XX发电厂第X期工程电气部分初步设计设计书

- 1 - 电厂第 X 期工程电气部分初步设计设计书 一、 设计题目： 通辽发电厂第一期工程电气部分初步设计 二、设计原始资料 1本电厂为凝气式发电厂，计划安装四台 200汽式火力发电机组第一期工程装设两台 200 2 型发电机组。并计划第二期工程再装设两台相同容量的机组，每台发电机配置一台 670T/N 的高温高压锅炉 2发电机技术数据： 发电机型号为 200 2，额定容量 200定电压15 75定电流 8625A， =线方式为 Y，本 厂的燃料是煤粉 3该厂以 220工程 220计将来 220压厂用电压为 6压厂用电压为 380/220 4连接在发电厂 220统母线上的系统阻抗标么值为 准功率00 5气象条件：年平均温度 10 C，夏季最高温度为 +38 C，冬季最低温度为 。海拔高度 1200 米，厂址附近无严重空气污染。该地区为五级地震区。 三、设计任务 1、选择本厂主变压器、高压厂用变压器的型号、容量和台数。 2、设计本厂 220电所电气主接线的基本形式。 3、设计本厂厂用电系统电气主接线的基本形式。 4、进行短路电流的计算。 5、进行主要电气设备的选择。 6、进行本厂高压配电装置的规划设计。 7、进行本厂继电保护和自动装置的规划设计。 8、进行本厂防雷保护的规划设计。 四、绘制图纸： 1、发电厂电气主接线图 1 张。 2、发电厂厂用电气主接线图 1 张。 沈阳工业大学毕业设计 - 2 - 3、高压配电装置平面图 1 张 4、 220压配电装置断面图（两个断面） 2 张。 5、发电厂变电所防雷保护图 1 张 五、要求 1、说明书、计算书装订成册；文字内容用计算机打印。 2、 纸用相关软件绘出。 - 3 - 第一部分 说明书 第一章 主变压器及厂用备用 /启动变压器的选择 选择本电厂主变压器、高压厂用变压器的型号、容量和台数 本发电机单机容量为 200主变压器采用单元接线。 主变按发电机的额定容量扣除本机组的常用负荷后，留有 10%的裕度。 厂用负荷计算： 符合计算一般采用换算系数法，为了正确选择主变及厂用变压器的容量，必须首先求得准确的计算负荷。 连续运行的设备应予计算。 机组正常运行时，不经常连续 运行的设备也应计算。 常断路及不经常断续运行的设备，不予计算，由电抗器供电的应全部计算。 由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分。 由不同电源供电的互为备用的设备应全部计算，但台数较多时应允许扣除一部分。 对于分裂变压器，其高低压绕组负荷应分别计算，当两个低压绕组接有互为备用时，对于高压绕组只计算其运行部分，对低压绕组一般则均予计算。 对于分裂电抗器，应分别计算每一臂中通过的负荷，其计算原则与普通电抗器相同。 换算系数一般采用如下数值： 给水泵、循环水泵、喷射水泵 电动机： K=1； 其他电动机： K=链条炉的其他电动机： K= 电厂无高压公用段而厂用高压为 6，、段： K= 由于本设计未给厂用负荷，所以按发电机容量的 6%计算。因此高厂变的容量计算如下： es 200*5529 发电厂主变绕组的数量 沈阳工业大学毕业设计 - 4 - 对于 200以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器，因为在发电机回路中及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电可靠性很高，而大电流的隔离开关发 热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中隔离开关问题较多；同时发电机回路的断路器价格极为昂贵，故在封闭母线回路里，一般不设断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因，一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如双绕组变压器联络变压器灵活方便。 绕组连接方式 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，电力系统采用连接方式有 Y 和，高、中、低三绕组如何组合要根据具体工程来确定。 我国 110以上电压、变压器绕组都采用 Y 连接。 容量选择： 选择原则： 高压厂用变压器应按高压电动机计算负荷的 110%与低压厂用电计算负荷之和。 高压厂用备用变压器与最大一台高压厂用变压器的容量相同；当启动 /备用变压器带有工作负荷时，其容量还应满足最大一台高压厂用工作变压器的要求并考核变压器检修的条件。 低压厂用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器的容量相同。 装于屋外或屋外进风小间的变压器，其容量一般不考虑温度修正，但南方地区宜将小间进出风差控制在十度以内。主厂房进出风差控 制在十度以内。 