发电厂设计

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1、发电厂电气部分课程设计姓 名:学 号:专业班级:指导教师:郭冰09051441009农电一班葛丽娟2013年4月29日摘要：本次毕业设计的题目是火力发电厂电气部分设计.根据设计的要求在 设计的过程中，根据变电站的地理环境，容量和各回路数确定变电站电气主接线 和站用电接线，并选择各变压器的型号;进行参数计算，画等值网络图，并计算各 电压等级侧的短路电流，列出短路电流结果表；计算回路持续工作电流，选择各 种高压电气设备，并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备随着科学技术的发展，网络技术的普及，数字化技术成为当今科学技术发 展的前沿，变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极

2、大促进 作用，是未来变电站建设的发展方向.利用数字化技术来解决目前综合自动化变 电站存在的问题已成为可能.本变电站就是利用数字化技术使变电站的信息采 集，传输，处理，输出过程全部数字化，并使通信网络化，模型和通信协议统一化, 设备智能化，运行管理自动化.通过本次设计，学习了设计的基本方法，巩固学过的知识，培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解关键词：主接线，短路电流,电气设备，主变保护，配电装置摘要1目录2、前言3二、设计要求4三、原始资料分析5四、主接线方案确定6主接线方案拟定6主接线方案确定6五、主变压器确定9主变压器台数9主变压器的容量9主变压器的形式9六、短路电流计算10短

3、路计算的目的10短路电流计算的条件10短路电流的计算方法11七、主要电气设备的选择1 3电气设备选择的原则13电气设备选择的条件13电气设备选择明细表15八、设计总结15参考文献1 6附录A: 短路电流计算1 7附录B:设备选择及计算24附录C：全网的潮流分析48附录D：完整的主接线图 52一、刖曰:电力是我国主要能源行业，是国民经济基础产业和公用事业，是资金密集的装置型产业， 同时也是资源密集型产业。无论电源还是电网，在建设和生产运营中都需要占用和消费大量 资源，包括土地、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类能源，贯穿于电力规划、 设计建设一直到生产运营全过程。电力工业的长足发展和电力

4、的高效利用，是社会经济进步 和节约型社会建设的根本保障。随着我国经济实力的不断增强，电力工业正在迅速发展，全国发电装机容量2000年4月突 破3亿KW,2004年5月达到4亿KW,2005年12月已达到5亿KW。据预测，到2010年，中国发 电装机容量将超过7亿KW,2020年将达到11亿KW左右.中国已经成为世界上名副其实的电力 生产和消费大国。虽然我国电力建设取得了长足的发展，但与发达国家相比，中国的电力工业 任有差距。2005年中国的人均电力装机容量仅为0.38KW，人均用电量约1800KW.h。大致相 当于美国2001年水平的1/8，日本2002年水平的1/5，仅相当于韩国2002年水

5、平的1/3.因 此，发展中国电力工仍然是主要的任务。我国是以煤炭为主要一次能源的国家，这种能源结构决定了我国发电以煤电（火电）为 主的基本格局。2003年底我国燃煤火电发电装机容量占全国发电总装机容量的74%，发电量 占全国总发电量的82.6%。为此，火力发电任然是我国发电行业的主力军。根据设计要求的任务，使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些 较为实际的工作经验.由于在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用 资料的能力，又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚 实的基础本要从理论上在电气主接线设计，短路电流计算，电气设备的选

6、择，配电装置的布局，防 雷设计，发电机、变压器和母线的继电保护等方面做详尽的论述，同时，在保证设计可靠性的 前提下，还要兼顾经济性和灵活性，通过计算论证该火电厂实际设计的合理性与经济性。在计 算和论证的过程中，结合新编电气工程手册规范，进一步完善设计。二、设计要求（一）、设计任务1、发电厂情况：（1）225 MW地区火电厂；（2）机组容量与台数： 2 x 50 MW ，1 x 125 MW ；2、负荷与系统情况：（1）待建电厂容量225 MW : T = 6500 h， 厂用电率5% ；（2）厂容量20%供给本市负荷:m1okV负荷18MW， 35kV负荷37MW，其余容量汇 入电网；（二）、

