MW凝氣式發(fā)電廠設(shè)計(jì)

1、發(fā)電廠電氣部分綜合設(shè)計(jì)題目 100MW凝汽式發(fā)電廠設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣(5)班 學(xué)生姓名 楊仕杰 20094073536 王婷婷 20094073537 陳皓絲 20094073538 _任課教師 姜新通 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)2012年05月05日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc324762228 摘要 PAGEREF _Toc324762228 h - 1 - HYPERLINK l _Toc324762229 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 PAGEREF _Toc324762229 h - 2 - HYPERLINK l _Toc32

2、4762230 第一章電氣主接線設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324762230 h - 2 - HYPERLINK l _Toc324762231 1.1 電氣主接線設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324762231 h - 2 - HYPERLINK l _Toc324762232 1.2 廠用電設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324762232 h - 5 - HYPERLINK l _Toc324762233 第二章變壓器的選擇與計(jì)算 PAGEREF _Toc324762233 h - 7 - HYPERLINK l _Toc324762234 2.1 變壓器容量的確定原則 PAGEREF

3、 _Toc324762234 h - 7 - HYPERLINK l _Toc324762235 2.2 廠用變壓器的選擇 PAGEREF _Toc324762235 h - 9 - HYPERLINK l _Toc324762236 第三章短路電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc324762236 h - 9 - HYPERLINK l _Toc324762237 3.1 短路計(jì)算的一般規(guī)則 PAGEREF _Toc324762237 h - 9 - HYPERLINK l _Toc324762238 3.2 短路計(jì)算的步驟 PAGEREF _Toc324762238 h - 10 - HY

4、PERLINK l _Toc324762239 第四章電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc324762239 h - 10 - HYPERLINK l _Toc324762240 4.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則 PAGEREF _Toc324762240 h - 10 - HYPERLINK l _Toc324762241 4.2 電氣選擇的條件 PAGEREF _Toc324762241 h - 11 - HYPERLINK l _Toc324762242 4.3 電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc324762242 h - 13 - HYPERLINK l _Toc3247622

5、45 第五章配電裝置 PAGEREF _Toc324762245 h - 19 - HYPERLINK l _Toc324762246 5.1 配電裝置選擇的一般原則 PAGEREF _Toc324762246 h - 19 - HYPERLINK l _Toc324762247 5.2 配電裝置選擇及依據(jù) PAGEREF _Toc324762247 h - 20 - HYPERLINK l _Toc324762248 5.3 主接線中設(shè)備配置的一般原則 PAGEREF _Toc324762248 h - 21 - HYPERLINK l _Toc324762249 總結(jié) PAGEREF _T

6、oc324762249 h - 24 - HYPERLINK l _Toc324762250 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc324762250 h - 25 - HYPERLINK l _Toc324762251 第二部分 附錄 PAGEREF _Toc324762251 h - 26 - HYPERLINK l _Toc324762252 附錄：計(jì)算書 PAGEREF _Toc324762252 h - 26 - HYPERLINK l _Toc324762253 附錄：電氣設(shè)備的校驗(yàn) PAGEREF _Toc324762253 h - 30 - HYPERLINK l _Toc3247

7、62254 附錄：接線圖 PAGEREF _Toc324762254 h - 32 -摘要本組的課程設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下，以我們平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)和為基礎(chǔ)，結(jié)合教材和圖書館的相關(guān)資料，以及通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的查詢綜合考慮而設(shè)計(jì)的。本組所設(shè)計(jì)的凝汽式電廠主要由主接線部分和廠用電部分組成。首先，分析原始資料，擬定兩種接線方案，進(jìn)行比較，考慮其可靠性、靈活性、和經(jīng)濟(jì)性，選擇最佳方案，確定長(zhǎng)用電接線盒電壓等級(jí)。接著，根據(jù)發(fā)電機(jī)容量，負(fù)荷容量和廠用電率確定主變壓器、備用變壓器、廠用變壓器的容量和臺(tái)數(shù)、結(jié)構(gòu)及型式。最后選擇短路點(diǎn)，按照最嚴(yán)重的情況計(jì)算出短路電流點(diǎn)的最大短路電流，再根據(jù)短路電流的大小選擇合適的斷