本厂主变选取： 20 高工作变选取： 31500/备变选取： 31500/220 - 5 - 表 #主变 1#高压厂用变 高压备用变 型号 20 31500/31500/220 额定容量 60000 31500/20000/ 20000 31500/20000/ 20000 额定电压 42+2 75+5%/ 20+8 组组别 Y,YN,数 3 3 3 空载电流 % 286 载损耗 35 5 负载损耗 35 160 170 阻抗电压 % 14 阳工业大学毕业设计 - 6 - 第二章 电气主接线的设计 电气主接线是发电厂，变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的首要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所运行的可靠性、灵活性 和经济性密切相关，并且对于电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。 主接线的设计原则 主接线的设计依据 电所在电力系统的地位和作用。 电所的分期和最终建设规模。 1) 出线电压等级、回路数、出线方向。 2) 主变台数、容量和形式。 3) 变压器中性点接地方式及接 地点的选择。 4) 初期及终极发电厂、变电所与系统的连接方式。 主接线设计的基本要求 主接线应满足可靠性、灵活性及经济性三项基本要求 可靠性 供电可靠性是电力生产和电力分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。 主接线可靠性的具体要求 断路器检修时，不宜影响对系统的供电； 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量停运的回路忽略停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电； 尽量避免发电厂及变电所全部停运的可能； 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求 - 7 - 活性 主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性 . 调度时，可以灵活的切除和投入发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修方式以及特殊运行方式的系统调度要求； 检修时，可以方便地停运断路器，母线及其他的继电保护设备，进行安全检修而不至于影响电力网的运行和对用户的供电； 扩建时，可以容易地从初期接线过度到最终接线，在不影响连续供电和停电时间最短的情况下投入新装机组，变压器或线路而不互相干扰，并对一次和二次部分的改进工作量最少。 济性 主接线 在满足可靠性及灵活性的前提下做到经济合理。 投资省 主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等一次设备； 要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆； 要能限制短路电流，便于选择廉价电器设备； 如能满足系统安全运行和继电保护要求， 110以下终端或分支变电所可采用简易电路。 占地面积小 主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。 电能损失少 经济合理地选择主变种类、容量、数量、要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的 电压等级一般不超过两种。 220压配电装置的基本接线及适用范围 220压配电装置的接线分为： (1)有汇流母线的接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路隔离开关等。 (2)无汇流母线的接线，变压器，线路单元接线，桥型接线，角型接线等。 主接线的选择： 本厂母线电压等级为 220 线回路数为 7 回，根据主接线设计的依据沈阳工业大学毕业设计 - 8 - 及基本要求，初步拟定两种方案：双母线带旁路接线和一台半断路器接线。 主接线图如下： 双 母 线 带 旁 路 接 线一 台 半 断 路 器 接 线 - 9 - 两种接线方案的特点 双母线带旁路接线特点 1. 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，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。 2. 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到任意一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 3. 扩建方便。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，不会引起原有线路的停电。 4. 便于实验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。 一台半断路器接线特点 使母线发生故障，也只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路均不停电。 承担隔离电压的任务，减少误操作的几率，对任何断路器检修都不可停电，因此操作检修方便。 