300MW凝汽式发电厂设计

1、发电厂电气部分课程设计题 目 300MW凝汽式火电厂设计学院名称 信息技术学院指导教师 姜新通职 称 副教授班 级 电气6班同组成员 王勇 吴海龙 王振 王志飞 王艳年 王小龙2013年 4月 25日目录1.原始资料12.对原始资料的分析13、电气主接线2、主接线的设计原则和要求23.2、主接线方案的选择33.3、厂用电接线的选择54、变压器的选择与计算64.1 变压器的选择原则64.2 确定变压器台数及容量65.短路电流计算接线图及其等值电路95.1 .按短路条件进行校验125.2 主要电气设备的选择145.3 电气设备选择的结果表256.工程概算26结束语27参 考 文 献28300MW凝

2、汽式发电厂设计 1.原始资料本电厂为凝气式发电厂，第一期工程装设两台N-300-2型发电机组。发电机额定电压为20KV，额定功率为：300WM，COS=0.85，Xd=15.59%，本期工程装设两台相同容量的机组。本期工程以220KV线路8回路与系统联系，220KV母线系统正序阻抗标幺值（当取Sj=100MVA时）为X1=0.1，零序阻抗标幺值为X0=0.03.厂用电率按8%考虑。高压厂用电为6KV;低压厂用电为380/220V.本厂位于某县城边缘，距离负荷中心约30公里，供电半径为70公里。场址地势平坦，高出百年水位，平均海拔高度为100米。补给水水源距离电厂25公里，年最高温度为40度，土

3、壤温度为30度。年最低温度为零下30度，年平均气温为15摄氏度。 2.对原始资料的分析1.设计电厂为大中型火电厂，其容量为2300=600MW.该电厂为凝汽式发电厂，在电力系统中将承担主要基荷，从而该厂的主接线设计务必着重考虑其可靠性。300KV的发电机的额定电压为20KV，拟采用单元形式，不设发电机出口断路器。有利于节省投资及简化装置。220KV线路采用8回路与系统相连.2.环境情况由原始资料可知，当地海拔高100m，故可采用非高原型的电气设备；当地年最高温度为40度，年最低温度为-33度，年最高温度为28度，土壤温度为30度，气象条件无其他特殊要求。从气候上看这里明显是北方，因此选择设备时

4、要选择即耐高温又耐寒的。3.设备情况原始资料中给出了两台发电机的容量，这里对单台300 MW发电机设备的型号进行选择。根据原始资料中给出了发电机的容量，可选择出发电机的型号。 3、电气主接线、主接线的设计原则和要求发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业

5、生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。（1）可靠性 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是： 断路器检修时，能否不影响供电。 线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 发电厂全部停运的可能性。 对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。（2）灵活性 调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 检

6、修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。 （3）经济性 投资省：主接线应简单清晰，控制、保护方式不过于复杂，适当限制断路器电流 占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。 电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。3.2、主接线方案的选择 3.2.1 方案设计1）单元接线其是无母线接线中最简单的形式，也是所有主接线基本形式中最简单的一种，此种接线方法设备更多。本设计中机组容量为300MW，所以发电机出口采用封闭母线，为了减少断开点，可不装断路器。这种单元接线，避免了由于额定电流或

7、短路电流过大，使得选择断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。2）单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线优点：在正常工作时，旁路断路器以及各出线回路上的旁路隔离开关，都是断开的，旁路母线不带电，通常两侧的开关处于合闸状态，检修时两两互为热备用；检修QF时，可不停电；可靠性高，运行操作方便。缺点：增加了一台旁路断路器的投资。3）单母分段线分段断路器兼作旁路断路器的接线优点：可以减少设备，节省投资；同样可靠性高，运行操作方便；4）双母线接线优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于试验。缺点：由于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂

