示。动稳定热稳定计算时间其中取则综上，校验合格，选择GN6-10T/200高压隔离开关。（3）三绕组变压器低压侧隔离开关的选择最大持续工作电流：(kA)故选择GN10-10T/3000隔离开关，其参数如下表4.11所示。动稳定动稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GN10-10T/3000高压隔离开关。除此之外，由于10.5kV侧是双母线分段接线形式，母线连接处和母线分段处的隔离开关与三绕组变压器低压侧隔离开关都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这三个地方的隔离开关型号相同，都为GN10-10T/3000。4.2.2、220kV侧隔离开关的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器隔离开关的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择GW4-220型隔离开关，其参数如下表4.12所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW7-220高压隔离开关。除此之外，由于220kV侧是双母线带旁路母线接线形式，母线连接处隔离开关与双绕组变压器的隔离开关都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这两个地方的隔离开关型号相同，都为GW4-220。（2）220kV出线隔离开关选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择GW4-220型隔离开关，其参数如下表4.13所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW4-220型高压隔离开关。（3）三绕组变压器中压侧隔离开关的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择GW4-220高压断路器,其参数如下表4.14所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW7-220高压隔离开关。4.2.3、330kV侧隔离开关的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器隔离开关的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择GW7-330隔离开关，其参数如下表4.15所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW7-330隔离开关。（2）330kV出线隔离开关选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择GW11-330隔离开关，其参数如下表4.16所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW11-330隔离开关。（3）三绕组变压器高压侧隔离开关的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择GW7-330隔离开关，其参数如下表4.17所示。动稳定热稳定计算时间，其中则综上，校验合格，选择GW7-330隔离开关。4.3、电流互感器的选择与校验需要满足一下几个指标，才可以满足校验的要求额定电压：额定电流：动稳定：热稳定：按照准确级和额定容量选择4.3.1、10.5kV侧电流互感器的选择与校验（1）10.5kV出线电流互感器的选择额定电压：最大持续工作电流：初步选择LAJ-10(1000/5)型电流互感器，其参数如下表4.18所示。动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，选择LAJ-10(1000/5)型电流互感器。（2）三绕组变压器低压侧电流互感器的选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)初步选择LAJ-10(3000/5)型电流互感器，其参数如下表4.19所示。动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，选择LAJ-10(3000/5)型电流互感器。除此之外，由于10.5kV侧是双母线分段接线形式，母线连接处和母线分段处的电流互感器与三绕组变压器低压侧电流互感器都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这三个地方的电流互感器型号相同，都为LAJ-10(3000/5)。4.3.2、220kV侧电流互感器的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器电流互感器的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择LVQB-220（2000/5）型电流互感器，其参数如下表4.20所示。