比较两种接线方案 对两种接线方案进行可靠性、灵活性和经济性的比较如下： 沈阳工业大学毕业设计 - 10 - 表 案（双母线带旁路） 方案 (一台半断路器 ) 可靠性 简单清晰，设备少，设备本身故障率小； 620线检修时将导致一台半容量停运； 各种电压等级均分别有可能出现全部失电的概率； 机组配置合理，使传递能量在变压器中损耗能量为最小。 可靠性高，无论检修母线或检修设备故障均不致全厂停电。 在 220有两台变压器联系，保证了在变压器检修故障时，不致使 220压解裂，提高了供电可靠性； 设备多。 灵活性 运行方式相对简单，调度灵活性差； 便于扩建。 运行调度灵活，相应保护装置较复杂； 易于 扩建后实现自动化。 经济性 设备相对较少，投资少，年费用小； 占地面积小； 采用单元接线及封闭母线，从而避免了选择大容量断路器，节省投资。 设备相对较多，投资高，年费用大。 基于上述综合考虑，最终选择双母线带旁路接线。 单机容量 200组与双母线变压器组成单元接线。 主接线中设备的配置： 1. 容量为 200以上大机组与双绕组变压器为单元接线时，其出口不装设隔离开关 ，但应有可拆连接点。 2. 接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设 隔离开关。 3. 接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 4. 断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。 5. 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自偶变压器的中性点则不必装设隔离开关。 接地刀闸配置： 以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜 - 11 - 配置接地刀闸。双母线接线两组隔离开关的断路器侧可共用一组接地刀闸。 在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。 电压互感器的配置： 1. 电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。 2. 6 220压等级每组母线的三相上装设电压互感器。 3. 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线上的一相上应装设电压互感器。 4. 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。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。 电流互感器配置 数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求 。 电机和变压器的中性点，发电机和变压器的出口等。 般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按三相或两相配置。 主变和发电机中性点接地方式 主变中性点接地方式 10 500采用中性点直接接地。 63 侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。 发电机中性点接地方式 发电机中性点采用非直接接地方式发电机定子绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路 所连接元件的对地电容电流，超过允许值将烧伤铁心，损坏定子绝缘，引起匝间或相间短路电流，故需在发电机中性点采用经消弧线圈或高电阻接地的措施，以保护发电机免受损坏。 采用发电机中性点经高电阻接地方式： （ 1）发电机中性点经高电阻接地后，可达到：限制过电流不超过 额定电压；限制接地故障电流不超过 10 15A。为定子接地保护提供电源，沈阳工业大学毕业设计 - 12 - 便于检测。 （ 2）发生单相接地接地时，总的故障电流不宜小于 3A，以保证接地保护不带时限立即跳闸停机。 （ 3）适用于 200以上大机组。 根据本厂实际情况，本厂为凝气发电 机组，计划装四台 200气式火力发电机组。且出线断路器选用 路器，一期工程出线回路七条，最终十二回出线，所以本设计采用单断路器的双母分段带旁路接线，并设专用旁路断路器。 - 13 - 第三章 厂用电接线 厂用电总的接线 厂用电设计应按运行检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过坚定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全，经济和满发地运行。厂用电接线应满足下列要求： 虑机组启动和停运中的供电要求。 以上机组设置足够容量的交流事故保安电源。 厂用母线接线设计 在本电厂厂用电设计中，因锅炉辅助设备多，用电量大，为了提高供电可靠性，厂用电系统通常采用单母线接线，并按照“按炉分段”的接线原则，将厂用电母线按照锅炉的台数分成若干独立段。各独立母线段分别由工作电源和设备电源供电。厂用电采用 6 380V 两种电压，前者为中性点不接地系统，后者为中性点经高电阻接地系统。每台机组设 A、 B 两段 6线，有一台分裂绕组高压厂用工作变压器供电，该变压器由发电机出口引接。