8、，对运行人员要求高。5）双母线带旁路母线的接线优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行。缺点：多装了一台断路器，增加投资和占地面积，容易造成误操作。 方案一：300MW发电机G-1,G-2通过双绕组的变压器与220kv母线连接，220kv电压级出线为8回，采用双母线接线，并且带旁路母线能提高供电的可靠性。方案二：有方案一，我们很容易想到110kv母线采用单母线分段带旁路连接，220kv母线采用双母线连接。3.2.2 比较并确定主接线方案在所实现的目的要求相差不大的情况下，采用最小费用法对拟定的两方案进行经济比较，两方案中的相同部分不参与比较计算，只对

9、相异部分进行计算，计算内容包括投资，年运行费用。很容易知道当采用单母线分段带旁路的时候，必须多增加较多断路器，这在稳定的可靠性，及经济上都是不具有优势的，因此采用方案一。接线图如图2-1所示。 W3 W2 W1图2-1 主接线图3.3、厂用电接线的选择 厂用电接线的设计原则基本上与主接线的设计原则相同。首先，应保证对厂用电负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转；其次，接线应能灵活地适应正常，事故，检修等各种运行方式的要求；还应适当注意经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。此外，在设计厂用电系统接线时还要对供电电压等级，厂用供电电源及其引接进行分析和论证。

10、 火电厂的辅助机械多、容量大，供电网络复杂，其主要负荷分布在锅炉、气机、电气、 输煤、出灰、化学水处理以及辅助车间和公用电气部分，因此，厂用电以单母线分段接线形式合理地分配厂用各级负荷。 现将该火电厂的厂用电接线的系统图设计示于图2-2。 W4图2-2 厂用电接线图4、变压器的选择与计算4.1 变压器的选择原则主变压器的选择原则 （1）为节约投资及简化布置，主变压器应选用三相式。 （2） 为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。在计算通过主变压器的总容量时，至少应考虑5年内负荷的发展需要，并要求：在发电机电压母线上的负（荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统；

11、发电机电压母线上最大一台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。 （3） 在高、中系统均为中性点直接接地系统的情况下，可考虑采用自耦变压器。当经常由低、高压侧向中压侧送电或由低压侧向高、中压侧送电时，不宜使用自耦变压器。 （4） 对潮流方向不固定的变压器，经计算采用普通变压器不能满足调压要求是，可采用有载调压变压器。二、厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为： （1）变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。 （2）变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。 （3）厂用高压备用变压器或起动

12、变压器应与最大一台高压厂用工作变压器容量相同；低压厂用设备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。4.2 确定变压器台数及容量 台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，所以不设发电机母线，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，300WM发电机组的主变压器选用两绕组变压器2台。向本厂供电变压器选用三相式两绕组变压器4台，厂用备用电源选用两绕组变压器1台。 表3-1 发电机参数型号额定功率（MW）额定电压（KV）额定电流（KA）功率因数（）同步电抗(Xd%)瞬变电抗(Xd%)超瞬变电抗(Xd%)QFSN-300-2300813200.85

13、236.3531.937.1 发电机G-1、G-2的额定容量为300MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为： 经计算后选取变压器如下 300MW发电机组所选变压器型号为：SFP-/220 两台 厂用变压器选择 与300MW发电机组相连的厂用变压器型号为：SFF7-40000/18两台 厂用备用电源变压器型号为：SFPFZI-40000/220 一台 其具体参数如表3-2所示表3-2 所选变压器型号及其参数型号额定容量（KVA）额定电压空载电流（%）空载损耗（KW）负载损耗（KW）阻抗电压（UK%）高压（KV）中压（KV）低压（KV）SFP7-/220180.2819086014.3SFPS-/2

14、2012115.75175800高中高低中低25149SFF7-40000/18/2200006.3-6.30.830225.3全穿越半穿越系数9.515.33.74SFF-31500/1531500/2200006.3-6.31.4527150全穿越半穿越9.516.6SFPFZI-40000/220400006.31.257.2165.421.15变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y型和型，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。三相变压器的一组相绕组或连接成三相组的三相变压器的相同电压的绕组连接成星型、三角型、曲折型时，对高压

