火電電氣設備

1、2×200MW火力發(fā)電廠電氣一次部分設計Design of 2x200MW Thermal Power Plant Primary System學生學號： 120218155 學生姓名： 解奮杰 專業(yè)班級： 12火電班 指導教師： 張浪平 起止日期： 1月5日至1月16日 前 言電能是能源的一種，電力已成為工農(nóng)業(yè)不可缺少的動力，電能的開發(fā)和應用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的光輝成就。隨著科學技術的發(fā)展，用電客戶對供電性能要求也日益提高，供電可靠性成為電能的重要指標。在此次設計中，本著可靠、安全、經(jīng)濟靈活的原則，認真執(zhí)行國家現(xiàn)有的方針政策、技術規(guī)范的

2、規(guī)定。 火電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，也直接影響電力系統(tǒng)的安全與運行，火力發(fā)電是利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時生產(chǎn)的熱能來加熱水，使水變成高溫高壓、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推汽輪機轉動，最后汽輪機轉動所產(chǎn)生的機械能推動線圈在磁場中轉動從而產(chǎn)生電勢差，將機械能轉換為電能。該文主要完成了電氣主接線的方案設計及其經(jīng)濟分析，主要電器設備的選擇，包括變壓器的容量計算、發(fā)電廠的短路計算。關鍵詞：汽輪機、發(fā)電廠、電器主接線、電器設備 目 錄 前 言第一章 緒論 1.1火力發(fā)電歷程 1.2我國的電源結構 1.3煤電在我國發(fā)展中的地位第二章 火力發(fā)電廠電氣主接線的確定與選擇 2.1概述 2.1.1電

3、氣主接線的重要性 2.1.2電氣主接線設計依據(jù) 2.1.3電氣主接線的設計原則 2.2.4 220kV電壓等級常用接線方式 2.2電氣主接線的選擇 2.2.1主接線的方案設計 方案一 方案二 2.2.2 方案的比較與選擇 2.3變壓器的選擇 2.3.1主變壓器的選擇原則 2.3.2主變壓器的選型 2.3.3主變壓器容量選擇與確定第三章 短路電流的計算 3.1短路計算的目的. 3.2短路計算的一般規(guī)定. 3.3短路的種類 3.4短路計算的的過程.第四章 主要電氣設備的選擇與校驗 4.1電氣設備的選擇原則. 4.2斷路器和隔離開關的選擇 4.3電流互感器的選擇 4.4電壓互感器的選擇 4.5熔斷器

4、的選擇 4.6導體的選擇與校驗4.7避雷器的選擇4.8母線的選擇電氣主接線圖參考文獻總結及體會第一章 緒論電能是經(jīng)濟發(fā)展最重要的一種能源，可以方便、高效的轉換成其他能源形式。由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心?；鹆Πl(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對不可再生資源的影響。雖然現(xiàn)在我國正在努力發(fā)展水電、核電、太陽能發(fā)電等，但火電仍占大部分電力市場。近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟發(fā)

5、展，但火電技術必須不斷提高發(fā)展，才能適應和諧社會發(fā)展的要求。*1.1火力發(fā)電歷程 1949年我國的裝機容量和發(fā)電量分別為185萬kw·h和43億kw·h，居世界第25位和21位，到1978年增加至5712萬kw和2566億kw·h,裝機容量和發(fā)電量分別躍居世界第8位和第7位。至1987年裝機總容量達1億kw，1988年以來連續(xù)12年每年新增大中型發(fā)電機組，裝機容量達1000萬kw以上。1995年全國發(fā)電裝機容量突破2億kw，1999年底全國裝機容量達2.99億kw,發(fā)電量達12331億kw·h。自1996年以來，我國發(fā)電裝機容量和發(fā)電量一直位居世界第2位

6、。*1.2我國的能源結構雖然我國火電、水電裝機容量每年都在增長，但1985年以后火電增長的速度明顯加快，多在8%以上，最快的1988年為13.9%?；痣姲l(fā)電量增長與裝機容量增長基本匹配。*1.3煤電在我國發(fā)展中的地位長期以來，我國一次能源結構中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源總消耗量的75%左右，預計今后相當長的時期內(nèi)，以煤炭為主要能源的格局不會改變。在煤炭消費總量中，2000年50%以煤炭用于發(fā)電，這一指標遠遠落后于世界某些發(fā)達國家水平。提高煤炭轉換成電能的比例和電力在終端能源中的比例是一項長期而重要的任務。第二章 火力發(fā)電廠電氣主接線的確*2.1概述 牽引變電所的電氣主接線指的是由隔離

