2100MW＋2300MW区域性发电厂电气和继电保护部分设计说明书

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1、毕业设计说明书专 业： 电气工程及其自动化继电保护方向题 目： 2100MW2300MW区域性发电厂 电气和继电保护部分设计 55 / 55毕业设计说明书论文中文摘要摘要：根据火力发电厂设计技术规程和原始资料对发电厂的主接线进行设计,列举若干方案,之后对方案进行经济技术比较。对电网和发电机进行中性点接地方式的确定。根据电气设备选择的一般条件对电气设备进行选择,根据运算曲线法进行短路电流计算,并根据计算结果对所选电气设备进行校验。根据DGT801微机保护设备的原理和整定方法对发电机和变压器配置相应的保护,必要时根据大型发电机变压器组保护整定计算导则对重要保护进行整定计算。关键词：主接线 短路电流

2、计算点 DGT801A 整定Title 2100MW+2300MW Regional Power Plant Electricity and Relay Protection Part Design AbstractAnd the firsthand information carries on the design according to Thermal power plant Design Technology Regulations to the power plant main wiring, enumerates certain plans, afterwards carries

3、on the economical technical comparison to the plan. Carry on the neutral point earth way to the electrical network and the generator the determination. The generic condition chooses which according to the electrical equipment carries on the choice to the electrical equipment, carries on the short-ci

4、rcuit current computation according to the operation curve law, and to chooses the electrical equipment according to the computed result to carry on the verification. According to DGT-801 microcomputer protection device principle and installation method to generator and transformer disposition corre

5、sponding protection, when necessity according to Large-scale Generator Bank of transformers Protection Installation Computation To lead Then carries on the installation computation to the important protection.KeywordsMain wiringShort-circuit current computation spot DGT801 Installation毕业设计说明书论文外文摘要目

6、 录前言5第一章发电厂主接线和中性点接地方式61. 原始资料分析61.1 发电厂概况61.2 机组情况61.3 电压等级及出线情况61.4 发电厂地位62. 主接线62.1 方案一72.2 方案二102.3 方案三112.4 方案四122.5 技术经济比较143中性点接地选择153.1 电网中性点接地问题153.2 发电机中性点接地问题15第二章 电气设备选择和短路计算191. 电气设备选择191.1 电气设备选择的一般条件191.2 断路器和隔离开关的选择201.3 电流互感器和电压互感器的选择212. 短路电流计算和设备校验242.1 短路计算点的确定242.2 各元件和系统等值电抗的计算

7、252.3 短路电流计算和断路器校验262.4 隔离开关校验312.5 电流互感器校验33第三章 继电保护部分设计351. 继电保护配置图352. 发电机,变压器,母线以及线路的继电保护配置352.1 发电机352.2 变压器352.3 母线362.4 线路363.主设备继电保护的选择364.发电机,变压器保护的整定计算374.1 运行方式的确定374.2 最大运行方式下发电机回路短路电流的计算374.3 整定计算37结论53参考文献54致谢55前 言电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理地驾驭电力,必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓,并且要熟悉针对可能发生的故障所进

8、行的继电保护的原理及其整定方法。出于这样的目的,我进行了这次毕业设计。本次设计的题目是一个传统题目,主要对2100MW2300MW发电厂进行主接线的设计,高压断路器、隔离开关的选择、电压互感器和电流互感器的选择,以及对选择的短路计算点进行短路电流计算,并对发电机和变压器进行继电保护的配置。本次设计是在毕业设计任务书的基础上进行的,依靠大学本科四年所学的专业理论知识,旨在提高自己的技术理论水平,熟悉相关技术规程,初步掌握电气工程专业工程的设计流程和方法,了解现阶段最先进的微机保护装置的原理及其特点,达到理论联系实际,学以致用的目的。本次设计的继电保护部分的设计参考了国电南自开发的DGT801A发

9、变组微机保护装置,该装置采用独创的双电源双CPU并行处理技术,将其防误动和防拒动性能有机统一起来。该装置适用于容量1200MW及以下,电压等级750kV及以下的各种容量各种接线方式的火电或水电发电机变压器组保护。 本次设计参考了大量相关技术手册,规程和导则,如：电气工程设计手册一次部分和二次部分,火力发电厂设计技术规程,大型发电机变压器组保护整定计算导则等。本次设计是在吴必信老师的精心指导和同学们的大力帮助下完成的,在此一并表示感谢。由于本人水平有限,设计中难免存在不足之处,希望老师多加批评指正。第一章 发电厂主接线和中性点接地方式1. 原始资料分析1.1 发电厂概况： 该厂属于区域性中型发电

