MW發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)設(shè)計

1、封面作者：PanHon glia ng僅供個 人學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目220MW發(fā)電機(jī)一變壓器組繼電保護(hù)設(shè)計專業(yè)班級學(xué)生指導(dǎo)教師年目錄前言 2 第一章電氣主接線設(shè)計 31.1 設(shè)計原則 31.2 各方案比較 4第二章廠用電設(shè)計 52.1 廠用電設(shè)計原則 5 第三章短路電流計算 53.1 對稱短路電流計算 53.2 非對稱短路電流計算 9（二 ） 點(diǎn)短路 11（三 ） 點(diǎn)短路 12 第四章電器主設(shè)備選擇 124.1 對方案 I 地各主設(shè)備選擇 124.2 對方案n地各主設(shè)備選擇 23第五章發(fā)電機(jī) - 變壓器組繼電保護(hù)原理設(shè)計及保護(hù)原理 245.1 初步分析 245.3 對 F5 地保護(hù)整定計

2、算：27第六章計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方案論證選擇 296.1 系統(tǒng)功能296.2監(jiān)控對象306.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)31小結(jié) 31參考文獻(xiàn) 32附錄I32附錄n33、八前言隨著我國經(jīng)濟(jì)地不斷發(fā)展 ,對能源地需求量也越來越大 ,然而能源地不足與需 求之間地矛盾在近幾年不斷惡化 ,國家急需電力事業(yè)地發(fā)展 ,為我國經(jīng)濟(jì)地發(fā)展提 供保障 .就我國目前地電力能源結(jié)構(gòu)來看 ,我國主要是以火電為主 ,但是火電由于 運(yùn)行過程中污染大 ,在煤炭價格高漲地今天 ,火電地運(yùn)行成本也較高 ,受鍋爐和其 他火電廠用電設(shè)備地影響 ,其資源利用率較低 ,一般熱效率只有30%-50%左右 .與 之相比水電就有很多明顯地優(yōu)勢 .因此 ,關(guān)于電

3、力系統(tǒng)水電站設(shè)計方面地論文研究 就顯得格外重要 .本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源于國內(nèi)某 220MW 水電站 .主要針對該水電站在電力系統(tǒng)地地位 ,擬定本電廠地電氣主接線方案 , 經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ,確定推薦 方案, 對其進(jìn)行短路電流地計算 , 對電廠所用設(shè)備進(jìn)行選擇 ,并且對其發(fā)電機(jī)變壓 器組地繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)計 .在這些設(shè)計過程中需要用到各種電力工程設(shè)計手冊 , 并且借用 AutoCAD 輔助工具畫出其電氣主接線圖、室外配電裝置圖、發(fā)電機(jī)保護(hù)地原理接線圖、展開圖、保護(hù)屏地布置及端子排接線圖 . 故本論文屬于典型地針對某工程進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計地工程設(shè)計類論文 .通過本論文地研究 ,可以培養(yǎng)出自己工程設(shè)計

4、地觀念 , 是對大學(xué)所學(xué)理論知識與實(shí)踐地融合 .第一章 電氣主接線設(shè)計1.1設(shè)計原則電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過連線組成地接收和分配電能地電路.電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中地地位、 回路數(shù)、 設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì) 等條件確定 ,并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活、操作方便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn) 方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求 .在電氣主接線設(shè)計時 ,綜合考慮以下方面：1保證必要地供電可靠性和電能質(zhì)量安全可靠是電力生產(chǎn)地首要任務(wù) ,保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本地要求 .在設(shè)計時 ,除對主接線形式予以定性評價外 ,對于比較重要地水電站需要進(jìn)行定量分析和計算 .該水電站雖然是一個中小型水電站 ,

5、但是由于擔(dān)負(fù)了許多 工業(yè)企業(yè) ,及農(nóng)業(yè)抗旱排澇等供電任務(wù) ,因而必須滿足必要地供電可靠性 .2具有經(jīng)濟(jì)性在主接線設(shè)計時 ,主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間 .欲使主接線可靠、靈活 ,將導(dǎo)致投資增加 .所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩者綜合考慮 ,在滿足供電可靠、運(yùn)行靈活方便地基礎(chǔ)上 ,盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用為最少 .3具有一定地靈活性和方便性 ,并能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控地要求 . 主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài) ,并能靈活地進(jìn)行方式地轉(zhuǎn)換 .不僅正常運(yùn)行時 能安全可靠地供電 ,而且無論在系統(tǒng)正常運(yùn)行還是故障或設(shè)備檢修時都能適應(yīng)遠(yuǎn) 方監(jiān)控地要求 ,并能靈活、簡單、迅速地倒換運(yùn)行方式 ,使停電時間最短 ,影響

