《水电站电气设备》课程设计

1、水电站电气设备课程设计摘 要水电站是电力系统的重要组成部分,它为整个电力系统的电能的来源,电气主接线是发 电厂的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装臵的布臵、继 电保护和自动装臵的确定,是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。为满足经济发展的需要,根据有关单位的决定设计 1座单机容量为 15MW ,总装机容量为 30MW 的水力发电厂。首先根据任务书上所给原始资料参数,分析发电厂的设计方案。从供电 的可靠性、灵活性,技术的先进性,经济的合理性来对电厂建设进行分析。然后通过对拟建 发电厂的建设方案,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了发电 厂的主接线

2、,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确 定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果,对高 压熔断器,隔离开关,母线,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流互感器进行了选型,从 而完成了这座发电厂电器部分的设计。关键词 :发电厂 主变压器 短路计算 选型目录摘要 2 第一章 概述1.1 课程设计的目的 5 1.2 课程设计的内容 5 第二章 电气主接线设计6.1 避雷器的设臵 28 6.2 避雷器的选择 28 第七章 防雷保护与接地第一章 概述1.1课程设计的目的:1、 复习巩固本课程及其他课程的有关内容, 增强工程概念, 培养电力工程

3、规划设计的能 力。2、复习水电站电气设备相关知识,进一步巩固电气主接线及短路计算,电气设备选 择等内容;3、 利用所给资料进行电厂接入系统设计, 主接线和自用电方案选择, 掌握短路电流计算, 会进行电气设备的配臵和选型设计。1.2课程设计内容:1. 发电厂主接线的设计;2. 短路电流的计算3. 电气设备的选择(母线 电缆 断路器 隔离开关 互感器 避雷器防雷保护和接地装臵设计第二章 电气主接线设计2.1原始资料 :1、待设计发电厂类型: 水力发电厂 ;2、发电厂一次设计并建成,计划安装 2×15 MW 的水力发电机组,利用小时数 4000 小 时 /年。3、待设计发电厂接入系统电压等

4、级为 110kV , 距系统 110kV 发电厂 45km ;出线回路数 为 4回;4、 电力系统的总装机容量为 600 MVA 、 归算后的电抗标幺值为 0.3, 基准容量 Sj=100MVA;5、发电厂在电力系统中所处的地理位臵、供电范围示意图如下所示。 6、低压负荷:厂用负荷(厂用电率 1.1 %;7、高压负荷: 110 kV 电压级,出线 4 回,为 I 级负荷,最大输送容量 60 MW, cos = 0.8 ;8、环境条件:海拔 < 1000m;本地区污秽等级 2 级;地震裂度 < 7 级;最高气温 36°C ;最低温度 2.1°C ;年平均温度 18

5、°C ;最热月平均地下温度 20°C ;年平均雷电日 T=56 日 /年;其他条件不限。2.2对原始资料的分析计算为是发电厂的变压器主接线的选择准确,我们原始资料对分析计算如下; 2.3电气主接线设计依据电气主接线设计是水电站电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以 及电站运行的可靠性、经济性等密切相关,并对电气布臵、设备选择、继电保护和控制方式 等都有较大的影响,必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况,全面地分析有关影响因 素,正确处理它们之间的关系,通过技术经济比较,合理地选定接线方案。电气主接线的主要要求为 :1、可靠性:衡量可靠性的指标,一般是根据主

6、接线型式及主要设备操作的可能方式,按 一定的规律计算出“不允许”事件的规律,停运的持续时间期望值等指标,对几种接线形式 的择优。2、灵活性:投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。3、经济性:通过优化比选,工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。2.4 主接线设计的一般步骤1、对设计依据和基础资料进行综合分析。2、确定主变的容量和台数,拟定可能采用的主接线形式。3、论证是否需要限制短路电流,并采取合理的措施。4、对选出来的方案进行技术和经济综合比较,确定最佳主接线方案。2.5 技术经济比较根据我国现行的规范和成熟的运行经验,满足可靠性、灵活性和经济性的前提下,发电

