我的发电厂一次设备设计(很全)

1、 电气工程基础课程设计题 目 凝汽式火电厂电气一次部分初步设计 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 汪 普 林 班 级 电气工程及其自动化1204班 学 号 20124450409 学生姓名 卢林军 2015年 7月 3 日v南 华 大 学课程设计（论文）任务书 学 院： 电气工程学院 题 目： 凝汽式火电厂电气一次部分初步设计 起 止 时 间：2015年6月22日至2015年7月3日 学 生 姓 名： 卢林军 专 业 班 级： 电气工程及其自动化1204班 指 导 教 师： 汪普林 教研室主 任： 盛义发 院 长： 王新林 2015年 6月22日凝汽式火电厂一次部分课程设计（第一组）论文

2、 (设计) 内容及要求：一、设计（论文）原始依据1、 发电厂建设规模（1） 类型：凝汽式火力发电厂（2） 容量：机组的形式和参数，年利用小时数为6000h/a2、 电力系统与本厂的连接情况（1） 发电厂在电力系统中的作用与地位：地区电厂（2） 发电厂连入系统的电压等级220kV。（3） 电力系统总装机容量：16000MW，短路容量:12000MVA3、 电力负荷水平 （1）220kV电压等级：架空线5回 （2）110kV电压等级：架空线7回，级负荷，最大负荷560MW，=6000h/a （3）厂用电率：6% （4）备用：110kV 1回 220kV 1回4、环境条件 当地年最高温度40，年平均

3、温度为25，气象条件无其它特殊要求。二、设计（论文）主要内容（1）分析原始资料，确定电气主接线方案；（2）厂用电初步设计；（3）短路电流的计算 （4）主要电气设备的选择与校验；（5）配电装置；三、设计（论文）设计成果1、 设计说明书一份；2、 设计图纸（A3型CAD作图）；3、 按照学校论文标准格式装订打印。 目录1电气主接线. . .1 1.1系统与负荷资料分析.1 1.2主接线方案的选择.2 1.3主变压器的选择与计算.52厂用初步设计.9 2.1 厂用电接线方案的选择9 2.2火力发电厂厂用电接线的设计原则.93 短路电流计算11 3.1 短路计算的一般规则11 3.2 短路计算的一般规

4、定和条件11 3.3短路计算过程.124 电气设备的选择21 4.1 电气设备选择的一般规则21 4.2电气设备的选择条件21 4.2.1高压断路器.22 4.2.2高压隔离开关.24 4.2.3电压互感器的选择.25 4.2.4电流互感器的选择.26 4.2.5母线的校验.295 配电装置30 5.1配电装置选择是原则.30 5.2配电装置的选择及依据.316 安全保护装置.31 6.1避雷器的选择.31 6.2继电保护的配备.33结束语.34参考文献.35谢词.36附录一 电气主接线图.37摘要：本设计是对4×300MW总装机容量为1200MW的凝汽式火力发电厂进行电气一次部分及

5、其厂用电高压部分的设计，它主要包括了五大部分，分别为：电气主接线的选择、厂用电设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、完成主接线图与设计说明书。其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，列出各设备选择结果表。并对设计进行了理论分析。最后的设计总图包括主接线，厂用电接线，变压器，断路器，隔离开关，电流互感器等。关键词：主接线 变压器 短路计算 设备选择              

6、      Summary:This design is for 4 × 300MW total installed capacity of the electrical power plant and a part of the high-pressu-re part of the design&

7、#160;of 1200MW of condensing steam power plant.Itjincludes five parts, namely: the calculation of the main electrical connection options, power design, short-circuit current, the main&#

8、160;electrical equipment selection, complete the main wiring diagrams and design specification. Which describes in detail the selection of the short circuit current computing and e

9、lectrical equipment for analysis and calculations from different short circuit, short circuit to different parameters to choose different types of devices, each device listed in

10、60;the selection result table.Theoretical analysis anddesign.The final master plan includes a main wiring, auxiliary power wiring, transformers, circuit breakers, disconnectors,c-urrent transformers.K