7、设计目的发电厂电气部分课程设计是学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程 设计的实践达到：1、巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。2、熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。3、掌握发电厂电气部分设计的基本方法和内容。4、学习工程设计说明书的撰写。（三）、任务要求1、选定火电厂发电机、变压器的型号、参数等，经过技术、经济比较，确定电气主 接线；2、对火电厂高、中、低压母线进行短路计算（短路计算曲线）；3、选择导体及主要电气设备；4、取火电厂高压母线电压为118KV（恒调压），做全网最大负荷、最小负荷时的潮流 分析。（四）、设计原则电气主接线的设计是发电

8、厂或变电站电气设计的主体。电气主接线设计的基本原则是 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，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方 便、尽可能的节省投资，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。（五）、设计基本要求可靠性、灵活性、经济性三、原始资料分析1、本工程情况：设计一座装机容量为 225 MW 的火力发电厂。计划安装两台50 MW的汽轮发电机组，型号为QFQ - 50 - 2,功率因数为0.8，安装顺序为#1、 #2机；安装一台125 MW的汽轮发电机组，型号

9、为QFS - 125 - 2 ,功率因数为0.85，安装顺序 为#3机。2、电力系统情况：电厂容量225 MW，T = 6500 h，厂用电率5%，该厂容量的20%供给本市负荷：10KV 负荷18MW，35KV负荷37MW，其余容量都汇入电网，接入系统情况如图所大系统：110KV断路器开断容量3500MVA。清泉变电所：最大负荷50 + j20MA，T = 5000 h；最小负荷为最大负荷的60%。石岗变电所：最大负荷60 + j29 MVA，T = 5800 h ；最小负荷为最大负荷的60%。水电厂：2台60MW水轮机组（自选型号），厂用电率2%。3、负荷情况：50MW发电机电压端电缆出线3

10、回，125 MW发电机端电压电缆出线2回。每回负荷不等。 本市负荷占20%, 15KV负荷18MW ,35KV负荷37MW，其余容量都汇入电网。4、环境条件：海拔高度：60m。年平均气温： 15 C。最热月平均最高气温： 28 C。年最低气温：8 C。四、主接线方案确定1、主接线方案拟定：根据原始资料分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案，进而以优化方案，组成最佳 方案。（1）、10kV电压等级：连接发电机出线端，且有3回电缆出线，分别为厂用电和市用电。 发电机容量为50MW，为保证供电可靠性，因此选用双母线接线形式接在母线上。其剩余功 率通过三绕组变压器全部送往110 kV母线。由于每条出线

11、选用电缆传送，所以各条电缆出线 上都装有线路电抗器。由此也可选用轻型断路器，以降低成本。（2）、35kV电压等级：出线回路为2回架空线路，为保证供电可靠性和灵活性，选用单 母线接线方式或双母接线方式，所以由50MW发电机通过三绕组变压器供电，剩余功率送至 110 kV系统。（3）、110kV电压等级：也有两回架空线路，也采用双母线接线或双母分段接线方式，其 进线从125 MW发电机出口通过变压器送到110KV系统中。2、主接线方案确定根据以上的分析，筛选组合，可保留两种可能的接线方式如下图:方案1图（1）iiM+i-ri主接线方案比较表方案项目J f方案I图（1）方案II图（2）可靠性110