15、绕组分别以字母Y、D或Z表示，对中压或低压绕组分别以字母y、d 或z表示。如果星型连接或曲折型连接的中性点是引出的，则分别以YN、ZN表示，带有星三角变换绕组的变压器，应在两个变换间已“-”隔开。我国110KV以上电压，变压器的绕组都采用Y连接。35KV以下电压，变压器绕组都采用连接。5.短路电流计算接线图及其等值电路首先画出短路电流计算接线图及其等值电路，分别为图2.1，图2.2所示。图5.1 短路电流计算图图5.2 短路电流等值电路5.2 各绕组的等值电抗标幺值取基准容量为SB = 100MVA，基准电压UB取用平均电压，即UB=Uav。根据所选择的联络变压器的相关参数，可计算出其各绕组的

16、等值电抗标幺值：X1 = ( X1-2X1-3X2-3 ) / 2 = ( 0.06070.02580.0410 ) / 2 = 0.0228X2 = ( X1-2X2-3X1-3 ) / 2 = ( 0.06070.04100.0258 ) / 2 = 0.0380X3 = ( X2-3X1-3X1-2) / 2 = ( 0.04100.02580.0607 ) / 2 = 0.0031各元件的等值电抗标幺值见图2.2。计算各发电机的额定容量：SG1 = SG2 = 200 / 0.85MVA = 235MVA5.3 短路电流计算由于三相短路故障最为严重，故只计算三相短路情况。(1) 短路点

17、d1d1短路时等值电路图如图2.3。图5.3 d1短路时等值电路图短路点的额定电压为220KV，取基准电压为230KV。基准电流IB = SB / UB = 100 / (230 ) KA = 0.25KA再算系统电抗及系统的短路容量：X10 = ( X1X3 ) / ( X2X4 ) = 0.058X11 = ( X5X6 ) / ( X7X8 ) = 0.03042台发电机组对短路点d1的转移电抗为：Xk = X10 / X11 = 0.0199Sk = SB / Xk = 100MVA / 0.0199 = 5025.13MVASc = 10000MVA5025.13MVA = 4974

18、.87MVA可求得系统电抗为：X9 = SB / SC = 100 / 4974.87 = 0.0201发电机G1，G2对短路点的计算电抗为Xjs10 = 0.0582352 / 100 = 0.2726其分支额定电流为IN = SN / UB = 2352 (230) KA = 1.18KA系统C对短路点的计算电抗为 Xjs9 = 0.0201其分支额定电流为IN = SN /UB = 100 (230 ) KA = 0.25KA系统C对短路点所产生的短路电流不衰减，其电流标幺值为计算电抗的倒数。各发电机组对短路点所产生的短路电流标幺值，可根据所求得的计算电抗，查发电机曲线数字表得到。因此系

19、统C对短路点所产生的短路电流不衰减，其电流标幺值为计算电抗的倒数。各发电机组对短路点所产生的短路电流标幺值，可根据所求得的计算电抗，查发电机曲线数字表得到。 1)、设备选择的一般原则1、应力求技术先进，安全适用，经济合理。 应满足正常运行、检修和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 应与整个工程的建设标准协调一致。 选择的导体品种不应太多。2、选用的电器最高允许工作电压，不得低于该回路最高运行电压。3、选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由于高压开断电器设有持续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。4、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电

20、器开断电流作用的短路电流，应按具体工作的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景规划。5、验算导体和电器的短路电流，按下列情况计算：（1）、除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络电流外，元件的电阻都应略去不计。（2）、对不带电抗器回路的计算，短路点应选择在正常接线方式短路电流为最大的点。6、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流按发生短路时最严重情况计算。7、验算裸导体短路热效应应计算时间，应采用主保护动作时间和相应的断路器全分闸时间，继电器的短路热效应计算时间，宜采用后备保护动作时间和相应的断路器全分闸时间。8、在正常运行时，电气引线的最大作用力不应大于电器端子允许的负载。5.1 .按短