7、机电压接线可采纳的接线方式有以下三种:方案一:单母线接线图 1 单母线接线示意图(1优点:设备少,接线清晰,经济性好,便于采用成套配电装臵,并且母线便于向两 端延伸,方便扩建。(2缺点:可靠性偏差,母线或母线隔离开关检修或故障时,所有回路都要停止工作。 调度是很不方便,电源只能并列运行,不能分裂运行,并且线路侧发生短路时,有较大的短 路电流。(3一般适用范围:一般只用在出现回路少,并且没有重要负荷的发电厂。 方案二:单元接线 图 2 单元接线示意图(1优点:发电机与主变压器容量相同,接线最简明清晰,故障影响范围最小,运行可 靠、灵活;发电机电压设备最少,布臵最简单方便,维护工作量也最小;继电保

8、护简单。(2缺点:主变压器与高压断路器数量多,主变压器高压侧出线回路多,布臵复杂增加 布臵场地与设备的投资; 。(3一般适用范围:单机容量一般在 100MW 及以上机组,且台数在 6台及以下者;单机 容量在 45MW 80MW 之间,经经济比较采用其它接线方式不合适时。方案三:扩大单元接线 图 3 扩大单元接线示意图(1优点:接线简单清晰,运行维护方便;与单元接线比较,减少主变压器台数及其相应的高压设备,节省投资;与单元接线比较,任一机组停机,不影响厂用电源供电,本单元 两台机组停机,仍可继续有系统主变压器倒送;减少主变压器高压侧出线,可简化布臵和高 压侧接线。(2缺点:主变压器故障或检修时,

9、两台机组容量不能送出;增加两台低压侧断路器, 且增大发电机电压短路容量。(3一般适用范围:适应范围较广,能较好的适应水电站布臵的特点,只要电力系统运 行和水库调节性能允许,一般都可使用。应注意避免在主变压器回路故障或检修时造成大量 电能损失。110Kv 侧由于本电站是小水电,不承担主要负荷,没有重要机端负荷,从接线的可靠性、 经济性和灵活性考虑, 在我国运行的成熟经验一般采用单母线接线方式。 所以本电站, 110Kv 侧采用单母线接线。(一根据以上三种主接线方式,并结合本设计水电站的实际,现拟定以下三种电气主 接线方案 (单相示意图 :(1单母线接线其接线示意图如图 4: 图 4 单母线接线方

10、案(2单元接线其接线示意图如图 5:用 电 电图 5 单元接线方案(3扩大单元接线其接线示意图如图 6:图 6 扩大单元接线(二主接线方案初步比较:由以上三种接线方案的优缺点分析和接线示意图, 本着可靠性、 灵活性和经济性的原则, 结合电厂实际综合分析,可以得出:单母线和扩大单元接线相比较, 其可靠性和灵活性都很相近, 厂用电都是在发电机 10.5KV 侧取得,然而本电站只有两台发电机,比较特殊,所以单母线和扩大单元接线形式相近。单 母线接线灵活性低。所以可以明显淘汰单母线接线方案。从而保留扩大单元接线和单元接线 方案。(三主接线方案的确定(1技术比较方案的技术特性分析,一般从以下几个方面进行

11、分析:供电的可靠性;运行上的安全和灵活性;接线和继电保护的简化;维护与检修的方便等。需要说明的是:在比较接线方案是,应估计到接线中发电机、变压器、线路、母线等的 继电保护能否实现及其复杂程度。对任何接线方案都能实现可靠的继电保护,由于一次设备 投资远远大于二次设备的投资,所以即使某个别元件保护复杂化,也不能作为不采用较经济 接线方案的理由。从供电的可靠性看:对于方案 2,厂用电从两台发电机上取得,即使检修其中一台变压 器和两机组停机电厂也不会停电,然而两台变压器同时故障的可能性非常小。相比方案 3, 若检修变压器电厂就会停电,否则要另外接入厂用电源,这样投资就增加了。这样,方案 2的可靠性相对

