装机容量为4×300WM大型火力发电厂的初步设计毕业设计

1、引 言 随着社会的发展，我国的电力工业也在不断发展。电力工业的发展和电气化程 度已成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。目前，我国的电力工业已经 进入了大电网、超高压、自动化发展的新时期。电力行业在国民经济中起着非常重 要的作用，它不仅影响国民经济其它部门的发展，同时也影响着人民的物质与文化 水平的提高，影响着整个社会的进步。 这次设计的主要内容是对装机容量为 4300wm 大型火力发电厂的初步设计，根 据电厂的实际情况，选择适合本厂的电气主接线方案，并对这些方案做技术经济比 较选出最优方案。然后对厂用电进行合理设计，包括厂用变的选择，厂接线的设计； 对短路电流进行计算并选择主要电气设备

2、，根据短路电流对设备进行校验。最后是 厂用电动机的联锁回路设计及发电机主要故障及其处理。 电力工业的迅速发展对发电厂的设计也提出了更高的要求，而大机组的能源利 用率高、环境污染较小型机组少，已经成为电力工业发展的主流。 第一章 主接线设计及主变选择 1.1 电气主接线的一般要求 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、送电的任务。它设计合理与否，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。因此，主接线的设计是一

3、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。 电气主接线基本要求： （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。 检修安

4、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。 1.2 发电厂主要接线形式 1.2.1 大、中型发电厂主接线形式特点 电厂单机容量 200mw 以上，总容量 1000mw 及以上，主要用于发电，多为凝 汽式火电厂，其主接线特点如下： （1）在系统中地位重要、主要承担基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用小时数高、 发

5、展可能性大，因此其主接线要求较高。 （2）不设发电机电压母线，发电机与主变压器采用简单可靠的单元接线，发电机出 口至主变压器低压侧之间采用封闭母线。 （3）升高电压部分为 220kv 及以上。220kv 配电装置，一般采用双母线带旁路母 线、双母线带分段旁路母线接线，接入 220kv 配电装置的单机容量一般不超过 300mw；330500kv 配电装置，当进出线数为 6 回及以上时，采用一台半断路器接 线；220kv 与 330500kv 配电装置之间一般用自耦变压器联络，它的阻抗小，对 改善系统稳定性有一定的作用，可以扩大变压器的制造容量，便利运输和安装。 1.2.2 设计方案介绍 本厂为

6、220kv 与 500kv 两个电压等级，共 4 台机组，单机容量为 300mw，220kv 侧出线为 14 回，500kv 侧出线为 8 回。220kv 系统侧考虑到出线 回路数较多，故采用双母三分段的接线方式。500kv 系统侧采用一台半断路器接线 方式，其中有两个单元接到 500kv 配电装置。第二种方案为 220kv 侧采用双母带 旁路接线形式，500kv 侧采用双母四分段接线方式。 第一种方案电气主接线如图 1-1： 图 1-1 4300mw 发电厂电气主接线图（1） 第二种方案接线如图 1-2 所示： 图 1-2 4300mw 发电厂电气主接线图（2） 与第二种方案相比第一种接线方

7、式有以下优点： 任一母线故障或检修，均不停电。这种接线方式运行操作方便、安全 当同名元件接于不同串，即同一串中有一回出线、一回电源时，在两组母线 同时故障或一组故障的极端情况下，功率仍能经联络断路器继续输送。 除了联络断路器内部故障时与其相连的两回路短时停电外，联络断路器外部 故障或其他任何断路器故障最多停一个回路。 任一断路器检修都不停电，而且可同时检修多台断路器。 运行调度灵活，操作检修方便，隔离开关仅作为检修时隔离电器。 1.3 发电机和变压器的选择 1.3.1 发电机型号选择 由于本次设计规模为 4 台 300mw 容量的区域性大电厂，及 4 台机组可选择相 同型号，故按照要求选择了发

8、电机型号，具体型号及其技术指标见表 1-1。 表 1-1 发电机数据表 型 号qfsn-300-2型式水氢氢 额定容量（mva）353额定功率（mw）300 额定电压（kv）20额定电流（a）10190 功率因数cos0.85（滞后）频率（hz）50 相数3效率99.6% 次暂态电抗0.155台数4 台 1.3.2 主变压器容量及台数的选择 发电机与变压器为单元接线时,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%的裕度选择。每单元的主变压器为一台。 （1-1.1(1)/ nngp spkcos 1） 式中 ng p发电机容量 发电机额定功率因数cos p k 厂用电率

