发电厂电气一次部分设计—2×300+2×200MW

1、南华大学电气工程学院课程设计发电厂电气部分课程设计 题 目 发电厂电气部分设计2×200MW+2×300MW 学院名称 电气工程学院 指导教师 肖金凤 班 级 电力1103 学 号 20114450310 学生姓名 陈彪 2011年6 月13 日目 录设计任务书4前言6摘要71. 电气主接线81.1 系统与负荷资料分析81.2主接线方案的选择81.3厂用电接线方式的选择121.4变压器的选择与计算132. 短路电流的计算172.1短路计算的一般规则172.2短路电流的计算173. 电气设备的选择193.1电气设备选择的一般规则193.2电气选择的条件193.3电气设备的选择

2、213.4电气设备选择的结果表224. 配电装置244.1配电装置选择的一般原则244.2配电装置的选择及依据264.3主接线中设备配置的一般原则265. 结束语28参考文献29附录：短路计算30附录：电气设备的校验35附录: 设计总图设计（论文）内容及其要求：1、设计内容 1.1原始资料1.1.1 发电厂建设规模（1）类型:凝汽式火电厂（2）装机容量：2×300MW（2）机组年利用小时数:Tmax=6500h/a1.1.2 电力系统与本厂的连接情况(1) 电厂在电力系统中的作用与地位：区域性电厂(2) 发电厂联入系统的电压等级：220KV，出线回路数：10回(3) 电力系统总装机容

3、量：6000MW，短路容量：9000MVA(4) 发电厂在系统中所处的位置、供电示意图1.1.3 电力负荷水平:(1) 220KV电压等级：架空线10回，I级负荷，最大输送500MW，Tmax4500h/a(2) 110KV电压等级：架空线8回，I级负荷，最大输送110MW，Tmax4000h/a(3) 穿越本厂功率为50MVA。 (4) 厂用电率：6%1.1.4 环境条件(1) 当地年最高温40，最低温10，最热月平均最高温度28，最热月平均最低温度24(2) 当地海拔高度为50m(3) 气象条件无其它特殊要求（台风、地震等）。1.2设计内容1.2.1 发电厂电气主接线设计1.2.2 厂用电

4、设计1.2.3 短路电流的计算1.2.4 主要电气设备的选择1.2.5 配电装置2、设计要求2.1独立完成设计的全部内容2.2设计说明书一份；2.3设计图一份。3、进度安排布置任务，教师讲解设计方法及要求 2011.5.29学生查找阅读资料，初定方案,小组讨论并确定方案2011.5.292011.6.1设计及计算 论文整理、成稿、答辩 指导教师： 年 月 日前 言电力行业是国民经济发展的基础和关键，高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。做好设计工作对工程的建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。本设计的目的是使树立工程观

5、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。本设计是对2×200MW + 2×300MW总装机容量为1000MW的凝汽式区域性火电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。其中详细描述了主接线的选择、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

6、的选择，并对设计进行了理论分析。摘要: 本次凝汽式火电厂电气一次部分设计是在老师的指导下，以自己平时所学的理论知识为基础，结合相关专业用书按照工程设计程序综合考虑而设计的。由主接线部分和和厂用电接线部分组成。首先，分析原始资料，拟定几种主接线接线方案，进行比较，综合考虑可靠性、灵活性和经济性，选择最优方案，确定厂用电的接线形式和电压等级。接着，根据发电机容量、负荷容量和厂用电率分别确定主变压器、联络变压器和厂用变压器的容量和台数、结构和型式。最后，选择短路点，按照最严重的情况计算出短路点的最大短路电流，再根据短路电流的大小选择合适的断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等电器设备。综合各个步

7、骤绘制出电气主接线图。关键字： 凝汽式火电厂、理论知识、工程设计程序、发电机、变压器、双母带旁路、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器。1.电气主接线1.1 系统与负荷资料分析1 凝汽式发电厂的规模 装机容量：装机4台，容量分别为： 2×200MW 2×300MW 机组年利用小时数：Tmax=6500h/a气28C，最热月平均最低温24C，海拔60米，气象条件无其他特殊要求。 厂用电率： 6%2 负荷及电力系统连接情况 220KV电压等级：架空线14回，I级负荷，最大输送900MW，Tmax=5000h/a，110KV电压等级：架空线8回，I级负荷，最大输送120MW，