12、高些。用 电从运行安全和灵活性看:方案 2的变压器的短路容量比方案 3小,对变压器和发电机的 绝缘水平要求相对较低,安全性相对较高,其灵活性也比较好。从接线和继电保护看:方案 3的接线和继电保护都相对方案 2较复杂。从维护与检修看:方案 3的维护相比方案 2较复杂,方案 3的检修相比方案 2较方便。 (2经济比较经济比较中,一般有一次投资和年运行费用两大项。计算中,一般只计算各方案不同的 一次性投资及年运行费。、一次性投资一次性投资包括主变压器、配电装臵的综合投资。电气设备的综合投资是电气设备出厂 价格、运输机安装费用的总和,又称电气设备的基建投资费。电气设备的基建投资费的计算公式可以为:1(

13、21L L G sb +=B式中 B sb 电气设备综合指标,元 ; G 电气设备出厂价格,元 ;L 1电气设备运杂费率,可以取 0.050.07,运距短取小值,运距大取大值; L 2电气设备安装费率,可以取 0.13。输电线路综合指标的计算:在掌握当地钢材、水泥和铝导线的市场价格后,由书可以查 出材料消耗定额,然后可按下公式计算:B XL =X1X 2(C1D 1+C2D 2+C3D 3B XL 线路综合指标,元 /Km;D 1D3材料消耗定额, T/Km; D 1、 D 2、 D 3分别代表钢材、水泥和铝导线的消耗定额;C 1C3材料单价,元 /T; C 1、 C2、 C3为钢材、水泥和铝

14、导线三种材料的单价 ; X 1综合系数, 1.3; X 2地形修正系数。 地形修正系数为平地 1 丘陵 1.1 山地 1.2 高山 1.4 沼泽 1.2 城镇 1.2投资复利计算:投资 K 一次完成,年利率为 i , t 年发挥效益,则贴现到 t 年后的实际投 资 Z 为Z=K(1+it、年运行费用年运行费用,包括个电气设备的每年折旧费及维护检修费。 电气设备年折旧费、维修费可以通过查表得到。经过计算比较结果,选定方案 2(单元接线为主接线方案。第三章 主要变压器的选择3. 1主变的选择该水电站远离负荷中心,水电站的厂用电很少(1.1% ,且没有地区负荷,因此,选择主 变压器的容量应大致等于与

15、其连接的发电机容量。水电厂多数担任峰荷,为了操作方便,其 主变压器经常不从电网切开,因此要求变压器空载损耗尽量小。主变采用三相或单相,主要考虑变压器的可靠性要求及运输条件等因素。根据设计手册 有关规定,当运输条件不受限制时,在 330KV 及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。因 为三相变压器比相同容量的单相变压器具有节省投资, 占地面积小, 运行过程损耗小的优点, 同时本电厂的运输地理条件不受限制,因而选用三相变压器。(1绕组数量选择:根据电力工程电气设计手册规定:“最大机组容量为 125MW 及 以下的发电厂,当有两种升高电压向用户供电与或与系统相连接时,宜采用三绕组变压器。 结合本电厂实

16、际,因而采用双绕组变压器。(2绕组连接方式选择:我国 110KV 及以上的电压,变压器绕组都采用Y 连接, 35KV 一下电压, 变压器绕组都采用 连接。 结合很电厂实际, 因而主变压器接线方式采用 YN,d11。 综上所述, 在比较的三个方案中, 需要两台同容量的 110KV 双绕组有载调压电力变压器: 20MVA (两台 。结合本电厂实际,从经济性的角度出发,选择型式为:双绕组有载调压电力 变压器。通过查阅电力工程电气设备手册,电气一次部分可知其主变压器的参数如下表 3.2 厂用变压器的选择选择原则:为满足厂内各种负荷的要求,装设两台厂用变压器,厂用电容量得确定,一 般考虑厂用负荷为发电厂

17、总负荷的 1%2%,此发电厂的厂用负荷为总负荷的 1.1%。S =1.1%×30000KVA =330KVA 。根据选择原则,并通过查找电力工程电气设备手册,电气一次部分选出厂用的两台 变型号都为 S=440KV.A:两台厂用变分别接于主变低压侧,互为暗备用,平时半载运行,当一台故障时,另一台 能够承但变电所的全部负荷。由于厂用变压器是两台,互为暗备用,平时半载运行,当一台故障时,另一台能够承但 变电所的全部负荷。所以其母线可采用单母线分段接线;接线图如下图 7: 第四章 短路电流的计算 4.1电路简化图 8:4.2计算各元件的标么值取 查得 发电机变压器MVASj100=26. 0