10、厂,资源充足,交通方便,地址条件好,易于扩建。1.2 机组情况： 该厂拥有四台发电机,其中两台为100MW发电机,型号TQN1002；另两台为300MW发电机,型号QFSN3002。四台发电机的功率因数均为0.85。1.3 电压等级及出线情况： 该厂共有两个电压等级,为110kv和220kv,其中220kv出线有四回,与系统相连；110kv出线有十回,与负荷相连,负荷包括变电所,造纸厂,汽车厂,冶炼厂,化肥厂,电石厂和机械厂。综合最大负荷为120MW。与变电所,造纸厂和汽车厂通过两回线连接,与其余单位通过一回线连接。1.4 发电厂地位： 该厂所连系统包括六台300MW发电机,总容量为1800M

11、W,该厂总容量占系统总容量的比例达到约30,可见该发电厂在系统中的地位是比较重要的。2. 主接线 由以上分析,列举出以下四种方案：2.1 方案一2.1.1草图：图1.1 方案一2.1.2概述：每台发电机与一台双绕组变压器成单元接线,再经断路器接至高压系统。220kv与110kv之间用三绕组联络变压器连接。联络变压器低压侧与厂用电系统连接,用做备用或启动厂用变压器。2.1.3母线接线方式：根据火力发电厂设计技术规程：采用单母线或双母线的110kv220kv配电装置,当断路器为六氟化硫型时,不宜设旁路设施。根据电气设计手册：110kv220kv配电装置应选择断路器的类型包括：六氟化硫型,少油型和空

12、气型。故不考虑带旁路母线的情况,以满足只有六氟化硫型可以选择的情况。1220kv： 根据电气设计手册,列出以下比较表： 表1.1 方案一220kv母线接线方式比较表接线方式可 靠 性 灵 活 性 经 济 性 单 母 分 段 接 线用断路器把母线分段,重要用户可从不同段引两条回路,保证供电可靠。当一段发生故障,断路器自动将故障段切除,保证正常段不间断供电。当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间停电。扩建时需要向两个方向均衡扩建。当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。 双 母 线 接 线通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线

13、故障后,能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。各个电源和各回路负荷可以任意分配到一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要。向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。增加一组母线每回路就需要增加一组母线隔离开关。为避免当母线故障或检修时,隔离开关误操作,需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。所用设备多,配电装置复杂。比较结果单母分段接线：可靠性不如双母线接线,且灵活性较差。双母线接线：可靠性与灵活性都比单母分段接线要好,但经济性较差。2110kv： 根据电气设计手册,列出以下比较表： 表1.2 方案一1

14、10kv母线接线方式比较表接线方式可 靠 性灵 活 性经 济 性 双 母 线 接 线通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后,能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。各个电源和各回路负荷可以任意分配到一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要。向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。增加一组母线每回路就需要增加一组母线隔离开关。为避免当母线故障或检修时,隔离开关误操作,需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。双母线三分段接线若一组母线作为备用母线,当工作母线的任

15、一段检修或故障时,可以把该段全部回路倒换到备用母线上,如果再发生母线故障也只影响一半左右的电源和负载。若三个分段都动作,一段母线故障时,停电围约为三分之一。运行方式有两种：可以让一组母线作为备用；也可以让三段母线都工作。一组母线作为备用时,具有分段单母线和一般双母线的特点。断路器及配电装置投资较大。双母线四分段接线四段母线同时运行,当任一段母线故障时,只有四分之一的电源和负荷停电。当任一母联断路器或分段断路器故障时,只有二分之一左右的电源和负荷停电。可以用于出线回路非常多的配电装置中。断路器及配电装置投资更大。比较结果虽然三分段与四分段在可靠性和灵活性方面都优于双母线接线,但对于该厂而言,双母