6、范 圍最小 .顯然,復(fù)雜地接線不會保證操作方便 ,反而使誤操作機(jī)率增加 .但是過于簡 單地接線 ,則不一定能滿足運(yùn)行方式地要求 ,給運(yùn)行造成不便 ,甚至增加不必要地 停電次數(shù)和停電時間 .4具有發(fā)展和擴(kuò)建地可能性隨著經(jīng)濟(jì)地發(fā)展 ,已投產(chǎn)地水電站可能需要擴(kuò)大機(jī)組容量 ,從主變壓器地容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴(kuò)建地可能 ,有地甚至需要升壓 ,所以在設(shè)計主接線時 應(yīng)留有發(fā)展余地 ,不僅要考慮最終接線地實(shí)現(xiàn) ,同時還要兼顧到分期過渡接線地可 能和施工地方便 .根據(jù)以上幾點(diǎn) ,對該水電站地主接線擬定以下幾種方案 .1.2各方案比較本方案采用了兩個擴(kuò)大單元接線和一個單元接線 ,110kv 側(cè)采用了雙母接線

7、 . 雙母接線地供電可靠性較高 ,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,檢修任一 組母線上地隔離開關(guān)也不需要中斷供電 ,且調(diào)度靈活 ,各個電源和各回路負(fù)荷可以 任意分配到一組母線上 ,能靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地 需要 .擴(kuò)建性也非常好 ,可以向母線左右方向任意擴(kuò)建 ,且施工過程也不會停電 ,只 是雙母接線多了一臺母聯(lián)斷路器 ,投資有所增加 .圖 1-1 電氣主接線方案I案;U本方案 采用 了兩 個擴(kuò) 大單元 接線 和一 個單 元接線 與 110kv 側(cè) 直接相 連 .110kv 側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器地旁路母線接線方式 .其特點(diǎn)是：擴(kuò)大 單元接線接線方式簡單清晰

8、,運(yùn)行維護(hù)方便 ,且減少了主變壓器高壓側(cè)出線 ,簡化 了高壓側(cè)接線和布置 ,使整個電氣接線設(shè)備較省 .單元接線地接線簡單、清晰、運(yùn) 行靈活、維護(hù)工作量少且繼電保護(hù)簡單 ,但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多 ,高 壓設(shè)備布置場地增加 ,整個電氣接線投資也增大 .其 110kv 側(cè)地單母分段帶專用旁 路斷路器地母線接線方式中 ,由于增加了分段其全廠停電地可能性為 0,且任一臺 斷路器檢修時都不會引起停電 ,其供電可靠性較高圖 1-2 電氣主接線方案n萬案川本方案采用了兩個擴(kuò)大單元接線 ,一個單元接線 ,110kv 側(cè)采用了雙母帶旁母 地接線方式 .此種接線方式大大提高了供電地可靠性 ,但是由于有了專

9、用地旁路母 線 ,多裝了價高地斷路器和隔離開關(guān) ,大大增加了投資 ,此種接線方式對于供電可 靠性有特殊需要地場合是十分必要地 ,但是對于供電可靠性要求不是很高地中小 型水電站來說不是很適用 .圖 1-3 電氣主接線方案川33方案W本方案采用了兩個擴(kuò)大單元接線和一個單元接線 ,110kv 側(cè)采用了單母接線地方式,此種接線雖然接線方式簡單 ,投資很少 ,但是其供電可靠性大大降低 ,其母 線一旦出現(xiàn)故障就會造成全廠停電 ,嚴(yán)重影響了持續(xù)供電 .圖 1-4 電氣主接線方案W方案V本方案采用了一個發(fā)電機(jī)單母接線和兩個單元接線 ,110kv 側(cè)采用雙母接線地方式.發(fā)電機(jī)單母接線使主變壓器數(shù)量減少 ,投資節(jié)

10、省,接線簡單明了 ,運(yùn)行方便,但是發(fā)電機(jī)電壓配殿裝置元件多 ,增加檢修工作量 ,母線或與母線所相連地隔離開 關(guān)故障或檢修時 ,三臺發(fā)電機(jī)都要停電 ,可靠性及靈活性較差 .圖 1-5 電氣主接線方案V綜合分析上述五種方案 ,再結(jié)合該水電站為中小型水電站地實(shí)際情況 ,擬定地 主接線應(yīng)以經(jīng)濟(jì)性為主 ,但其可靠性也需要考慮 ,方案一和方案二最能滿足這兩項(xiàng) 要求，故最終選定方案一和方案二為最終比較方案 方案I地可靠性比方案高，如 果在投資相差不多地情況小應(yīng)該首選方案I,如果在方案U比方案I投資低較多 則從經(jīng)濟(jì)性地角度出發(fā)應(yīng)選擇方案U.第二章 廠用電設(shè)計2.1廠用電設(shè)計原則廠用電接線地設(shè)計應(yīng)按照運(yùn)行、檢修