11、eywords: the main wiring,transformers, short circuit calculations, 南华大学电气工程学院课程设计引言 本设计的目的是使树立工程观点，加强基本理论的理解和工程设计基本技能的训练，了解现代大型发电厂的电能生产过程及其特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作，奠定必要的理论基础。 本文设计讨论了4*300MW凝汽式火力发电厂的主接线设计。文中较为详细的介绍和讨论了电气主接线的设计流程

12、与要求；绘制了电气主接线图；对该主接线设计的短路电流进行了计算；介绍和选择了主要电气设备，高压断路器、隔离开关等；并简要的介绍选择了避雷器等安全保护装置。1电气主接线1.1系统与负荷资料分析 （1）工程容量情况由原始资料可知本设计根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为16000MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装4台300MW机组，总容量占相联电力系统总容量的=7.5,没有超过电力系统检修备用容量和事故备用容量的要求，这说明了该火电厂在未来电力系统中的不占主导作用和地位，主要是负责地区供电。而且年利用小时数为6000>5000,（我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数为

13、5000h/a)又为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，因此该电厂的电气主接线要求有较高的可靠性。厂用电为6%。以220KV电压等级供给系统，架空线5回，并以110KV电压等级供给负荷，架空线7回，属于I级负荷，最大输送560MW，Tmax6000h/a。并且本设计需要做到的技术指标要求保证供电安全、可靠、经济。 （2）电力系统情况该发电厂在电力系统中的作用与地位为地区电厂，地区电厂靠近城镇。电力系统总装机容量为16000 MW，短路容量为12000MVA。该发电厂联入系统的电压等级为220KV。 (3)负荷分析该发电厂有两个电压等级，其负荷分析分别如下 ：220KV电压等级：有架空线5回，备

14、用两一，即6回出线，110KV电压等级：有架空线7回，备用两一，即8回出线，负荷类型为一级负荷，最大输送560 MW，最大负荷小时数为6000 h/a。 （4）环境情况由原始资料可知， 当地年最高温40，年平均温度25，气象条件无其他特殊要求。 （5）设备情况原始资料中给出了四台发电机的容量，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的发电机的容量，查阅资料可选择出发电机的型号为QFSN-300-2-20B，发电机部分重要参数如下：表1.1 发电机型号及参数发电机型 号额 定电 压(KV)额定功率(MW)功率因数次暂态电抗( Xd%)额定电流(kA)G-1G-4QFSN

15、-300-2-20B203000.851510.189型号含义； 2两极 300额定容量300MW 20-额定电压20kV N转子绕组氢内冷 F发电机 Q由汽轮机拖动 S定子绕 组水内冷 B-型号 Xd1.2主接线方案的选择对于主接型式的具体选择可以根据DL50002000火力发电厂设计技术规程综合发电厂的具体要求确定。在此设计中可以参考一下相关规定：（1）. 发电机电压母线可采用双母线或双母线分段的接线方式。为了限制短路电流，可在母线分段回路中安装电抗器。如不满足要求，可在发电机或主变压器回路中装设分裂电抗器，也可在直配线上安装电抗器。（2）. 容量为200300MW 的发电机与双绕组变压器

16、为单元连接时，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，但应有可拆连接点。（3）. 采用单母线或双母线的110220kV 配电装置，当断路器为少油型或压缩空气型时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路设施；当220kV 出线在 （4） 回及以上、110kV 出线在6回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。当断路器为六氟化硫(SF6)型时，可根据系统、设备、布置等具体情况，有条件时可不设旁路设施；当需要设置旁路设施，且220kV出线在6 回及以上、110kV 出线在8 回及以上时，可采用带专用旁路断路器的旁路母线。110KV电压级：出线回路数12回>4回且为I级负荷，T

17、max=4500h/a，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。220KV电压级：出线回路数6回>4回且为I级负荷，Tmax=5000h/a，应采用双母带旁路或一台半。110KV电压等级：出线为8回架空线路，I级负荷，最大输送560MW，为实现不停电检修出线断路器，可采用双母线分段或是双母线接线形式。 220KV电压等级：出线为6回架空线路，为使其检修出线断路器时不停电，可采用双母线或双母分段接线形式，以保证供电的可靠性和灵活性。四台发电机的出口电压均为220KV、单机容量均为300MW，其额定电流和短路电流都很大，发电机出口断路器制造困难