16、线接线方式已经达到技术要求,无需再加大投资采用三分段或四分段。经分析与比较,决定220kv与110kv母线均采用双母线接线方式。2.1.4. 变压器选择：设厂用电率根据电气设计手册,发电机与主变压器为单元连接时,主变压器的容量按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10的裕度。设发电机的额定容量为,功率因数为1. 220kv级别：查电气设计手册得300MW发电机为0.85357.18 MVA根据电气设计手册选择型号为SFP360000/220的变压器 表1.3 SFP360000/220变压器参数表额定容量额定电压空载电流空载损耗负载损耗阻抗电压连接组别 360MVA18kv0.28%1

17、90kw860kw14.3YN,d112. 110kv级别：查电气设计手册得100MW发电机为0.85119.06 MVA根据电气设计手册选择型号为SFP7120000/110的变压器表1.4 SFP7120000/110变压器参数表额定容量额定电压空载电流空载损耗负载损耗阻抗电压连接组别120MVA13.8kv0.5%99.4kw410kw10.5YN,d113. 联络变压器：根据电气设计手册,对联络变压器的要求如下：i. 满足两种电压网络在各种不同运行方式下,网络间的有功功率和无功功率的交换。ii. 其容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量,以保证最大一台机组故障或检修时,通过

18、联络变压器来满足本测负荷的要求；同时也可在线路检修或故障时,通过联络变压器将其剩余容量送入另一系统。iii. 为了布置和引接线的方便,联络变压器一般装设一台,最多不超过两台。由计算并根据电气设计手册选择型号为SFPS1180000/220的变压器 表1.5 SFPS1180000/220变压器参数表额定容量KVA空载电流空载损耗负载损耗kw阻抗电压连接组别 高中高低中低高中高低中低180000/180000/1800000.520067922014814248.1YN,a0,d112.2 方案二：2.2.1. 草图：图 1.2 方案二2.2.2. 概述：300MW发电机与一个三绕组变压器相连,

19、再与220kv母线相连,三绕组变压器的中压侧与110kv母线相连；100MW发电机与一个双绕组变压器相连,再连接到110kv母线。2.2.3. 母线接线方式：经方案一的主接线比较,此方案中220kv母线和110kv母线均采用双母线接线。2.2.4. 变压器的选择：设厂用电率1. 220kv级别：357.18 MVA 根据电气设计手册选择型号为OSSPS360000/220的变压器 表1.6 OSSPS360000/220变压器参数表额定容量KVA空载电流空载损耗负载损耗kw阻抗电压连接组别 高中高低中低高中高低中低360000/180000/3600000.39258116454872012.

20、11218.8YN,a0,d112. 110kv级别：119.06 MVA根据电气设计手册选择型号为SFP7120000/110的变压器2.3 方案三：2.3.1. 草图：图 1.3 方案三2.3.2. 概述：300MW发电机与双绕组变压器连接,再与220kv母线相连；100MW发电机与三绕组变压器相连,再连接到110kv母线,三绕组变压器的高压侧与220kv母线相连。2.3.3. 母线接线方式：经方案一的主接线比较,此方案中220kv母线和110kv母线均采用双母线接线。2.3.4. 变压器的选择：设厂用电率1. 220kv级别：357.18 MVA根据电气设计手册选择型号为SFP-3600

21、00/220的变压器2. 110kv级别：119.06 MVA根据电气设计手册选择型号为SFPS7-120000/220的变压器 表1.7 SFPS7-120000/220变压器参数表额定容量KVA空载电流空载损耗负载损耗kw阻抗电压连接组别 高中高低中低高中高低中低120000/120000/600000.310049252038714.523.37.27YN,yn0,d112.4 方案四：2.4.1. 草图：图 1.4 方案四2.4.2. 概述：300MW发电机与三绕组变压器连接,变压器中压侧与110kv母线连接,高压侧与220kv母线相连；100MW发电机与双绕组变压器连接,其中一台连接

22、到110kv母线,另一台连接到220kv母线。2.4.3. 母线接线方式：经方案一的主接线比较,此方案中220kv母线和110kv母线均采用双母线接线。2.4.4. 变压器的选择：设厂用电率1. 220kv级别：300MW:357.18 MVA 根据电气设计手册选择型号为OSSPS-360000/220的变压器100MW:119.06 MVA根据电气设计手册选择型号为SFP7-120000/220的变压器 表1.8 SFP7-120000/220变压器参数表额定容量额定电压空载电流空载损耗负载损耗阻抗电压连接组别 120MVA10.5kv0.9%118kw385kw13YN,d112. 110