8、路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等電路設(shè)備。關(guān)鍵字：發(fā)電機(jī)、變壓器、主接線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器。第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章電氣主接線設(shè)計(jì)1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。中小型發(fā)電廠的主接線沒(méi)有必要為追求過(guò)高的可靠性而采用復(fù)雜的接線形式，在與電力系統(tǒng)的接入方式上可采用單回線弱聯(lián)系的接入方式。根據(jù)原始資料，本電廠是中型發(fā)電廠，離負(fù)荷中心比較遠(yuǎn)。本電廠以220KV線路8回與系統(tǒng)聯(lián)系，并擔(dān)負(fù)著向市區(qū)供電，保障市區(qū)人民生產(chǎn)和生活用電的責(zé)任。由于本廠的地理位置較差，還得考慮環(huán)境及其地理因素，以保證向220KV提供穩(wěn)

9、定電能。一、電氣主接線敘述1、單元接線 其是無(wú)母線接線中最簡(jiǎn)單的形式，也是所有主接線基本形式中最簡(jiǎn)單的一種，此種接線方法開關(guān)設(shè)備少。本設(shè)計(jì)中機(jī)組容量為200MW，所以發(fā)電機(jī)出口采用分相封閉母線，為了減少開斷點(diǎn)，亦可不裝隔離開關(guān)，但應(yīng)留有可拆點(diǎn)，以利于機(jī)組調(diào)試。這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過(guò)大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)格甚高等原因造成困難。2、單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線優(yōu)點(diǎn)：在正常工作時(shí)，旁路斷路器以及各出線回路上的旁路隔離開關(guān)，都是斷開的，旁路母線不帶電，通常兩處的開關(guān)處于合閘狀態(tài)，檢修時(shí)兩兩互為熱備用；檢修QF時(shí)，可不停電；可靠性高，運(yùn)行操作方便。缺

10、點(diǎn)：增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資。3、單母線分段斷路器兼作旁路斷路器的接線優(yōu)點(diǎn)：可以減少設(shè)備，節(jié)省投資；同樣可靠性高，運(yùn)行操作方便。4、雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于試驗(yàn)。缺點(diǎn)：由于220KV電壓等級(jí)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(fù)雜，對(duì)運(yùn)行人員要求高。5、雙母線帶旁路母線的接線優(yōu)點(diǎn)：增加供電可靠性，運(yùn)行操作方便，避免檢修斷路器時(shí)造成停電，不影響雙母線的正常運(yùn)行。缺點(diǎn)：多裝了一臺(tái)斷路器，增加了投資和占地面積，斷路器整定復(fù)雜，容易造成誤操作。二、接線方案的選擇1、對(duì)原始材料的分析根據(jù)原始材料分析所設(shè)計(jì)的電廠為中型電廠，其容量為2100=200MW

11、，220KV電壓等級(jí)出線回路數(shù)為8回，為保證檢修出線斷路器不致對(duì)該回路停電，應(yīng)采取帶旁路母線接線形式為宜。2、主接線方案的擬定根據(jù)對(duì)原始材料的分析，現(xiàn)將此電壓級(jí)可能采用的較佳方案列出，進(jìn)而以優(yōu)化組合方式組成最佳可比方案。據(jù)原始材料分析220KV出線數(shù)為8回大于4回，為使其出線斷路器檢修時(shí)不停電，應(yīng)采用單母線分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，以保證其供電的可靠性和靈活性。根據(jù)以上分析、篩選、組合，可保留兩種可能接線方案:方案如圖1-1所示；方案如圖1-2所示。圖1-1 第一種接線方式圖1-2 第二種接線方式 對(duì)以上兩方案進(jìn)行比較，列表1-3如下：方案項(xiàng)目 方案一 方案二 可靠性設(shè)備簡(jiǎn)單節(jié)省投資故