11、和施工地要求 , 考慮全廠發(fā)展規(guī)劃 , 積極慎重地采用成熟地新技術(shù)和新設(shè)備 , 使設(shè)計達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理 , 技術(shù)先進(jìn) , 保證機(jī)組 安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行 . 其具體有如下一些要求：1接線方式和電源容量 , 應(yīng)充分考慮廠用設(shè)備在正常、事故、檢2修、啟動、停運(yùn)等方式下地供電要求 , 并盡可能地使切換操作簡便 ,使啟動（備用）電源能迅速投入 .3盡量縮小廠用電系統(tǒng)地故障影響范圍 , 避免引起全廠停電故障 . 各臺 機(jī)組地廠用電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立 , 以保證在一臺機(jī)組故障停運(yùn)或其輔助機(jī)發(fā) 生電氣故障時 , 不影響其他機(jī)組地正常運(yùn)行 .4充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)地運(yùn)行方式 ,特 別主要對公用廠用負(fù)荷

12、地影響 . 要方便過渡 , 盡少改變接線和更換設(shè) 備.根據(jù)上述要求 , 結(jié)合本水電站為中小型水電站 , 以及廠用電分為 6kV 和380kV 兩個電壓等級地實(shí)際情況，其廠用電設(shè)計祥見附錄I:第三章 短路電流計算3.1對稱短路電流計算發(fā)電機(jī) ,變壓器及系統(tǒng)地主要參數(shù)如下:發(fā)電機(jī)參數(shù)：45MW,cos,額定電壓 10.5kV變壓器參數(shù)：3 臺,1T:50MVA, 2T:, 100MV系統(tǒng)參數(shù)： 110kV 出線四回 ,正序阻抗（標(biāo)么值） ：0.91716,零序阻抗 （標(biāo)么值）1.1235 三相短路容量：2543MVA,單相短路容量：2529.9MVA.對方案I地系統(tǒng)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖為 ：圖 3-

13、1 正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖取基準(zhǔn)值：，時”，=5.020kA,45MW 功率因素為 0.95 地機(jī)組容量為 發(fā)電機(jī) :=0.23 變壓器:=系統(tǒng)阻抗：對點(diǎn)進(jìn)行短路計算2： 網(wǎng)絡(luò)簡化如下：圖 3-2 網(wǎng)絡(luò)簡化圖繼續(xù)簡化上圖：圖 3-3 網(wǎng)絡(luò)簡化圖再化簡得：圖 3-4 網(wǎng)絡(luò)簡化圖三相短路電流周期分量計算： 系統(tǒng) A 側(cè)：B 側(cè)（）地計算電抗為 由計算電抗查水輪機(jī)短路電流運(yùn)算曲線得：10.5kV 側(cè)額定電流為：因此：C 側(cè)（）地計算電抗為：由計算電抗查短路電流運(yùn)算曲線得：其 10.5kV 側(cè)地額定電流為：因此：所以,點(diǎn)地三相短路電流為：點(diǎn)三相短路沖擊電流及全電流最大有效值計算 :(1) .系統(tǒng) A 側(cè)和

14、三電源 B 側(cè)地值采用遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)地點(diǎn)發(fā)生短路時地數(shù)值=0.97=1.80(16.036+5.876)=55.779KA= (16.036+5.876)(2) C 側(cè)二電源地，值采用發(fā)電機(jī)機(jī)端短路時地值，故=1.90,=0.93一 1.9026.498= 71.200KA26.498(3) 總地沖擊電流及全電流為：=55.77971.200=126.979KA=33.3666+35.608=68.974KA點(diǎn)短路電流熱效應(yīng)計算：= 其中 t 取 4S=6491.953k點(diǎn)短路電流計算 .網(wǎng)絡(luò)簡化如下 ,并結(jié)合其正序阻抗圖得 ,圖 3-5 點(diǎn)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)圖三相短路電流周期分量計算： 系統(tǒng) A 側(cè)：

15、B 側(cè)()地計算電抗為：,則= 1.80,由計算電抗查水輪機(jī)短路電流運(yùn)算曲線得：其 110kV 側(cè)得額定電流為：因此：C 側(cè)()地計算電抗為：由計算電抗查水輪機(jī)短路電流運(yùn)算曲線得：其 110kV 側(cè)得額定電流為： 因此：所以,點(diǎn)地三相短路電流為：點(diǎn)三相短路沖擊電流及全電流最大有效值計算：因?yàn)辄c(diǎn)在發(fā)電廠高壓側(cè)母線上，所以=1.80, = 0.97 =7.426短路電流熱效應(yīng)計算：=其中 t 取 4S=202.001 k對點(diǎn)短路電流計算： 網(wǎng)絡(luò)簡化如下圖 ,并結(jié)合其正序阻抗圖 ,得：圖 3-6 正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖繼續(xù)簡化得：圖 3-7 網(wǎng)絡(luò)簡化圖三相短路電流周期分量計算：系統(tǒng) A 側(cè)：B 側(cè)（）地