8、Tmax=4500h/a，总装机容量10000MW，短路容量12000MW。设计电厂为中型凝汽式火电厂，其容量为2×200+2×300=1000MW，最大单机容量为300MW，即有中型容量规模，中型机组的特点，年利用小时数为6500h/a>5000h/a，又为火电厂，在系统中将主要承担基荷，故该厂主接线务必考虑其可靠性及经济性。它占电力系统总容量1000/（10000+1000）×100%=9%<15%，未超过系统的事故备用和检修备用容量。1.2 主接线方案的选择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，下面简要分析一下。可

9、靠性可靠安全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要求。它可以从以下几方面考虑：发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用； 发电厂和变电所接入电力系统的方式；发电厂和变电所的运行方式及负荷性质；设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性；长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。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，应操作方便的基本要求，既能灵活的投入或切除某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，又能满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求； 检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户

10、的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或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，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般从以下几方面考虑。投资省；占地面积少；电能损耗少。此外，在系统规划设计中，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。发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计首先应保证其满发、满供、不积压发电能力，同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电连续性。为此，对大、中型发电厂主接线的可靠性，应从以下几方面考虑：断

11、路器检修时，是否影响连续供电；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的长短，能否满足重要的 ，类负荷对供电的要求；本发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。所以对大、中型发电厂电气主接线，除一般定性分析其可靠性外，尚需进行可靠性的定量计算。主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。主接线的可靠性与经济性综合考虑、辨证统一，在满足技术要求的前提下，尽可能投资省、占地面积少、电压损耗少、年费用（投资与运行）为最小。根据对原始资料的分

12、析，现将各电压等级可能采用的较佳方案列出。进而，以优化组合的方式，组成最佳可比方案。110KV电压级：出线回路数12回>4回且为I级负荷，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，应采用双母带旁路或一台半。拟订两方案如表1.1 表1.1 拟定的两种方案电压等级方案方案110KV双母双母带旁路220KV双母一台半 表1.2 主接线方案比较方案项目方案方案可靠性可靠性高，无论检修母线或设备故障、检修就不会全厂停电。但线短路可能会短时停电。220KV检修进线断路器也不会停电。220KV设备少

13、，设备本身故障率低。两台联络变压器还满足本厂的厂备用和启动电源的要求。可靠性高，无论检修母线或设备故障、检修就不会全厂停电。两种电压有两台变压器联结提高可靠性。220KV隔离开关不作为操作电器，减少了故障几率。联络变压器起了联络和厂备用的作用。灵活性 110KV、220KV均有多种运行方式。 各种电压级接线都便于扩建和发展。 相应的保护装置相对简单。110KV、220KV均有多种运行式。220KV属于环网结构运行调度灵活但相应的保护装置较复杂。易于扩建和实现自动化。经济性 相对投资少、设备数量少，年费用低。220KV是双母接线，相对占地面积少。投资高、设备数量多，年费用大。220KV采用交叉接

14、线，占地面积大。 表 1.3 比较结果 方案项目方案一方案二 可靠性较高较差 灵活性较高较差经济性相对较低相对较高 所以选择的主接线方式为双母。1.3 厂用电接线方式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

15、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。厂用接线图如图1.3.1所示 图1.3.1 厂用接线图如图1.4变压器的选择与计算1.4.1 首先选择300MW和200MW发电机的参数如下表1.4： 表1.4 发电机参数型号额定功率（MW）额定电压

16、（KV）额定电流（KA）功率因数（）同步电抗(Xd%)瞬变电抗(X'd%)超瞬变电抗(X"d%)QFSN-200-220015.7586250.85203.524.314.8QFSN-300-230018113200.85236.3531.9319.15 1.4.2 变压器容量的确定原则接有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定的原则连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线的剩余有功和无功容量送入系统。接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主

17、变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。主变压器型式的选择原则相数的确定在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

18、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。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。根据以上绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都采用YN，d11常规接线。为使变压器型号易选，常将两台容量相同的发电机接在同一侧，故将2台200MW的发电机接在110KV侧，2台300MW的发电机接在220KV侧，容量可通过联络变压器传送。变压器容量的确定： S=(PGP厂)×（1+1

19、0%）/cos ST1，2=(200200×6%)×1.1/0.85=243.3MW ST3，4=(300300×6%)×1.1/0.85=364.9MW故与200MW发电机相连的变压器的容量为240MW与300MW发电机相连的变压器的容量为360MW所选变压器参数见表1.5。（二）连接两种升高电压母线的联络变压器容量的确定原则 联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。 联络变压器容量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，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，同时，