9、由于各台变压器的容量都相同，由公式 1-1 得 mva1.1(1)/1.1 300 (1 6%)/0.85364.94 nngp spkcos 所以，1#、2#机组选择 sfp7-360000/220 型三相双绕组升压变压器 3#、4#机组选择 sfp-360000/500 型三相双绕组升压变压器 1.3.3 联络变压器的选择 （1）联络变压器的容量应满足所联络的两种电压网络之间在各种运行方式下的功率 交换，220kv 与 500kv 之间的联络线上的功率 280mva。 （2）联络变的容量一般不应小于所联络的两种电压母线上最大一台机组容量，以保 证最大一台机组故障或检修时通过联络变来满足本侧

10、负荷的需要，同时也可在线路 检修或故障时，通过变压器将剩余功率送入另一侧系统。其型号见表 1-2。 表 1-2 主变及联络变压器参数表 项目1#、2#机组主变3#、4#机组主变联络变 型号 sfp7360000/220sfp360000/500odfps2167000/500 额定容量（mva）360360167/167/66.5 高中 12.2 中低 27.19 阻抗 电压 （%） 高低14.031619.59 绕组形式yn，d11yn，d11yn，0，d11 相数三相三相三相 台数2 台2 台1 台 第二章 厂用电设计 现代大容量火力发电厂要求其生产过程实现自动化并采用计算机控制，为了实

11、现这一要求，需要有厂用机械和自动化监控设备，其中绝大多数厂用机械采用电动 机拖动。因此，需要向这些电动机、自动化监控设备和计算机供电，这种电厂自用 的供电系统称为厂用电系统。 2.1 厂用电设计原则 厂用电系统的接线是否合理，对保证厂用负荷的连续供电和发电厂安全经济运 行至关重要。由于厂用电负荷多，分布广，工作环境差和操作频繁等原因，厂用电 事故在电厂事故中占有很大的比例。此外，还因为厂用电接线的过渡和设备的异动 比主系统频繁，如若考虑不周，也常常会埋下事故的隐患。因此，必须把厂用电系 统的合理设计安全运行提到应有的高度来认识。 对 300mw 汽轮发电机组厂用电接线设计的要求是： （1）各机

12、组的厂用电系统应是独立的。厂用电接线在任何运行方式下，一台机组故 障停运或其辅机的电气故障不应影响另一台机组的运行，并要求受厂用电故障影响 而停运的机组应能在短期内恢复本机组的运行。 （2）全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。在厂用电系 统接线中，不应存在可能导致发电厂切断多于一个单元机组的故障点，更不应存在 导致全厂停电的可能性。 （3）厂用电的工作电源及备用电源接线应能保证各单元机组和全厂的安全运行。 （4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意 对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设备。 （5）设置足够的交流事故保安

13、电源，当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保 安负荷供电。另外，还要设计符合电能质量指标的交流不间断电源，以保证不允许 间断供电的热工负荷和计算机的用电。 2.2 厂用电接线形式 本厂为 4300mw 机组其中有两个单元接 220kv 系统，另外两个单元接 500kv 系统。厂用电压采用 6kv 电压等级，每台机组设 ab 两段厂用高压母线，分 别由厂用高压工作变压器供电，工作变压器采用低压分裂绕组变压器，分别由发电 机出口引接； # 1 、 # 2 机组共用一台启动/备用变压器，也采用低压分裂绕组变压器， 由主变压器侧 220kv 母线引接； # 3 、 # 4 机组共用一台启动/备用变压

14、器，也采用低 压分裂绕组变压器，由 35kv 侧母线引接。厂用电接线参见图 2-1、图 2-2。 图 2-1 1#、2#机组厂用电接线图 图 2-2 3#、4#机组厂用电接线图 2.3 厂用变压器的选择 由于各台变压器容量相同，由公式 1-1 得 mva1.1/1.1 300 6%/0.8523.3 nngp sp kcos 则对于厂用电的高压变压器型号选择及其参数见表 1-3。 表 2-1 各厂用变及启动/备用变参数表 项目 型号及额定容量 (mva) 额定电压 （kv） 阻抗电压 （%） 绕组形式台数相数 sff9-cy-40000/201#、2# 厂用变 40/25-25 20/6.3-