7、開關、互感器、避雷器、斷路器、主變壓器、母線、電力電纜、等高壓一次電氣設備，按工作要求順序連接構成的接受和分配電能的牽引變電所內(nèi)部的電氣主電路。他反應了牽引變電所的基本結構和性能，在運行中表明電能的輸送和分配關系、一次設備的運行方式，是實際運行操作的依據(jù)。2.1.1電氣主接線的重要性 電氣主接線圖示電氣運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，因此電氣運行人員必須熟悉本電廠電氣主接線，了解電路中各種電氣設備用途、性能及維護、檢察項目和運行的步驟。其次，電氣主接線表明了發(fā)電機、變壓器、斷路器和線路等電氣設備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運行方式。電氣主接線直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的

8、布置、繼電保護和自動裝置的確定。由于電能生產(chǎn)的特點是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線的好壞，直接關系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。2.1.2電氣主接線的設計依據(jù) （1）對于一級負荷必須有兩個獨立電源供電，切當任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。（2）對于二級負荷一般要有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負荷的供電。 （3）對于三級負荷一般只需要一個電源供電。2.1.3電氣主接線的設計原則 電氣主接線的設計原則是：滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。（1） 可靠性：衡量可靠的標準，一般是

9、根據(jù)主接線型式機主要設備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出的“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運的持續(xù)時間期望值等指標，對幾種主接線型式中擇優(yōu)。（2） 靈活性：是指在調度時，可以靈活的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路等；在 檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備；在擴建時，可以容易的從初期接線擴建到最終接線。（3） 經(jīng)濟性：主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器等一次設備，要是控制、保護不過于復雜，要能限制短路電流，以便于選擇廉價的電氣設備或輕型電器，做到投資較小。2.2.4 220kV電壓等級常用接線方式表2-1 220kV電壓級常用接線方式及適用范圍電壓接線方式適用

10、范圍220雙母線或單母線采用SF6全封閉組合電器時，不設旁路措施；采用SF6斷路器時，不宜設旁路措施；采用少油斷路器出線在4回及以上時，采用帶專用旁母斷路器的旁路母線雙母線分段安裝200MW及以下機組，電廠容量在800MW及以上，進出線1014回；采用雙母線雙分段配置困難的配電裝置雙母線雙分段安裝200MW及以下機組，電廠容量在1000MW及以上，進出線15回及以上*2.2電氣主接線的選擇 2.2.1電氣主接線的設計 發(fā)電廠的主接線的基本環(huán)節(jié)是電源(發(fā)電機或變壓器)和引出線。母線（又稱匯流母線）是中間環(huán)節(jié)，它起著匯總和分配電能的作用。由于多數(shù)情況下引出線數(shù)目要比電源數(shù)目多好幾倍，還可以使接線簡

11、單明了和運行方便。 方案一：方案二 2.2.2方案比較與選擇 方案一 優(yōu)點：供電可靠，調度方式比較靈活，擴建方便，便于實驗。 缺點：由于220KV電壓等級容量大，停電影響范圍廣，雙母線接線方式有一定局限性，而且操作較復雜，對運行人員要求高。方案二 優(yōu)點：增加供電可靠性，運行操作方便，避免檢修斷路器時造成停電，不影響雙母線的正常運行。 缺點：多裝了一臺斷路器，增加了投資和占地面積，斷路器整定復雜，容易造成誤操作。 綜合考慮其供電可靠性與經(jīng)濟性，又方便調度運行等，同時又考慮到現(xiàn)時斷路器的運行性能已相當穩(wěn)定可靠，為節(jié)約用地，操作方便，我認為使用雙母線接線方式，因此就選用方案一。*2.3變壓器的選擇

12、2.3.1主變壓器的選擇原則 在各種電壓等級的變電站中,變壓器是主要電氣設備之一,其擔負著變換網(wǎng)絡電壓,進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證.因此,在確保安全可靠供電的基礎上,確定變壓器的經(jīng)濟容量,提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟運行素質將具有明顯的經(jīng)濟意義變壓器的選擇應符合:a）GB/T 17468電力變壓器選用導則、GB 1094.1電力變壓器 第一部分：總則、GB 1094.2電力變壓器 第二部分：溫升和GB 1094.5電力變壓器 第五部分：承受短路的能力的要求。 b）變壓器的參數(shù)應符合:GB/T 6451三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求的規(guī)定。 c）變