20、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。 联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变压器为宜。其第三绕组，及低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。根据原则，可得容量为: ST=PG/cos =300/0.85=352.9MW根据以上分析，选得OSSPS-360000/220，其参数见表1.5。(3) 厂用变压器的选择：300MW机组的发电厂厂用电一般采用6KV，所以发电机电压级的变压器要用15.75/6.3/6.3，而联络变压器低压侧用10.5/6.3，发电机旁的厂用变压器容量是： ST6，7=PG×6%=300&#

21、215;6%=18MW 200MW侧 ST8，9= PG×6%=200×6%=12MW联络变压器低压侧的厂用备用变压器容量应该满足厂用电,所以其容量取18MW。根据以上分析，发电级电压级厂用电变压器选为，联络变压器低压侧选为，其具体参数见 表1.5。 表1.5 变压器各参数变压器型号额定电压(KV)短 路阻 抗电压%额定容量(MVA)联结组高压中/低压主变压器T1,T2SFP-360000/220242±2×2.5%1814.3360YN，d11主变压器T3,T4SSPS-240000/220242±2×2.5%121/15.75高中

22、24.5高低14.5中低8.5YN,yn0,d11联络变压器T5OSSPS-360000/220242±2×2.5%121/15.75高中12.1高低12中低18.8360000/360000/180000YN,a0,d11厂用变压器T6,T7SFPF9-40000/1818±2×2.5% 6.3 /6.3全穿越8.18半穿越15.3400000/2×20000D,d11,d11厂用变压器T8,T9SFF9-31500/15.7515.75±2×2.5%6.3 /6.3全穿越9.5 半穿越16.631.5/2×20

23、D,d0,d0厂备用变压器T10SFPFL-31500/15.7515.75±2×2.5%6.3 /6.31831.5Y,d12,d12 2. 短路电流的计算2.1短路计算的一般规则短路电流计算的一般规定：（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容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划 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

24、，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为最大的地点。 对带电抗器的6 10KV出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外， 其它导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。（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及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三短路严重时，则应按严重情况计算。2.2短路电流的计算本设计的短路计算只计算在母线上短路的情况。短路电流计算的过程见附录,短路电流计算结果见下表2.1。 表2.1 短路电流计算结果短路点编号短路点

25、平均电压(kv)基准电流IB(KA)分支线名称 分支 电抗 xjs 分支 额定 电流IN(KA)短路电流标么值短路电流值0s0.01s1s2s4s0s0.1s1s2s4s d1 230KV2.51无限大系统0.1272.517.87419.763300MW发电机分支0.3321.7723.0853.0352.1692.1992.2295.4675.3783.8433.8973.949200MW发电机分支0.2331.1814.3944.2922.5612.4422.3547.9887.8034.6564.4394.279 d2115KV5.021无限大系统0.0832.5112.08430.3

26、3300MW发电机分支2.0923.5440.6750.6720.7020.7020.7022.3922.3822.4882.4882.488200MW发电机分支4.9512.3630.4310.4290.4340.4340.4341.0181.0141.0261.0261.0263. 电气设备的选择3.1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

27、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。3.2电气选择的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。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。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稳定和动稳定。按正常工作条件选择电器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

28、于所接电网的最高运行电压，即Ualm Usm 。一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在220KV及以下时为1.15UN；额定电压是330500KV时是1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm一般不会超过电网额定电压的1.1UNs，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压UN不低于装置点电网额定电压UNS的条件选择,即UNUNs。 额定电流电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。IN不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即IN Imax 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Imax为发电机、调相机或变压器的额

29、定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax应按过负荷确定；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Imax；母线分段电抗器的Imax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Imax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。按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取

30、措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度 040，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，环境温度每降低1，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%。按短路情况校验短路热稳定校验短路电流通过电器时，电器各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为 It2 t Q k式中 Q k 短路电流产生的热效应 It、t电器允许通过的热稳定电流和时间。电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定条件为：I esI sh式中； I sh短路冲击电流有效值； I es电器允许 的

31、动稳定电流的有效值；3.3电气设备的选择3.3.1 断路器的种类和形式的选择因为110KV侧有8回出线，220KV侧有14回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择高压少油断路器。最高工作电压电压的选择(额定电压就为连接点的工作电压)110KV侧 UalmUNm =1.1*110KV=121 KV220KV侧 UalmUNm =1.1*220KV=242 KV200MW机组出口 UalmUNm =1.1*15.75KV=17.325 KV300MW机组出口 UalmUNm =1.1*18KV=19.8 KV额定电流的选择110KV侧 INImax=1.05×=1.05