23、kv级别：119.06MVA根据电气设计手册选择型号为SFP7-120000/110的变压器表1.9 方案比较表方案 主接线 主变压器联络变压器机组与母线连接情况110kv220kv110kv220kv方案一双 母 线 接 线双 母 线 接 线120MVA双绕组两台360MVA双绕组两台300MVA三绕组300MW机组与220kv母线连接；100MW机组与110kv母线连接方案二120MVA双绕组两台360MVA三绕组两台无方案三120MVA三绕组两台360MVA双绕组两台无方案四120MVA双绕组一台360MVA三绕组两台120MVA双绕组两台无300MW机组与一台100MW发电机连到220

24、kv母线；另一台100MW发电机连到110kv母线2.5技术经济比较2.5.1技术比较 根据火力发电厂设计规程,容量为200MW及以上的机组不宜采用三绕组变压器,如高压和中压间需要联系时,可在发电厂设置联络变压器或经变电所进行联络。可见方案一较方案二更为合理。对于方案三,如果100MW发电机有一台发生故障,将使得只有一台100MW发电机承担120MW的负荷,这是比较危险的,用户在这种情况下得不到可靠供电,故放弃方案三。对于方案二,正常运行时,两台100MW发电机共有80MW的容量浪费掉了,方案四是在方案二的基础上做了些改进而得出的,正常运行时,300MW发电机向负荷提供20MW的容量,显然比方

25、案二更为合理。故将方案二也放弃。下面对方案一与方案四进行经济比较。2.5.2经济比较 表1.10 方案一和方案四经济比较表综合总投资O年运行费U方案一9080万元1998.2万元方案四9810万元1514.3万元这里采用静态比较法进行经济比较,第一方案的综合投资小,而年运行费大；第四方案的综合投资大,而年运行费小,则可用抵偿年限T确定最优方案： T以5年为限,即如果T5,选用O小的方案。这里的T0,即k1取脱谐度15, 则由电气设备手册查得型号为XDJI26/18得消弧线圈符合要求 表1.12 XDJI26/18消弧线圈参数值型号系统电压消弧线圈电压额定容量电流档数XDJI26/1818kv1

26、0.4kv26kVAA9档校验：中性点经消弧线圈接地的发电机 中性点长时间的电压位移不应超过上述数值 Uo表示中性点位移电压 ：消弧线圈投入前,发电机或电网的中性点不对称电压值,一般取0.8%相电压 d：阻尼率,一般对63110kv架空线路取3；35kv及以下架空线路取5；电缆线路取24：脱谐度 则： 10100.03kv 即中性点长时间的电压位移不应超过0.03kv安装：在发电厂,发电机与变压器为单元接线时,消弧线圈应装在发电机中性点上2. 通过高电阻接地高电阻是通过配电变压器接入发电机的中性点上的。为限制接地电流在规定的围,电阻应满足下式：其中N为配电变压器变比,为发电机每相对地电容,为发

27、电机外部每相电容选择配电变压器： i. 配电变压器一次电压：发电机回路单相接地时,中性点暂态过电压不超过1.6,此电压下变压器铁芯不致饱和,设发电机额定电压为kv电压变动系数取1.05,则 ii. 配电变压器二次电压。根据二次设备额定电压选取一般取0.19kv或0.23kv,这样变压器约为20/0.23 iii. 一次电容电流：发电机绕组,引出线,浪涌电压吸收器,主变低压侧电容之和查电气设备手册 0.233+0.03=0.263 则 iv. 二次电阻值 v. 接地点总电流,为电容电流与有功电流的向量和 有功电流 vi. 配电变压器的容量S。对于接地故障后,短时间跳闸的发电机,其中性点配电变压器

28、计算容量为 配电变压器的容量S1.0547.22kVA根据电气设备手册选择型号为FDG50的配电变压器 表1.13 FDG50配电变压器参数值型号型式变压器容量变压器电压比二次电阻FDG50单相,干式 50kVA20/0.230.508第二章 电气设备选择和短路计算1. 电气设备选择1.1 电气设备选择的一般条件：按正常工作条件选择 根据电气设计手册,一般按照额定电压和额定电流来选择设备1.1.1. 按额定电压选择：一般可按照电器的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择,即 1.1.2. 按额定电流选择：电气设备的额定电流是指在额定环境条件环境温度,日照,海拔,安装条件等下,电气设备的长