12、KV侧米用双母线接线方式 可靠性高，且经济110 kV侧采用双母带旁路接线， 可靠性较高，但太浪费灵活性35 KV、110 kV侧接二个变压 器，操作简单110 kV侧为双母带旁路，多隔离 开关，操作方便，但很繁杂经济性采用双母线接线，花费低采用双母分段和带旁路，花费高通过比较，由于此设计属于中小型火电厂，所以着重考虑经济性，因方案I只用双母线 接线，均减少了断路器的数量，配电装置投资大大减小，且误操作的可能性要相对较小，占 地面积也相对减小。相对于方案11,其操作简单。综上考虑该电厂为地区电厂，且负荷为腰荷，所以主接线方式采用方案I。五、主变压器确定1、主变压器台数：根据方案I，该发电厂装设

13、一台三绕组变压器和双台双绕组变压器，以充分保证供电可 靠性。2、主变压器的容量：发电厂具体情况：10kV、35KV侧，三绕组变压器的确定：50MW发电机供厂用和市 用电后输入35KV和110KV系统中，所以变压器容量小于100MW，选75MW容量变压器； 110kV侧h双绕组变压器的确定：125MW发电机供厂用后输入110KV大系统，所以选 150MW。3、主变压器的形式：一般情况下采用三相式变压器，根据以上分析，具有三种电压等级的发电厂，查110 kV 三绕组变压器技术数据表，选择型号为：SFPSL 1 - 75000，查110 kV双绕组变压器技术数据 表，选择型号为：SSPL -1500

14、00 .三绕组变压器技术参数:型号连结组别号额定电 压高冲/ 低容量比短路电抗标幺值X*1X*2X*3SFPSL 75000气/七。/d 11121/38.5/10.5100/100/1000.240.140.09高压双绕组变压器技术参数:型号额定容量（kVA）连结组别号额定电压高/低短路电抗 标幺值短路电 阻标幺 值SSPL 150000150000Y / d121 /13.80.0850.0029六、短路电流计算（一）、短路电流计算的目的1、电气主接线的比选。2、选择导体和电器。3、确定中性点接地方式。4、计算软导体的短路摇摆。5、确定分裂导线间隔的间距。6、验算接地装置的接触电压和跨步电

15、压。7、选择继电保护装置和进行整定计算。（二）、短路电流计算的条件1、基本假设（1）正常工作时，三相系统对称运行。（2）所有电流的电动势相位角相同。（3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。（4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。（5）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。（6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。（7）元件的技术参数均曲额定值，不考虑参数的误差和调整范围。（8）输电线路的电容略去不计。2、一般规定（1）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。（2）选择导体和

16、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的影响。（3）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。（4）导体和电器动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般安三相短路计算。（三）、短路电流的计算方法对应系统最大运行方式，按无限大容量系统，进行相关短路点的三相短路电流计算，求 得/、i、I值。f shshI 三相短路电流；if三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。I三相短路全电流最大有效值，用来校验电器和载流导体的热稳定。S：三相短路容量，用来校验断路器和开断容量以及判断容量是否超过规定值，

17、作为选择 限流电抗器的依据。U = U = 1.05 U注：选取基准容量为S = 100 MVAS .基准容量（MVA J）lU所在线路的平均电压（kV）aV按电压等级计算短路电流，该系统共有三个电压等级，故有三个短路电流，短路电流的 具体计算过程见附录A。等值电抗图如下：E=10.0280.1170.1370.2770.277畛I i i E=l.ll E=l.ll0.229 U 。NNS 额定电流NNS50% 80% ； 的负荷。电器的额定电流I是指在额定周围环境温度0下，电器的长期允许电流。I不应该小于 该回路在各种合理运行亍方式下的最大持续工作电流I ，即I I 。由于发电机、调相 机

18、和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的I或为发电机、调相机或变 压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，I 应1按过负荷确定；母联断路 器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I ；母线分段电抗器的I 应为母线上 最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的出线回路的I除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的 选择。按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境(尤须注意小环境)条件，当气温，风速， 温度，污秽等级，海拔高度，