18、=dX387 . 1 8. 01510026. 021=njd SSXXX56.3.51005.10100%243=njSSUXX 线路电抗等值短路阻抗图 9:图 9等值短路阻抗4.3短路电流计算 将 X 1和 X 2串联得 X 7;148. 025. 1104100454. 025=jj lUS LXX 448. 03. 0148. 076=+=+=cXXX947. 17=X因系统及电站 1、 2发电机电源通过公共阻抗 X3供电;故须进行简化,并按分布系数法 求出短路点到各电源间的转移阻抗想 X 10、 X 11。X 6与 X 7并联为;计算阻抗发电机系统求短路电流发电机 12为查得运算曲线

19、得;364. 0947. 1448. 0947. 1448. 08=+=X 813. 0681=X X C 0187782=X X C 092456. 0364. 03810=+=X X X 14. 1813. 0924. 011011=C X X 94. 4187. 0924. 021012=C X X 26. 026. 022=js js X X 14. 111=X X jsc 26. 02. 1=js X 29. 4*=''z I 37. 31. 0*=z I 253. 3=I 133. 32*=z I系统d1点短路电流周期分量为;098. 34*=z I KA U S

20、I j n n 329. 05. 103632. 12. 1=KA I I I n z z 42. 1342. 029. 4*2. 1=''=''KA I I I n z z 11. 1329. 0375. 32. 11. 0*1. 0=KA I I I z z z 094. 1329. 0253. 322. 1. 0*2. 0=KA I I I z z z 031. 1329. 0133. 32. 12*2=KA I I I z z z 02. 1329. 0098. 32. 14*4=MVA S I S n z d 57. 266429. 42. 1*=&#

21、39;'=''MVA S I S n z d 52. 196253. 3*2. 12. 02. 0=''877. 01*=''=''=jsc ztc zc zc X I I I KA U S I j j j 50. 55. 10310033. 0=KA I I I I I jc zc zt z z 35. 510. 6877. 0*=''=MVA S I S S jc zc d 7. 87100877. 0*2. 1=''KA I z 77. 635. 545. 1=+=''

22、KAI z 46. 635. 511. 11. 0=+=KA I 44. 635. 5094. 1=+=d1点冲击电流及全电流最大有效值; 查得 9. 1=ch K查得 93. 0=z Kd1点短路时, 4s 热效应为,周期分量热效应为;非同期分量热效应为;KA I z 38. 65. 53031. 12=+=KA I z 37. 635. 502. 14=+=MVA S d 27. 1147. 8757. 26=+=''MVA S d 22. 1087. 8752. 192. 0=+=KAI K i z ch ch 18. 18765. 69. 122=''=

23、KA K K K I I z ch z z ch 21. 11765. 6657. 1 93. 09. 1(293. 5076. 6 (22222=-+=+''=fzt zt dt Q Q Q +=SKA t I I I Q zt t z z zt 2222222250. 164411237. 6381. 610765. 61410=+=+''=查得 Ta=0.2则计算电抗同期分量短路电流 发电机 12查得运算曲线为则S KA I T Q z a fzt 215. 9765. 62. 022=''=S KA Q Q Q fzt zt dt 265

24、. 173153. 950. 164=+=+=947. 1247=+=X X X 9735. 02947. 18=X 292. 010030973. 02. 182. 1=j n js S S X X 14. 1=jsc X 292. 02. 1=js X 845. 3*=''z I 105. 31. 0*=z I 085. 32. 0*=z I 038. 32*=z I 032. 34*=z I KA U S I j n n 157. 011033032. 12. 1=KA I z 605. 0157. 0845. 3=''KAI z 487. 0157. 0