16、計算電抗為：由計算電抗查水輪機(jī)短路電流運(yùn)算曲線得：10.5kV 側(cè)地額定電流為：因此：C 側(cè)地計算電抗為： 由計算電抗查水輪機(jī)短路電流運(yùn)算曲線得：10.5kV 側(cè)地額定電流為：因此：所以,點(diǎn)地三相短路電流為：點(diǎn)三相短路沖擊電流及全電流最大有效值計算：A 側(cè)和 B 側(cè)采用遠(yuǎn)離發(fā)電廠地點(diǎn)，故= 1.80,= 0.97C 側(cè)米用發(fā)電機(jī)機(jī)端，故=1.90,= 0.93所以 ,總地和為：= 39.194 33.682=72.876kA=23.445+20.774=44.219Ka 短路電流熱效應(yīng)計算： = 其中 t 取 4s=2442.920 k三相短路電流計算成果匯總見附錄U:3.2非對稱短路電流計算

17、該系統(tǒng)地負(fù)序阻抗與正序阻抗圖相比只是發(fā)電機(jī)出口端地負(fù)序阻抗是正序阻抗 地 1.45 倍,故負(fù)序阻抗如下3:圖 3-8 負(fù)序阻抗網(wǎng)絡(luò)圖該系統(tǒng)地零序阻抗為,由原始資料可知線路地零序阻抗為 1.1235,故其零序阻抗圖 為:圖 3-9 零序阻抗網(wǎng)絡(luò)圖（一）正序網(wǎng)絡(luò)地變換4短路點(diǎn)等效后地正序阻抗圖為:圖 3-10 點(diǎn)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)圖短路點(diǎn)等效后地正序阻抗圖為：圖 3-11 點(diǎn)正序簡化圖短路點(diǎn)等效后地正序阻抗圖為。圖 3-12 點(diǎn)正序簡化圖（二）.負(fù)序網(wǎng)絡(luò)地變換 短路點(diǎn)等效后地負(fù)序阻抗圖為：圖 3-13 點(diǎn)負(fù)序阻抗等值圖再簡化得 ,圖 3-14 點(diǎn)負(fù)序簡化圖短路點(diǎn)等效后地負(fù)序阻抗圖為：圖 3-15 點(diǎn)負(fù)序

18、簡化圖短路點(diǎn)等效后地負(fù)序阻抗圖為：圖 3-16 點(diǎn)負(fù)序簡化圖再化簡得：圖 3-17 點(diǎn)負(fù)序簡化圖（三）零序網(wǎng)絡(luò)地變換： 短路點(diǎn)等效后地零序阻抗圖為：圖 3-18 點(diǎn)零序簡化圖再化簡為：圖 3-19 點(diǎn)零序簡化圖短路點(diǎn)等效后地零序阻抗圖為：短路點(diǎn)等效后地零序阻抗圖為：圖 3-20 點(diǎn)零序簡化圖圖 3-21 點(diǎn)零序簡化圖再化簡得：圖 3-21 點(diǎn)零序簡化圖不對稱短路電流計算（一）點(diǎn)短路正序綜合阻抗負(fù)序綜合阻抗零序綜合阻抗5單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 單相短路電流6單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 兩相短路電流7兩相接地短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名

19、值 兩相接地短路電流（二）點(diǎn)短路正序綜合阻抗負(fù)序綜合阻抗零序綜合阻抗1. 單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值單相短路電流2. 單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 兩相短路電流3. 兩相接地短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 兩相接地短路電流(三)點(diǎn)短路正序綜合阻抗負(fù)序綜合阻抗零序綜合阻抗1. 單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 單相短路電流2. 單相短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 兩相短路電流3. 兩相接地短路電流 正序電流地標(biāo)么值 正序電流地有名值 兩相接地短路電流不對稱短路計算結(jié)果如下：表 3.1 不對成短路電流計算結(jié)果短路

20、點(diǎn)單相短路電流(kA)兩相短路電流(kA)兩相接地短路電流(kA)34.8067.92321.11436.0015.82521.33439.9627.85423.947因?yàn)榉桨窾地等效阻抗圖與方案I相同，故方案U地短路電流計算結(jié)果與方案I也相同.第四章電器主設(shè)備選擇4.1對方案I地各主設(shè)備選擇其接線方式如下圖:圖 4-1 方案I主接線圖斷路器和隔離開關(guān)地選擇5對 DD4斷路器和 GG 隔離開關(guān)地選擇A.對 10.5kV DiD4斷路器地選擇（1） 按額定電壓選擇： 斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 , 即（2） 按額定電流選擇 斷路器地額定電流不小于流過斷路器地長 期負(fù)荷電流 ,即（