12、障率少；發(fā)生故障時(shí)，停電時(shí)間較長(zhǎng)兩臺(tái)主變壓器工作，保證了在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使各級(jí)電壓解列，提高了可靠性。靈活性運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性高；但接線不便于擴(kuò)建和發(fā)展。此電壓級(jí)接線方式靈活性較好；并易與擴(kuò)建和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。經(jīng)濟(jì)性設(shè)備相對(duì)少，投資小。設(shè)備相對(duì)較多，投資較大。通過(guò)對(duì)兩種主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第二方案明顯占優(yōu)勢(shì)，但在經(jīng)濟(jì)上則不如方案一。鑒于大、中型發(fā)電廠大機(jī)組應(yīng)以可靠性和靈活性為主，所以經(jīng)綜合分析，決定選圖2-2所示的第二方案為最終設(shè)計(jì)方案。1.2 廠用電設(shè)計(jì) 發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過(guò)程中，有大量由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)

13、組的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)或水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。一、廠用電負(fù)荷分類 廠用電負(fù)荷，根據(jù)其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為四類：類廠用負(fù)荷；類廠用負(fù)荷；類廠用負(fù)荷；事故保安負(fù)荷和不間斷供電負(fù)荷。廠用電設(shè)計(jì)原則1、接線要求 （1）供電可靠，運(yùn)行靈活。 （2）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。特別是200MW及以上機(jī)組，應(yīng)做到這一點(diǎn)。 （3）全廠性公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線或公用負(fù)荷母線。 （4）充分考慮發(fā)電廠正常、

14、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡(jiǎn)單，啟動(dòng)（備用）電源能在短時(shí)內(nèi)投入。 （5）供電電源應(yīng)盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。 （6）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，也便于過(guò)渡，盡量減少改變接線和更換設(shè)置。 2、設(shè)計(jì)原則 廠用電的設(shè)計(jì)原則與主接線的設(shè)計(jì)原則基本相同，主要有：（1）接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）接線應(yīng)靈活的適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求。（3）廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性。（4）設(shè)計(jì)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性

15、和先進(jìn)性。 （5）在設(shè)計(jì)廠用電時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引線和廠用電接線形式等問(wèn)題，進(jìn)行分析和論證。 3、廠用電源 發(fā)電廠的廠用電源，必須供電可靠，且能滿足各種工作要求，除應(yīng)滿足具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。一般電廠中，都以啟動(dòng)電源兼作備用電源。本設(shè)計(jì)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)從各單元機(jī)組的變壓器低壓側(cè)接引一臺(tái)高壓工作廠用變壓器作為6KV廠用電系統(tǒng)的工作電源。為了能限制廠用電系統(tǒng)的短路電流，以便是6KV系統(tǒng)能采用輕型斷路器，并能保證電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)母線電壓水平和滿足廠用電纜截面等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求，高壓工作廠用變壓器選用分裂變壓器，其低壓分裂繞組分

16、別為6KV兩個(gè)分段廠用電母線。為滿足機(jī)組啟動(dòng)時(shí)廠用電供電和作為高壓工作變壓器的備用，每?jī)膳_(tái)機(jī)組配備一臺(tái)啟動(dòng)備用變壓器。啟動(dòng)備用變壓器電源引自升高電壓母線，采用明備用方式。本設(shè)計(jì)廠用電壓共分兩級(jí)，高壓為6KV，低壓為380/220KV，廠用電系統(tǒng)不設(shè)全廠6KV公用廠用母線。廠用電接線圖如圖1-4所示。圖1-4 廠用電接線第二章變壓器的選擇與計(jì)算2.1 變壓器容量的確定原則一、接發(fā)電機(jī)電壓母線接線的容量的確定原則連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量，應(yīng)考慮以下因素：1、發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線的剩余有功和無(wú)功容

17、量送入系統(tǒng)。 2、接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺(tái)機(jī)組檢修或故障時(shí)，主變壓器應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的需要。3、若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有兩臺(tái)或以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其主變壓器在允許正常過(guò)負(fù)荷范圍內(nèi)，應(yīng)能輸送母線剩余功率的70%以上。二、主變壓器型式的選擇原則1、相數(shù)的確定 在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)該選用三相變壓器。若受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器。2、組數(shù)的確定 一般最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，但三繞組變壓器的每個(gè)繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到該變壓

