陡河变电所毕业设计.doc

陡河电厂4*200MW第一期工程电气部分初步设计学院：沈阳工业大学专业：电气工程及其自动化班级：电本002学号：02学生姓名：张丽洁指导教师：刘宝贵摘要本毕业设计论文是陡河发电厂4200MW第一期工程电气部分初步设计。 全论文除了摘要、毕业设计书之外，还详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。 变压器的选择包括：发电厂主变压器、高压备用变压器及高压厂用变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定；电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择，并制定了适合本厂要求的主接线； 厂用电接线包括：厂用电接线的总要求以及厂用母线接线设计。短路电流计算是最重要的环节，本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、网络变换、以及各短路点的计算等知识； 高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压开关柜的选择原则和要求，并对这些设备进行校验和产品相关介绍 。而根据本论文所介绍的高压配电装置的设计原则、要求和220KV的配电装置，决定此次设计对本厂采用分相中型布置。继电保护和自动装置的规划，包括总则、自动装置、一般规定和发电机、变压器、母线等设备的保护， 而发电厂和变电所的防雷保护则主要针对避雷针和避雷器的设计。此外，在论文适当的位置还附加了图纸（主接线、平面图、防雷保护等）及表格以方便阅读、理解和应用。 关键词：设备选择 设备校验 短路计算 继电保护 自动装置AbstractThis graduate design thesis is a 4*200 MWses ：DOU river power plant the first period engineering electricity parts of first steps design. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes:Main transformer, high pressure in power plant back transformer and high pressure factories use the main technique in number, capacity, model number.etc. in set data of the transformer to really settle;The electricity lord connected the line to introduce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects the line; The factory connects with the electricity the line includes:The factory connect the linear total request and factory to connect the line design with the mother line with the electricity.The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the high pressure electricity equipments includes the mother line, high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and proceed to these equipmentseses the school check with the related introduction in product.But go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 220 KVs according to this thesis a high pressure for introducing, decide this time design to adopt the cent the mutually medium-sized arranging to the my plant.After electricity protection with the programming of the automatic device, include total, automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant with change to give or get an electric shock a design for defending thunder protecting then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester.In addition, return in the appropriate position in thesis additional diagram paper( the lord connects the line, plane chart and defend thunder protection etc.) and forms read, comprehend with the convenience with applied.Key phrase:The equipments choice and checks automatic deviceshort circuit calculation electricity protection 目 录中文摘要Abstract引言 1 原始资料分析（设计任务书）第一部分 说明书 第一章 主变压器及厂用/备用变压器的选择第二章 电气主接线的设计第三章 厂用电接线第四章 短路电流的计算第五章 高电压电器设备选择第六章 母线的选择第七章 高压断路器的选择第八章 隔离开关的选择第九章 电流互感器的选择第十章 电压互感器的选择第十一章 高压配电装置第十二章 继电保护和自动装置的规划第十三章 发电厂和变电所的防雷保护第二部分 计算书第一章 主变选择第二章 厂用变/高备变选择第三章 短路计算 第四章 高压电器的选择第五章 防雷保护计算参考文献结论致谢引 言本次设计是我们在校期间进行的依次比较系统、具体、完整的颇为重要的设计， 是一次比较综合的训练。