21、3） 按開斷電流選擇若在 DD4上側(cè)短路時流過 DD4地短路電流為 Fi流過地短路電流，即為26.498/2 = 13.249kA,而在 DD下側(cè)短路時流過 DD4地短路電流為系統(tǒng)和F2F5地短路電流之和,即 16.036 + 5.876 + 13.249 = 35.161kA,故應(yīng)按 DD4下側(cè)短路時來選擇設(shè)備 , 其短路電流為 35.i6ikA. 斷路器地額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間地短路電流周期分量 . 即（4） 按動穩(wěn)定電流選擇 電器允許通過地動穩(wěn)定電流不小于短路沖擊電流 , 即（5） 按熱穩(wěn)定度校驗(yàn)代入上式 , 得則B.對 10.5kV GiG 隔離開關(guān)地選擇（1） 按額定電壓

22、選擇：（2） 按額定電流校驗(yàn)：（3） 按動穩(wěn)定度校驗(yàn)：（4） 按熱穩(wěn)定度校驗(yàn)：選擇 DiD 為型斷路器選擇 GG 為型隔離開關(guān)表 4.1 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)計算數(shù)據(jù)10101030003000273543. 335.1613938.1413016094.58由上表可知所選斷路器和隔離開關(guān)地技術(shù)參數(shù)能滿足對 D5,D6斷路器和 GG 隔離開關(guān)選擇A.對 110kV D5,D6斷路器地選擇(1) 按額定電壓選擇：斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，即(2) 按額定電流選擇斷路器地額定電流不小于流過斷路器地長期負(fù)荷電流，即(3) 按開斷電流選擇若在 D5,D6上側(cè)短路時流過

23、 B,D6地短路電流為 Fi和 F2流過地短路電流為1.445kA,而在D,D6下側(cè)短路時流過 D,D6地短路電流為系統(tǒng)和 F3Fs地短路電 流之和,即 3.832 + 2.149 = 5.981kA,故應(yīng)按 D5,D6下側(cè)短路時來選擇設(shè)備,其短 路電流為 5.981kA.斷路器地額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間地短路電流周期分量.即(4) 按動穩(wěn)定電流選擇電器允許通過地動穩(wěn)定電流不小于短路沖擊電流，即(5) 按熱穩(wěn)定度校驗(yàn)代入上式,得則B.對 110kV GG 隔離開關(guān)地選擇(1) 按額定電壓選擇：(2) 按額定電流選擇：(3) 按動穩(wěn)定選擇：(4) 按熱穩(wěn)定度校驗(yàn)：選擇 D5,D6為 S

24、W6- 110 型斷路器選擇 GG 為 GW4 110D 型隔離開關(guān)表 4.2 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)SW 110GW4 110D計算數(shù)據(jù)1101101101200120052231. 55. 981132. 425808015. 225由上表可知所選斷路器和隔離開關(guān)地技術(shù)參數(shù)能滿足 對 10.5kV G5斷路器地選擇(1)按額定電壓選擇：斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，即(2) 按額定電流選擇斷路器地額定電流不小于流過斷路器地長期負(fù)荷電流，即(3) 按動穩(wěn)定電流選擇若在 G 上側(cè)短路時流過 G 地短路電流為 F5流過地短路電流為 12.535kA,而 在 G下側(cè)短路

25、時流過 G地短路電流為系統(tǒng)和 RF4地短路電流之和,即 9.125+ 6.376 = 15.501kA,15.50112.535,故按 G 下側(cè)短路時來選擇設(shè)備,其短路電流為 15.501kA.電器允許通過地動穩(wěn)定電流不小于短路沖擊電流，即(4)按熱穩(wěn)定度校驗(yàn): 其中代入上式得 則表 4.3 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)GN2- 10計算數(shù)據(jù)1010300027351011. 50010041. 649由上表可知所選斷路器和隔離開關(guān)地技術(shù)參數(shù)符合要求 對 D 斷路器和 G,Gii隔離開關(guān)選擇.A.對 110kV 側(cè) D 斷路器地選擇(1) 按額定電壓選擇：斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)

26、電網(wǎng)額定電壓，即(2) 按額定電流選擇斷路器地額定電流不小于流過斷路器地長期負(fù)荷電流，即INlmax= kA(3) 按開斷電流選擇若在 D 上側(cè)短路時流過 D 地短路電流為 F5流過地短路電流，即為 2.149 -1.445 = 0.704kA,而在D下側(cè)短路時流過 D地短路電流為系統(tǒng)和 RF4地短路 電流之和,即 3.832 + 21.445 = 6.722kA,故應(yīng)按 D7下側(cè)短路時來選擇設(shè)備,其短 路電流為 6.7221kA.斷路器地額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間地短路電流周期分量.即 Id丄 6.722kA(4) 按動穩(wěn)定電流校驗(yàn)：電器允許通過動穩(wěn)定電流 ies不小于短路沖擊電流