两台机组设一台启动 /备用变压器，供给机组启动和停机负荷，并兼作厂用工作变压器的事故备用。 中性点接地方式 确定中性点接地方式的原则： 单相接地故障对连接供电的影响，厂用设备能够继续运行较长时间。 发生单相接地故障时，能将故障电流限制到最底限度，同时又利于实现灵敏而有选择性的接地保护。 尽量减少厂用设备相互间的影响，本设计采用中性点直接接地。 沈阳工业大学毕业设计 - 14 - 第四章 短路电流的计算 接线选择； 电力系统短路电流计算条件 基本假定 采用下列假设和原则： 相系统对称运行。 带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 所有电源都在额定负荷下运行，其中 5%负荷接在高压母线上，5%符合接在系统侧。 件的电阻都略去不计。 考虑参数的误差和调整范围。 概率统计发计算短路电流运算曲线。 一般规定 稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统远景发展规划。 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。 - 15 - 不带电抗器贿赂的短路点，应选择正常接线方式时短路电流对答的地点。 稳定以及电器的开断电流一般按两相短路计算，若发电机出口的两厢短路或中性点直接接地系统中的单相或两相接地短路较三相接地短路严重时，应按最严重的情况计算。 电路元件参数的计算 高压短路电流的计算一般只计及个元件的电抗， 采用标幺值。标幺值为各有名值与基准值之比。 U*=U/S*=S/*=I/ X*=X/j 网络变换 /Y 变换 1312+1212+1312+Y/变换 如上图： 1+1 3 1+1 2 2+2 1 沈阳工业大学毕业设计 - 16 - 等值 电源的计算 按个别变化计算 当网络中有几个电源时，可将条件相类似的发电机。按下述条件连接成一组，分别求出至短路点的转移电抗。 1) 同形式，且至短路点的电器距离大致相等的发电机； 2) 至短路点电气距离较远的同一类型和不同类型的发电机； 3) 直接连接短路点上的同类发电机。 按同一变化计算 当仅计算任意时间 t 的短路电流周期分量，各电源的发电机形式，参数相同且距短路点的电器距离大致相等时，可将各电源合并为一个总的计算电抗。 三相电流周期分量计算 1、无限大电源供给的短路电流 当 供电电源为无穷大或者计算电抗 ，不考虑短路电流周期分量的衰减。 2、有限电源供给的短路电流 先将电源对短路点的等值电抗 X* ，归算到以电源容量为基准的计算点电抗 后按 查相应的发电机运算曲线，或查发电机的运算曲线数字表，即可得到短路电流周期分量的标幺值。 冲击电流的计算 三相短路发生后的半个周期（ t=路电流的瞬时值达最大，称为冲击电流 值近似计算为： . 发电机 变压器与系统之间： 2 ( - 17 - 第五章 高电压电器设备选择 电器选择的一般要求 一般原则 a) 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； b) 应按当地环境条件校核； c) 应力求技术先进和经济合理； d) 与整个工程的建设标准协调一致； e) 同类设备应尽量减少品种； f) 选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格的新产品时，应经上级批准。 技术条件 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情 况下保持正常运行。 长期工作条件包括：电压 电流 机械负荷 校验的一般原则：电压在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热 稳定校验；用熔断器保护的电器可不验算热稳定；在工作电压和过电压作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。 绝缘水平：在工作电压和过电压作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。 环境条件 1. 温度：本地夏季最高温度为 38 度，冬季最低温度为 ，选用普通高压电器即可。 2. 污秽：本地区无严重空气污染，可不考 虑。 3. 海拔：本地区海拔 1200 米，选用普通电器即可。 4. 地震：本地区为五级地震区，故应考虑防雷。 环境保护 选用电器，尚应注意电器对周围环境的影响，根据周围环境的控制标准，要对制造部门提出必要的技术要求。 沈阳工业大学毕业设计 - 18 - 1. 电磁干扰 2. 噪音 电器选择 ： 电力系统中的各种电气设备，由于用途和工作条件各异，它们具体选择方法也就不尽相同，单基本要求是相同的。电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，按短路条件校验其动、热稳定。 按正常工作条件选择 额定电压： U 额定电流： 按短路条件校验 es 短路冲击电流幅值及其有效值； 电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。 