18、，价格昂贵，并且300MW及以上机组对供电可靠性要求级高，拟采用分相封闭母线直接与主变压器连接，并构成单元接线接至220KV母线上，可减少出口断路器和隔离开关，大大限制短路电流，提高可靠性与经济性，也减少事故的发生。 综上所述，可拟定两种主接线方案： 图1.1 方案1接线示意图 图1.2方案2接线示意图 方案一： 发电机出口采用单元接线；110KV电压等级采用双母分段接线形式，分段断路器兼作旁路断路器；220KV电压等级采用双母接线形式，四台发电机与四台变压器接成发电机-变压器单元接线形式接至220KV电压母线上；220KV电压母线和110KV电压母线之间设有两台联络变压器；通过这两台联络变压

19、器由220KV电压母线给110KV侧负荷供电。 方案二 110KV电压等级采用双母线带接线形式。220KV电压等级采用双母线带接线形式。四台发电机分别与四台变压器接成发电机-变压器单元接线形式接至220KV电压母线上；220KV电压母线和110KV电压母线之间设有两台联络变压器；通过这两台联络变压器由220KV电压母线给110KV侧负荷供电。 (5)主接线方案的比较原则: 对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。通常定性分析和衡量主接线可靠性时，从以下几个方面考虑：断路器检修时，是否影响连

20、续供电；线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停运的回路数多少和停电时间长短，能否满足重要的一、二类负荷对供电的要求；本电厂有无全厂停电的可能性；大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。经济性:在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几个方面考虑：节省一次投资;占地面积少；电能损耗少。 （6）主接线方案的比较与选定 方案一110KV侧采用双母分段接

21、线形式，220KV侧采用双母接线形式；方案二110KV侧采用双母接线形式，220KV侧也采用双母接线形式，其对比如表1.2所示： 表1.2 方案接线方式对比电压等级方案一方案二110KV双母分段接线双母线接线220KV 双母接线双母线接线对于110KV电压等级接线形式，方案一采用的是双母线分段接线形式，方案二采用的是双母线接线形式。从经济性方面看，两个方案中，方案二占地面积较大，但所用断路器数量和方案一不一样，因此，在投资上，两个方案基本相当；从可靠性方面看，方案一可靠性相对较差；从灵活性方面看，方案一运行方式单一，灵活性较差。因此，110KV侧应选用双母线接线形式，对于220KV电压等级接线

22、形式，方案一和方案二接线形式一样，可靠性高。因此，选择方案二 。1.3 主变压器的选择与计算 (1) 单元接线的主变压器容量的确定原则单元接线时主变压器应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按单元接线的计算原则算出的四台机容量之和来确定。（2） 主变压器型式的确定原则 相数的确定 在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器。 组数的确定 一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组

23、变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上。对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器。 绕组接线组别的确定 变压器三相绕组的接线组别必须和系统的相位一致，否则，不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星型“Y”和三角形“D”两种。变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”连接，35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D”连接。在发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次

24、谐波对电源的影响因素，根据以上绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般选用YN，d11常规接线。综上，该电厂接于330KV以下电力系统，变压器相数选三相；又该发电厂最大机组容量300MW，则选双绕组变压器加联络变。110KV及以上电压等级，变压器的接线方式为“YN”连接，选常规接线YN，d11常规接线。 (3) 变压器台数的确定原则发电厂或变电所主变压器的台数与电压等级、接线形式、传输容量以及和系统的联系有密切关系。通常与系统具有强联系的大、中型发电厂和重要变电所，在一种电压等级下，主变压器应不少于2台；而对弱联系的中、小型发电厂和低压侧电压为6-10KV的变电所或与系统只是备用性质时，可只装