19、地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应 采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度 0 =+40W，如周围环境温度高于 + 40C (但 Q式中:Q 一短路电流产生的热效应IK，t一电器允许通过的热稳定电流和时间。 电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定条件为:iesi式中 i 短路冲击电流有效值；桅电器允许的动稳定电流的有效值；（三）、设备选择明细表见附录B八、设计总结通过本次为期一周多的课程设计，我再一次认真的学习了发电厂电气部分这门学科 及其相关学科，总结了从初学到现在的学习心得，感觉受益匪浅。完成课程设计的过程中，我学习到如

20、何从理论部分较好的过渡到实际设计当中，从分析 原始资料到如何更加合理的选择可靠性高的接线方式、灵活性高的运行方式以及实用性强和 经济性好的设计方案。在这之间，我仔细查阅了不少参考学习资料，根据我此次设计的内容 和联系设备的一些实际参数情况进而选择主接线图和主变压器，虽然期间我也耗费了不少精 力对其进行修改和变换，但却为后来的选择其他电器设备做好了铺垫，没有多走弯路，从而 以简单易行的方式达到了设计的要求和目的。对于这次课程设计，我在获得更多的专业知识之余，也加强了自己对理论知识的灵活运 用能力，而且我还应做到分析问题准确到位，原理叙述完整清晰，论证计算缜密无误。以及 对发电厂各项情况的了解和掌

21、握，进而在设计过程中，循序渐进，由浅入深，做到加强基础， 不断拓宽知识。当然，在整个设计中，也有我们组成员间的激烈讨论，经过交流对比获得不少学习方法 和心得，大家齐心协力在短短的一周多时间内，完成了这个设计，虽不比完成一份毕业设计 那样面面俱到，但也已相当优秀了。在设计时期，我严格要求自己，把这次设计当做是一项总结考核，认真负责的去完成设 计任务。这对个人能力发展也十分有益，更有助于以后的生活和学习。所以，我很愉悦的完 成了这次的课程设计。最后，因为我个人的知识浅薄和对电气行业的认识有限，所以设计中的不完美处还请老 师多提宝贵建议。也在此感谢老师和同学对我的设计指导。参考文献：【1】西北电力设

22、计院，电力工程设计手册，中国电力出版社。【2】熊信银，发电厂电气部分，中国电力出版社。【3】李瑞荣，短路电流实用计算，中国电力出版社。【4】姚春球，发电厂电气部分，中国电力出版社。【5】于长顺，发电厂电气设备，水利电力出版社。【6】陈跃，电气工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社。【7】王士政，电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程，中国水利水电出版社。附录A短路电流计算一、电抗计算选取基准容量为S =100 MVA ,U = US 基准容量（MVA）U 所在线路平均电压（kV）二、各母线上短路时短路电流的计算1、 10kV 母线上发生短路时（d点）短路电流的计算将系统电抗图简化并计算：尤

23、=0.085 + 0.122 = 0.2071.008 + 1.11 /*1 05.92 KA0.1430.2070.1430.207*尤=0.143 /0.207 = 0.085S100I=B_-= 5.499 KAB很UN73x 10.51.05I=I =一I = 14.01 KAf 1f 20.085+ 0.327B1.09I=I =_I = 26.17 KAf 3f 40.229BI=I + I+ I+ I=80.36 KAff 1f 2f 3f 4i 丘=e“K h =42 x 80.36 x 1.8 = 2042、35犀母线上发生短路时（2点）短路电流的计算4W “5 d.泌41-

24、:、0e r( 1.008-亨.im待学.?*.! d 八2x = 0.143 /0.207 = 0.0850.143;0.2070.143；0.207ECL.100!I = 1.56 KA 1.050广，2 = 0.085 + 0.24 + 0.14 广 3窦弛1.091 f3 - f4 - 0.1495 + 0.087 + 0.14 以I = I + I + I + I = 16.08 KAf f 1 f 2 f 3 f 4i h =41 ffK 孔=必 X16.08 x 1.8 = 41 KA3、110 kv 母线上发生短路时（d点）短路电流的计算将系统电抗图简化并计算:X = 0.22