1) 下列几种情况可不效短路热稳定校验 短路电流热稳定校验是要 求所选择的导体和电器当短路电流通过时，所能达到的最高温度不应超过导体和电器的短时发热最高允许温度，即： 2 式中 路电流产生的热效应 器允许通过的稳定和时间 2) 短路动稳定校验 动稳定是指导体和电器承受短路电流机械应力的能力。满足动稳定的条件为： es 或验热稳定或动 稳定 （ 1) 用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。 （ 2) 采用有限泳流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定； （ 3) 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。 - 19 - 短路电流计算条件 为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定。 1) 容量和接线 按本工程设计最终容量计算。并考虑电力系统远景规化其接线 应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。 2) 短路种类、一般按三相短路 验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。 3) 计算短路点，选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 短路计算时间 校验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理地确定短路计算时间验算热稳定的计算时间 继电保护动作时间 相应断路器的全开断时间 和，即 式中 断路全开断时间； 后备保护动作时间； 断路器固有分闸时间； 断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为 6压缩空气断路吕约为 沈阳工业大学毕业设计 - 20 - 第六章 母线的选择 导体的选择 裸导体一般按下列各项选择和校验： (1) 导体材料、类型和敷设方式 (2) 导体截面 (3) 电晕 (4) 热稳定 (5) 动稳定 (6) 共振频率 体材料、类型和敷设方式 常用导体材料有铜、铝和铝合金。因为铜价格高，因此只用在持续工作电流大且出线位置特别狭窄或对铝有严重腐 蚀而对铜腐蚀较轻的场所。因为铝价廉，一般采用或铝合金材料作为导体材料。 常用的硬导体截面有矩形、槽形和管形。矩形导体散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应较大。为避免集肤效应系数过大，单条矩形截面最大不超过 1250当工作电流超过最大截面单条导体允许截流量时，可将 2 4条矩形导体并列使用， 4 条并列一般避免。矩形导体一般只用于 35以下，电流在 4000A 及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数小，用于 4000 8000A 的配电装置中。管形导体集肤效应系数小、机械强度高、管内可 以通水或通风，因此，可用于 8000A 以上的大电流母线。此外，圆管表面光滑，电晕放电电压高，可用在 110以上的配电装置中。 矩形导体三相水平布置，导体竖放散热好，载流量大，机械强度差，导体平放与之相反。配电装置多采用三相垂直布置，导体坚放，综合二者优点。常用软导线有钢芯铝绞线。组合导线、分裂导线和扩径导线，后者多用于 330 导体截面选择 导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。 (1) 按导体长期发热允许电流选择： 式中 导体所在回路中最大持续工作电流。 1在额定环境温度 0 25 导体允许电流。 - 21 - K 修正系数，当导体允许最高温度为 70 不计日照时： K 11（ 其中 1a 导体长期发热允许最高温度。 o 、 导体额定环境温度和安装地点实际环境温度。 (2) 当年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在 20m 以上的导体，按经济电流密度选择。 S= J (式中 正常工作时的最大持续工作电流。 J最大利用小时数 对应的经济电流密度。 电晕电压校验 裸导体的临界电压 大于最高工作电压 热稳定校验 计及集肤效应系数 影响，得由热稳定决定的导体最小截面为 _式中 C热稳定系数 C= 所选截面应大于等于 硬 导体的动稳定校验 矩形导体应力计算包括单条矩形和多条矩形两种 1. 单条矩形 沈阳工业大学毕业设计 - 22 - 导体所受的最大弯矩 M 为 M= l 10(Nm) (式中 单 位长 度导 体 上 所 受 相间 电动 力 (Nm) l 导体支柱绝缘子间的跨距（ m） 当跨距数为 2 时 M= l 8 (N m) (导体最大相间计算应力 M= l 10W ( W导体对垂直于作用力方向轴的截面系数。 1a ( 1a 导体材料允许应力 设计中常根据材料最大允许应力来确定绝缘子间最大允许跨距 10 1 m） (2. 多条矩形 母线中最大机械应力由相间应力 和同相条间应力 b 叠加而 b (由于同相条间距离很近，条间作用力大，为了减少 b ，条间通常设有衬垫，衬垫间允许的最大跨距临界跨距 b4 式中 矩形导体的宽和高 （ m） 系数，铜：双条为 1774，三条为 1355；铝：双条为 1003，三条为 1197。 