15、6.316.5d，d0，d013 sfpz1-40000/2201#、2#厂用 启/备变 40/25-25 220/6.3-6.321 yn，d11，d1 1 13 sff9-cy-40000/203#、4# 厂用变 40/25-25 20/6.3-6.316.5d，d0，d013 3#、4#厂用 启/备变 sff9-40000/3535/6.3-6.319 yn，d11，d1 1 13 第三章 短路电流计算 3.1 短路计算概述 3.1.1 短路电流计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算 的目的主要有以下几个方面: （1）在选择电气主接线时，为了比

16、较各种方式接线方案，或确定某一接线是否需 要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 （2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠 地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某 一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值； 计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击 值，用以校验设备动稳定。 （3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安 全距离。 （4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路电流为依据。 （5）接地装置的设计，也需

17、用短路电流。 3.1.2 短路计算的一般规定 验算导体和电气时所用短路电流,一般有以下规定。 （1）计算的基本情况 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁） ； 短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 所有电源的电动势相位角相同； 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻，对 异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 （2）接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能最大短路电流的正常接线方式（即 最大运行方式） ，而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 （3）计算容量 应按本工程设计

18、规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本 工程建成后 510 年） 。 （4）短路种类 一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及 自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严 重情况的进行比较。 （5）短路计算点 在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，即短路计算点。 3.1.3 短路电流计算步骤 在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用曲线法。其计算步骤简述如下： （1）选择计算短路点。 （2）画等值网络（次暂态网络）图： 首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次 暂态电抗。 选取

19、基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压） 。 将各元件电抗换算为同意基准值的标幺电抗。 绘出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 （3）化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以 短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移阻抗 。 fs x （4）求计算电抗。 js x （5）由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到 =3.5） 。 js x （6）计算无限大容量（3）的电源供给的短路电流周期分量。 js x （7）计算短路电流周期分量有名值。 （8）计算短路电流冲击值。 （9）绘制短路电流计算结果表。 3.2 短路

20、电流参数计算 电气主接线等值网络图见图 3-1 图 3-1 电气主接线等值网络图 3.2.1 各发电机及主变和联络变压器的参数计算 （1）各发电机等值电抗计算：取mva 100 b s avb uu （3- n b g s s x155 . 0 * 1） 由于各发电机型号均相同，所以 044 . 0 353 100 155 . 0 155 . 0 * n b g s s x （2）各主变压器的参数计算：取mva 100 b s avb uu （3- * % 100 kb t n us x s 2） * 12 %14 100 0.039 100100 360 kb tt n us xx s *

21、34 %16 100 0.044 100100 360 kb tt n us xx s （3）联络变压器的参数计算：取 )(100 mvasb avb uu =12.2 =27.19 =19.58 1 2% u 1 3% u 2 3% u =68.077 1 31 3 3 167 %()27.19 () 66.7 n n s uu s =49.023 2 32 3 3 167 %()19.58 () 66.7 n n s uu s =15.627 11 21 32 3 1 %(%) 2 s uuuu 21 22 31 3 1 %(%)3.427 2 s uuuu 31 32 31 2 1 %(

22、%)52.450 2 s uuuu * 1% 15.627 100 x0.094 100100 360 sb n us s 高 * 2% 3.427 100 x0.0210 100100 360 sb n us s 中 * 3% 52.45 100 x0.314 100100 360 sb n us s 低 3.2.2 厂用变压器参数计算 （1.）等值电抗计算： t x 图 3-2 等值电抗图（1） t x 如图所示：取mva b s100 avb uu 联立 ，3 . 3 2 2 2 1 2 x x x z z k c f f % 5 . 16 21 xxzb 解得： 016 . 0 1 x

