发电厂主接线设计

1、一、题目分析1二、电气主接线方案比较1三、短路电流计算4四、电气设备的选择12五、电气主接线图22一、题目分析 某水库电站是一座以灌溉为主，兼顾发电的季节性电站，冬、春季有三个多月因水库不放水或放水量少，电站停止运行不发电。电站设计容量为三台立式机组，总装机 2000KW （ 2 × 800KW+1 × 400KW ），装机年利用小时为 3760h ，多年平均发电量为 752 万 KW.h 。根据金塔县的用电负荷情况，该电站距城南变电所较近，因此，除厂用电外全部电能就近送至城南 35KV 变电所联入系统。 鉴于以上特点，本电站电气主接线采用三台发电机两台变压器，高压侧送电电

2、压为35KV，一回出线。二、电气主接线方案比较方案一：3台发电机共用一根母线，采用单母线接线不分段； 设置一台变压器；方案二：1、2号发电机-变压器扩大单元接线；3号发电机-变压器单元接线； 设置了2台变压器; 35KV线路采用单母线接线不分段。电气主接线方案比较：（1）供电可靠性方案一供电可靠性较差；方案二供电可靠性较好。（2）运行上的安全和灵活性方案一母线或母线侧隔离开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运行，而任何一个断路器检修时，其所在回路也必须退出运行，灵活性也较差；方案二1、2号发电机-变压器扩大单元接线与3号发电机-变压器单元接线相配合，使供电可靠性大大提高，提高了运行的灵活性。

3、（3）接线简单、维护和检修方便很显然方案一最简单、维护和检修方便。（4）经济方面的比较方案一最经济。各种方案选用设备元件数量及供电性能列表：方案一二断路器（台数）63KV4437KV12隔离开关（台数）63KV8837KV24主变台数12供电可靠性差较好供电灵活性一般较好母线条数11接线特点简单较简单实现自动化不易较易投资比较不大较大运行维修不方便较方便综合比较：选方案二最合适。经过综合比较上述方案，本阶段选用方案二作为推荐方案。2、 变压器容量及型号的确定：1、=经查表选择SF7-8000/35型号，其主要技术参数如下：型号额定容量（KVA）额定电压（KV）阻抗电压（%）连接组高压低压S9-

4、2000/352000356.5Yd112、经查表选择SL7-4000/35型号, 其主要技术参数如下：型号额定容量（KVA）额定电压（KV）阻抗电压（%）连接组高压低压S9-500/3550035Yyn0三、短路电流计算为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。（1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后510年）：其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。（如切换厂用变压器时的并列）。（2）短路种类一般按三相短路验算

5、，若其他种类短路较三相短路严重时，即应按最严重的情况验算。（3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。短路点的选择：因本设计电压等级不多，接线简单，一个单母线接线，一个发电机-变压器组单元接线，两条母线：6.3KV和35KV，故在6.3KV母线、3号发电机出口处及35KV母线各选取一点作为短路计算点，分别为k1、k2、k3。发电机，变压器及系统的主要参数如下：1、发电机参数：2800KW+1400KW，cos=0.8，2、变压器参数：2台， 1T:2000KVA, 2T:, 500KVA3、线路参数：一回35kV出线经过50km，接入变电所。选取基准值:发电机G1: 发电

6、机G2: 变压器T1:=变压器T2:=线 路：3.2.1当k1点发生三相短路时：所以，单独作用下，稳态短路电流: 冲击短路电流: 作用下，3所以，为有限大容量系统。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，为有限大容量系统。a、 t=0s， b、t=2s， c、t=4s， 3.2.2当k2点发生三相短路时：网络简化图如下单独作用下，稳态短路电流: 冲击短路电流: 作用下，3所以，为有限大容量系统。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，为有限大容量系统。a、 t=0s， b、t=2s， c、t=4s， 3.2.3当k3点发生三相短路时：

7、网络简化图如下：单独作用下，稳态短路电流: 冲击短路电流: 作用下，3所以，为有限大容量系统。a、 t=0s， b、 t=2s， c、 t=4s， 作用下，3所以，为有限大容量系统。a:t=0s， b:t=2s， C:t=4s， 短路点数据K1合计K2合计K30.1270.0960.0950.0320.0240.0240.087合计四、 电气设备的选择4.1电气设备选择的一般条件：电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一

8、般条件， 按正常工作条件包括：电压、电流、频率、开断电流等进行选择；A 额定电压和最高工作电压：高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压UalmN，而实际电网的最高运行电压UsmNs因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压的条件选择，即UNB额定电流电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。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I，即IN。 按短路条件包括动稳定、热稳定进行校验。 4.2 、发电机回路电气设备的选择 选择计算的条件：1、

9、短路点的选择：以k1点三相短路电流计算结果为依据，短路电流为系统和发电机G3提供的短路电流合计值。2、短路计算时间：，取4s；3、最大持续工作电流：4、短路电流热效应： 断路器的选择 根据和，初选ZN28-10/630型真空断路器，其主要技术参数如下：额定电压额定电流额定短路开断电流额定短路关合电流（峰值）4s热稳定电流10KV630A20KA50KA20KA1、按额定短路开断电流选择2、按额定短路关合电流选择3、按热稳定校验4、按动稳定校验故ZN28-10/630型真空断路器符合条件。 电流互感器的选择 根据电流互感器的用途、持续工作电流、工作电压等条件，查手册电流互感器可选用LZZBJ9-