它是我们将在校期间所学的专业知识进行理论与实践的很好结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研究，提高分析问题和解决问题的能力，在我们的大学生活中占有极其重要的作用，是学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节。在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图等多方面训练，并进一步补充新知识和技能。 本毕业设计论文是陡河发电厂4200MW第一期工程电气部分初步设计。 本电厂为凝汽式发电厂，计划安装四台200MW凝汽式火力发电机组，一期工程为两台，并计划二期工程装设两太相同容量的机组。该厂以220KV与系统联系，出线共四回，预计将来最终为六回。本设计包括设备的选择及校验、短路计算、以及继电保护，并绘制图纸以帮助阅读理解。随着经济的飞速发展，迫切要求强烈的能源作为经济发展的坚强后盾，电力这种洁净的二次能源将对未来的国民经济发展起着举足轻重的作用。提高发电、输电、配电、供电效率和经济终端节电在我国能源和节能具有特殊重要的地位。纵观世界各国电力工业的发展，追求“可持续发展”已成为主流，我国于2002年推出了以打破垄断、引入竞争为首的体制改革方案，预期将对发、输、供电效率的提升产生积极作用。中国电力体制改革标志着电力工业在建立社会主义市场经纪体制，加快社会主义现代化建设的伟业中进入了一个新的发展时期，为了促进电力工业的持续稳定发展，保证西电东送工程的成功建设，满足各地区供电负荷要求，实现安全供电，保证供电可靠性，发电厂的建设具有十分重要的意义。如何保证电力供应不短缺，实质是使电力发展与国民经济发展相适应的问题；如何保证安全稳定的供电，既不造成严重缺电，影响国民经济快速健康发展，又不造成电力电量大量富裕，引起电力企业经营困难。这个问题对于我们来说是一个非常现实的问题。因为我国自建国以来长期缺电，筹建电厂并安全投入运行具有不可忽视的作用。设计任务书一、 设计题目：陡河电厂4200MW第一期工程电气部分初步设计二、设计原始资料1、本电厂为凝汽式发电厂，计划安装四台200MW凝汽式火力发电机组。第一期工程装设两台QFSS2002型发电机组，并计划第二期工程装设两台相同容量的机组，每台发电机配置一台670T/H的高温高压锅炉。2、发电机技术数据：发电机型号为QFSS2002，额定容量为200MW，COS=0.85，额定电压15。75KV，额定电流8625A，Xd=0。1423，接线方式为YY，本厂的燃料是煤粉。3、该厂以220KV线路与系统联系，本工程220KV的出线共四回，预计将来220KV出线最终为六回。4、连接在发电厂220KV系统母线上的系统阻抗标幺值为0.25（基准功率Sj=1000MVA）。系统总容量为1000MVA。5、高压厂用电压为6KV。6、气象条件： 夏季最高气温为350C，冬季最低温度为-250C。主导风向：西北，海拔高度为700米；厂址附近无严重空气污染。7、一台机组配置的高压厂用电动机几低压厂用变压器容量见附录一。附录一：各台机组配置的高压厂用电动机及低压变压器容量序号设备名称额定容量（KW）台数备注序号设备名称额定容量（KW）台数备注1给水泵32003二运一备11厂用除灰电源10002一运一备2凝结水泵3002互为备用12输煤变10002一运一备3循环水泵1600213主厂房低压工作变80014送风机12502互为备用14主厂房低压公用变80015引风机1250315低压备用变80016磨煤机650416修配厂变10001全厂公用7排粉风机850217化学水处理变8002一运一备8射水泵2202一运一备18补充水泵 房变10002一运一备9备用励磁机850119无油空压机2503二运一备10碎煤机5702一运一备 三、 设计任务1、选择本厂变电所的主变压器的容量和台数、型号、参数。2、设计本厂变电所的电气主接线，选取几个电气主接线方案，进行技术、经济比较，确定一个比较合理的电气主接线。3、计算短路电流，选择本厂变电所的电气设备（包括：母线，高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、互感器容量不较）。4、本厂变电所继电保护装置规划计划。5、220KV高压配电装置规划设计。6、本厂变电所防雷保护规划设计。7、厂用电系统设计。四、绘制图纸：1、 发电厂电气主接线图1张。2、220KV高压配电装置平面图1张。3、220KV高压配电装置断面图（两个断面）1张。4、防雷保护图1张。5、发电厂厂用电接线图1张。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1.1 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200MW，与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。1.1.1 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。（1） 连续运行的设备应予计算。（2） 机组正常运行时，不经常连续运行的设备也应计算。（3） 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。（4） 由同一电源供电的互为备用的设备只计算运行的部分。（5） 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。（6） 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。（7） 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。1.1.2 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=0.85但链条炉的其他电动机：K=0.85；电厂无高压公用段而厂用高压为6KV时，、段：K=0.75。