23、149 . 0 2 x 04 . 0 40 100 016 . 0 016 . 0 * 1 n b s s x 373 . 0 40 100 149 . 0 149 . 0 * 2 n b s s x （2）的等值电抗计算： t x 图 3-3 的等值电抗图（2） t x * 2 * * 2 1 2 3.3 2 f x k x x 联立 ， * 12 100 21%0.525 40 b zxx 解得： * 1 x0.050 * 2 0.474x （3）的等值电抗计算： t x 图 3-4 的等值电抗图（3） t x 取 )(100 mvasb avb uu 联立 ， * 2 * * 2 1 2

24、 3.3 2 f x k x x * 12 100 19%0.475 40 b zxx 解得： * 1 x0.046 * 2 0.430x 设备参数计算结果整理见表 3-1 表 3-1 设备等值电抗计算结果表 发电机1#、2# 主变 3#、4# 主变 联络变厂用变1#、2#厂用 启/备变 3#、4#厂 用启/备 变 额定容量 （mva） 3533603603*（167/167/66.7 ） 40/25-2540/25-2540/20-20 等值电抗 （标幺值） 0.0440.0390.0440.094/0/0.3140.04/0.3730.050/0.4740.046/0.430 3.3 各短

25、路点的短路计算 电气主接线等值网络各短路点如下图所示： 图 3-5 电气主接线短路等值网络图 （1）处的短路计算 1 k 当在 处发生短路时有，等值网络图如下： 1 k 图 3-6 处发生短路的等值网络图 1 k 经过化简得： 图 3-7 处发生短路的等值网络化简图 1 k 1211 0.0440.0390.083 tg xxxx 3,43444 0.0440.044 ()/()0.044 2 tgtg xxxxx 3,4 0.094 0.1 0.0940.10.408 0.044 s ss x x xxx x 高 高 3,4 3,43,4 0.094 0.044 0.0940.0440.17

26、9 0.1 s x x xxx x 高 高 g1 的计算电抗值： 11 353 0.0830.293 100 n js b s xx s g2 的计算电抗值： 22 353 0.0830.293 100 n js b s xx s g3、g4 的计算电抗值： 3 43 4 22 353 0.1791.264 100 n js b s xx s ， 500kv 系统对短路点的转移电抗： 0.408 fs x x 由公式 （3- b b b u s i 3 6） 得 ka u s i b b b 251 . 0 2303 100 3 ka s s ii b n bn 886 . 0 100 353

27、 251 . 0 （2）处的短路计算 2 k 当在发生短路时的等值网络图如下： 2 k 图 3-8 处发生短路的阻抗等值图 2 k 经化简后得： 图 3-9 处发生短路的阻抗等值图 2 k 2 0.0440.0390.083x ； ； 0.408 s x 3,4 0.179x 1 0.039 t x 23 4 111111 1/ 0.0830.4080.179 s x xxx ， （）=1/ （）=0. 050 ； 2 /0.602xx 1 c 2 /0.123 s cxx 33 4 /0.279cxx ， 1 0.0500.0390.089 t xxx ； 2 /0.148xx 1c /0.

28、724 s xx 2c3 4 /0.319xx ，3 c （3）处的短路计算 3 k 当在处发生短路时的计算如下： 3 k 参考短路是的等值电抗简化图及有关数据有： 2 k 图 3-10 处发生短路的阻抗等值图 3 k 1 0.044 g x0.724 s x 2 0.148x 3 4 0.319x ， 0.040.3730.413 ta x 123 4 1111111 1/ 0.0390.1480.7240.319 gs x xxxx ， 1 （）=1/ （）=0. 027 ； 11 /0.692 g cxx 22 /0.182cxx ； 3 /0.037 s cxx 43 4 /0.085

29、cxx ， 0.0270.4130.440 ta xxx ； 11 /0.636 g xxc 22 /2.418xxc ； 3 /11.892 s xxc 3,44 /5.176xxc g1 的计算电抗值： 11 353 0.6362.245 100 n jsg b s xx s g2 的计算电抗值： 22 353 2.4188.536 100 n js b s xx s g3、g4 的计算电抗值： 3 43,4 22 353 5.17636.543 100 n js b s xx s ， 500kv 系统对短路点的转移电抗： 11.892 fs x x ；ka u s i b b b 165