所选衬垫跨距应满足 边条导体所受弯矩 12 (N m) 条间作用应力 b W 12W ( 或 b - 23 - （ 2 2b h） 若多条组成母线的最大应力 b 1a 母线满足动稳定要求。 简化计算： 12 1b若所取的 导体满足动稳定要求。 对于 220以下的配电装置，电晕对选择导线截面一般不 起决定作用，故根据负荷电流选择导线截面。导线的结构型式可采用单根钢芯铝绞线或由钢芯组成复导线。 由高压配电装置设计技术规范手册查的 表 2 1 可知：选择型号为 列产品。 表 线数据 型号 软母线类型 电压（ 导体外径（ 绞线截面（ 安全电流（ A） 长期允许载流量（ A） 0 钢芯铝绞线 220 30 400 825 825 沈阳工业大学毕业设计 - 24 - 第七章 高压断路器的选择 高压断路器种类和型式的选择 高压断路器种类和型式的选择 按照断路器 采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油式断路器、少油式断路器、压缩空气高压断路器、 空断路器等。 高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，公部分少油式断路器有电磁式。弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专的直流合闸电源，但其结构加工精度要求较高。操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。 1、 额定电压选择 、 额定电流选择 、 开断电流选择 高压断路器的额定开断电流 应小于实际开断瞬间的短路电周期分量 断路器的 了简化计算，出可以用次暂态电流 I 进行选择，即 I 。 一般断路器开断单相短路 的能力比开断三相短路要大，国外研究结果表明，约大 15%，但国内尚无正式数据，如单相短路电流大于三相短路电流时，暂以单相短路为选择条件。我国生产的高压断路器，由于开断时间较长 ( 短路电流非周期分量幅值 20%的要求。对于使用快速保护和高速断路器者，其开断时间小于 在电源附近短路时，短路电流的非周期分量可能超过周期分量的 20%，因此需要进行验算。短路电流 22 )2( aT 式中 开断时间小于 I (A) S) 间常数， rx(其中 x ， r 如计算结果非周期分量超过 20%以上时，订货时应向制造部门提出要求。装有自动重合闸装置的断路器，当操作循环符合厂家规定时，其额定开断电流不变。 4、 短路关合电流的选择 在断路器合闸之前，若线路上已存在故障，则在断路器合闸过程中，动、 - 25 - 静触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过 (预击穿 )，更容易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏。且断路器在关合短路电流时，不可避免地在接通后又自动跳闸，此时还要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器重要参数之一。为了保证断 路器在关全短路时的安全，断路器的额定关合电流 、 热稳定校验 、 动稳定校验 合上述选择条件，选择型号为 220 断 路器。 额定工作电压（ 220 最高工作电压（ 252 额定工作电流（ A） 2000 额定短路开断电流（ 效值） 40 额定短路关合电流（ 值） 100 额定动稳定电流峰值（ 100 额定开断时间（ S） 定闭合时间（ S） 断容量（ 6000 重合 闸无电流间歇时间（ S） 路器每相质量（ 11000 生产厂家 沈阳高压开关厂 产品介绍 220 型 路器系三相交流 50外高压电气设备，主要用于输电线路的控制和保护，亦可做联络断路器使用。 本断路器为单极、单断口结构，采用三相独立分相操作，配用气动操作机构操作，可使断路器进行手动分、合操作，电动分、合操作，三相电气联动操作和一次自动重合闸操作。同时，借 助手动操作杆还可以进行手动慢分、合操作。 本断路器的特点是体积小，开断电流大，寿命长，结构简单，操作方便，维修周期长。 沈阳工业大学毕业设计 - 26 - 第八章 隔离开关的选择 隔离开关的选择应该按下列条件： 1. 形式和种类 2. 额定电压 3. 额定电流 4. 动稳定 5. 热稳定 隔离开关的形式和种类的选择应根据配电装置的布置特点和使用条件等因素进行综合技术比较后确定。其他四项条件和高压断路器相同。 1、 额定电压选择 、 额定电流选择 3、 热稳定校验 、 动稳定校验 选择隔离开关的型号 220线侧隔离 开关： 1、选择型号为 220D 型号： 220D 额定电压（ 220 最高电压（ 252 额定电流（ A） 1250 额定动稳定电流（峰值）（ 100 热稳定电流（ 4s） 40 1频耐压（ 值）对地 395 断口 460 雷电冲击耐压（ 值） 对地 950 断口 1050 操动机构型号 主刀闸 地刀闸 相质量（ 736 - 27 - 220线侧隔离开关的选择 1、选择型号为 220G 型户外高压隔离开关 额定电压（ 最高运行电压（ 额定电流（ A） 额定热稳定电流 （有效值 额定热稳定时间（ S） 额定动稳定电流（峰值 220 252 1600/2000 40 3 100 2、产品介绍： 220G 型隔离开关是单柱式三相交流 50外输电设备，供高压线路在无载情况下进行换接，以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离之用。 