25、9 / 0.229 = 0.1495E = 1.09X = 0.24 + 0.087 = 0.327100I = 0.502 KAB J3 x 1151.11I = I = 2.69 KA1.08L = b= 3.79 隘1.09，3 = 0.1495 + 0.327 十 E I = I + I + I = 8.78 KAi 人=4IK 龙=很x 8.78 x 1.8 = 22.39 KA4、125质发电机侧发生短路时（d 4点）短路电流的计算 KA.JBI1.03I = 2.83 KA:-:-100x 115 上.d点短路时寺值电路电抗化简图；;:一 n s.Jf10.183 吨1.1L.4

26、 2 = E J4 KA ?x =0.098+ 0 .085 =J0 f Ij= jr-针？I?=-7.4 KA f .，1.项.2.:.:.:.:. .I.:.:V-匹I&K十：f2x 7: 4x 1.8 18 .84 KA ,：, ：, , V % V .shW sh附录B设备选择及计算计算：系统各个回路的最大工作电流1. 110KV侧各个回路的最大工作电流(1)出线回路SI ；=N 二N 7 3UN(125 + 50 + 50 - 37 - 18 ) x 100云 x 110 x 0.85104 .97 (A)I 1.05 I 110 .22 (A)(2)双绕组变压器回路I NIW ma

27、xS150000-=n= 7877 3 U7 3 x 110=1 .05 I n = 826 .67 ( A ).3( A )(3)三绕组变压器回路S=N75000 393 .65 ( A )、3 x 110=1 .05 I = 413 .33 ( A )IW max2. 35KV侧各个回路的最大工作电流(1)出线回路I NIW max61 .03 (A )=1 .05 I = 64 .08 ( A )(2) 三绕组变压器回路I =NIW maxS75000=N=3 UV3 x 35=1.05 I = 1299=1237.04 (A).18 (A)N(100 - 18) x 100v3 x 1

28、0 x 0.85SI = =NN y3 UNIW max=1 .05 I = 2886 .75 (A )3.10KV侧各个回路的最大工作电流(1)出线回路=556 .97(A)I = 1.05 I = 584.82( A)(2) 发电机回路50000=2749 .29 (A ) 1.05 InU/九4.2.3隔离开关和断路器的计算及选择1、110KV侧断路器，隔离开关的选择（1）出线回路最大工作持续电流：IW max = 1.05 I n = 110 .22 （ A ） u/Un拟选型号为GW4110W系列隔离开关GW4110W系列隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定

29、电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）1101000258050拟选型号为LW6110 I系列六氟化硫断路器LW6110 I系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）3s热稳定 电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）固有分闸时间（S）额定频率（HZ）11031500501250.0250动稳定校验：Lx - lsh ；隔离开关动稳定电流imax - 80 KA断路器动稳定电流，max=125KA, 110KV侧短路冲击电流为i皿=22.39 （A）即:shmax满足动稳定条件I /P = M 18查周期分量等值时间曲线可得揣=2.1 S热稳定校验： I 2 t

30、 8.782 x 2.1满足热稳定条件 （2）双绕组变压器回路最大工作持续电流：1= 1 .05 1= 826 .67 （A ） U U拟选型号为GW4110W系列I隔离开关NN Ne动稳定校验:GW4110W系列隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定 电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）1101000258050拟选型号为LW6110 I系列六氟化硫断路器LW6110 I系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）3s热稳定流（KA）勘定动稳定电流峰值（KA）周有分闸时间（S）额定频率（HZ）1103150050125 lsh隔离开关动