29、期允许电流。 我国规定电气设备的一般额定环境条件为：额定环境温度又称计算温度或基准温度。断路器,隔离开关,互感器等电器的为；无日照；海拔高度不超过1000m。 实际环境温度对于屋外的电器取年最高温度。本发电厂原始资料中年最高温度恰为,属于一般额定环境温度。故长期允许电流值取。 选择设备一般可按照电器的额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流,即 表2.1 回路最大持续工作电流回路名称发电机回路1.05倍发电机额定电流变压器回路1.05倍变压器额定电流母联回路,主母线母线上最大一台发电机或变压器的出线单回路：线路最大负荷电流双回路：1.22倍一回线正常最大负荷电流1.2 断

30、路器和隔离开关的选择1.2.1. 断路器选择 根据火力发电厂设计技术规程,容量为125MW及以下的发电机与双绕组变压器为单元接线时,在发电机与变压器之间不宜装设断路器。容量为200MW300MW的发电机与三绕组变压器为单元接线时,在发电机与变压器之间不应装设断路器,负荷开关或隔离开关。 按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式,一般可将其分为：多油式断路器,少油式断路器,压缩空气高压断路器,断路器,真空断路器。在110kv330kv配电装置中可选择的主要断路器类型有：少油断路器,空气断路器,断路器。参考型号有：110330,110330,110330,110300,1103301.2.2. 隔离开关

31、选择隔离开关也是发电厂和变电所中常用的电器,它需与断路器配套使用。隔离开关的型式较多,按安装地点不同,可分为屋式和屋外式,按绝缘支柱数目又可分为单柱式,双柱式和三柱式。隔离开关的选择与断路器的选择类似,也是按照额定电压和额定电流选择,即 ,屋外的220kv及以下各型配电装置可以选择型号为的隔离开关。查电气设备手册得：表2.2 断路器和隔离开关选择结果表： 回路断路器型号隔离开关型号220kv配电装置双绕组变压器220220/600三绕组变压器高压侧220220/1000母联220220/1000出线220220/600110kv配电装置双绕组变压器110110/1000三绕组变压器中压侧110

32、110/2000母联110110/2000出线110110/600 表2.3 断路器和隔离开关参数表型号额定电压kv额定电流A动稳定电流kA热稳定电流kA额定开断电流kA额定关合电流kA固有分闸时间ms全开断时间ms22022012508031.54s31.5 4511011012508031.54s31.5 5011011020008031.53s31.580 25 50220/60022060050144s220/100022010008021.55s110/60011060050164s110/1000110100080254s110/2000110200010031.54s1.3 电流

33、互感器和电压互感器的选择1.3.1. 电流互感器选择电流互感器的分类,按安装地点可分为屋和屋外式。20kv及以下制成屋式；35kv及以上多制成屋外式,按绝缘可分为干式,浇注式,油浸式等。干式用绝缘胶浸渍,用于屋低压电流互感器；浇注式以环氧树脂作绝缘,目前,仅用于35kv及以下的屋电流互感器；油浸式多为屋外型。根据毕业设计指南：凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。发电机和变压器的中性点,发电机和变压器的出口也应装设电流互感器。电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种。一般弱点系统用1A,强电系统用5A。电流互感器一次回路额定电压和额定电流应满足, 为了确保所供仪表的准确度,互感器的一次侧额定电

34、流应尽可能与最大工作电流接近。1. 根据计算结果,对装有断路器的回路进行电流互感器的选择 表2.4 电流互感器选择结果表回路 电流互感器型号110kv配电装置双绕组变压器LCWDL110三绕组变压器中压侧LCWB110母联 LCWB110出线 LCWD2110220kv配电装置双绕组变压器 LCWB220三绕组变压器高压侧 LCW220母联 LCW220出线 LB220 表2.5 电流互感器参数表型号额定电流比级次组合二次组合1s热稳定倍数动稳定倍数LCWDL1102600/50.5/D/D75 135LCWB11021000/5 P/P/P/0.2 45 115LCWD21102100/5

35、0.5/B/B 90 2.590LCWB220400/510P/10P/0.5/0.2215s50LCW2204300/5D/0.5/D/D 6060LB2202600/50.5/B/B/B 30752. 发电机出口电流互感器的选择 100MW发电机出口： 所以选择电流互感器型号为LMZ120 300MW发电机出口： 所以选择电流互感器型号为LMZ120 表2.6 发电机出口电流互感器参数值回路额定电流比次级组合二次负荷准确级次0.5级1级D级100MW发电机8000/50.5/0.5/0.5/B/B/B0.52.4 0.5/BB2.4300MW发电机12000/50.52.4B2.41.3.