动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，LVQB-220（2000/5）型电流互感器。除此之外，由于220kV侧是双母线带旁路母线接线形式，母线连接处电流互感器、联络变压器中压侧与双绕组变压器的电流互感器都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这三个地方的电流互感器型号相同，都为LVQB-220。（2）220kV出线电流互感器选择最大持续工作电流：初步选择LB1-220型电流互感器，其参数如下表4.21所示。动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，LB1-220型电流互感器。（3）三绕组变压器中压侧电流互感器的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择LVQB-220（1000/5）高压断路器,其参数如下表4.22所示。动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，LVQB-220（2000/5）型电流互感器。4.3.3、330kV侧电流互感器的选择与校验与发电机构成单元接线的主变压器电流互感器的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择LVQB-330W2型电流互感器，其参数如下表4.23所示。动稳定:热稳定：取则综上，校验合格，选LVQB-330W2电流互感器。除此之外，由于330kV侧是双母线带旁路母线接线形式，母线连接处电流互感器、联络变压器高压侧与双绕组变压器的电流互感器都是按照最大持续工作电流和额定电压初选，故这三个地方的电流互感器型号相同，都为LVQB-330W2。（2）330kV出线电流互感器选择最大持续工作电流：初步选择LVQB-330W2型电流互感器，其参数如下表4.23所示。动稳定:热稳定：取则综上，校验合格，选LVQB-330W2电流互感器。（3）三绕组变压器高压侧电流互感器的选择最大持续工作电流：(kA)初步选择LVQB-330W2型电流互感器，其校验与330kV侧主变压器相同，故省略校验步骤，根据上述结果可知校验成功，选择LVQB-330W2电流互感器。4.4、发电机出口处电流互感器的选择4.4.1、与300MW发电机组连接的电流互感器选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)由此可得，初选选择LMZB6-15型电流互感器，其参数如表4.24所示动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，选LMZB6-15电流互感器。4.4.2、与50MW发电机组连接的电流互感器选择额定电压：最大持续工作电流：(kA)根据上式，选LAJ-10(4000/5)型电流互感器，其参数如下表4.25所示动稳定：热稳定：取则综上，校验合格，选LAJ-10(4000/5)电流互感器。4.5、电压互感器的选择选择电压互感器时，一般满足以下原则：一般来说，6-35kV选择电压互感器的形式为烧注，或者是选择油浸式，而对于110-220kV的装置多选择电容式互感器，但也可以使用油浸式。对于电压互感器一次和二次额定电压应根据电流互感器高压侧的接线方式来进行选择。4.5.1、10.5kV侧电压互感器的选择额定电压查《电力工程电气设备手册电气一次部分(上下)》选择三想油浸式五柱三绕电压互感器，其型号为：JSJW-10，其参数如表4.26所示。4.5.2、220kV侧电压互感器的选择额定电压查《电力工程电气设备手册电气一次部分(上下)》选择成套式电容电压互感其型号为，其参数如表4.27所示。4.5.3、330kV侧电压互感器的选择额定电压查《电力工程电气设备手册电气一次部分(上下)》选择成套式电容电压互感，其型号为：，其参数如表4.28所示。4.6、母线的选择及校验4.6.1、选择原则（1）导体形式的选择：对于线路的导体一般分为硬导体和软导体，三宁地区火电厂的母线选择硬导体（2）导体的材料可以选择铜、铝以及铝合金。铝合金导体包含铝猛合金，其形状为管型，它的机械虽强度小但是载流量大，适合作为220kV和330kV侧导体材料。（3）35kV及以下且电流小于4000A，可以使用矩形铝导体。（4）导体截面的选择多按照经济电流密度选择，导体经济截面选择，且必须要满足综合修正系数K，，其中为实际温度和基准温度为导体长期允许最高温度。4.6.2、10.5kV母线选择及校验10.5kV侧导体截面的选择故可以选择矩形导体，且=6000h，查《发电厂电气部分》得：J=0.68（A/）按照导体的经济截面的公式，即=5305（），查找《发电厂电气部分》附录部分，选择三条的矩形铝导体，平放时长期允许载流量为3725A，其集肤效应为1.8，最高允许温度为70℃，基准环境温度为+25℃。