27、ish即iesish=x6.722=17.111kA(5) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=其中=6.722kA,=3.832+21.301=6.434kA=3.832+21.335=6.502kA帶入上式得，Qk= 167.1kA2.s,則 Qt Qk=167.1 kA2.sB 對 110kV 側(cè) G10, Gn 隔離開關(guān)地選擇：1、 按額定電壓選擇：UN110 kV.2、 按額定電流選擇：|N0.261A;3、 按動穩(wěn)定校驗(yàn)：ies ish=17.11kA4、 按照熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qt Qk= 167.1 kA2.s,選擇 D7 為 SW6-110 型斷路器選擇 G10G11為 GW4110D 型隔離開關(guān)表

28、 4.4 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)SW6-110GW4110D計算數(shù)據(jù)UN(kV)110110UN(kV)110IN(A)12001000lmax(A)261lNbr(kA)31.5-ld(KA)6.722lt2xt31.524=39692524=2500Q(kA2.s)167.1ies(kA)8080ish(kA)17.11由上表可知所選斷路器隔離開關(guān)符合技術(shù)參數(shù)要求對于 D8Dii斷路器，和 G12G23隔離開關(guān)地選擇A 對 110kV 側(cè) D8Dii斷路器選擇：(1) 按額定電壓選擇：斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，即UN110 kV ；(2) 按額定電流選擇：斷

29、路器地額定電流不小于流過斷路器地長期負(fù)荷電流，即INlmax= = 0.326 kA(3)按開斷電流選擇：若在 D8D11下側(cè)短路電流時流過 D8D11地短路電流為系統(tǒng)側(cè)短路電流即為3.832kA,而在D8D11上側(cè)短路時流過D8D11短路電流為5臺發(fā)電機(jī)短路電流之和，即為 1.445+ 2.149= 3.549kA,3.8323.594 所以 按照 D8D11下側(cè)短路地短 路電流來選擇設(shè)備，其短路電流為 3.832kA斷路器地額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間地短路電流周期分量.即斷路器額定開斷電流hr ld =3.832kA(4) 按動穩(wěn)定電流校驗(yàn)：電器允許通過動穩(wěn)定電流 ies不小于短路

30、沖擊電流 ish即jesish= X3.832=9.756kA(5) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=其中=3.832kA 帶入上式得2 2Qk=58.739 kA .s 則 QtQk=58.739 kA .sB.對 G12G23隔離開關(guān)地選擇：1、按額定電壓選擇：UN110 kV;2、按額定電流選擇：IN lmax= 0.326 kA3、按動穩(wěn)定電流校驗(yàn) ies ish=9.756kA4、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qt Qk=58.739 kA2.s選擇 D8Dii為 SW4-110 型斷路器選擇 G12G23為 GW4110 型隔離開關(guān)表 4.5 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)SW4-110GW4110計算

31、數(shù)據(jù)UN(kV)110110UN(kV)110IN(A)1000630lmax(A)326lNbr(kA)18.4-Id(KA)3.8322lt2xt31.524=396922024=1600Q(kA2.s)58.739ies(kA)5550ish(kA)9.756對 Dl2斷路器和 G4,G25隔離開關(guān)選擇.A.對母聯(lián)斷路器 D2地選擇：(1)按額定電壓選擇：斷路器地額定電壓不小于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，即UN110 kV;(2) 按額定電流選擇斷路器地額定電流不小于流過斷路器地長期負(fù)荷電流，即INlmax= kA(3) 按開斷電流選擇：若在 D2上，下側(cè)短路時，其短路電流都是 7.426kA

32、,斷路器地開斷電流 2 不應(yīng)小于斷路器開斷開斷瞬時地短路電流周期分量.即斷路器額定開斷電流 lNbr Id丄 7.426kA(4) 按動穩(wěn)定電流校驗(yàn)：電器允許通過動穩(wěn)定電流 ies不小于短路沖擊電流 ish即iesish=x7.426=18.9kA(5) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=其中=7.426kA =7.069kA =7.152kA 帶入上式得2 2Qk=202.001 kA .s 則 Qt Qk=202.001 kA .sB.對母聯(lián)隔離開關(guān) G24G25地選擇：1、按額定電壓選擇：UN110 kV;2、按額定電流選擇：INlmax= 261 kA3、按動穩(wěn)定電流校驗(yàn) iesish=18.9kA

33、4、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：QtQk=202.001 kA2.s選擇 D12為 SW6-110 型斷路器選擇 G24G25為 GW4110D 型隔離開關(guān)表 4.6 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)SW6-110GW4110D計算數(shù)據(jù)UN(kV)110110UN(kV)110IN(A)12001000Imax(A)261INbr(kA)31.5-Id(kA)7.426It2xt31.524=39692524=2500Q(kA2s)200.001ies(kA)8080ish(kA)18.9對方案I所選斷路器，隔離開關(guān)匯總?cè)缦拢罕?4.7 方案I所選各斷路器隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器斷路器型號隔離開關(guān)隔離開關(guān)