36、2. 电压互感器的选择电压互感器的数量和配置与主接线方式有关,并应满足监视,测量,保护,同期和自动装置的要求。根据毕业设计指南：6220kv电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。发电机出口一般装设两组电压互感器,供测量,保护和自动电压调整装置需要。110kv及以上的配电装置中尽可能选择电容式电压互感器。电压互感器二次额定电压应满足测量,继电保护和自动装置的要求。通常,一次绕组接于电网线电压时,二次绕组额定电压选为100v；一次绕组接于电网相电压时,二次绕组额定电压选为v。当电网为中性点直接接地系统时,互感器辅助副绕组额定电压为v,当电网为中性点非直接接地系统时,互感器辅助副绕组额定电压

37、为v。电压互感器按其特征分类如下：按安装地点分为屋和屋外式；按相数分为单相和三相式,只有20kv以下才有三相式；按绕组数分为双绕组和三绕组；按绝缘分为浇注式和油浸式,浇注式用于335kv,油浸式主要用于110kv及以上的电压互感器主变压器回路中,一般低压侧装一组电压互感器,供发电厂与系统在低压侧同步用。当对端有电源时,在出线侧上装设一组电压互感器,供监视线路有无电压,进行同步和设置重合闸用。35kv220kv线路在一相上装设。为了确保电压互感器安全和在规定的准确等级下运行,电压互感器一次绕组所接电网电压应在0.81.2围变动,即根据电气设备手册,对各回路电压互感器进行选择1. 发电机回路：地点

38、：屋 电压：10kv 300MW发电机中性点非直接接地,选择型号：JSJW10 100MW发电机中性点不接地,选择型号：JDZ102. 主变回路：低压侧电压：10kv 地点：屋 选择型号：JSJW103. 母线回路： 220kv侧： 电压 220kv 地点：屋外 选择型号：YDR220 110kv侧：电压 110kv 地点：屋外 选择型号：YDR1104. 220kv出线：电压：220kv 地点：屋外 接地方式：中性点直接接地 装设原则：在一相上装设 选择型号：JCC220 表2.7 电压互感器选择结果表回路 电压互感器型号100MW发电机JDZ10300MW发电机 JSJW10主变低压侧 J

39、SJW10220kv母线 YDR220 110kv母线 YDR110220kv出线 JCC220 表2.8 电压互感器参数值型号额定变比 额定容量VA最大容量VA 准确等级0.5级1级3级JSJW1010000/100/100/3120200480 960JDZ1011000/100 80 150 300 500JCC220 500 1000 2000YDR220 150 220 440 1200YDR110 150 220 440 12002. 短路电流计算和设备校验2.1 短路计算点的确定：选择通过校验对象的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。因为系统侧六台发电机到本厂的距离相等,故可将

40、其合并为一台发电机作为系统。图 2.1 短路计算点选择示意图：若在点短路,则流过的电流为,和系统供给的短路电流之和。 若在点短路,则流过的电流为供给的短路电流,显然要选择点作为短路计算点。同理,选择,和点作为相应断路器的短路计算点。对于与系统连接的出线的断路器,和点要通过计算才能进行选择。2.2 各元件和系统等值电抗的计算：见计算书图 2.2 发电厂设备等值阻抗图2.3 短路电流计算和断路器校验：2.3.1. 220kv侧双绕组变压器回路断路器：网络变换：因为,所以网络对AB点有完全对称关系,C点和D点的电位相同,即可将网络化简。 图2.3 计算点短路电流网络图1 图2.4 计算点短路电流网络