30、 . 9 3 . 63 100 3 ka s s ii b n bn 352.32 100 353 165 . 9 （4）处的短路计算 4 k 当在处发生短路时的计算如下： 4 k 图 3-11 处发生短路的阻抗等值图 4 k 12 0.083xx 1,2 0.042x 3,4 0.044x 0.05030.4740.524 tb x ； 0.408 s x 3,4 0.179x 1 23 4 111111 1/0 031 0.0420.4080.179 s x xxx ， （）=1/ （）= . ； ； ； 11 2 /0.738cxx ， /0.076 s xx 2 c 33 4 /0.1

31、73cxx ， 0.031 0.5240.555 tb xxx ； ； 1 2 /0.752xx ，1 c 2 /7.307 s xx c 3 43 /3.210xx ， c g1、g2 的计算电抗值： 1 21 2 22 353 0.7525.309 100 n js b s xx s ， g3、g4 的计算电抗值： 3 43 4 22 353 3.21022.663 100 n js b s xx s ， 500kv 系统对短路点的转移电抗： 7.307 fs x x ka u s i b b b 165 . 9 3 . 63 100 3 ka s s ii b n bn 352.32 1

32、00 353 165 . 9 （5） 处的短路计算 5 k 当在处发生短路时的计算如下： 5 k 图 3-12 处发生短路的等值网络图 5 k 化简后得： 图 3-13 处发生短路的等值网络化简图 5 k ； ； ； ； 1,2 0.042x 3,4 0.044x0.408 s x 3,4 0.179x 1,23 4 111111 1/ 0.0420.4080.179 s x xxx ， （）=1/ （）=0. 031 ； 1,2 /0.738xx 1 c 2 /0.076 s cxx 33 4 /0.173cxx ， 0.031 0.3140.345xxx 低 ； ； 1 2 /0.467x

33、x ，1 c/4.539 s xx 2c3,4 /1.994xx 3c g1、g2 的计算电抗值： 1 21 2 22 353 0.4673.297 100 n js b s xx s ， g3、g4 的计算电抗值： 3 43,4 22 353 1.99414.078 100 n js b s xx s ， 500kv 系统对短路点的转移电抗：4.539 fs x x ka u s i b b b 560 . 1 373 100 3 ka s s ii b n bn 507 . 5 100 353 5605 . 1 （6） 处的短路计算 6 k 当在处发生短路时计算如下： 6 k 参考短路是的

34、等值电抗简化图及有关数据有： 5 k 图 3-14 处发生短路的阻抗等值图 6 k ； ； 1 2 0.467x ， 4.539 s x 3 4 1.994x ， 0.0460.430.476 tc x 1,23 4 111111 1/ 0.4674.5391.994 s x xxx ， （）=1/ （）=0. 349 ； ； 1,2 /0.747xx 1 c 2 /0.077 s cxx 33 4 /0.175cxx ， 0.3490.4760.825 tc xxx ； ； 1 2 /1.104xx ，1 c/10.714 s xx 2 c 3,4 /4.714xx 3 c g1、g2 的计

35、算电抗值： 1 21 2 22 353 1.1047.794 100 n js b s xx s ， g3、g4 的计算电抗值： 3 48 22 353 4.71433.281 100 n js b s xx s ， 500kv 系统对短路点的转移电抗：10.714 fs x x ka u s i b b b 165 . 9 3 . 63 100 3 ka s s ii b n bn 352.32 100 353 165 . 9 （7）处的短路计算 7 k 当处发生短路的等值网络图为： 7 k 图 3-15 处发生短路的等值网络图 7 k 经化简后得： 图 3-16 处发生短路的等值网络化简图

36、 7 k 1,21122 0.0440.039 ()/()0.042 2 tgtg xxxxx 3434 0.0440.0440.088 tg xxxx 1,21,2 0.0940.0420.136xxx 高 g1、g2 的计算电抗值： 1 21 2 22 353 0.1360.960 100 n js b s xx s ， g3 的计算电抗值： 33 353 0.0880.311 100 n js b s xx s g4 的计算电抗值： 44 353 0.0880.311 100 n js b s xx s 500kv 系统对短路点的转移电抗：0.1 fs xx ka u s i b b b