31、稳定电流lmax = 80 KA断路器动稳定电流lmax=125KA, 110KV侧短路冲击电流为J.二22.39 （A）即:sh max满足动稳定条件热稳定校验:8 eqthopoc/I /I8t = t + t = 2.5 + 0.02+ 0.04k op oc2.56 S查周期分量等值时间曲线可得揣=2.1 S即：隔离开关：4x 80 2 8.782 x 2.1断路器:3 x 50 2 8.782 x 2.1满足热稳定条件（3）三绕组变压器回路最大工作持续电流：IW max1 .05 I = 413 .33 ( A ) UNemax sh 拟选型号为GW4110W系列隔离开关GW4110

32、W系列隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定 电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）1101000258050拟选型号为LW6110 I系列六氟化硫断路器LW6110 I系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）3s热稳定 电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）固有分闸时间（S）额定频率（HZ）1103150050125 8.782 x 2.1断路器：3 x 50 2 8.78 2 x 2.1满足热稳定条件2、35KV侧断路器隔离开关的选择（1）出线回路最大工作持续电流:=1.05 IW max=64 .08 (A )NNNemax sh

33、拟选型号为GW5-35G/600-72隔离开关GW5-35G/600-72隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）5s热稳定电 流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）固有分闸时间（S）额定频率（HZ）3560027.5700.0250拟选型号为SW2-35/1000断路器额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）同有分闸时间（S）额定频率（HZ）35100024.863.4 16.08 2 x 2.1 隔离开关4 x 24.82 16.08 2 x 2.1满足热稳定条件（2）三绕组变压器回路最大工作持续电流：1W max = 1 .05 1N =

34、 129904 （A ） U U拟选型号为GW4220W系列隔离开关GW4220W系列隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定电 流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）22020005012550拟选型号为SW2110 1（W）系列高压少油断路器SW2110ICW）系列高压少油断路器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）4s热稳定1流（KA）融定动稳定电流峰值（KA）同有分闸时间（S）额定频率（HZ）110200031.5800.0550动稳定校验：，max断路器动稳定电流max =80KA隔离开关动稳定电流七抵二125岛，110KV侧短路冲击电流为i尚=

35、41 （A）即：、V imax 满足动稳定条件热稳定校验：I 21 16.08 2 x 2.1查周期分量等值时间曲线可得即：断路器：4 x 31.52 16.08 2 x 2.1满足热稳定条件3、10KV侧断路器，隔离开关的选择（1）出线回路最大工作持续电流：1= 1 .05 1= 584 .82 （ A ） U U拟选型号为GN1010W系列隔隔离开关NN NeGN1010W系列隔离开关技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）5s热稳定电 流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）10600010530050拟选型号为SN410G改进型高压少油断路器SN410G改进型高压少油断路

36、器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）5s热稳定电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）同有分闸时间（S）额定频率（HZ）1060001203000.1550动稳定校验：i max断路器动稳定电流=300KA隔离开关动稳定电流，-300KA，10KV侧短路冲击电流丸h=204.92KAmax即：shmax满足动稳定条件热稳定校验：I 2 t 80.362 x 2.35 隔离开关：5 x 105 2 80.362 x 2.35满足热稳定条件。发电机回路最大工作持续电流：/= 1 .05 1= 2886 * （A ） u u拟选型号为GN1010W系列隔离开关NNNeGN1010W系列隔离开关

37、技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）5s热稳定电 流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）额定频率（HZ）10600010530050拟选型号为SN410G改进兰囹高压少油断路器SN410G改进型高压少油断路器技术数据额定工作电压（KV）额定电流（A）5s热稳定电流（KA）额定动稳定电 流峰值（KA）同有分闸时间（S）额定频率（HZ）1060001203000.1550动稳定校验：1 max N、断路器动稳定电流=300KA隔离开关动稳定电流，max =300KA,10KV侧短路冲击电流为，广次应隘即:sh max满足动稳定条件热稳定校验:I /opocthopoc=2.5 + 0.15 +