13、壓器的負載能力應符合:GB/T 15164油浸式電力變壓器負載導則的要求。 d）變壓器的絕緣水平應符合:GB 1094.3電力變壓器 第三部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空間間隙和GB 311.1高壓輸變電設備的絕緣配合的規(guī)定。e）自耦變壓器中性點絕緣水平按經(jīng)小電抗接地考慮。f）與GIS或HGIS裝置連接的變壓器，宜對快速暫態(tài)過電壓（VFTO）的威脅加以校核。2.3.2主變壓器的選型主變壓器在電氣設備投資中所占比例較大，同時與之相適應的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大。因此，主變壓器的選擇對發(fā)電廠、變電所的技術性影響很大。1.相數(shù)的選擇(a)當不受運輸條件限制時，在330K

14、V及以下的發(fā)電廠均應選用三相變壓器。(b)當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時，宜經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺半容量三相變壓器或單相變壓器組。對于單機容量為300MW、并直接升壓到500KV的，宜選用三相變壓器。2.變壓器均為單元接線形式，單元接線時變壓器容量應按發(fā)電機的額度容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10%的裕度來確定。 （2-1）式中發(fā)電機容量，為200MW； 通過主變的容量；廠用電，為8%； 發(fā)電機的額定功率，為0.87。發(fā)電機的額定容量為200MW，扣除廠用電后經(jīng)過變壓器的容量為：選定三相風冷自然循環(huán)雙繞組無勵磁調壓變壓器，型號為：。 2.3.3主變壓器容量選擇與確

15、定 火電廠變壓器容量的選擇和校驗應符合下列原則:1）滿足在各種運行方式下，可能出現(xiàn)的最大負荷。2）一臺廠用電變壓器計劃檢修或故障時，其余廠用電變壓器應能擔負I、類廠用電負荷或短時擔負廠用電最大負荷。但可不考慮一臺廠用電變壓器計劃檢修時另一臺廠用電變壓器故障或兩臺廠用電變壓器同時故障的情況。3）保證需要自啟動的電動機在故障消除后電動機啟動時所連接的廠用電母線電壓不低于額定電壓的60%-65%。4）裝設兩臺互為備用的廠用電電源變壓器時，每臺廠用電變壓器的額定容量應滿足所有I、n類負荷或短時滿足廠用電最大負荷的需要。5）裝設三臺廠用電電源變壓器互為備用或其中一臺為明備用時，計及負荷分配不均勻等情況，

16、每臺的額定容量宜為廠用電最大負荷的50%-60%。6）裝設蘭臺以上廠用電電源變壓器時，應按其接線的運行方式及所連接的負荷分析確定。7）廠用電配電變壓器容量選擇應滿足所連接的最大負荷需要。8）廠用電變壓器不宜采用強迫風冷時持續(xù)輸出容量作為額定容量選擇的依據(jù)，但對不經(jīng)常運行或經(jīng)常短時運行的廠用電配電變壓器應充分利用其過負荷能第三章 短路電流計算*3.1短路計算的目的在發(fā)電廠和變電所電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的的主要有以下幾個方面： a）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進行必要的短路電流計算。 b）在選擇電氣設

17、備時，為了保證設備在正常運行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進行全面校驗。 c）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線相間和相對地安全距離。 d）在選擇繼電保護方式和進行整定計算，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 e）接地裝置的設計，也需用短路電流。 *3.2短路計算的一般規(guī)則1、基本假定： 1）正常工作時，三項系統(tǒng)對稱運行 2）所有電流的電功勢相位角相同 3）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 5）不考慮短路點的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計 6）不考慮短路點的電流阻抗和變壓器

18、的勵磁電流 7）元件的技術參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調整范圍 8）輸電線路的電容略去不計 2、一般規(guī)定 1）驗算導體的電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景的發(fā)展計劃。 2）選擇導體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流影響。 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大地點 4）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。*3.3短路的種類三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相