18、器額定容量的15%以上。對(duì)于最大機(jī)組為200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)，而兩種升高電壓級(jí)之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。其聯(lián)絡(luò)變壓器宜選用三繞組變壓器。3、繞組接線組號(hào)的確定 變壓器三相繞組的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接，35KV采用“Y”連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地，35KV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”連接。 根據(jù)以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組號(hào)一般采用YN，d11常規(guī)接線。 主變?nèi)萘坑?jì)算見附錄。 由于升壓變壓器有一個(gè)電壓等級(jí)，所以這里挑選兩臺(tái)雙繞組變壓器，查電力系統(tǒng)課

19、程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料選定主變壓器型號(hào)：為雙繞組SFP7-120000/220型。主要技術(shù)參數(shù)如表2-1：變壓器型號(hào)額定容量（MV.A）額定電壓阻抗電壓（%）聯(lián)結(jié)組高壓（KV）低壓(KV)T-1,2SFP7-120000/22012010.513.0 所以一次性選擇兩臺(tái)SFP7-120000/220變壓器為主變。2.2 廠用變壓器的選擇 廠用電分別從兩臺(tái)發(fā)電機(jī)取得電源，所以需要兩臺(tái)；在聯(lián)絡(luò)變壓器的選型當(dāng)中，低壓側(cè)電壓時(shí)10.5KV，所以也需要兩臺(tái)變壓器。本設(shè)計(jì)采用廠用電母線分段形接線，以提高可靠性，也使調(diào)配靈活。所以發(fā)電機(jī)電壓級(jí)的變壓器采用分裂繞組，兩低壓側(cè)分別接到兩段母線上，達(dá)到相互備用的

20、效果，而聯(lián)絡(luò)變壓器的備用也分別接到兩公用母線上。廠用變壓器容量是：=選用接近此容量的標(biāo)準(zhǔn)容量為8MW。高壓廠用備用變壓器容量。高壓廠用備用變壓器或啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓廠用工作變壓器的容量相同；低壓廠用備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)低壓廠用工作變壓器容量相同,具體參數(shù)見表3-1。第三章短路電流的計(jì)算3.1 短路計(jì)算的一般規(guī)則 短路電流計(jì)算是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，它涉及接線方式和設(shè)備選擇。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)則： （1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短

21、路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。（2）選擇導(dǎo)體和電氣用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。（3）選擇導(dǎo)體和電氣時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。對(duì)帶電抗器的610KV出線與廠用分支回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前外，其它導(dǎo)體和電氣的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。(4) 導(dǎo)體和電氣的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相

22、接地短路較三短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。3.2 短路計(jì)算的步驟 短路計(jì)算的一般步驟如下：（1）根據(jù)電廠和變電所的接線和設(shè)備，查出短路電流的計(jì)算參數(shù)，繪制等效阻抗圖。（2）對(duì)各設(shè)備的阻抗進(jìn)行換算。（3）三相短路電流周期分量計(jì)算。（4）三相短路電流非周期分量計(jì)算。（5）沖擊電流和全電流計(jì)算。（6）不對(duì)稱短路電流計(jì)算。提供正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)、零序網(wǎng)絡(luò)的阻抗，進(jìn)行三相短路、二相短路、單相接地短路和二相接地短路及合成電流計(jì)算。（7）短路電流的熱效應(yīng)計(jì)算。（8）廠用短路計(jì)算，并考慮電動(dòng)機(jī)反饋電流影響。短路電流計(jì)算見附錄：短路電流計(jì)算結(jié)果見表3-1：短路點(diǎn)編號(hào)沖擊電流（KA）表 3-1 第四章電氣設(shè)備的

23、選擇4.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則 （1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； (2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； （5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；4.2 電氣選擇的條件 正確的選擇電氣是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選

24、擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。按正常工作條件選擇電氣1、額定電壓和最高工作電壓所選用的電氣允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即 一般電氣允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15；額定電壓時(shí)330500KV時(shí)是1.1。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓一般不會(huì)超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.1，因此在選擇電氣時(shí)，一般可按電氣額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即2、額定電流電氣設(shè)備的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，輸出功率可保持不變，故其相