当环境温度为43℃时，根据公式得出温度修正系数则实际载流量（A）＞3608（A）热稳定的校验环境温度为43℃时导体的温度：，查找《发电厂电气设计》一书中不同温度下的C值，得到53℃时C=93，此时则短路发热时的最小截面积为故热稳定校验合格。4.6.3、220kV母线选择及校验220kV侧导体截面的选择故可以选择铝锰合金管形导体，且=6000h，查《发电厂电气部分》得：J=0.68（A/）按照导体的经济截面的公式，即=1458.82（），查找《发电厂电气部分》附录部分，选择LF-21Y-1491型铝锰合金管形导体，长期允许载流量为2350A，截面大小为1491其集肤效应为1，最高允许温度为70℃，基准环境温度为+25℃。当环境温度为43℃时，根据公式得出温度修正系数则实际载流量＞661A热稳定的校验环境温度为43℃时导体的温度：，查找《发电厂电气设计》一书中不同温度下的C值，得到47℃时C=95，此时则短路发热时的最小截面积为＜1491故热稳定校验合格。4.6.4、330kV母线选择及校验330kV侧导体截面的选择故可以选择铝锰合金管形导体，且=6000h，查《发电厂电气部分》得：J=0.68（A/）按照导体的经济截面的公式，即=1080.9（），查找《发电厂电气部分》附录部分，选择LF-21Y-1491型铝锰合金管形导体，长期允许载流量为2350A，截面大小为1491其集肤效应为1，最高允许温度为70℃，基准环境温度为+25℃。当环境温度为43℃时，根据公式得出温度修正系数则实际载流量＞661A热稳定的校验环境温度为43℃时导体的温度：，查找《发电厂电气设计》一书中不同温度下的C值，得到47℃时C=95，此时则短路发热时的最小截面积为＜1491故热稳定校验合格。5、厂用电接线的设计原则和接线形式5.1、厂用电的接线要求（1）供电可靠，运行灵活（2）在发生事故的情况下，可以将对工厂系统的影响最小化，以避免整个工厂的电源故障，即每个单元的电源系统是高度独立的。5.2、高压厂用电压等级的确定（1）有两台容量为50MW的汽轮发电机机组，发电机电压为10.5kv，采用3kV作为高压厂用电压;（2）有两台容量为300MW的汽轮发电机机组，其厂用电压分为两级，高压6kV，低压380V。5.3、厂用电系统中性点接地方式火电厂高压厂用电压一般多为中性点经高电阻接线方式。5.4、厂用变压器选择选择原则对于200MW以上机组，高压厂用工作变压器可选用2台低压分裂绕组变压器，则对于此300MW发电机组可选择分裂绕组变压器。高压厂用工作变压器容量应按高压电动机计算负荷的110%与低压厂用电计算负荷之和选择。（2）厂用变压器容量选取高压厂用工作变压器采用双绕组低压分裂绕组变压器，按厂用电率选择容量。（2-1）（2-2）（2-3）则选择容量大于27.18MWA的变压器与两台300MW机组、连接的高压厂用工作变压器型号如下表5.1所示。

6、配电装置规划及布置6.1、选择配电装置的条件（1）配电装置的作用是在正常运行情况下分配和接受电能，故需要运行可靠，且装置应该集中，便于操作和检修，经济性也要好（2）留出安全距离以及适当的安全出口来提高安全系数来保证工作人员的安全。（3）通常，35kV及以下的大中型发电厂的配电设备应主要位于屋内，110kV及上大多位于屋外。如果污染地区或城市地区的110kV室内外配电设备的建设成本相近，则应采用屋内型。6.2、屋内配电装置选择与规划（1）屋内配电装置的布置有三种形式，分为三层、二层和单层，各有不同的特点，对于三层式其安全性高，但造价高、运维不方便，性价比不高，故不选择。对于单层和二层式造价较低且运维方便，但比三层式占地面积增加了。故对于三宁地区的电厂选择二层式。（2）由于10.5kV侧选择的是矩形铝母线故在布线时应尽可能的减少母线的弯曲。（3）对于断路器的布置应有接地的设施，且与其他设备如隔离开关连接要直接水平。尽量不拐弯。（4）因为10.5kV侧有出线电抗器，故选择垂直布置，且考虑从吊装高度。6.3、屋外配电装置的选择与规划（1）中型配电装置的抗震能力好，造价低但占地面积大，且广泛应用在110kV以上电压等级中。对于220kV配电装置有时也会采用半高型配电装置。对于三宁地区的火电厂220kV和330kV侧选用中型配电装置。（2）220kV和330kV母线为管形硬导体，三相水平放置，框架采用钢筋混凝土框架，可节省大量钢材，但设备固定不方便。（3）对于断路器通常以高式布置，即它们安装在大约2m高的混凝土上，同时，要满足电器间连线对地面基础高度的要求。（4）避雷器也多采用高式布置，隔离开关和互感器也是如此。7、防雷保护7.1、避雷器的用途避雷器用于保护电力系统中的各种电气设备，防止线路雷击引起的电涌或操作起的内部电涌所造成的损坏。它们是确保电源系统安全运行的最重要的保护装置之一。氧化锌避雷器是目前最先进的防雷保护装置。与传统的碳化硅系列避雷器相比，它具有优异的非线性，快速作用的特点。具有抗污染能力强，易于维护的优点。它是传统碳化硅避雷器的更新产品。因此，氧化锌避雷器用于110kV及以上电压等级的结构中。7.1.1、避雷器的配置原则（1）FZ系列的避雷器适用于3-220kV发电厂、变电所的配电装置，故对于10.5kV侧的避雷器选择FZ系列。（2）Y系列避雷器的适用于330kV及以上的配电装置，除此之外对于220kV及以下限制过电压的电路也可以加装此系列避雷器。