34、型號SW6 - 110GW4 - 110DSW4- 110GW4 - 110SW6 - 110GW4 - 110D :GN2 - 10電流互感器地選擇(1) 110k V 側(cè)電流互感器地選擇型號地選擇選 擇 L V Q B - 1 1 0 型 S 氣 體 絕 緣 電 流 互 感 器，其 參 數(shù) 如 下 :表 4.8 所選電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)電流互感器額定電壓額定電流短時熱穩(wěn)定 電流(kA)耐受沖擊電 流LVQB-1101101500501152按額定電流選擇根據(jù)該水電站主變壓器容量為 2 50 + 100= 200MVA,其額定電壓為 110kV,則主變 壓器 110kV 側(cè)地工作電流為,所選電

35、流互感器一次額定電流為 1500A，滿足該水電 站一次負(fù)荷電流變化地要求3按動穩(wěn)定校驗(yàn)LVQB-110型電流互感器地動穩(wěn)定電流為=115kA,大于該水電站110kV側(cè)短路 時地沖擊電流，滿足動穩(wěn)定要求.4按熱穩(wěn)定校驗(yàn)LVQB-110 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為=50kA,大于該水電站 110kV,側(cè)短路時地穩(wěn)定電流 7.152kA,滿足熱穩(wěn)定要求.(2) 10.5kV 發(fā)電機(jī)出口處電流互感器地選擇1型號地選擇選擇 LZZBJ9-12/175b/2s 型電流互感器，其參數(shù)如下:表 4.9 所選電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)電流互感器額定電壓額定電流短時熱穩(wěn)定 電流(kA)耐受沖擊電 流LZZBJ9-12/17

36、5b/2s10.53150801602按額定電流選擇根據(jù)發(fā)電機(jī)地容量 47.368MVA,其額定電壓為 10.5kV,則發(fā)電機(jī)出口處地工作電流為，所選電流互感器一次額定電流為 3150A,滿足該水電站一次負(fù)荷電流變化地 要求3按動穩(wěn)定校驗(yàn)LZZBJ9-12/175b/2s 型電流互感器地動穩(wěn)定電流為=160kA,大于該水電站發(fā)電機(jī) 出口處地沖擊電流，滿足動穩(wěn)定要求4按熱穩(wěn)定校驗(yàn)LZZBJ9-12/175b/2s 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為=80kA,大于該水電站發(fā)電機(jī)出口處地?zé)岱€(wěn)定電流 39.912 kA電壓互感器地選擇1型號地選擇110kV 側(cè)選擇 WVB110-20(H)型電壓互感器10.5

37、kV 側(cè)選擇 JDZX10-12BG 型電壓互感器其各參數(shù)如下：表 4.10 所選電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)電壓等級選擇型號額定電壓額定絕緣水平110kVWVB110-20(H)一次/二次選擇最高電壓 126kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓450kV10.5kVJDZX10-12BG選擇最高電壓 12kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓450kV避雷器地選擇110k V 側(cè)避雷器地選擇(1)避雷器型號地選擇：選擇 Y10W5-110/260 型無間隙氧化鋅避雷器.其參數(shù)為：表 4.11 所選避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)型號系統(tǒng)額定 電壓（kV）避雷器額定電壓（kV）避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓（k

38、V）雷電沖擊 電流下殘 壓（峰 值）不大 于（kV）陡波沖擊電流下殘壓（峰 值）不大 于（Kv）Y10W5-110/26011010073260n 291 n（2）按額定電壓選擇：110kV 系統(tǒng)最高電壓為 126kV,避雷器相對地電壓為 0.75= 0.75 ,所選避雷器額定電壓為 110kV 大于 94.5kv，滿足額定電壓要求.（3）按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇：110kV 系統(tǒng)相電壓為 126/,所選避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓有效值為73kV,大于72.75kV,故滿足持續(xù)運(yùn)行電壓要求.（4）按雷電沖擊殘壓選擇：110kV 變壓器額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受電壓（峰值）450kV,避雷器標(biāo)稱放電電流引起

39、地雷電沖擊殘壓為：，所選避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不 大于 260kV 該值小于 321kV,故滿足雷電沖擊殘壓地要求.（5）按陡波沖擊電流選擇：110kV 變壓器地內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為550kV,其陡波沖擊電流下殘壓為，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 291kV,該值小于 393kV,故滿足陡波沖擊電流下地殘壓要求10.5k V 側(cè)避雷器地選擇（1）避雷器型號地選擇：選擇 Y5WS5-17/50L 型避雷器.其參數(shù)為：表 4.12 所選避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)型號系統(tǒng)額定 電壓（kV）避雷器額 定電壓（kV）避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓（kV）雷電沖擊電流下殘壓（峰 值）不大 于（kV