21、路条件进行校验电气设备按短路故障情况进行校验，就是要按最大可能的短路故障（通常为三相短路故障）时的动、热稳定度进行校验。但有熔断器和有熔断器保护的电器和导体（如电压互感器等），以及架空线路，一般不必考虑动稳定度、热稳定度的校验，对电缆，也不必进行动稳定度的校验。在电力系统中尽管各种电气设备的作用不一样，但选择的要求和条件有诸多是相同的。为保证设备安全、可靠的运行，各种设备均按正常工作的条件下的额定电压和额定电流选择，并按短路故障条件校验其动稳定度和热稳定度。（1）热稳定校验校验电气设备的热稳定性，就是校验设备的载流部分在短路电流的作用下，其金属导电部分的温度不应超过最高允许值。如果满足这一条件

22、，则选出的电气设备符合热稳定的要求。作热稳定校验时，已通过电气设备的三项短路电流为依据，工程计算中常用下式校验所选的电气设备是否满足热稳定的要求，即：式中 ，三相短路电流周期分量的稳定值（KA）； 等值时间（亦称假想时间s）； 制造厂规定的在ts内电器的热稳定电流（KA）；t为与Ith相对应的时间（s）。 短路计算时间。校验短路热稳定的短路计算时间应为继电保护动作时间top和断路器全开断时间toc之和，即 式中 ， 保护动作时间，主要有主保护动作时间和后备保护动作时间，当为主保护动作时间时一般取0.05s；当为后备保护时间时一般取2.5s； 断路器全开断时间（包括固有分闸时间和燃弧时间）。 如

23、果缺乏断路器分闸时间数据，对快速及中速动作的断路器，取toc=0.1-0.5s,对低速动作的断路器，取toc=0.2s。 校验导体和110KV以下电缆的短路热稳定性时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加上相应地断路器的全分闸时间.如主保护有死区时，则应采用能对该死区起作用的后备保护的动作时间，并采用相应处的短路电流值。校验电器和110KV以上冲油电缆的短路电流计算时间，一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。（2）动稳定校验当电气设备中有短路电流通过时，将产生很大的电动力，可能对电气设生严重的破坏作用。因此，各制造厂所生产的电器，都用最大允许的电流的值imax或最大有效值Im

24、ax 表示其电动力稳定的程度，它表明电器通过上述电流时，不至因电动力的作用而损害。满足动态稳定的条件为 ish imax或Ish Imax 式中ish及Ish三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。电气设备的选择除了要满足上述技术数据要求外，尚应根据工程的自然环境、位置（气候条件、厌恶、化学污染、海拔高度、地震等）、电气主接线极短路电流水平、配电装置的布置及工程建设标准等因素考虑。220KV侧各个回路的最大工作电流 （1）出线回路 IN1 =1000/（10UN ）=0.308KA IMAX1 =1.05 I N1N =0.324KA （2）母线侧 IN2 =1000/（UN ）=420/（*2

25、20*0.85）=3.082KA IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA （3）双绕组变压器回路IN3 =300/（UN ）=0.926KAIMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA （4）三绕组变压器回路 IN4=200/（UN ）=200/（*220*0.85）=0.6175KA IMAX4=1.05 IN4=0.6484KA 5.2 主要电气设备的选择 一、隔离开关的选择 隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器，它的主要功能是：建立明显的绝缘间隙，保证线路或电气设备修理时人身安全；转换线路、增加线路连接的灵活性。 在电网运行情况下，为了保证检修工作电安全进行，除了使工作

26、点与带电部分隔离外，还必须采取检修接地措施防止意外带电。为此，要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带专门接地刀闸的隔离开关，以便在检修母线或线路断路器时，使之可靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为：正常运行时，主刀闸闭合，接地刀闸断开；检修时，主刀闸断开，接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。1. 隔离开关的配置（1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关；容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器的单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。（2）在出线上装设电抗器的610KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上

27、应各装设一组出线隔离开关。（3）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。（4）一台半断路器接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。（5）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。（6）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。原则： 2. 220KV侧隔离开关的选择（1）出线回路最大工作持续电流： IN1 =1000/（10UN ）=0.308KA IMAX1 =1.05 I N1N =0.324KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为GW4220/25