25、一台主变压器；对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变压器。 考虑到本电厂有4台300MW发电机，且电厂和系统有较强联系，故220KV电压等级接四台主变压器。四台主变压器的容量分别为:SN=1.1PNG(1-KP)/ =1.1*300*(1-6%)/0.85=364.94MWVA所以主变采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器，型号为SFP10-370000/220， 表1.3主变参数变压器型号 容量 额定电压阻抗电压连接组主变SFP10-370000/220370242/2014.02Yn-d11S:三相 F:风冷 P:强迫油循环 冷却装置带油泵 (4)连接两种升高电压母

26、线的联络变压器的确定原则联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种运行方式下，网络间的有功功率和无功功率交换，一般不应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，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求；同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。这里选择两台三相三绕组有载调压自耦电力变压器，型号全为SFSZ11-180000/220，具体参数如下： 表1.4联络变压器变压器型号容量额定电压阻抗电压（%）空载电流（%）连接组联络变压器1SFSZ11-180000/220180/180/90220/121/38.5高-中：8-10高-低：28-34中

27、-低18-2435Yna0d11联络变压器2SFSZ11-180000/220180/180/90220/121/38.5高-中：8-10高-低：28-34中-低18-2435Yna0d11S:三相变压器 F：变压器的冷却方式是油浸风冷 S：三绕组变压器 Z:变压器是有载调压 11：设计序号 说明：在短路计算时，为了计算方便SFSZ11-180000/220变压器的阻抗电压（%）取为：高-中（)10% 高-低()30% 中-低()20% 2 厂用电初步设计 2.1厂用电接线方式的选择厂用电接线除应满足正常运行安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足：(1) 充分考虑发电厂正

28、常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入。(2) 尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。对于200MW及以上的大型机组，厂用电应是独立的，以保证一台机组故障停运或其辅助机械的电气故障，不应影响到另一台机组的正常运行。(3) 便于分期扩建或连续施工，不致中断厂用电的供应。对公用厂用负荷的供电，须结合远景规模统筹安排，尽量便于过渡且少改变接线和更换设备。(4) 对200MW及以上的大型机组应设置足够容量的交流事故保安电源。(5) 积极慎重地采用经过试验鉴定的新技术和新设备，使厂用电系统达到先进性、经济合理，保证机组

29、安全满发地运行。 2.2 火力发电厂厂用电接线的设计原则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；还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。实践经验表明：对于火电厂，当发电机容量在60MW及以下，发电机电压为10.5KV时，可采用3KV作为厂用高压电压；当容量在100MW300MW时，宜选用6KV作为厂用高压电压；当容量在300MW以上时，若技术经济合理，可采用3KV和10KV两段电压。火电厂厂用电率较大，为了保证厂用

30、电系统的供电可靠性与经济性，且便于运行、检修，一般都采用“按炉分段”的接线原则，即将厂用电母线按锅炉的台数分成若干独立段，既便于运行、检修，又能使事故影响范围局限在一机一炉，不致影响正常运行的完好机炉。低压380/220V厂用电的接线，对大型火电厂，一般采用单母分段接线，即按炉分段。 （1)厂用电接线形式的拟定依据对厂用电接线的基本要求，在本次设计中，厂用电接线采用单母线分段的接线方式。分段采取“按炉分段”的接线原则，由于本厂发电机组的容量均300MW，其锅炉的容量亦较大，为了安全起见，每个锅炉用两段厂用母线供电，即共分为八段，并且保证厂用负荷在各段上尽可能分配均匀。本厂机组容量为300，选用

31、6KV作为厂用高压电压，0.4KV作为厂用低压电压。厂用工作电源从发电机出口端引接，通过分裂绕组厂用高压变压器给6KV厂用高压母线供电，厂用高压变压器两低压侧分别接在两段厂用母线上。备用电源从联络变压器的低压侧15.75KV引接，经低压分裂绕组变压器降压后接在两段共用备用母线上。从6KV厂用母线上以变压器分别引接到低压厂用段母线，构成厂用低压系统。厂用各高压和低压分段母线互为备用。由于该电厂为大型电厂，应设置事故保安电源。本次设计中，备用母线段备有柴油发电机作为事故保安电源。(2)厂用变压器的选择本次设计厂用电系统主接线采用双母线接线方式，厂用电分别从四台发电机的出口端引接，因此，需要四台厂用