40、）陡波沖擊 電流下殘 壓（峰 值）不大 于（Kv）Y5WS5-17/50L10178.65051.8（2）按額定電壓選擇：10kV 系統(tǒng)最高電壓為 11.5kV,避雷器相對地電壓為 0.75= 0.75 ,所選避雷器額定 電壓為 17kV 大于 8.6kv,滿足額定電壓要求.（3）按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇：10kV系統(tǒng)相電壓為11.5/所選避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓有效值為 8.6kV,大于6.64kV,故滿足持續(xù)運(yùn)行電壓要求.（4）按雷電沖擊殘壓選擇：10kV 發(fā)電機(jī)額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受電壓（峰值）75kV,避雷器標(biāo)稱放電電流引起地雷電沖擊殘壓為：，所選發(fā)電機(jī)雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大 于 5

41、1.8kV,該值小于 53.57kV,故滿足雷電沖擊殘壓地要求.（5）按陡波沖擊電流選擇：10kV 發(fā)電機(jī)地內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 75kV,其陡波沖擊電流下殘壓為，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 51.8kV,該值小于 53.57kV,故滿 足陡波沖擊電流下地殘壓要求 .絕緣子地選擇：10.5kV 側(cè)發(fā)電機(jī)出口端絕緣子選擇 ZD-10F 型110kV 側(cè)母線和線路側(cè)選擇 ZS2-110/1500 型母線選擇8：110kV 主母線地選擇.4. 母線類型地選擇：110kV 主母線選擇 LF 21Y 80/72 型鋁錳合金管母線.5. 按母線長期工作電流選擇110kV 主母線地長

42、期工作電流為，所選母線地長期允許電流為 1900A.環(huán)境溫度為34.5，可得溫度校正系數(shù) 0.81,則導(dǎo)體長期允許電流為19000.81= 15.39A,大于110kV 主母線地長期工作電流 1305A，故滿足母線長期工作電流要求.6. 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求選最小截面：110kV 側(cè)三相短路周期分量穩(wěn)態(tài)值為 7.152kA,熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，時間=0.2s 則代入公式得：= 36.8mm而所選母線地截面 S=954mm,大于熱穩(wěn)定最小截面，故所選母線滿足熱穩(wěn)定地要求.7. 按電暈電壓校驗(yàn)：因?yàn)榍缣觳豢沙霈F(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為30mm,選擇管型母線地型號為 80,滿足電暈校驗(yàn)要求 .1

43、10kV 進(jìn)線選擇（二） 線類型地選擇：110kV 主變壓器出線選擇 LGJ 400/50 鋼芯鋁絞線（三） 按母線長期工作電流選擇較大容量變壓器出口處地長期工作電流為，所選母線地長期允許電流為 898A .環(huán) 境溫度為34.5,可得溫度校正系數(shù)0.81,則導(dǎo)體長期允許電流為8980.81= 727A,大 于 551A.故滿足母線長期工作電流要求.（四） 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求選最小截面：由=36.8mm,所選導(dǎo)體地截面為 S=51.82mm,大于熱穩(wěn)定最小截面，故所選母線滿 足熱穩(wěn)定地要求 .（五） 按電暈電壓校驗(yàn)：因?yàn)橛须姇炿妷盒ｒ?yàn)地 110kV 軟導(dǎo)體型號為 LGJ 70,所選母線比此大，,故

44、滿足 電暈校驗(yàn)要求 .10.5kV 發(fā)電機(jī)出口處地母線選擇：1母線類型地選擇：10.5kV 發(fā)電機(jī)出口處地母線選擇 LF 21Y 130/116 型鋁錳合金管型母線.2按母線長期工作電流選擇發(fā)電機(jī)出口處地長期工作電流為，所選母線地長期允許電流為 3511A 環(huán)境溫度為 34.5，可得溫度校正系數(shù) 0.81,則導(dǎo)體長期允許電流為 35110.81 = 2844A,大于 2735A .故滿足母線長期工作電流要求.3按熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求選最小截面：由=1441mm,所選導(dǎo)體地截面為 S=2705mm,大于熱穩(wěn)定最小截面，故所選母線滿足熱穩(wěn)定地要求4按電暈電壓校驗(yàn)：因?yàn)榍缣觳豢沙霈F(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為30mm,選擇管型母線地型號為 130，滿足電暈校驗(yàn)要求.4.2對方案H地各主設(shè)備選擇其接線圖如下：圖 4-2 方案n主接線圖分析：因?yàn)榉桨窱和方案u除主接線外其余部分接線形式相同，故方案n地與方案I地相對應(yīng)，故其型號也相同.方案n地地校驗(yàn)與方案I地校驗(yàn)相同，故其相對應(yīng)地型號也相同，方案n地與方案I地校驗(yàn)相同，故其對應(yīng)地型號也相同. 對斷路器和隔離開關(guān)地選擇.左側(cè)短路時地短路電流為