28、00系列隔离开关，参数如表5-3所示。 表5-3 GW4220/2500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）22032005012550GW4220W系列隔离开关是三相交流50HZ高压开关设备，供在有电压五负载的情况下，断开或闭合线路之用。该系列隔离开关的主刀闸和接地刀闸可分配各类电动型或手动型操作机构进行三相联动操作，主刀闸和接地刀闸有机械连锁装置。1)动稳定校验： IMAX IIM 动稳定电流IMAX=125KA，220KV侧短路冲击电流为IIM =27.155KA 即： IMAX IIM 满足动稳定条件

29、2) 热稳定校验： ， =2.5+0.1=2.6 查周期分量等值时间曲线可得 teq =2.1S即： 4*50*50=.1*40.1204*40.1204=3380.26 满足热稳定条件。（2）母线回路 IN2 =1000/（UN ）=420/（*220*0.85）=3.082KA IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为GW4220/2500系列隔离开关根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。（3）双绕组变压器回路最大工作持续电流：IN3 =300/（UN ）=0.92

30、6KAIMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为GW4220/2500系列隔离开关根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。 （4）三绕组变压器回路最大工作持续电流：IN4=200/（UN ）=200/（*220*0.85）=0.6175KAIMAX3 =1.05 IN4 =0.6484KAUNs =1.1220KV=242KV UN UNs 拟选型号为GW4220/2500系列隔离开关 根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同，这里就不再作详细

31、的叙述。 二、断路器的选择断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。SF6断路器和真空断路器目前应用广泛，少油断路器因其成本低，结构简单，依然被广泛应用于不需要频繁操作及要求不高的各级高压电网中，压缩空气断路器和多油断路器已基本淘汰。由于SF6气体的电气性能好，所以SF6断路器的断口电压较高。在电压等级相同、开断电流和其他性能相接近的情况下，SF6断路器比少油断路器串联断口数要少，可是制造、安装、调试和运行比较方便和经济。SF6断路器的特点是： （1）灭弧能力强，介质强度高，单元灭弧室的工作电压高，开断电流大然后时间短；（2）开断电容电流或电

32、感电流时，无重燃，过电压低；（3）电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作；（4）操作功小，机械特性稳定，操作噪音小。原则： 1. 220KV侧断路器的选择（1）出线回路最大工作持续电流：IN1 =1000/（10UN ）=0.308KA IMAX1 =1.05 IN1 =0.324KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为LW2220系列六氟化硫断路器，参数如表5-1所示。表5-1 LW2220系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压（KV）最高工作电压（KV）额定电L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）220252

33、250040125 0.03 50 1)动稳定校验： IMAX IIM 动稳定电流IMAX=125KA，220KV侧短路冲击电流为IIM =27.155KA 即： IMAX IIM 满足动稳定条件 2) 热稳定校验： ， =2.5+0.1=2.6 查周期分量等值时间曲线可得 teq =2.1S即： 3*40*40=48002.1*40.1204*40.1204=3380.26 满足热稳定条件。（2）母线侧IN2 =1000/（UN ）=420/（*220*0.85）=3.0827KA IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为

34、LW2220系列六氟化硫断路器根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。（3）双绕组变压器回路最大工作持续电流：IN3 =300/（UN ）=300/（*220*0.85）=0.926KAIMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为LW2220系列六氟化硫断路器根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。（4）三绕组变压器回路 最大工作持续电流：IN4=200/（UN ）=200/（*220*0.85）=0.6175KA IMAX4=1.05

35、 IN4=0.6484KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为LW2220系列六氟化硫断路器。根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。 三、电压互感器的选择 电压互感器的配置原则是应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便的取压。通常如下配置： （1）母线 6220KV电压级的每组母线的三相上应装设电压互感器，旁母线则视各回路出线外侧装设电压互感器的需要而定。 （2）线路 当需要坚实和检测线路断路器外侧有无电压，共同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。 （3