37、 110 . 0 5253 100 3 ka s s ii b n bn 388 . 0 100 353 110 . 0 （8）处的短路计算 8 k 当在处发生短路时的计算如下： 8 k 图 3-17 处发生短路的阻抗等值图 8 k 经化简后得： 图 3-18 处发生短路的阻抗等值图 8 k 1,2 0.042x 1,2 0.136x 34 0.088xx 3 0.044 t x 1 24 11111 1/ 0.1360.10.088 s x xxx ， 1 （）=1/ （）=0. 035 ； ； 1 2 /0.257xx 1， c 2 /0.350 s cxx 34 /0.398cxx 3

38、0.0350.0440.079 t xxx ； ； 1,2 /0.307xx 1c /0.226 s xx 2c4 /0.198xx 3c （9） 处的短路计算 9 k 当在处发生短路时的计算如下： 9 k 参考短路是的等值电抗简化图及有关数据有： 8 k 图 3-19 处发生短路的阻抗等值图 9 k 1,2 0.307x 3 0.044 g x0.226 s x 0.198x 4 0.040.3730.413 td x 31 24 11111111 1/ 0.0440.3070.2260.198 gs x xxxx ， （）=1/ （）=0. 028 ； 13 /0.636 g cxx 1

39、2 /0.091xx 2， c ； 3 /0.124 s cxx 44 /0.141cxx 0.0280.4130.441 td xxx ； 31 /0.693 g xxc 72 /4.846xxc ； 23 /3.556 s xxc 44 /3.128xxc g1、g2 的计算电抗值： 1 27 22 353 4.84634.213 100 n js b s xx s ， g3 的计算电抗值： 33 353 0.6932.446 100 n jsg b s xx s g4 的计算电抗值： 44 353 3.12811.042 100 n js b s xx s 500kv 系统对短路点的转移

40、电抗： 2 3.556 fs x x ka u s i b b b 165 . 9 3 . 63 100 3 ka s s ii b n bn 352.32 100 353 165 . 9 第四章 电气设备选型及校验 电气设备选择的一般原则是： 1、按正常工作条件选择 （1）类型和型式的选择。应根据安装地点和使用条件等进行选择。 （2）额定电压。应按设备的额定电压大于装设地点的电压为准，即 （4-1） gn uu （3）额定电流。所选设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作电流为基准，即 （4- maxgn ii 2） 2、按短路状态进行校验 因为，当电气设备和导体通过短路电流时，会产生电动力

41、和发热两种效应，一方 面使设备受到很大的电动力作用，同时又使它们的温度升高，可能使电气设备的绝 缘受到损坏。所以，在进行电气设备和导体的选择时必须对短路电流进行电动力和 发热计算，以验算动稳定和热稳定。 3、按环境条件进行校核 选择电气设备和导体时，应按当地环境进行校验。当气温、湿度、污秽、海拔、 地震、覆冰等环境条件超出设备基本使用条件时，应经过技术比较后向制造商提出 补充要求。 4.1 断路器及隔离开关的选择和校验原则 （1）断路器的选择校验原则 断路器型式的选择除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调 试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。大容量机组采用封闭母线时，如果

42、需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。断路器选择的具体技术条件简述如下： 额定电压： （电网工作电压） gn uu 额定电流： （最大持续工作电流） maxgn ii 开断电流： （4-3）iibr 断路器额定开断电流； br i 短路电流周期分量的起始值。 i 动稳定： （4-4） ch ii max 断路器极限通过电流峰值； max i 三相短路电流冲击值。 ch i 热稳定： （4-titi tdz 22 5） 稳态三相短路电流； i 断路器 t 秒热稳定电流； t i 短路电流发热等值时间（又称假想时间） ； dz t （2） 隔离开关的选择原则 隔离开关的选择：应根据配电装置的布置

43、特点，和使用要求等因素，进行综合 的技术经济比较然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。 1、220kv 母线侧及母联断路器和隔离开关的选择及校验 （1）220kv 母线侧及母联断路器选择及校验 （4- max 1.051.05 3 n gn n s ii u 6） max 360 1.051.051.050.992 33220 n gn n s iika u 表 4-1 根据电气工程设计 200 例选择断路器的型号为： lw-220 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 220100