41、图2 图2.5 计算点短路电流网络图3计算电抗： 设后备保护时间,少油型短路计算时间：根据计算曲线得：发电机：发电机： 系统：各电流换算至230kv的额定电流：基准电流 发电机：发电机：系统：各短路电流换算为有名值： 发电机：发电机： 系统： 累计值：周期分量热效应：由于,故不计非周期热效应。短路电流引起的热效应：冲击电流： 断路器校验：由于额定开断电流远大于系统最大持续工作电流,故可以用次暂态电流进行选择 表2.9 220kv侧双绕组变压器回路断路器选择结果表计算数据220 220kv 220kv 330.7kA 1250kA 10.935kA 31.5kA 27.88kA 80kA各项条件

42、均能满足,故所选断路器220满足要求。2.3.2. 三绕组变压器高压侧回路断路器： 表2.10 三绕组变压器高压侧回路断路器选择结果表 计算数据220 220kv 220kv 992kA 1250kA 8.787kA 31.5kA 27.4kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器220满足要求。2.3.3. 三绕组变压器中压侧回路断路器： 表2.11 三绕组变压器中压侧回路断路器选择结果表计算数据110 110kv 110kv 1983kA 2000kA 10.477kA 31.5kA 26.716kA 80kA 26.716kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器110满足要求。2.

43、3.4. 110kv侧双绕组变压器回路断路器： 表2.12 110kv侧双绕组变压器回路断路器选择结果表计算数据110 110kv 110kv 661.3kA 1250kA 14.433kA 31.5kA 36.8kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器110满足要求。2.3.5. 220kv侧母联回路断路器： 表2.13 220kv侧母联回路断路器选择结果表计算数据220 220kv 220kv 992kA 1250kA 11.955kA 31.5kA 30.485kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器220满足要求。2.3.6. 110kv侧母联回路断路器： 表2.14 110k

44、v侧母联回路断路器选择结果表计算数据110 110kv 110kv 1983kA 2000kA 16.309kA 31.5kA 41.59kA 80kA 41.59kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器110满足要求。2.3.7.1220kv侧出线回路断路器系统侧：网络化简： 图2.6 计算点短路电流网络图设后备保护时间,少油型由前面计算所得结果累计值： 2220kv侧出线回路断路器电厂侧：网络化简： 图2.7 计算点短路电流网络图,均小于短路计算点的各项电流值,故选择作为校验220kv侧出线回路断路器的短路计算点。又由于点的各项短路电流值均小于点的短路电流值,而断路器型号相同,故220

45、kv侧出线回路断路器也是满足要求的。2.3.8. 110kv出线回路断路器：与之对应的短路计算点与等电位,但型号不同。 表2.15 110kv出线回路断路器选择结果表计算数据110 110kv 110kv 185.2kA 1250kA 16.309kA 31.5kA 41.59kA 80kA各项条件均能满足,故所选断路器110满足要求。2.4 隔离开关校验：2.4.1. 220kv侧双绕组变压器回路： 表2.16 220kv侧双绕组变压器回路隔离开关选择结果表计算数据220/600 27.88kA 50kA 所以所选隔离开关220/600合格。2.4.2. 三绕组变压器高压侧回路：表2.17

46、三绕组变压器高压侧回路隔离开关选择结果表计算数据220/1000 22.4kA 80kA所以所选隔离开关220/1000合格。2.4.3. 三绕组变压器中压侧回路：表2.18 三绕组变压器中压侧回路隔离开关选择结果表计算数据110/2000 26.716kA 100kA 所以所选隔离开关110/2000合格。2.4.4. 110kv侧双绕组变压器回路：表2.19 110kv侧双绕组变压器回路隔离开关选择结果表计算数据110/1000 36.8kA 80kA所以所选隔离开关110/1000合格。2.4.5. 220kv母联回路：表2.20 220kv母联回路隔离开关选择结果表计算数据220/1000 30.485kA 80kA 所以所选隔离开关220/1000合格。2.4.6. 110kv母联回路：表2.21 110kv母联回路隔离开关选择结果表计算数据110/2000 41.59kA 100kA 所以所选隔离开关110/2000合格。2.4.7. 220kv侧出线回路：根据前面计算所得结果：累计值：周期分量热效应： 由于,故不计非周期热效应。短路电流引起的热效应：冲击电流： 表2.22 220kv侧出线回路隔离开关选择结果表计算数据220/600 20.65kA 50kA所以所选隔离开关220/600合格。2.4.8. 110kv侧出线回路：表2.23 110kv侧出线回路隔离开