19、接地短路。三相短路是對稱短路，此時三相電流和電壓同正常情況一樣，即仍然是對稱的。只是線路中電流增大、電壓降低而已，而電流和電壓之間的相位差一般也較正常工作情況時大。除了三相短路之外，其它類型的短路皆為不對稱短路，此時三相所處的情況不同，各相電流、電壓數(shù)值不等，其間相角也不相同。運行經(jīng)驗表明：在中性點直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的6570；兩相短路約占115；兩相接地短路約占1020；三相短路約占5。*3.4短路計算的條件1、考慮短路點的電弧阻抗和變壓器勵磁電流。2、元件的計算數(shù)據(jù)取額定值。3、輸電線路的電容略去不計。4、除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低電壓的短路電流外

20、，元件的 電阻略去不計。*3.5短路計算的步驟 第四章 主要電氣設備的選擇與校驗*4.1電氣設備的選擇原則 1按正常工作選擇a) 類型和型式的選擇。根據(jù)設備的安裝地點，使用條件等因素，確定選擇戶內(nèi)和戶外。b) 額定電壓，按電氣設備和載流導體的額定電壓不小于裝設地點的電網(wǎng)額定電壓選擇。c) 額定電流。額定電流或載流導體的長期允許電流，不小于裝設回電路的最大持續(xù)工作電流。2按短路狀態(tài)校驗 當電氣設備和載流導體通過短路電流時，會同時產(chǎn)生電動和發(fā)熱兩種效應。一方面使電氣設備和載流導體受到很大的電動力的作用，同時又使溫度急速升高，使電氣設備和載流導體的絕緣受到損壞，在進行電氣設備和載流導體選擇時必須對短

21、路電流進行電動力和發(fā)熱計算，以校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。*4.2斷路器和隔離開關的選擇斷路器的選擇，除滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮到要便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)濟技術方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在10KV220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當少油斷路器不能滿足要求時，可以選用SF6斷路器。a）斷路器選擇的具體技術條件如下： 1）額定電壓校驗：Ug（電網(wǎng)工作電壓）Un。2）Ig.max(最大持續(xù)工作電流) In。3）開斷電流（或開斷容量）：IdtIbr。其中：Idt斷路器開斷時間t秒時的斷路電流周期分量注：斷路器的實際開短時間t，為繼電保護動作時間與斷路器

22、固有分閘時間之和。4）動穩(wěn)定： ich Imax其中，ich三項短路電流沖擊值. Imax斷路器極限通過電流峰值5）熱穩(wěn)定I2tdzIt2t其中：I穩(wěn)態(tài)三項短路電流 tdz短路電流發(fā)熱等值時間 It斷路器t秒熱穩(wěn)定電流1動穩(wěn)定校驗高壓斷路器的額定峰值耐受電流應不小于三相短路時通過斷路器的短路沖擊電流幅值，即 2 熱穩(wěn)定校驗高壓斷路器的額定短時耐受熱量應不小于短路期內(nèi)短路電流熱效應，即 根據(jù)上述條件，選擇220KV側高壓斷路器型號為LW7-220六氟化硫斷路器，具體參數(shù)如下表所示：表7.1 六氟化硫斷路器參數(shù)表型 號LW7220額定電流（A）3150額定電壓（KV）220最高工作電壓（KV）25

23、2額定開斷電流（KA）40額定關合電流（KA）100動穩(wěn)定電流（KA）100熱穩(wěn)定電流（KA）4S40固有合閘時間（S）0.15分閘時間（S）0.04斷路器銘牌的選定：根據(jù)計算可選斷路器的銘牌為：型 號：LW7220查電氣設備手冊可知道斷路器符號的規(guī)定：L W 7 220 L 六氟化硫 W 戶外 7 設計序號 220 額定電壓 校驗：額定電壓：=220KV=220KV額定電流：=3150A=1897.8A開斷電流：=40KA=20.92KA關合電流：=100KA=53.3KA動穩(wěn)定校驗：=100KA=53.3KA熱穩(wěn)定校驗：（） =1368.03根據(jù)已知條件與所求得的數(shù)據(jù)作表進行比較：表7.2

24、數(shù)據(jù)對照表計算數(shù)據(jù)LW7220220KV220KV1897.8A3150A20.95KA40KA53.3KA100KA53.3KA100KA1368.036400 經(jīng)比較，所選擇的220KV側高壓斷路器型號LW7-220六氟化硫斷路器符合要     b）220kv側斷路器和隔離開關的選擇1 主變220kv側流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：Imax=2375A 查發(fā)電廠電氣部分，選用SW6-220/1200型少油斷路器。其固有分閘時間為0.04S，設繼電保護時間為2S，則tdz=2.04S>1S，具體參數(shù)如下：額定電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)極