1.1.3 发电厂主变绕组的数量 对于200MW及以上的机组，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。1.1.4 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110KV及以上电压、变压器绕组都采用Y连接。1.2 容量选择：选择原则：（1） 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。（2） 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。（3） 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。（4） 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：SFP7-240000/220高工作变选取：SFF7CY31500/20高备变选取： SFFZ7CY31500/220设备规范：1#主变1#高压厂用变高压备用变型号SFP7240000/220SFF7CY31500/20SFFZ7CY31500/220额定容量KVA24000031500/20000/2000031500/20000/20000额定电压KV242+2*2.5%/15.751575+2*2.5%/6.3/6.3220+8*1.25%/6.3/6.3接组组别YNd11DyN1yN1YN yN0yN0相数333空载电流%0170286092空载损耗KW1210246353负载损耗KW608131500KVA/150.6阻抗电压%136168175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。1.1 主接线的设计原则1.1.1 主接线的设计依据1.发电厂、变电所在电力系统的地位和作用。2.发电厂、变电所的分期和最终建设规模。3.负荷大小和重要性。4.系统备用容量大小。5.系统专业对电气主接线提供的具体资料。 出线电压等级、回路数、出线方向。 主变台数、容量和形式。 变压器中性点接地方式及接地点的选择。 初期及终极发电厂、变电所与系统的连接方式。1.1.2 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1.1.2.1 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1.1.2.2 灵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。1.1.2.3经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，110KV及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。1.2 220KV高压配电装置的基本接线及适用范围220KV高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。1.3 主接线的选择：本发电厂220KV系统一、二、三期工程共六回出线，根据规程规定：宜采用双母线或双母带旁路。1、 双母线和双母线带旁路接线的比较项目双母线双母线带旁路可靠性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至于供电中断；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和断路器，只停该回路。具有双母线接线的可靠性的所有优点，*若检修任一回路的母线隔离开关或断路器，不会使该回路停电*。灵活性各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，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。通过倒闸操作可以组成各种运行方式。*双母线带旁路这种接线运行操作方便，不影响双母线正常运行*。扩建方便向双母线左右任何方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线那样导致出线交叉布置。经济性双母线带旁路接线比双母线接线多一台断路器，增加了投资和占地面积。缺点当母线检修或故障时，隔离开关作为倒闸操作电器，易误操作，且会使操作回路停电。当母线检修或故障时，隔离开关作为倒闸操作电器，*不会使检修回路停电*。综合以上的比较，选择双母线带旁路接线方式。2、本厂单机容量200MW，机组与双母线变压器组成单元接线。1.4 主接线中设备的配置：1. 容量为200MW及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。1.4.1 接地刀闸配置：1. 63KV及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。2. 旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。1.4.2 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. 6220KV电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。1.4.3 电流互感器配置1. 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。2. 在为设断路器的下列地点也应装设电流互感器，发电机和变压器的中性点，发电机和变压器的出口等。3. 对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，一具体要求按三相或两相配置。1.5 主变和发电机中性点接地方式1.5.1 主变中性点接地方式（1） 主变110500KV侧采用中性点直接接地。（2） 变663侧采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。1.5.2 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2.6倍额定电压；限制接地故障电流不超过1015A。