25、應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的；母聯(lián)分段電抗器的應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%80%；出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。此外，還與電氣裝置的地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)電氣進(jìn)行種類和形式的選擇。3、按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn)在選擇電氣時(shí)，還應(yīng)考慮電氣安裝地點(diǎn)的環(huán)境（注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫，風(fēng)速，溫度，污穢等級(jí)，海拔高度，地震等級(jí)和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣使用條件時(shí)，應(yīng)采

26、取措施。我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣使用的額定環(huán)境溫度，如果周圍溫度高于40但不大于60時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于+40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。二、按短路狀態(tài)校驗(yàn)1、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部分的溫度應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中， 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 、t電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。2、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： 或式中： 、短路沖擊電流幅值及其有效值； 、電氣設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流的

27、幅值及其有效值。4.3 電氣設(shè)備的選擇一、斷路器的種類和形式的選擇1、接入220KV有8回出線，所以高壓斷路器應(yīng)選擇高壓少油斷路器2、主變220KV側(cè)高壓斷路器選擇 計(jì)算數(shù)據(jù)如表4-1：U 220(KV) 330.66 4094（KA） 12.917（KA）表 4-1 根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇SW6-220型斷路器，具體參數(shù)見表4-5。按海拔1200m修正后的最高工作電壓： 按42修正后的額定電流： 開斷電流校驗(yàn)： 此斷路器符合標(biāo)準(zhǔn)，校驗(yàn)見附錄。3、220KV出線斷路器選擇最大工作電流： 計(jì)算數(shù)據(jù)如表4-2：U220(KV)661.33(A)4.94(KA)12.917(KA)表 4-2 根據(jù)計(jì)算數(shù)

28、據(jù)選擇SW6-220型斷路器，具體參數(shù)見表4-5。按海拔1200m修正后的最高工作電壓： 按42修正后的額定電流： 開斷電流校驗(yàn)： 斷路器校驗(yàn)見附錄。主變高壓側(cè)隔離開關(guān)選擇：主變高壓側(cè)隔離開關(guān)選擇最大工作電流：計(jì)算數(shù)據(jù)如表4-3：U220(KV)661.33(A)12.917(KA) 表 4-3根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇GW4-220D型隔離開關(guān)，具體參數(shù)見表4-5。按42修正后的額定電流：2、220KV出線隔離開關(guān)選擇 計(jì)算數(shù)據(jù)如下表4-4：U220(KV)661.33(A)12.917(KA)表 4-4選用型號(hào)與主變高壓側(cè)隔離開關(guān)相同。 按42修正后的額定電流：I=964A 具體校驗(yàn)見附錄。器件電

29、壓級(jí)(KV)型號(hào)額定電壓（KV）最高電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流(KA)短路關(guān)合電流(KA)斷路器220SW6-220220252125015.841隔離開關(guān)220GW4-220D2201250表4-5 電氣設(shè)備選擇的結(jié)果G-隔離開關(guān) S-三相 W-戶外 D-接地刀閘三、電流互感器的選擇1、主變220KV側(cè)CT的選擇（1）一次回路電壓：（2）一次回路電流：由此可得，初選LB-220（600/5）戶外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù)如表4-6：額定電流比準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)600/50.52表4-6 電流互感器技術(shù)參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)（參見附錄），所選LB-220（600/5）滿足要

30、求。2、220KV出線回路CT的選擇（1）一次回路電壓：（2）一次回路電流：根據(jù)以上倆類要求，選擇LCWD-220型戶外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù)如下表4-7：額定電流比準(zhǔn)確級(jí)次二級(jí)負(fù)荷1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)1200/5B0.52表4-7 電流互感器技術(shù)參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)（校驗(yàn)見附錄），所選LCWD-220（1200/5）滿足要求。 3、220KV母聯(lián)CT 由于220KV母聯(lián)與變高220KV側(cè)運(yùn)行條件相應(yīng)，故同樣選用LCWD-220（1200/5）型CT。四、電壓互感器的選擇 1、220KV母線PT的選擇 （）型式：采用串聯(lián)絕緣油侵式電壓互感器，作電壓，電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。（因?yàn)閁110KV） （2