25、限通過電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時間(s)固有分閘時間(s)最大有效4S220120014.436.814.40.20.05而隔離開關按額定電壓和額定電流選擇GW4-220D/1000-80型其中，Un=220KV，In=1000A，熱穩(wěn)定電流：It=23.7KA。2）熱穩(wěn)定校驗：應滿足 It2tQt下表列出斷路器及隔離開關選擇計算結果及相關技術參數(shù)進行比較SW6-220/1200GW4-220D/1000-80Ug(KV)220Un220Un220Ig.max(A)496.01In1200In1000I”(A)2.305Ikd21Ikd23.7Ich(A)3.504Imax55Ima

26、x80由表可知，所選斷路器和隔離開關各項均滿足要求。2、 220KV母聯(lián)斷路器及隔離開關的最大工作條件與變高220KV側應滿足相同的要求，故選用相同設備。即選用SW6-220/120型少油斷路器和GW4-220D/1000-80型隔離開關。3、 220KV出線出線回路設備應按最大負荷進行考慮選擇，而在本設計用220KV出線的最大負荷為： 2x200=400MW所以流過斷路器的工作電流最大時為系統(tǒng)全部出力通過一回220KV送入系統(tǒng)時： Imax=1052A查發(fā)電廠電氣部分選用SW6-220/1200型斷路器，其固有分閘時間為0.04S,設備保護時間為3S，則tdz=3+0.04=3.04s>

27、;1s，隔離開關選擇GW4-220D/600-50型。SW6-220/1200GW4-220D/1000-80Ug(KV)220Un220Un220Ig.max(A)396.81In1200In600I”(A)2.305Ikd21Ikd15.8Ich(A)3.504Imax55Imax50Ish5.878Ies55Ies50從表中可知，SW6-220/1200與GW4-220D/600-50均滿足要求。*4.3電流互感器的選擇 為了滿足測量和保護裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設有電流互感器。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接

28、接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置。對于保護用電流互感器的裝設地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設置。為了防止支持式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側。為了電流互感器選擇的一般規(guī)定：（a）、電流互感器應按以下技術條件選擇和校驗：一次回路電壓、一次回路電流、二次負荷、二次電流、準確度等級、繼電保護及測量要求、動穩(wěn)定系數(shù)、熱穩(wěn)定系數(shù)。（b）、35KV以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立電流互感器，在有條件時，應采用套管式互感器。（c）、當繼電保護裝置有特殊要求時，應采用專用的電流互感器，如系

29、統(tǒng)繼電保護中的快速保護應采用暫態(tài)特性好的互感器。（d）、電力變壓器中性點的電流互感器的一次額定電流應大于變壓器允許的不平衡電流，一般可按變壓器額定電流的30%選取。安裝在放電間隙回路中的電流互感器，一次額定電流可按100A選擇。動穩(wěn)定倍數(shù)應按單相短路時流經(jīng)本變壓器中性點的短路電流校驗。為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機的損傷，用于自動調節(jié)勵磁裝置的電流互感器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器已裝在發(fā)電機中性點測。 電流互感器的選擇應注意以下幾點：a） 電流互感器的額定電壓應與電網(wǎng)的額定電壓相符合。b） 電流互感器一次額定電流的選擇應使運

30、行電流經(jīng)常保持20%-100%的范圍內(nèi)。c） 根據(jù)電氣測量的要求應適當選擇電流互感器的準確等級。d） 電流互感器的二次負載所消耗的功率不應超過標準級相。本發(fā)電機側電流互感器的選擇：額定電壓：UN=UNg=15.75kV 額定電流：Imax=3190A選擇發(fā)電機側電流互感器的型號為：LMC1015kv母線出口電流互感器的選擇：額定電壓：UN=UNg=15.75kV額定電流：In=3Igmax/2=8625A 選擇母線側電流互感器的型號為：LMC10220kv側電流互感器的選擇：額定電壓：UN=UNg=220kV額定電流：In=Imax=2061A 選擇變壓器高壓側電流互感器的型號為：LA10*4

31、.4電壓互感器的選擇電壓互感器是一種電壓的變換裝置，可將高電壓變換為低電壓，以便用低壓量值反映高壓量值的變化可以直接用普通電氣儀表進行測量。由于電壓互感器二次側均為100V，使測量儀表和繼電器電壓線圈標準化，因此電壓互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。電壓互感器選擇的一般規(guī)定（1）、110KV及以上的配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。（2）10KV的配電裝置一般采用油浸絕緣結構;在高壓開關柜中或在布置地方比較狹窄的地方,可采用樹脂澆注絕緣結構。當需要零序電壓時，一般采用三相五株式電壓互感器。 （3）接在110KV及其以上線路側的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊時，應