32、*120/(1.732*110*0.85)=0.778 KA220KV侧 INImax=1.05× =1.05*900/(1.732*220*0.85)=2.918 KA机组出口 300MW机组 INImax=1.05×=1.05*300/(1.732*18*0.85)=11.887 KA200MW机组 INImax=1.05×=1.05*200/(1.732*15.75*0.85)=9.06 KA开断电流的选择高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPt,为了简化计算可应用此暂态电流I"进行选择,即INbrI"

33、。220KV侧 INbrI"=33.218 KA110KV侧 INbrI"=33.74 KA短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流INcl 不应小于短路电流最大冲击值Ish，即INclIsh。220KV侧 INclIsh=86.895 KA110KV侧 INclIsh=88.26 KA热稳定校验It2tQk 取tk(短路切除时间)=4s。220 KV I"= 33.218 KA I2=10.837 KA I4=10.696 KA周期分量热效应 Qpt= (+ 10I22+ I42)×tk/12=797.415 (KA)2

34、·s由于t>1s 短路电流的热效应等于周期分量热效应即 Qk =Qpt110 KV I"= 33.74KA I2=4.568 KA I4=4.568 KA周期分量热效应Qk =Qpt= (+ 10I22+ I42)×tk/12=455.974 (KA)2·s由于t>1s 短路电流的热效应等于周期分量热效应即 Qk =Qpt动稳定校验 ies ish110 KV ies 88.26 KA220 KV ies 86.895 KA3.4电气设备选择的结果表 表3.1 110 KV侧的断路器选择110KV侧计算值项目 LW11-110（P）UNs11

35、0KVUN110KV/121KVImax0.778KAIN1.0KAI"33.74KAINbr31.5KAIsh88.26KAINcl88.26KAQk274.469(KA)2·sIt2t500(KA)2·sIsh88.26KAIes90KA 表3.2 220 KV侧的断路器选择220KV侧计算值项目LW12-220UNs220KVUN220KV/242KVImax2.918KAIN3.0KAI"33.218KAINbr40KAIsh86.895KAINcl100KAQk797.415(KA)2·sIt2t800(KA)2·sIsh8

36、6.895KAies90KA 表3.3 110 KV侧的隔离开关选择110KV侧计算值项目GW4-110DUNs110KVUN110KV/121KVImax0.778KAIN1.0KAQk455.974(KA)2·sIt2t500(KA)2·sIsh88.26KAies90KA 表3.4 220 KV侧的隔离开关选择220KV侧计算值项目GW4-200DUNs220KVUN220KV/242KVImax2.918KAIN3.0KAQk797.415(KA)2·sIt2t800(KA)2·sIsh86.895KAies90KA 表3.5 各部分电压互感器的

37、选择项目型号一次/KV二次/V剩余电压绕组/VImaxA110KVJCC1M-110110/30.5100/30.51002000220KVJCC5-220220/30.5100/30.51002000联络变压器低压侧JDZ8-35351001001000发电机出口端JDZ6-2018100100500 表3.6 各部分电流互感器的选择项目 型号额定电流比/A短时热稳电流/KA额定动稳电流/KA满匝额定输出/VA110KVLCWB6-1102×300/5 31.5 80 50220KVLCWB7-2202×600/12×21 2×55 40 联络变低压L

38、ZZB7-35800/5 31.5 80 50发电机出口LDZJ1-101500/5 80 163 404. 配电装置配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。按电器装设的地点不同，配电装置可分为屋内型和屋外型。4.1配电装置选择的一般原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断假冒新，做

39、到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。 火力发电厂及变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求。节约用地：我国人口众多，但耕地不多，因此用地是我国现代化建设的一项带战略性的方针；运行安全和操作巡逻方便：配电装置要整齐清晰，并能在运行中满足对人身和设备的安全要求。使配电装置 一旦发生事故时，也能将事故限制在最小范围和最低程度，并使运行人员在正常的操作和处理事故中不致发生意外，以及再次维护中不致损害设备；便于检修和安装：对各种形式的配电装置，都要妥善考虑检修和安装的条件；节约三材，降低造价：配电装置的设计还应采取有效措施，减少三

40、材消耗，努力降低造价。4.1.1基本要求 1.配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和经济技术政策,如节约土地。 2.保证运行可靠按照系统和自然条件,合理选择设备,在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。 3.便于巡视、检修和操作。 4.在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。 5.安全和扩建方便。4.1.2基本步骤 1.根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式； 2.拟定配电装置的配置图； 3.按照所选的外形尺寸、运行方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电