25、105. 31. 0=系统: d2点短路电流同期分量值为;KA I z 484. 0157. 0085. 32. 0=KA I z 478. 0157. 0038. 32=KA I z 476. 00157032. 34=MVA S I S n z d 35. 11530845. 32. 1*=''=''MVA S I S n z d 55. 9230085. 32. 12. 0*2. 0=KA U S I j j j 525. 01103100337=KA I I I zct zc zc 60. 0875. 0525. 0=''=MVA S S

26、 dt d 875100875. 0=''875. 0875. 11*=''=zt zc zc I I I KA I z 205. 160. 0605. 0=+=''KA I z 087. 160. 0487. 01. 0=+=KA I z 084. 160. 0484. 02. 0=+=KA I z 078. 160. 0478. 02=+=KA I z 076. 160. 0476. 04=+=MVA S d 85. 2025. 8735. 115=+=''MVAS d 05. 1805. 8755. 922. 0=+= d2

27、点短路冲击电流及全电流最大值;查得d2点短路, 4s 热效应为Ta 应按发拉立支路的R X 值来计算;查得 变压器发电机则支路的阻抗得;85. 1=ch K 96. 0=z K KAI K i zch ch 15. 3205. 185. 122=''=2296. 085. 1(296. 0205. 1-+=ch I S KA t I I I Q ztt z zzt 2222222281. 4412076. 1085. 110205. 11210=+=+''=2za fzt I T Q ''=02. 0153. 0=R 60=RX 15=RX 00

28、43. 06026. 0=R 56. 00243. 026. 03. 0(0043. 002. 0j j jXR +=+=+230243. 056. 0=RX SKA t Q fz 22160. 0205. 111. 0=2 97 . 41579. 081. 4=+=S KA Qdt水电站电气设备课程设计4.4三相短路计算成果汇总表 共 34页 第 23页第五章 电气设备选择及校验5.1电气设备选择的一般规定选择与校验电气设备时,一般应满足正常工作条件及承受短路电流的能力,并注意因地 制宜,力求经济,同类设备尽量减少品种,同时考虑海拔、湿热带、污秽地区等特殊环境条 件。本设计主要考虑温度和海拔

29、两个环境因素。电器、电缆允许最高工作电压 max U 不得低于该回路的最高运行电压 g U ,即 m ax g U U > 电器、导体长期允许电流 e I 不得小于该回路的最大持续工作电流 m ax I ,即 m ax g I I >。在计算发电机变压器回路最大持续工作电流时,应按额定电流增加 5%。这是考虑到在电 压降低 5%时,为确保功率输出额定,则电流允许超 5%。在选择导体、电器时,应注意环境条件:、选择导体、电器的环境温度一般采用表下所列的数值。选择导线、电器时使用的环境温度 0C 按 交流高电压电器在长期工作时的发热规程 规定:电器使用在环境温度高于 +400C (但不

30、高于 600C 时,环境温度没增加 10C ,建议较少额定电流 1.8%;当环境温度低于 +400C ,每低 10C , 建议增加额定电流 0.5%,但最大过负荷不得超过额定电流的 20%。、 110KV 及以下电器,用于海拔不超过 2000米时,可选用一般产品。包括动稳定、热稳定以及电器的开断电流,一般按三相短路验算。 、短路热稳定校验dt z Q t I 2式中:. t I t 电器设备允许通过的热稳定电流及相应时间 dt Q 短路电流产生的热脉冲 计算用 dt Q 下式:222210(12I T I II t Q t k dt ''+''=式中:"

31、; I 、 /2k t I 、 kt I 分别为短路发生瞬间、12短路切除时间、短路切除时间的短路电流周期性分量(KA k t短路切除(持续时间,为继电保护时间与断路器的全开断时间之和(S T短路电流非周期分量等效时间,对于发电机出口可取 0.150.2S ,发电厂升 压母线取 0.080.1S ,一般变电所取 0.05S 。若切除时间大于 1S, 只需考虑周期分量。、短路动稳定校验动稳定校验一般采用短路冲击电流峰值,当回路的冲击系数与设备规定值不同,而且冲 击电流值接近于设备极限通过电流峰值时,需要校验短路全电流有效值。校验条件:ch dfi i 或ch dfI I 式中:sh i 短路冲击