本产品为偏折式结构，分闸后形成垂直反方向的绝缘断口，具有断口清晰可见，便于监视及有效地缩小变电站的占地面积等优点。特 别是作为母线隔离开关，供采用双母线带旁路母线的场所 使用时，缩小占地面积尤为显著。 本产品性能符合 准。 此产品选择带有接地开关的规格： 220G 型。供检修下母线时接地用，若需要对上母线进行接地时，备有 220 型接地开关。 沈阳工业大学毕业设计 - 28 - 第九章 电流互感器的选择 设备的选择 1. 按设备的种类选择 电流互感器的种类和型式应根据使用环境条件和产品情况选择。 2. 按一次额定电流和额定电压选择 . 按准确度等级和副边负荷选择 规定如下： a) 装设在发电机、电力变压器、调相机、厂用溃线、出线等回路中的电度表及所有用于计算电费的电度表用电流互感器，其准确度等级为 。 b) 供运行、监视、估算电能的电度表、功率表和电流表用的电流互感器，其准确级为 1。 c) 供指示被测数值是否存在或大致估计被监测数值的表计用的电流互感器，其准确度等级为 3 或 10。 4. 热稳定校验： 电流互感器的热稳定能力，以一秒钟允许通过的一次额定电流倍数 示，故热稳定按下式校验： 2)( 5. 动稳定校验 电流互感器过短路电流时，不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于相邻之间电流的相互作用会使绝缘瓷帽上也受到外力的作用，故对不同类型的电流互感器应分别进行内部动稳定和外部热稳定的校验。 内部动稳定校验应满足下列条件： 4 220电流互感器选择 220 参数见表 - 29 - 表 (额定电压高电压定频率定一次电流A 额定二次电 流A 极性 二次组合 额定短时热电流 稳定电 流20 252 50 2 600 5 减极 性 2/1/ 2/1/ 55 产品介绍 概述： 220 型电流互感器供 22050力系统做电流、电能测量及继电保护用。互感器性能既符合国标 78电流互感器又符合国际电工委员会 1966电流互感器的标准，并能满足电力系统继点保护发展的更高要求。互感器采用全密封结构，绝缘经 过严格的工艺处理，绝缘强度高且介质损耗率（ 局部放电量低。因此，产品可靠性高，维护简便。 本型互感器安装地点环境气温为： 30 40，海拔不超过 1700m，并可用于中污染地区，泄露比为 泄露距离不小于 5500本型互感器性能好，用途广，产品质量高。 互感器型号各符号代表意义如下： L 电“流”互感器； C “瓷”套式； W 户“外”装置： B 有“保”护级； 220 设备额定电压千伏数； 适用于中污秽地区； 7 设记序号。 结构特点： 220 电流互感器由油箱 ，瓷套，储油柜，器身等部分组成。器身中的一次绕组由两个彼此绝缘的半圆铝管并成整圆而构成 2 匝，并形成“ V”型， 四端皆引出至储油柜外，供一次串联换接，以改变所需要电流比。一次引出端子用导电铜材制成。 一次绕组高压绝缘采用电容均压结构，由高压电缆纸包扎而成。绝缘经真空干燥和真空浸油，所用变压器油经充分脱水，脱气处理。整个绝缘具有很高的电气强度，且 互感器有五个或六个二次绕组，分布在“ V”的两侧。二次绕组的排列顺序，并标在油箱上的说明牌中。各二次绕组均用高强度油性漆包线绕在环行铁心上。铁心 皆用优质冷轧晶粒取向硅钢板卷成环行，并经退火处理。互感器的油箱由沈阳工业大学毕业设计 - 30 - 钢板焊成，正面有二次接线盒。接线盒内有二次绕组出线端子，一次绕组的地屏引出端子及用不锈钢制成的接地板，接地板可供整个产品接地用。 本型互感器为全密封结构，产品顶部装有由不锈钢制成的波纹式膨胀器，以补偿油体积随温度的变化。膨胀外壳上设有油位观察窗，可以从外部检视膨胀器随油体积变化伸展的高度；膨胀器上部装有透明的油位计，拆去上盖可清晰的看到产品内是否充满变压器油。本型互感器不得破坏其密封，也不要轻易取油样。必要时取油样后要及时按膨胀器使用说明书 469， 388 的要求添油。 - 31 - 第十章 电压互感器的选择 电压互感器的选择 1、种类和型式选择 电压互感器的形式和种类应该根据安装地点和使用条件进行选择。 3 20可用树脂浇注绝缘 110以上容量和准确度等级允许时，采用电容式 需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有等三绕组的单项电压互感器组。 2、一次回路电压选择 为了保证电压互感器的安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（ 围内变动，即应满足下列条件： 1、按二次回路电压选择： 电压互感器二次侧额定电压必须满足机电保护装置和测量用标准仪表的要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表选择： 表 、按准确级和容量选择 在选择时，首先根据仪表