32、盡量與耦合電容器結合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。（4）兼作為泄能用的電壓互感器，應選用電磁式電壓互感器。發(fā)電機側及母線側電壓互感器的選擇：（5）、用于中性點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應為100V,用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓為100/V。（6）、為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準確等級下運行，電壓互感器的一次繞組所接電網(wǎng)電壓應在（0.9-1.1）Ue1范圍內(nèi)變動。（7）、電壓互感器二次側額定電壓必須滿足繼電保護裝置和測量用標準儀表的要求。（8）、選擇時，應首先根據(jù)儀表和繼電器的接線要求選擇其接線方式，并盡可能負荷分布均勻，然后計算各相負荷，再按照所接儀表

33、的準確度等級和容量選擇其準確度等級和額定容量。電壓互感器的配置原則如下：a）母線除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測量儀表和保護裝置。b）線路 35KV級以上輸電線路，當對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、進行同步和設置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器。c）發(fā)電機 一般裝23組電壓互感器。一組（三只單相、雙繞組）供自動調節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同步和保護裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機在未并列之前檢查是否接地之用。當互感器負荷太大時，可增設一組不完全星形連接的互感器，專供測量儀表使用。5萬KW級以上發(fā)電機中性點常接

34、有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護。d）變壓器低壓側有時為了滿足同步或繼電保護的要求，設有一組電壓互感器。根據(jù)上述條件，選擇220KV側電壓互感器型號為YDR220，具體參數(shù)如下表所示：表7.6 YDR220型電壓互感器參數(shù)表型 號額定電壓額定中間電壓（KV）主二次線圈a-x額定容量（VA）一次側主二次線圈（V）輔助二次線圈（V）0.5級1級3級YDR22010013150220440300600最大容量（VA）阻尼電阻功率（W）主電容量（F）分壓電容量 （F）12004000.001740.04171.1>220KV>0.9根據(jù)上述條件，選擇220KV側電壓互感器型號為Y

35、DR220。*4.5熔斷器的選擇高壓熔斷器是一種保護電器，當其所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，它的熔體熔化而分斷電流、斷開電路。熔斷器主要用來進行短路保護，但有的也具有過負荷保護功能。按安裝環(huán)境，高壓熔斷器也有戶內(nèi)式和戶外式兩大類。我國生產(chǎn)的戶內(nèi)式熔斷器有RN1、RN2、RN3、RN5和RN6等;戶外式有RW310（G）、RW410（G）、RW535、RW710、RW1035等。（A）戶內(nèi)管式熔斷器：RN1、RN2 兩者結構基本相同，都是充有石英砂填料的密閉管式熔斷器。RN2的尺寸較小。RN1主要用作335KV電力線路和電氣設備的短路保護；RN2用作335KV電壓互感器的短路保護。（B

36、）戶外跌落式熔斷器：RW310（G）型額定電壓為10KV，額定電流50200A，斷流容量50200MVA；RW41（G）型，除外形尺寸稍小于RW310（G）外，其它性能與RW310（G）相同。它們滅弧速度不高，因而沒有限流作用；RW535型，額定電壓為35KV，額定電流為50200A，斷流容量為200800MVA，熔管采用鋼紙管 環(huán)氧玻璃布復合管制成，有較高機械強度并能保證連續(xù)三次順利開斷額定斷流容量；RW710型是有統(tǒng)一支架的跌落式熔斷器，在條件變更時，只需用鉤棒更換不同的熔管即可。熔管有較高機械強度，具有多次開斷能力，可免除熔斷一次即更換熔管的麻煩；RW1035型，額定電壓35KV ，額定

37、電流為0.5A 者是專用于保護電壓互感器的，額定電流為210A 者用于保護線路或設備過載與短路，它具有限流作用，可代替RW235及其附加電阻，但安裝時要注意熔體電流與被保護對象的電流一致方可投入運行；RW1110型是10KV防污型跌落式熔斷器，適用于工業(yè)污穢和沿海地區(qū)的輸電線路及變壓器的保護。除RW110型外其它型式只適用于周圍空氣沒有導電塵埃和腐蝕性氣體、沒有易燃易爆及劇烈震動的戶外場所*4.6導體的選擇與校驗導體選擇的一般要求：裸導體應根據(jù)具體情況，按下列技術條件分別進行選擇和校驗：1）  工作電流2）  經(jīng)濟電流密度，如下表所示：導體材料最大負荷利用小時數(shù)3000以下