32、电流峰值(KA ;ch I 短路全电流有效值(KA ; d f i 电器允许极限通过电流峰值(KA ; d fI 电器允许的极限通过电流有效值(KA 。、电器的开断电流校验时,电器的开断计算时间取主保护时间及断路器固有分闸时间 之和。这里,我们按最坏的情况考虑,主保护失灵,机端断路器取后备保护时间 2S ,其余的 取 4S 。、 导体和电器选择设计技术规定“用熔断保护的导体和电器可不验算热稳定,除用有限流作用的熔断器保护者外,导体和电器的动稳定仍应验算。 ”5.2 断路器和隔离开关的选择和校验 机端断路器选择 SN10 10 /2000-43.3型断路器。 主变出口断路器选择 SW4 110/

33、1000型断路器。与系统相连的出线断路器选择 SW4 110/1000型断路器。 厂用变进线选择断路器 SN10 10 /630-16型断路器。 动热稳定校验均满足,只有厂用变进线断路器加限流电抗器后才满足。 隔离开关可按下表进行选择和校验 、机端隔离开关选择 GN1 10/2000 85型隔离开关。、主变出口隔离开关选择 GW4 110D/1000 80型隔离开关。、与系统相连的出线隔离开关选择 GW4 110D/1000 80型隔离开关。 、厂用变进线隔离开关选择 GN6 10/600 52型隔离开关。动热稳定校验均满足,只有厂用变进线隔离开关加限流电抗器后才满足。5.3 限流电抗器的选择

34、和校验本电厂只在厂用变进线处需加限流电抗器限流, 此处只需要普通的电抗器即可满足要求。 一、额定电压和电流的选择条件为:N N sU U ,m axN I I 二、按将短路电流限制到一定数值的要求来选择。设要求将电抗器后的短路电流限制到"I ,则电源至电抗后的短路点的总电抗标么值 "*/d X I I =(d I 为基准电流、基准电压 d U 。 设电源至电抗器前的系统电抗标么值是 '*X,则所需电抗器的电抗标么值'*L x x x =-。以额定参数下的百分电抗表示,则应选择电抗器的百分电抗为:'*"(% (100%d N d L d NI

35、 I U x x II U =-三、正常运行时电压损耗 (%U 按下式校验。max (% %sin 5%L NI U x I 四、母线残压按下式校验。" (% %(60%70% re L N sNI U x U I =选择结果:NKSL 10 200 4型电抗器,满足限流条件和动热稳定校验条件。5.4 导体、电缆的选择和校验导 体 截 面 可 按 长 期 发 热 允 许 电 流 或 经 济 电 流 密 度 选 择 。 对 年 负 荷 利 用 小 时 数max 5000T h >,传输容量大,长度在 20m以上的导体如发电机、变压器的连接导体,其截面一般按经济电流密度选择。在本水

36、电站具体的情况下, 10kv 机端母线及导体按经济电流密度选 择,而 110kv 母线及导体按长期发热允许电流选择。选择结果:、 110Kv 母线选择 LGJ 800/55型钢芯铝绞线。、与系统相连的出线导线选择 LGJ 800/55型钢芯铝绞线。、发电机、变压器连接导体(10kv 的选择 3条 100mm ×10mm 竖放矩形铝导体。 动热稳定均满足校验条件。5.5 绝缘子、穿墙套管的选择和校验无论支柱绝缘子还是穿墙套管均要进行动稳定校验,按下式进行:0.6yP P 式中:y P 绝缘子破坏负荷(牛P 短路时,作用于绝缘子(或穿墙套管的力(牛 。 具有导体的套管才进行热稳定校验:2

37、k t Q I t式中:2.tI t 套管热稳定性。选择结果如下:、 10Kv 电压等级绝缘子选择:屋内部分选用 ZLD 10型支持绝缘子; 屋外部分选用 ZPD 10型支持绝缘子。、 110Kv 电压等级绝缘子选择 ZS 110型支持绝缘子。、穿墙套管的选择 CMF 20母线型套管。动热稳定均满足校验要求。5.6 电流、电压互感器的选择和校验根据相关规定,在机端和 110kV 及以上等级的互感器的接线均采用三相星型接线,设互 感器离测量仪表的距离均为 100m , ,设互感器离测量仪表的距离为 40m 。选择步骤大致如下:一、根据相关原始资料选择种类和型式。二、一次回路额定电压和额定电流的选