31、）額定一次電壓: （3）準(zhǔn)備等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)備等級(jí)為0.5級(jí)，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇PT的型號(hào)：JCC-220，其參數(shù)如表4-8：型號(hào)額定電壓（KV）最大容量(V.A)一次繞組二次繞組輔助繞組JCC-220220/0.1/0.12000表4-8 電壓互感器技術(shù)參數(shù) 2、220KV出線回路PT的選擇 （1）型式：采用串聯(lián)絕緣油侵式電壓互感器，作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用，并兼作電力線載耦合電容器用。 （2）額定一次電壓： （3）準(zhǔn)備等級(jí)：用于估計(jì)電壓數(shù)值和周期，其準(zhǔn)備等級(jí)為3級(jí)。 （4）查發(fā)電廠電氣部分，選定PT的型號(hào)為：YDR-220，其參數(shù)如表4-9：型號(hào)額定電壓（KV）最大

32、容量(V.A)一次繞組二次繞組輔助繞組YDR-220220/0.1/0.11200表4-9 電壓互感器技術(shù)參數(shù)J-電壓互感器（油浸式） L-電流互感器 C-瓷絕緣（串級(jí)式） W-戶外 B-保護(hù)五、導(dǎo)體的選擇 導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)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(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。硬

33、導(dǎo)體截面常用的有矩形.槽形和管形。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過(guò)1250，以減小集膚效應(yīng)，使用于大電流時(shí)，可將24條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用于35kV及以下.電流在4000A及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用于40008000的配電裝置中；管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)小.機(jī)械強(qiáng)度高，用于8000A以上的大電流母線或要求電暈電壓高的110kV及以上的配電裝置中。軟導(dǎo)體常用的有鋼芯鋁絞線.組合導(dǎo)線.分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于330kV及以上配電裝置。六、避雷器的選擇 在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過(guò)電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過(guò)電壓,就是所說(shuō)的雷擊過(guò)電壓。雷擊

34、過(guò)電壓會(huì)使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓保護(hù)。保護(hù)電氣一般指的就是避雷器。避雷器的選擇和配置：1型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電氣的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇：表4-10 避雷器型式選擇型號(hào)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10kV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3-220kV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型330kV及需要限制操作的220kV以及以下配電，某些變壓器中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi)Y氧化鋅避雷器配電系統(tǒng), 發(fā)電廠、變電所型號(hào)含義： F閥型避雷器； S配電所用； Z發(fā)電廠、

35、變電所用； C磁吹； D旋轉(zhuǎn)電機(jī)用； J中性點(diǎn)直接接地； Y氧化鋅避雷器。2額定電壓： 避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。3校驗(yàn)項(xiàng)目：（1）滅弧電壓： 接地系數(shù)。對(duì)于非直接接地，20kV及以下=1.1，35kV及以上=1.0；對(duì)直接接地=0.8。最高工作允許電壓，為電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。（2）工頻放電電壓下限值：內(nèi)部過(guò)電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對(duì)非直接接地63kV及以下=4；110kV及以下=3.5；對(duì)直接接地110220kV，=3。設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（kV）。工頻放電電壓上限值： （3）避雷器的殘壓： 指波形為8/20的一定幅值的沖擊電流通過(guò)避雷器時(shí)，在閥片上產(chǎn)生的電壓峰值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：2

36、20kV及以下避雷器沖擊電流幅值為5KA。避雷器的保護(hù)比，F(xiàn)Z型=2.32.35，F(xiàn)CZ型=1.862。（4）避雷器沖擊放電電壓上限值： 根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110kV、35kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。第五章配電裝置5.1 配電裝置選擇的一般原則高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用備用，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷更新，做到技術(shù)