故220kV和330kV侧选用Y系列避雷器。7.1.2、10.5kV侧避雷器的选择和校验由kV，查《电力工程电气设备手册电气一次部分》选型，其参数如下表7.1所示：（1）对灭弧电压的校验：最高工作电压为额定电压的1.15倍，则kV对直接接地的避雷器，=0.8。则kV，故校验合格。（2）对工频放电电压的校验：下限值的计算：为内部过电压允许计算倍数，对直接接地系统=3，则根据下限制式子中求出的，可得到上限值：所以上、下限值的校验均合格。（3）对残压的校验：是避雷器的保护比，FZ型=2.3～2.35，则kV＜45kV，故校验合格。（4）对冲击放电电压校验：因为则kV＜45kV，故校验合格。所以，所选FZ-10型避雷器满足要求。7.1.3、220kV侧变压器避雷器的选择和校验（1）选择额定电压。252kV是220kV侧的最高电压，根据《电力工程电气设备手册电气一次部分》，需要选择的避雷器对地电压是0.75倍的最大电压值，故kV，即选取额定电压为200kV的避雷器。（2）选择持续运行电压，220kV相电压为，根据《电力工程电气设备手册电气一次部分》选择型号为型氧化锌避雷器，其参数如表7.2所示，可知其持续运行电压为146kV，大于145kV，选择合理。（3）根据雷电冲击残压校验避雷器。220kV侧变压器雷电冲击电压峰值为850kV,根据GB311.1-1997,取则，而且607kV要大于型避雷器陡坡冲击电流下的残压峰值500kV，故选择合理。（5）根据陡坡冲击电流下的残压校验避雷器。查找《电力工程电气设备手册电气一次部分》得到220kV侧变压器雷电冲击耐压峰值为950kV，故残压为，而且678kV大于避雷器残压峰值558，故校验合格。（6）根据操作冲击残压校验。经查阅资料获取330kV变压器线段操作波试验电压值kV，根据规定取，避雷器操作冲击电流下残压为，而且652kV大于型避雷器操作冲击电流下残压最大值424kV，故合理。显然，选型无间隙氧化锌避雷器满足要求。7.1.4、330kV侧变压器避雷器的选择和校验（1）选择额定电压。363kV是330kV侧的最高电压，根据《电力工程电气设备手册电气一次部分》，需要选择的避雷器对地电压是0.75倍的最大电压值，故kV，即选取额定电压为288kV的避雷器。（2）选择持续运行电压，330kV相电压为，根据《电力工程电气设备手册电气一次部分》选择型号为Y10W1-288/670型氧化锌避雷器，其参数如表7.3所示，可知其持续运行电压为210kV，大于209.6kV，选择合理。（3）根据雷电冲击残压校验避雷器。330kV侧变压器雷电冲击电压峰值为1050kV,根据GB311.1-1997,取则，而且750kV要大于Y10W1-288/670型避雷器陡坡冲击电流下的残压730kV，故选择合理。（4）根据陡坡冲击电流下的残压校验避雷器。查找《电力工程电气设备手册电气一次部分》得到330kV侧变压器雷电冲击耐压峰值为1175kV，故残压为，而且839.29kV大于避雷器残压峰值670，故校验合格。（5）根据操作冲击残压校验。经查阅资料获取330kV变压器线段操作波试验电压值kV，根据规定取，避雷器操作冲击电流下残压为，而且739kV大于Y10W1-288/670型避雷器操作冲击电流下惨压最大值582kV，故合理。显然，选Y10W1-288/670型无间隙氧化锌避雷器满足要求。

8、变压器保护变压器故障一般有两种，分为油箱内故障和油箱外故障，瓦斯保护属于保护变压器内部故障，对于发生相间短路和接地短路故障的油箱外部，也必须有保护，因此本次论文采用变压器纵差保护和后备保护的过电流保护来进行整定计算。8.1、330kV变压器纵差动保护躲过外部短路故障时的最大不平衡电流的整定式为，式中为可靠系数，取1.3。为外部短路故障时的最大不平衡电流，，其中取0.05，取0.05，取1，取1.5。则躲过变压器励磁涌流的整定式为，为可靠系数，可取1.3~1.5，为励磁涌流最大倍数。根据与变压器额定容量励磁涌流关系图可知，当变压器额定容量为MW时，可取为3，且则。按躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流整定，为可靠系数，可取1.3。则，取较大的值，则。（4）灵敏度校验，故灵敏度校验合格8.2、220kV变压器纵差动保护躲过外部短路故障时的最大不平衡电流(2)躲过变压器励磁涌流(3)按躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流整定，则取较大者，则（4）灵敏度校验，故灵敏度校验合格8.3、330kV变压器相间短路后备保护330kV变压器后备保护采用过电流保护。（1）保护的启动值按躲过最大负荷电流来整定：变压器的额定电流:式中Krel为可靠系数，一般取1.2-1.3，本次取1.，Kres为返回系数，一般取0.85-0.95，本设计取0.85则灵敏度的校验，则灵敏度满足要求。8.4、220kV变压器相间短路后备保护220kV变压器后备保护采用过电流保护。（1）变压器的额定电流:式中Krel取1.25，Kres则（2）灵敏度的校验，则灵敏度满足要求