为定子接地保护提供电源，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200MW及以上大机组。根据本厂实际情况，本厂为凝气发电机组，计划装四台200MW凝气式火力发电机组。且出线断路器选用SF6断路器，一期工程出线回路四条，最终工六回出线，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。第三章 厂用电接线3.1 厂用电总的接线要求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：1. 机组厂用电系统应是独立的；2. 充分考虑机组启动和停运中的供电要求。3. 充分考虑电厂分期建设和连续施工过程厂用电系统的运行方式。4. 200MW及以上机组设置足够容量的交流事故保安电源。3.2 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6KV和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6KV母线，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。3.3 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。第四章 短路电流的计算短路电流计算的目的：1. 电气主接线选择；2. 选择导体和电气；3. 确定中性点接地方式4. 计算软导体的短路摇摆5. 确定分裂导线间隔棒的距离6. 验算接地装置的接地电压和跨步电压；7. 选择继电保护装置和整定计算。4.1 电力系统短路电流计算条件4.1.1 基本假定短路电流实用计算中，可采用下列假设和原则：1. 正常工作时，三相系统对称运行。2. 所用电源的电动势相位角相同。3. 系统中的同步和异步电动机均为理想电机。4. 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。5. 电力系统中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。6. 同步电机都具有自动调整励磁装置。7. 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。8. 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器励磁电流。9. 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。10. 元件的计算参数均却其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。11. 输电线路的电容略去不计。用概率统计发计算短路电流运算曲线。4.1.2 一般规定1. 计算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统远景发展规划。2. 选择导体和电器用的短路电流，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。4. 倒替和电器动、热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。4.2 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。标幺值为各为电路元件有名值与基准值之比。U*=U/Uj S*=S/SjI*=I/Ij X*=X/Xj=XSj/Uj4.3 网络变换1、 /Y变换X1=X13X12/(X13+X12+X23) X2=X12X23/(X13+X12+X23) X23=X13X23/(X13+X12+X23)2、Y/变换如上图：X12=X1+X2+X1*X2/X3X13=X1+X3+X1*X3/X2X23=X2+X3+X2*X3/X14.4 等值电源的计算1. 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。2. 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。4.5 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XJS=3.45时，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XJS，然后按XJS值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。4.6 冲击电流的计算三相短路发生后的半个周期（t=0.01s）短路电流的瞬时值达最大，称为冲击电流ich其值近似计算为：ich=2.55id”.发电机变压器与系统之间：ich=1.85id”第五章 高电压电器设备选择5.1 电器选择的一般要求5.1.1 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。5.1.2 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。1. 长期工作条件包括：电压 电流 机械负荷2. 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。3. 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。5.1.3环境条件1. 温度：本地夏季最高温度为35度，冬季最低温度为-25度，选用普通高压电器即可。2. 日照3. 风速4. 冰雪5. 湿度6. 污秽：本地区无严重空气污染，可不考虑。7. 海拔：本地区海拔700米，选用普通电器即可。5.1.4 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。1. 电磁干扰2. 噪音5.2 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。1. 按正常工作条件选择 额定电压：UeUew 额定电流：IeIgmax2. 