44、040100400.04 校验如下： 额定电压： gngn uukvukvu220220 额定电流： maxmax 10.992 ngng ikaikaii 额定开断电流：9.54540 brbr ikaikaii 动稳定检验： maxmax 27.843100 chch ikaikaii 热稳定校验： 222 4034800() t itkas （4- prkin ttt 7） r 50.045.04 kpin ttts 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 9.545 1.188 8.033 i i 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1

45、 得： 4.36 z ts4.360.044.40 dzzin ttts 22 22 8.0334.40283.928() kdzt qitkasit 根据校验所选断路器满足要求。 （2）220kv 母线侧及母联隔离开关的选择及校验 表 4-2 根据电力系统设计分册175 页选择隔离开关型号为：-220/1250 7 gw 额定电压（kv）额定电流（a）动稳定电流（ka）4s 热稳定电流（ka） 22012508031.5 校验如下: 额定电压： gngn uukvukvu220220 额定电流： maxmax 1.250.992 ngng ikaikaii 动稳定检验： maxmax 27.

46、84380 chch ikaikaii 热稳定校验： 2 22 31.543969() t itkas r 50.045.04 kpin ttts 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 9.545 1.188 8.033 i i 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： 4.36 z ts4.360.044.40 dzzin ttts 22 22 8.0334.40283.928() kdzt qitkasit 根据校验所选隔离开关满足要求. 2、500kv 母线侧断路器和隔离开关的选择及校验 （1）500kv 母线侧断路器的选择及校验

47、max 360 1.051.051.050.436 33 500 n gn n s iika u 表 4-13 根据电力工程电气设计 200 例选择断路器型号为：sfm-500 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 500200040100400.02 校验如下： 额定电压： gngn uukvukvu500500 额定电流： maxmax 436 . 0 2 gngn iikaikai 额定开断电流：iikaikai brbr 40998 . 6 动稳定检验： chch iikaikai maxm

48、ax 100592.18 热稳定校验：skatit 22 2 )(4800340 sttt ink 02 . 5 02 . 0 5 pr 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 138 . 1 150 . 6 998 . 6 i i 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： stz56 . 4 4.58 dzzin ttts tiskatiq tdzk 2 22 2 )(227.17358 . 4 150 . 6 根据校验所选断路器满足要求。 （2）500kv 母线侧隔离开关选择及校验 表 4-3 根据电力系统设计分册175 页选择隔离开关

49、型号为：-500/2500 7 gw 额定电压（kv）额定电流（a）动稳定电流（ka）4s 热稳定电流（ka） 500250012550 校验如下: 额定电压： gngn uukvukvu500500 额定电流： maxmax 2.50.436 ngng ikaikaii 动稳定检验： maxmax 18.592125 chch ikaikaii 热稳定校验： 2 22 5037500() t itkas r 50.025.02 kpin ttts 6.998 1.138 6.150 i i 1，可不计其非周期分量的影响 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： 4

50、.56 z ts4.58 dzzin ttts 22 22 6.1504.58173.227() kdzt qitkasit 根据校验所选隔离开关满足要求. 3、发电机厂用变压器 6kv 侧断路器的选择及校验 # 21 、 max 25 1.051.051.052.526 336 n gn n s iika u 表 4-4 根据发电厂电气部分489 页表 2-15 选择断路器型号为：zn12-10 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 10315031.580500.065 校验如下： 额定电压：

51、gngn uukvukvu610 额定电流： maxmax 526 . 2 15 . 3 gngn iikaikai 额定开断电流：iikaikai brbr 5 . 31194.22 动稳定检验： chch iikaikai maxmax 80539.59 热稳定校验：skatit 22 2 )(7500350 sttt inprk 065 . 5 065 . 0 5997 . 0 291.22 194.22 i i 1，可不计其非周期分量的影响。 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： stz18 . 4 4.20 dzzin ttts tiskatiq td

52、zk 2 22 2 )(932.208320 . 4 291.22 根据校验所选断路器满足要求。 4、发电机厂用 6kv 侧断路器的选择及校验 # 43 、 max 25 1.051.051.052.526 336 n gn n s iika u 表 4-5 根据发电厂电气部分489 页表 2-15 选择断路器型号为：zn12-10 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 10315031.580500.065 校验如下： 额定电压： gngn uukvukvu610 额定电流： maxmax 526

53、 . 2 15 . 3 gngn iikaikai 额定开断电流：iikaikai brbr 5 . 31528.26 动稳定检验： chch iikaikai maxmax 80814.70 热稳定校验：skatit 22 2 )(7500350 sttt ink 065 . 5 065 . 0 5 pr 998 . 0 593.26 528.26 i i 1，可不计其非周期分量的影响。 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： stz18 . 4 4.20 dzzin ttts tiskatiq tdzk 2 22 2 )(188.297020 . 4 593.