37、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便?；鹆Πl(fā)電廠及變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求。（1）節(jié)約用地：我國(guó)人口眾多，但耕地不多，因此用地是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)帶戰(zhàn)略性的方針；（2）進(jìn)行安全和操作巡邏方便：配電裝置要整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對(duì)人身設(shè)備和要求。使配電裝置一旦發(fā)生事故時(shí)，也能將事故限制在最小范圍和最低程度，并使運(yùn)行人員在正常的操作和處理事故中不致發(fā)生意外，以及再次維護(hù)中不致?lián)p害設(shè)備；（3）便于檢修和安裝：對(duì)各種形式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝的條件；（4）節(jié)約三材，降低造價(jià)：配電裝置的設(shè)計(jì)還應(yīng)采取有效措施

38、，減少三材消耗，努力降低造價(jià)。一、總的原則高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范及技術(shù)要求，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢查、施工方面的要求，合理制定布置方案和選擇設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便?；鹆Πl(fā)電廠及變電所的配電裝置形式的選擇，應(yīng)考慮 地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行，檢修和安裝要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。二、基本要求1、配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，如節(jié)約土地。2、保證運(yùn)行可靠按照系統(tǒng)和自然條件

39、，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。3、便于巡視、檢修和操作。4、在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。5、安全和擴(kuò)建方便。三、基本步驟1、根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電氣的型式、出線的多少和方式、有無(wú)電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式；2、擬定配電裝置的配置圖；3、按照所選的外形尺寸、運(yùn)行方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵循配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電的典型設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)計(jì)繪制配電裝置的平、斷面圖。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸、檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距，參照有關(guān)手冊(cè)。5

40、.2 配電裝置選擇及依據(jù)配電裝置的型式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；100KV及以上多為屋外式。普通中型配電裝置國(guó)內(nèi)采用比較多，廣泛用于110500KV電壓級(jí)，在這方面我國(guó)已經(jīng)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸、檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素決定的。屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距，詳見手冊(cè)。設(shè)計(jì)配電裝置中帶電導(dǎo)體之間和導(dǎo)體之間對(duì)地的構(gòu)架距離時(shí)還要考慮：軟絞線在短路點(diǎn)動(dòng)力、風(fēng)擺、溫度等作用下使相間及對(duì)地距離的減小，隔離開關(guān)開斷允許電流時(shí)不致發(fā)生相間和

41、接地故障，降低大電流導(dǎo)體附近鐵磁物質(zhì)的發(fā)熱，減小110KV及以上帶電導(dǎo)體的電暈損失和帶電檢修等因素。本設(shè)計(jì)的發(fā)電廠屬高原地區(qū)，年最高溫度+42，海拔1200m，一般當(dāng)海拔在10003500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣高一電壓等級(jí)的產(chǎn)品。我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣使用的額定環(huán)境溫度，如果周圍溫度高于40但不大于60時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于+40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。裸導(dǎo)體屋外

42、安裝最熱月平均最高溫度（取多年平均值）屋內(nèi)安裝該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。電氣設(shè)備屋外安裝年最高溫度（所測(cè)得的年最高溫度的多年平均值）屋內(nèi)電抗器該處通風(fēng)設(shè)計(jì)最高排風(fēng)溫度屋內(nèi)其他該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。表5-1 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的環(huán)境最高溫度此外，還應(yīng)按電氣設(shè)備的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修、運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)（電磁干擾、噪聲）等要求，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式（防污、防爆、濕熱等）的選擇。5.3 主接線中設(shè)備配置的一般原則一、隔離開關(guān)的配置 1、中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)；容量為200MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器的單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。 2、在出線上裝設(shè)電抗器的6

43、10KV配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。 3、接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 4、一臺(tái)半斷路器接線中，視發(fā)電工程的具體情況，進(jìn)出線可裝設(shè)隔離開關(guān)也可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 5、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。 6、中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開關(guān)接地；自耦變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。二、電壓互感器的配置 1、電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)

44、都能提取到電壓。 2、6220KV電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定（本設(shè)計(jì)不設(shè)）。 3、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器（本設(shè)計(jì)不設(shè)）。 4、當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回來(lái)中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 5、發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測(cè)量、保護(hù)和自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置需要。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。三、電流互感器的配置 1、凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。 2、在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器；發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 3、對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。 4、一臺(tái)半短路器接線中，線路線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護(hù)和測(cè)量要求的條件下也可裝設(shè)三組電