按短路条件校验1） 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：QuQr I2tdzI2rtr2） 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：icjidw IcjIdw3） 短路计算的计算条件为使所选择导体具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应系统发展的需要，对导体和电器进行校验的短路电流应满足下列条件：（1）计算时按本工程设计规划的容量计算，并考虑电力系统远景发展规划。所用接线方式，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应仅按切换过程中可能并列运行的接线方式。（2）机组容量较大，短路的种类可按三相短路考虑。（3）短路计算点应选择在正常接线方式下，通过导体和电器的短路电流为最大的地点。第六章 母线的选择6.1发电机出口母线选择：导体和电器选择设计技术规定：第241条：对于功率为200MW及以上的发电机引出线，厂用电源和电压互感器等分支线，为避免相间短路和减少导体对邻近钢构的感应发热，宜采用全连式分相封闭母线。第242条：功率为200至600MW发电机的封闭母线，宜采用制造部门的定型产品。分相封闭母线主要用于大型发电机组。在200MW及以上发电机引出先回路采用分相封闭母线的目的：（1） 减少接地故障，避免相间短路。（2） 消除刚构发热。（3） 减少相间短路电动力。（4） 防止绝缘子结霜。发电机出口选用全连式封闭母线：全连式封闭母线的特点是沿母线长度方向上的外壳，在同一相间内包括各分支回路，从头到尾全部连通。在封闭母线的各个终端通过短路板，将各相的外壳连接成完整的电通路。电力工程电气设计手册P358使用范围：分相封闭母线在大型发电厂中的使用范围为：从发电机出线端子开始，到主变压器低压侧引出端子的主回路母线，自主回路母线引出至厂用高压变压器和电压互感器、避雷器等设备柜的各分支数。全连式分相封闭母线的优越性：（1） 周围钢结构或混凝土钢筋中几乎不存在热损耗或温升。（2） 大大消弱母线相间短路电动力，从而可采用较轻型的支持结构。（3） 外壳基本处于等电位。接地方式大为简化。由于全连式分相封闭母线可用于母线电流很大的情况，且具有以上优越性，目前被广泛应用于200MW及以上发电机引出回路中。分相封闭母线技术规范 参数位置型号额定电压（KV）最高工作电压（KV）额定电流（A）发电机出线主回路QLFM20/12500202412500厂用 变回路QLFM20/160020241600避雷器电压互感器分支QLFM2020246.2 屋外配电装置中的母线，应根据下列条件选择和校验：6.2.1 母线材料、截面形状和布置方式的选择（1）因为铝的成本低，而普通使用铝母线。（2）常用的母线截面形状有矩形、槽形和管形。其中矩形截面优点是散热面积大，便于固定和连接，但电流集肤效应强烈，常用于容量为50MW及以下的发电机或容量为60MW及以下的降压变压器10.5KV侧的引出线及配电装置；槽形截面母线具有机械强度好、截流量大，集肤效应小的特点。当回路正常工作电流在48千安时，一般选用槽形母线；管形截面机械强度高、集肤效应小的特点，且电晕放电电压高，管内的通风或通水冷却，从而使截流量大增。所以，管形母线可用于8KA以上的大电流母线和110KV及以上的配电装置母线。（3）母线的散热条件和机械强度与母线的布置方式有关。其布置方式可分为支持式和悬挂式。支持式使用是和母线工作电压的支持绝缘子把母线固定在刚架或墙板等建筑物上。采用水平布置方式。6.2.2 尺寸的选择（1）其允许电流Ie应等于或大于流过导体的最大持续工作电流，即：IeKIgmax （K修正系数）（2）导体经济截面S为：S=Igmax/JIgmax正常时最大持续工作电流（A）J经济电流密度（A/m m2）（3）电晕电压校验：电晕临界电压Ulj应大于最高工作电压Ugmax，即UljUgmax海拔高度不超过1000m，在常用相间距离情况下，如导体型号或外径不小于电力工程电气设计手册P378表829所列数值时，可不进行电晕校验。（4）热稳定校验：裸导线热稳定校验公式： SSmin=I/C（tdz）1/2Kf由高压配电装置设计技术规范手册查的P22附表21可知：选择型号为LGJQ系列产品。型号软母线类型电压（KV）导体外径（mm）绞线截面（mm2）安全电流（A）长期允许载流量（A）LGJQ400钢芯铝绞线22030400825825第七章 高压断路器的选择7.1 高压断路器应按下列项目选择和校验：（1）形式和种类（2）高额电压（3）额定电流（4）开端电流（5）额定关合电流（6） 动稳定（7） 热稳定1 按种类和形式选择高压断路器的种类和形式的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应该考虑便于安装调试和运行维护并经技术比较后才能确定。2 按额定电压选择：UeUew3 按额定电流选择：IeIgmax当环境温度不等于设备最高允许温度时，应对断路器的额定电流进行修正。4按开端电流选择： IekdIzt5按额定关合电流选择：ieg icj6动稳定校验：IdwIcj7热稳定校验：I2ttrI2tdz综合上述选择条件，选择型号为LW11220P断路器。额定电压（KV）最高工作电压（KV）额定电流（A）额定短路开断电流（有效值KV）额定短路关合电流（峰值）2202523150/4000501257.2 产品介绍LW11220型SF6断路器系三相交流50Hz户外高压电气设备，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。7.3 高厂变/高备变低压侧开关柜的选择产品型号KYN58-12（Z）/T4000-50JYN4-12（Z）/2000/3000额定电压（KV）1212额定电流（A）40002000/3000额定频率（Hz）5050额定短路开断电流（KA）5040额定短路关合电流（KA）125125主回路额定短时耐受电流/时间（KA/S）50/440/4主回路额定峰值耐受电流（KA）125125第八章 隔离开关的选择8.1 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 按额定电压选择：UeUew2 按额定电流选择：IeIgmax3 按开端电流选择： IekdIzt4 按额定