54、26 根据校验所选断路器满足要求。 5、发电机厂备用变 220kv 侧断路器及隔离开关选择校验 # 21 、 （1）发电机厂备用变压器 220kv 侧断路器的选择及校验 # 21 、 ka u s ii n n ng 110 . 0 2203 40 05 . 1 3 05 . 1 05 . 1 max 表 4-6 根据电气工程设计 200 例选择断路器的型号为： lw-220 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 220100040100400.04 校验如下： 额定电压： gngn uukvukv

55、u220220 额定电流： maxmax 10.110 ngng ikaikaii 额定开断电流：9.54540 brbr ikaikaii 动稳定检验： maxmax 27.843100 chch ikaikaii 热稳定校验： 222 4034800() t itkas r 50.045.04 kpin ttts 9.545 1.188 8.033 i i 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： 4.36 z ts4.40 dzzin ttts 22 22 8.0334.40283.928()

56、kdzt qitkasit 根据校验所选断路器满足要求。 （2）发电机厂备用变压器 220kv 隔离开关的选择校验 # 21 、 表 4-7 根据电力系统设计分册175 页选择隔离开关型号为：-220/1250 7 gw 额定电压（kv）额定电流（a）动稳定电流（ka）4s 热稳定电流（ka） 22012508031.5 校验如下: 额定电压： gngn uukvukvu220220 额定电流： maxmax 1.250.110 ngng ikaikaii 动稳定检验： maxmax 27.84380 chch ikaikaii 热稳定校验： 2 22 31.543969() t itkas

57、r 50.045.04 kpin ttts 9.545 1.188 8.033 i i 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： 4.36 z ts4.40 dzzin ttts 所选隔离开关满足要求。 22 22 8.0334.40283.928() kdzt qitkasit 6、发电机厂备用变 35kv 侧断路器选择校验 # 43 、 ka u s ii n n ng 693 . 0 353 40 05 . 1 3 05 . 1 05 . 1 max 表 4-8 根据发电厂电气490 页选择断路

58、器的型号为： dw8-35 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka） 动稳定电流 （ka） 4s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 3510006.64116.50.07 校验如下： 额定电压： gngn uukvukvu3535 额定电流： maxmax 10.693 ngng ikaikaii 额定开断电流：3.2946.6 brbr ikaikaii 动稳定检验： maxmax 8.78941 chch ikaikaii 热稳定校验： 2 22 16.541089() t itkas r 50.075.07 kpin ttts 3.294 1 3.294 i

59、 i 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。 k t 根据发电厂电气部分课程设计参考资料112 页图 5-1 得： 4.2 z ts4.27 dzzin ttts 22 22 3.2944.2746.331() kdzt qitkasit 根据校验所选断路器满足要求。 7、发电机厂备用变 6kv 侧断路器选择校验 # 21 、 ka u s ii n n ng 526 . 2 63 25 05. 1 3 05 . 1 05 . 1 max 表 4-9 根据发电厂电气489 页选择断路器的型号为：zn12-10 额定电压 （kv） 额定电流 （a） 额定开断电流 （ka

60、） 动稳定电流 （ka） 3s 热稳定电流 （ka） 固有分闸时间 （s） 10315031.580500.065 校验如下： 额定电压： gngn uukvukvu610 额定电流： maxmax 3.152.526 ngng ikaikaii 额定开断电流：11.93731.5 brbr ikaikaii 动稳定检验： maxmax 31.84580 chch ikaikaii 热稳定校验： 2 22 5037500() t itkas r 50.0655.065 kpin ttts 11.937 1 11.937 i i 1，所以导体的发热主要由周期分量决定，可不计其非周期分量的影响。