38、择。三、准确级和额定容量的选择。四、热稳定和动稳定的校验。选择结果如下:、 10kV 机端电流互感器选择 LMZ1 10屋内型,变比 2000/5。、 110kV 母线及进出线电流互感器选择 LCWD 110屋外型,变比 1000/5。、厂用变压器进线电流互感器选择 LFZJ1 10屋内型,变比 100/5。、 10kV 机端电压互感器选择 JSJW 10型。、 110kV 母线及进出线电压互感器选择 JCC2 110型。、厂用变压器进线电压互感器选择 JSJW 10型。动热稳定均满足校验条件。第六章 避雷器的选择和校验6.1 避雷器的设臵根据电力设备过电压保护设计技术规程的规定,一般在下列情

39、况下装设避雷器: 310kV 每条架空进线上;非全线架设避雷线的 35110kV 架空线,其进线端;重要性 较高的 35110kV 的每条进线;架空线路与电缆线路接头处。各电压等级的每组母线上,并应尽可能靠近被保护的主要电气设备,当装设的避雷器与 主变压器的电气距离超过允许值时,应在主变压器附近增设一组阀型避雷器。主变压器的大电流接地系统侧的中性点,主变压器的小电流接地系统侧中性点装有消弧 线圈时;与架空线路连接的三绕组变压器低压侧;自耦变压器高、中侧绕组引进线与断路器 之间;直接与架空线相连的旋转电机以及“发电机 -变压器”单元接线,当母线桥或组合导线 无金属屏网部分的长度大于 50公尺时,

40、在发电机出口及中性点处应装设避雷器。6.2 避雷器的选择避雷器选择时,应考虑保护电器的绝缘水平,使用特点。根据上述原则,该发电厂避雷 器选择结果如下表所示:避雷器的选择结果 第七章 防雷保护与接地7.1 防雷保护电气设备在运行过程中承受的过电压,主要由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引 起的内部过电压和来自外部的雷电过电压。电站的直击雷过电压保护可采取避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊成网等。1、直击雷的保护范围和措施、保护范围:包括屋外配电装臵、主控楼、变压器、构架及高压屋内配电装臵等。 、保护措施:采取设臵避雷针和避雷器进行保护。具体见下表所示: 、为防止避雷针落雷而引起的反击事故,独立避雷

41、针与配电装臵架构之间在空气中的 距离不宜小于 5m ,独立避雷针的接地装臵与接地网之间的地中距离应大于 3m 。、独立避雷针(线宜设独立的接地装臵。独立避雷针不应设在人不经常通行的地方, 避雷针及其接地装臵与道路或出入口等的距离不宜小于 3m ,否则应采取均压措施,或铺卵石 或沥青地面。、 110Kv 电压的配电装臵,一般将避雷针装载配电装臵的架构或房顶上,装载架构上 的避雷针应与接地网连接,并有在其附近装设集中接地装臵; 10Kv 的配电装臵架构或房顶上 不宜装设避雷针,因其绝缘水平很低,雷击时易引起反击;在变压器的门型架构上,不应装 设避雷针、避雷线。、 110Kv 的配电装臵,可将线路的

42、避雷线引到出线门型架构上, 土壤电阻率大于 1000. m的地区,应装设集中接地装臵。、独立避雷针、避雷线与配电装臵带电部分间的空气中距离,以及独立避雷针、避雷 线的接地装臵与接地网间的地中距离,应符合规程的要求。根据以上有关规范,结合实际情况,设计的防雷保护采用避雷针进行保护。由于雷电侵入波在电气设备上产生的过电压很高, 一般为电气设备额定电压的 812倍,水电站电气设备课程设计 第八章 主要电气汇总 本次设计所选的主要电气设备及其型号 设备名称（安装 地点） 主变压器 机端断路器 机端隔离开关 主变压器出口断 路器 主变压器出口隔 离开关 与系统相连的出 线断路器 与系统相连的出 线隔离开关 厂