38、 0.04=2.69 S查周期分量等值时间曲线可得tq = 2.35 S即：断路器：5 x 120 2 80.36 2 x 2.35 隔离开关：5 x 105 2 80.362 x 2.35满足热稳定条件。4.3导线及电缆的选择及校验导体和电缆是输配电系统系统传输电能的主要组成部分，根据结构和用途，导 体可分为裸硬导体（矩形铜、铝导体槽型导体、圆管型导体）和裸软导体（钢 绞线、铝绞线、钢芯铝绞线、耐热铝合金导线）及封闭导体。电缆可分为电力 电缆、控制电缆和通信电缆等。4.3.1主要导体和电缆的特性及主要用途（1）硬导体机械强度越高，载流量越大，布置所要求的乡间距离越小，故主 要作为发电机及变压

39、器的引出线及屋内高低压配电装置；（2）软导线施工方便，主要适用于架空电力线路及各型户外配电装置；（3）无铠装电力电缆由于不能承受压力和拉力的作用。故主要用于室内。电 缆沟间的电缆托架和穿管装设；（4）钢带铠装电力电缆适用于直埋。电缆能承受一定的压力，但不承受拉力 作用。硬导体主要作为发电厂和变电所发电机引出线和高压配电装置中的主母线。 按其结构可分为矩形、槽型、圆管型和全封闭型。导体材料最大负荷利用小时数3000以下300050005000以上铝裸导体1.651.150.9铜裸导体3.02.251.7535KV以下铝芯电缆1.921.731.54铜芯电缆2.52.252.04.3.2电力线路类

40、型和截面的选择及校验电力线路的正确、合理的选择直接关系到供电系统的安全、可靠、优质、 经济的运行。电力线路包括电力电缆、架空线路、硬母线等类型。电力线路的 选择包括类型的选择和截面的选择两部分。为保证供电系统安全、可靠、优质、经济的运行，选择导线和电缆截面时 必须满足下列条件。（1）发热条件。导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路 计算电流时产生的发热温度不应超过其正常运行时的最高温度。（2）电压损耗条件。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流 时产生的电压损耗不应超过正常运行时允许的电压损耗。（3）经济电流密度。35KV及以上的高压线路及电压在35KV及以下但长距 离、大

41、电流的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年 费用支出最小，所选截面称为“经济截面。（4）机械强度。导线截面不应小于其最小允许截面。（5）短路时的动稳定度、热稳定度校验。和一般电器一样，导线也必须具 有足够的动稳定度和热稳定度，以保证在短路故障时不会损坏。对于电缆，不必校验其机械强度和短路动稳定度，但需校验短路时热稳定度，且电缆额定电压不应小于使用地点的额定电压。对于母线，短路时的动稳 定度和热稳定度都需考虑。对于35KV及以上的高压输电线和610KV长距离，大电流线路，则先按经 济电流密度选择导线截面，再校验其发热条件，电压损耗和机械强度。4.3.3母线的选择母线的材料类型

42、和布置方式母线的材料主要使用铝，屋外配电装置可以采用软母线或硬母线35KV及 以上的屋外配电装置中采用铝绞线的软母线。当母线通过较大电流时，可以采 用组合导线，用专用的组合导线夹具固定。屋内配电装置由于线间距离较小，布置紧凑，采用硬母线。常用的硬母线 截面是矩形截面。其散热较好，有一定的机械强度，便于固定和连接，但集肤 效应较大，为了避免集肤效应过大，单条矩形的截面不应小田0001200颇2。 当工作电流过大时，可采用多条矩形母线并联。当每相有3条并联时，中间一 条的电流约占总电流的20%，而边上两条各占40%。不宜采用每相有4条以上并 联的母线。矩形母线一般只用于35KV及以下电流为4000