41、装置的典型设计手册，设计绘制配电装置的平、断面图。 配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。4.2配电装置的选择及依据配电装置的型式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜、节约用地，并结合运行及检修要求通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中，35KV及以下的配电装置宜采用屋内式；110KV及以上多为屋外式。普通中型配电装置国内采用比较多，广泛用于110500KV电压级，在这方面我国已经有丰富的经验。本设计的地理环境较好，没有地震，雷暴日也很少，且没有明显的环境污染，所以综合所有

42、条件和技术，选用屋外式中型配电装置。4.3主接线中设备配置的一般原则一、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

43、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。二、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。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。（2）6220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感顺的情况和需要确定(本设计不设)。 （3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器(本设计不设)。 （4）当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电

44、容式套管上的电压抽取装置。 （5）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。三、电流互感受器的配置（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、保护和自动装置要求。（2）在未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、桥形接线的跨条上等。 （3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。 （4）一台半断路器接线中，线路一线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三

45、组电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。5. 结束语通过本次课程设计，我对发电厂电气部分有了更深刻的了解、掌握，相对于以前来说确实懂得了不少。对于主接线方案的选择、主接线的连接方式、主变压器、联络变压器及各配电装置的选择都有了一定的了解。通过对课本和参考书籍的翻阅，进一步提高了利用手头所拥有的材料自习并完成设计的能力。设计过程中由于本人的知识面单薄、认识肤浅，刚开始时遇到了很大的困难例如：概念模糊、思路不统一，不知从何下笔，从何着手。因此，在前期花了不少的时间来整理头脑中的概念。在自己理清思路，初步形成意识后，对课题便有了更深一层次的理解和体会，从而抓住了方向和要点，进行多方面的选材和总

46、结。在列出大纲和初步完成稿件之后，为证实自己对课题理解的正确性，最后在指导老师的帮助和审批下，给设计划上了圆满的句号。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的单独工作能力，增张了工作阅历，得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，对以后的生活和工作有着不可预计的帮助。 这次设计的顺利完成与同学们的合作互助是分不开，在模棱两可的情况时，多亏同学们的合作互助才度过难关；更与老师的悉心教导、指点分不开，在有解不开的难题时，多亏老师的耐心指导才使设计能顺利进行下去。在此对他们表示衷心的感谢！ 参考文献1熊信银.发电厂电气部分.（第三版）.北京：中国电力出版社2牟道槐.发电

47、厂电气部分.（第三版）. 重庆：重庆大学出版社3何仰赞,温增银.电力系统分析.武汉：华中科技大学出版社4中国电器工业协会.输配电设备手册.上、下册. 北京：机械工业出版社5水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京:中国电力出版社6冯炳阳.输电设备手册.M.北京：机械工业出版社7周文俊.电器设备实用手册. 北京：中国水利水电出版社8卓乐友.电力工程电气设计200例.北京:中国电力出版社9DL5000-2000火力发电厂设计技术规程附录：附录：短路计算只进行母线的三相短路计算。（1） 选取和，画出等值网络，计算各电抗的标幺值。300MW发电机：XG1= XG2=×SB/SN1

48、=0.1915×1000*0.85/300=0.5426200MW发电机：XG3= XG4=×SB/SN1=0.148×1000*0.85/200=0.629360MVA变压器：240MVA变压器： US1=1/2(U1-2U1-3U2-3)=1/2(24.5+14.5-8.5)=15.25 US2=1/2(U1-2U2-3U1-3)=1/2(24.5+8.5-14.5)=9.25 US3=1/2(U1-3U2-3U1-2)=1/2(14.5+8.5-24.5)=-0.75 XT3I=XT4I= US1/100×SB/SN=15.25/100×

49、1000/240=0.635 XT3II=XT4II= US2/100×SB/SN=9.25/100×1000/240=0.385 XT3III=XT4III= US3/100×SB/SN=-0.75/100×1000/240=-0.031联络变压器： US1=1/2(U1-2U1-3U2-3)=1/2(12.1+12-18.8)=2.65 US2=1/2(U1-2U2-3U1-3)=1/2(12.1+18.8-12)=9.45 XT5I= US1/100×SB/SN=2.65/100×1000/360=0.074 XT5II= US2/100×SB/SN=9.45/100×1000/360=0.263系统到220KV母线的电抗标幺值： XS=SB/S=1000/12000=0.083（2） 对等值网络进行简化 X1=1