38、300050005000以上鋁裸導體1.651.150.9銅裸導體3.02.251.7535KV以下鋁芯電纜1.921.731.54銅芯電纜2.52.252.03）  電暈（對220KV級以上電壓的母線）4）  動穩(wěn)定性和機械強度5）  熱穩(wěn)定性 同時也應注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。導體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20M以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導體和支撐絕緣兩部分，載流導體構成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導體

39、等形式，因其機械強度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。110KV及以上高壓配電裝置一般采用軟導線。*4.7避雷器的選擇避雷器的作用是使用電氣設備免受大氣過電壓以及系統(tǒng)過電壓的危害。在選用避雷器時，應保護避雷器安裝地點的工頻電壓升高在任何情況下都不會超過滅弧電壓，否則避雷器可因不能滅弧而爆炸。避雷器的類型主要有保護間隙、管形避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護間隙和管形避雷器主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)，線路和發(fā)電廠、變電所進線的保護。閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護在220KV以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備

40、保護。*4.8母線的選擇配電裝置中的母線，應根據(jù)具體使用情況按下列條件選擇和校驗：1、母線材料、截面形狀和布置方式；2、母線截面尺寸；3、電暈；4、熱穩(wěn)定；5、動穩(wěn)定；6、共振頻率。1母線材料、截面形狀和布置方式選擇母線一般采用導電率高的鋁、銅型材制成。由于鋁的成本低，現(xiàn)在除對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機、變壓器出線端部，或采用硬鋁導體穿墻套管有困難，以及對鋁有較嚴重腐蝕的場所才采用銅導體外，不便使用鋁母線。常見的硬母線截面形狀為矩形、槽形和管形。矩形截面的優(yōu)點是散熱面大，并且便于固定和連接，但電流的集膚效應強烈。我國最大的單片矩形母線承載的工作電流可達2KA左右。當工作電流較大時

41、，可采用24片組成多條矩形母線。母線的散熱條件和機械強度與母線的布置方式有關。2母線截面尺寸選擇（1）為了保證母線的長期安全運行，母線導體在額定環(huán)境溫度和導體正常發(fā)熱允許最高溫度下的允許電流，經(jīng)過修正后的數(shù)值應大于或等于流過導體的最大持續(xù)工作電流，即： 式中 K綜合修正系數(shù)（2）為了考慮母線長期運行的經(jīng)濟性，除了配電裝置的匯流母線以及斷續(xù)運行或長度在20m以下的母線外，一般均應按經(jīng)濟電流密度選擇導體的截面，這樣可使年計算費用最低。經(jīng)濟電流密度的大小和導體的種類和最大年負荷利用小時數(shù)有關。導體的經(jīng)濟截面計算公式為：式中 -正常工作時的最大持續(xù)工作電流(A) j -經(jīng)濟電流密度()由于按經(jīng)濟電流密

42、度選擇的截面是在總費用的最低點，在該點附近總費用隨截面積變化不明顯。因此，選擇時如果導體截面積無合適的數(shù)值時，允許選用略小于按經(jīng)濟電流密度求得的截面積。3電暈電壓校驗電暈放電會造成電暈損耗、無線電干擾、噪音和金屬腐蝕等許多危害。因此，110220KV裸母線晴天不發(fā)生可見電暈的條件是：電暈臨界電壓應大于最高工作電壓即：> 對于330500KV超高壓配電裝置，電暈是選擇導線的控制條件。要求在1.1倍最高工作相電壓下，晴天夜晚不應出現(xiàn)可見電暈。選擇母線時應綜合考慮導體直徑、分裂間距和相間距離等條件，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，確定最佳方案。4熱穩(wěn)定校驗按照上述情況選擇的導體截面S，還應校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定。裸導體熱穩(wěn)定校驗公式為：S式中 S -所選導體截面； -根據(jù)熱穩(wěn)定條件決定的導體最小允許截面； -短路電流熱效應； -集膚效應系數(shù) C -熱穩(wěn)定系數(shù)；5動穩(wěn)定校驗由于硬母線都安裝在支持絕緣子上，當短路沖