36、）发电机 一般在出口处装两组。一组（/Y）用于自动重合闸。一组供测量仪表、同期和继电保护使用。各种互感器的使用范围 （1）6220KV配电装置一般采用油浸绝缘结构；在高压开关柜或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂胶柱绝缘结构。 （2）35110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器 （3）220KV以上配电装置，当容量和准确登记满足要求时，一般采用电容式电压互感器。 （4）接在110KV及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。1. 220KV母线侧拟选型号为JCC5-220系列电压互感器,具体参数如表5-7所示。型号含义： J

37、电压互感器 C串级绝缘 C 瓷箱式 220/额定电压 油浸式电压互感器为串级式全密封结构，由金属膨胀器、套管、器身、基座及其他部件组成。铁心采用优质硅钢片加工而成，叠成口字形，铁心上柱套有平衡绕组、一次绕组，下柱套有平衡绕组、一次绕组、测量绕组、保护绕组及剩余电压绕组，器身经真空处理后由低介质损耗绝缘材料固定在用钢板焊成的基座上，装在充满变压器油的瓷箱内四、 电流互感器的选择电流互感器（简称CT）将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流，供给仪表和继电保护装置，並将仪表和保护装置与高压电器隔开（电流互感器的二次侧额定电流一般为5A），这使得测量仪表和继电保护装置使用安全、方便、也使其在制造上

38、可以标准化，简化了制造工艺並降低了成本。因此，电流互感器在电力系统中得到了广泛的应用。也是电力系统中的重要设备。电流互感器的特点是： (1)一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关；(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。 电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n 因为一次线圈额定电流I1n己标准化，二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的

39、匝数比，即knkN=N1/N2式中N1、N2为一、二线圈的匝数。 电流互感器出线一般设三组，主要是管保护，测量，计量。若只有两组，那么测量和计量可以串联。若只用一组互感器，线路不配差动保护。差动是专门保护变压器的。高压后备电路一般也出三组，管普通过流保护，差动保护，测量。低压后备电路一般也出三组，管普通过流保护，差动保护，测量。若有计量要求，可以与测量公用一组互感器。 1. 220KV侧（1）出线回路最大工作持续电流：IN1 =1000/（10UN ）=1000/（*220*10*0.85）=0.308KA IMAX1 =1.05 IN1=0.324KA UNs =1.1220KV=242KV

40、 UN UNs拟选型号为LCWB220（W）系列电流互感器，具体参数如表表5-6所示。表5-6 LCWB220（W）系列电流互感器技术数据额定工作电压（KV）确级 额定电流比（A）5s 热稳定电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）22052 42110 1)动稳定校验： IMAX IIM 动稳定电流IMAX=110KA，220KV侧短路冲击电流为IIM =27.155KA 即： IMAX IIM 满足动稳定条件 2) 热稳定校验： ， =2.5+0.1=2.6 查周期分量等值时间曲线可得 teq =2.1S即： 5*42*42=88202.1*40.1204*40.1204=3380.26 满

41、足热稳定条件。母线回路IN2 =1000/（UN ）=1000/（*220*0.85）=3.082KA IMAX1 =1.05 IN2=1.362KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为LCWB220（W）系列电流互感器根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。（3）双绕组变压器回路最大工作持续电流：IN3 =300/（UN ）=300/（*220*0.85）=0.926KAIMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA UNs =1.1220KV=242KV UN UNs拟选型号为LCWB220（W）系列电流互感器根据

42、额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。 （4）三绕组变压器回路最大工作持续电流：IN4 =240/（UN ）=240/（*110）=1.2597KA（A）IMAX4=1.05 IN4=1.3227KAUNs =1.1220KV=242KV UN UNs 拟选型号为LCWB220（W）系列电流互感器根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与出线回路基本相同，这里就不再作详细的叙述。五、 避雷器的选择避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器主要有阀式避雷器排气式避雷器角型避雷器等几种。1.避雷器

43、的配置原则（1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外；（2）旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到保护设备的电气距离是否满足要求而定；（3）220KV以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值，应在变压器附设一组避雷器；（4）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器；（5）自耦变压器必须在其两个自耦合的绕组出线上装设避雷器，并应接压器与断路器之间；（6）下列情况的变压器中性点应装设避雷器：1直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时；2直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时；3不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的