43、A及以下的配电装置中。母线的散热条件和机械强度与母线的布置装置有关。矩形母线当三相水平 布置时，母线条立放方式比平放方式散热条件好，截流量大，但机械强度较低， 而后者正好相反。从以上各方面考虑，并结合实际情况，在本设计中，110kV母线一般采用软 导体型式。指导书中已将导线形式告诉为LGJQ-150的加强型钢芯铝绞线。根据设计要求，35KV母线应选硬导体为宜。LGJ185型钢芯铝绞线即满 足热稳定要求，同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ70，故不进行电晕校 验。本变电所10KV的最终回路较多，因此10KV母线应选硬导体为宜。故所选LGJ150型钢芯铝绞线满足热稳定要求，则同时也大于可不校验

44、电晕的最小导 体LGJ70，故不进行电晕校验。4.4互感器选择互感器是变换电压、电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提供电 压、电流信号也反映一次系统地工作状况，前者称为电压互感器，后者称为电 流互感器。4.4.1电流互感器的选择在高压配电装置中，广泛采用互感器给测量仪表、继电保护和其他二次设 备供电。互感器包括电流互感器和电压互感器两类。前者将大电流变成规定的 小电流（5A或1A）；后者将高电压变成规定的低电压（100V）。测量仪表和继电 器的线圈与互感器的二次线圈相连，互感器的二次线圈应有可靠的接地。采用 互感器的目的，除了将二次回路与一次回路隔离，以保证运行人员和设备的安 全外，还使

45、由它供电的二次设备标准化、小型化，从而个给运行维护提供方便。1电流互感器一次回路额定电压和电流选择电流互感器一次回路额定电压和电流选择应满足：U AUI 3I式中U、I 电流互感器一次额定电压和电流。.maxN1 .N1为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工 作电流接近。2二次额定电流的选择电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种，一般强电系统用5A，弱电系 统用1A。3电流互感器种类和型式的选择在选择互感器时，应根据安装地点（如屋内、屋外）和安装方式（如穿墙式、 支持式、装入式等）选择相适应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，应注 意校核窗口尺寸。4电流互感器准确

46、级的选择为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确 级。例如:装于重要回路（如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等中的 电能表和计费的电能表一般采用0.51级表，相应的互感器的准确级不应低于 0.5级；对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统十线和00好级宜 用0.2级。供运行监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表一般皆用11.5级 的，相应的电流互感器应为0.51级。供只需估计电参数仪表的互感器可用3 级的。当所供仪表要求不同准确级时，应按相应最高级别来确定电流互感器的 准确级。5二次容量或二次负载的校验为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接实际负载Z或所消耗

47、的实际 容量荷S应不大于该准确级所规定的额定负载Z或额定容量2S（Z及S均可 2N2N2 N2N2从产品样本或资料查到），即SN2AS2= In22 Z21 或 2n2 AWi+Rj Rm Rr 式中R，R 电流互感器二次回路中所接仪表内阻的总和与所接继电器内 m r阻的总和，可由产品样本或资料中查得。R,电流互感器二次联接导线的电阻。R；电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为0.1Q。将（7-13）代入（7-12）并整理得：R W %Rm + VwiTI 2N 2因为A=，所以AA、y七（气2 -七一七一 R）式中A， 1 一电流互感器二次回路连接导线截面积（mm2）及计算长（mm）。按规程

48、要求联接导线应采用不得小于1.5 mm2的铜线，实际工作中常取 2.5mm2的铜线。当截面选定之后，即可计算出联接导线的电阻R。有时也可先 初选电流互感器，在已知其二次侧连接的仪表及继电器型号的情况下，确定连 接导线的截面积。但须指出，只用一只电流互感器时电阻的计算长度应取连接 长度2倍，如用三只电流互感器接成完全星形接线时，由于中线电流近于零， 则只取连接长度为电阻的计算长度。若用两只电流互感器接成不完全星形结线 时，其二次公用线中的电流为两相电流之向量和，其值与相电流相等，但相位 差为60，故应取连接长度的3倍为电阻的计算长度。6热稳定和动稳定校验电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行。 电流互感器热稳定能力常以1S允许通过的一次额定电流I的倍数K来表示， 故热稳定应按下