32、变压器。由于四台发电机都属于大型机组，为限制短路电流，提高可靠性，四台变压器均采用低压分裂绕组变压器，联络变压器的低压侧电压为35KV，作厂备用电源通过低压分裂绕组降压变压器38.5/6.3/6.3分别接至两段公用母线上。这个低压分裂绕组降压变压器选择、低压侧容量为20MVA的变压器，单机容量300MW的发电厂，厂用电通常采用6KV电压等级，所以对应于300MW机组的厂用变压器，由于机端电压为20KV，其各侧电压为20/6.3/6.3，厂高变选SFF8-40000/20，S：三相 F:油浸风冷 F：双分裂绕组，厂用变压器参数如下表： 表2.1厂用变压器 厂高变SFF8-40000/2040/2

33、0/2020/6.3/6.315.83-D-Yn1-Yn1厂备用SF9-31500/3531.538.5/6.3/6.386Yn-d113 短路电流的计算短路计算在设计发电厂主接线的过程中有着重要作用，它为电气设备的选型、动稳定校正和热稳定校正提供依据。当短路发生时，对发电厂供电的可靠性可能会产生很大影响，严重时，可能导致电力系统失去稳定，甚至造成系统解列。因此，对短路事故的计算是非常有必要的，而且是必须进行一项工作。3.1 短路计算的一般规则 短路电流计算中，采用以下假设条件和原：（1） 正常工作时，三相系统对称运行。（2） 所有电源的电动势相位角相同。（3） 系统中的同步和异步电机均为理想

34、电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差120电气角度。（4） 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 3.2短路计算的一般规定和条件(1) 验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内容计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本工程建成后5至10年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。(2) 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具体反馈作用对异步电机的影响和电容补偿装置放电

35、电流的影响。(3) 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大的点。对带电抗器的6KV至10KV出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔离板前的引线和套管的计算短路点选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点选择在电抗器后。(4) 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。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两相短路严重时，则应按严重的情况计算。3.3 短路计算过程 根据主接线简图得系统等值网络图如下： 图3.1主接线简图 (1) 以母线的三相短路计算。,。系统的电抗标幺值为：=0.025发

36、电机G1-G4电抗标幺值为：0.128变压器T1-T4电抗标幺值为：0.1402×=0.114由于三绕组变压器短路电压必须归算到变压器额定容量（其中 Uk(1-2)%=) 变压器T5中: =10，=×=30×=60 =×=20×=40各绕组阻抗电压为： =(+-)=(10+60-40)=15 =(+-)=(10+40-60)=-5 =(+-）=(40+60-10)=45各绕组标幺值为： =×=0.15×=0.25 =×=-0.05×=0.083 =×=0.45×=0.75化简得到： 所

37、以 =0.167系统网络图数值如下： 图3.2主接线化简图 做进一步化简计算： = (0.114+0.128)/(0.114+0.128)/(0.114+0.128)/(0.114+0.128) =0.061进一步化简如下图： 图3.3主接线化简图(2) 当f1点短路时网络图如下： 图3.4短路f1点简图把220kV侧按照无穷大功率电源处理则其标幺值为： =40发电机的计算电抗： Xjs.1=0.061×=0.287基准电流:IB=0.753kA分支额定电流：IN=3.544kA查汽轮发电机计算曲线表得电流标幺值,计算如下： 表3.1发电机计算曲线表Xjs.00.20.51240.2

38、83.8722.9392.5752.4642.4152.3780.303.6032.7852.4632.3792.3602.347 短路电流有名值分别为：此时短路点在220kV母线上所以 ×+=3.778×+40×=13.389+30.123 =43.512kA ×+=2.885×+40×=10.224+30.123 =40.347kA ×+=2.536×+40×=8.987+30.123 =39.11kA×+=2.434×+40×=8.626+30.123 =38.749k

39、A×+=2.396×+40×=8.491+30.123 kA=38.614×+=2.367×+40×=8.388+30.123 =38.511kA短路的冲击电流为： ×=1.85××43.512=113.840kA短路电流有效值： ×=43.512×=68.038kA短路功率为： =×230×68.038=27104.413kVA(3)当f2点短路时网络图如下： 图3.5 f2点短路接线图系统对短路点的转移电抗为： =0.025+0.084+=0.143 =6.99

40、3四台发电机对短路点的转移电抗为： =0.061+0.084+=0.350基准电流:=1.506kA分支额定电流：=15.363kA四台发电机对短路点的计算电抗： =0.350×=1.647查汽轮发电机计算曲线表得电流标幺值为: 表3.2发电机计算曲线表Xjs.00.20.51241.600.6420.6040.6240.6640.6640.6641.650.6220.5860.6060.6420.6640.664 短路电流有名值分别为：此时短路点在220kV母线上所以 ×+=0.623×+6.993×=4.416+10.532 =14.948kA

41、15;+=0.587×+6.993×=4.160+10.532 =14.692kA×+=0.5872×+6.993×=4.162+10.532 =14.694kA×+=0.643×+6.993×=4.557+10.532 =15.089kA ×+=0.643×+6.993×=4.557+10.532 =15.089kA×+=0.643×+6.993×=4.557+10.532 =15.089kA 短路的冲击电流为： ×=1.85×

42、15;14.948=39.108kA短路电流有效值： ×=14.948×=23.373kA短路功率为： =×115×23.373=4655.571kVA 表3.3 短路电流表短路点编号短路点平均电压(kv)基准电流IB(KA)分支线名称分支计算电抗xjs分支额定电流I(kA)标幺值有名值0s0.2s0.5s1s2s4s0s0.2s0.5s1s2s4s.4sishIshf1 230 0.753系统支路0.0250.0250.75340404040404030.12330.12330.12330.12330.12330.12312.4382.80615.24

43、433.42112.27745.69819.4037.12826.531G1-G4支路0.2873.5443.7782.8852.5362.4342.3962.36713.38910.2248.9878.6268.4918.388255.96130.96167,17528.94196.11637.519.05456.554总计43.51240.34739.1138.74938.61438.511f2 115 1.506系统支路0.1431.5066.9976.9976.9976.9976.9976.99710.53210.53210.53210.53210.53210.532G1-G4支路1.

44、64715.3630.6230.5870.58720.6430.6430.6434.4164.1604.1624.5574.5574.557总计14.94814.69214.69415.08715.08715.087 4 电气设备的选择 电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。4.1电气设备选择的一般规则(1) 所选设备应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；在满

45、足可靠性要求的前提下，应尽可能的选用技术先进和经济合理的设备，使其具有先进性； (2) 应按当地环境条件对设备进行校准； (3) 所选设备应予整个工程的建设标准协调一致； (4) 同类设备应尽量减少品种； (5) 选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。4.2电气设备的选择条件正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热

46、稳定和动稳定。按正常工作条件选择电气设备 （1）额定电压和最高工作电压 所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即。一般情况下，当额定电压在220KV及以下时电器允许最高工作电压是,额定电压是330KV500KV时为。而实际电网的最高运行电压不会超过电网额定电压的1.1倍，因此在选择电器时一般可按电器额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择,即。(2) 额定电流 电器的额定电流IN是指额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流即。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的为发电机、调相机

47、或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；母线分段电抗器的应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%80%；出线回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。(3) 环境条件对电气设备选择的影响 在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条

48、件时，应采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度为40，如周围环境温度高于40（但60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于+40时，额定电流可增加0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。由于本次课程设计任务书中最高温度40，平均温度25，所以设备选择基本不考虑环境温度的影响。4.2.1 高压断路器 (1) 断路器的种类和形式的选择 因为110KV侧有8回出线，220KV侧有6回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择SF6断路器。 （2）额定电流的选择220KV侧 =1.05× =1.05×=1.019kA110KV侧 =1.05×=1.05×=1.945 （3）额定电压的选择额定电压的选择110KV侧: =1.1×110KV=121kV220KV侧: =1.1×220KV=242kV (4) 开断电流的选择高压断路器的额定开断电流不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量,为了简化计算可应用此