10、10,400/5,0.5/5P10这一型号。可供给测量和差动保护装置用；1、热稳定校验2动稳定校验4.3、发电机电压互感器回路设备选择（1） 电压互感器的选择 根据电压互感器的用途及工作电压等条件，查手册，选用JDZX9-6,单相三绕组电压互感器三台，连接成接线，可满足测量、保护和绝缘监察的需要。4.4 发电机-变压器组回路设备的选择 选择计算条件：1、短路点的选择：以k2点三相短路电流计算结果为依据，短路电流为系统和发电机提供的。2、短路计算时间：，取4s；3、最大工作电流：4、短路电流热效应： 隔离开关的选择 根据和，初选型隔离开关，其主要技术参数如下：额定电压（KV）最高工作电压(KV)

11、额定电流(A)极限通过电流峰值(KA)4s热稳定电流（短时）(KA)1012200101、热稳定校验2、动稳定校验电流互感器的选择 根据电流互感器的用途，持续工作电流、工作电压及安装于户内等条件，查手册可选用LZZBJ9-10,400/5A，0.5/5P10这一型号，可供给测量和差动保护装置用。1、按热稳定校验Q=KASIt=45×1=2025 KAS2、 按动稳定校验=电压互感器回路设备的选择1、电压互感器的选择根据电压互感器的用途、装置于KYN8000-10型高压开关柜及工作电压等条件,查资料，可选用JDZX9-6, /KV单相绕组电压互感器三台，连接成Y/ Y/接线，可满足测量

12、、保护和绝缘监察的需要。4.5侧电压互感器回路设备选择1、电压互感器的选择 根据母线电压互感器的用途，及工作电压等条件,查资料，可选用JDZX9-6, /KV单相绕组电压互感器三台，连接成Y/ Y/接线，可满足测量、保护和绝缘监察的需要。4.6 变压器1T低压侧（6.3KV）设备选择选择条件1、短路点选择：以K点三相短路电流计算结果为据，短路电流由系统和G提供2、短路计算时间：t= t+0.2=3+0.2=3.2S,取4S3、I×=A断路器的选择 根据和I=A，初选SN10-10I型真空断路器，其主要参数如下：额定电压额定电流额定开断电流额定短路关合电流(峰值)热稳电流10KV630

13、A16KA40KA16KA1、按额定开断电流校验I=-=KAI=16KA2、按额定短路关合电流选择=KAI=40KA3、按动稳定校验 i=KA40KA4、按热稳定校验Q= KAS It=1600 KAS 电流互感器选择 根据 电流互感器的用途、持续工作电流、工作电压等条件，查手册, 电流互感器可选用LZZBJ9-10,800/5,0.5/5P10这一型号。1、 按热稳定校验Q=KAS It=6400 KAS2、 按动稳定校验i=KAI=160KA4.7变压器1T高压侧(35KV侧)回路设备选择 选择条件1、 短路点选择:以k3点三相短路计算结果为依据,短路电流由系统和G3提供;2、短路计算时间

14、:开关电器选择短路计算时间; t=0+0.2=0.2s,导体选择短路计算时间.3、最大持续工作电流:4、 短路电流热效应: 断路器的选择1、 按工作电压和工作电流选择根据电网电压以及安装于屋外的特点,初选SW3-35/600型少油断路器,其主要技术参数如下:额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流及关合电流峰值4s热稳定电流35KV600A17KA1、 按额定关合电流选择2、按额定开断电流校验3、 按动稳定校验4、 按热稳定校验 隔离开关的选择1、按工作电压和工作电流选择 根据电网电压以及安装于屋外的特点,初选GW4-35D/600型隔离开关,其主要技术参数如下:4s热稳定电流极限通过电流峰值

15、额定电压最高工作电压额定电流50KA35KV600A1、按动稳定校验2、 按热稳定校验 经检验,选用的设备合格.（4）电流互感器的选择 根据用途，计量和测量用选LR-35-200六只，额定电流变比150/5A，准确度级次0.5级；保护用选LRB-35-200六只，额定电力变比150/5A，准确度级次10P级。 LR系列电流互感器不需要进行动、热稳定校验。4.8 变压器2T高压侧(35KV侧)回路设备选择 选择条件1、短路点选择:以k3点三相短路计算结果为依据,短路电流由系统和G12提供;2、 短路计算时间:开关电器选择短路计算时间; t=0+0.2=0.2s,导体选择短路计算时间.3、最大持续

16、工作电流:4、 短路电流热效应: 断路器的选择1、 按工作电压和工作电流选择 根据电网电压以及安装于屋外的特点,初选SW3-35/1000型少油断路器,其主要技术参数如下:额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流及关合电流峰值4s热稳定电流35KV1000A42KA1、按额定关合电流选择2、 按额定开断电流校验3、 按动稳定校验4、 按热稳定校验 隔离开关的选择1、按工作电压和工作电流选择 根据电网电压以及安装于屋外的特点,初选GW4-35D/630型隔离开关,其主要技术参数如下:4s热稳定电流极限通过电流峰值额定电压最高工作电压额定电流20KA50KA35KV630A1、 按动稳定校验2、 按热稳定校验 经检验,选用的设备合格. 电流互感器的选择 根据用途，计量和测量用选LRG-35六只，额定电流变比100/5A，准确度级次0.5/0.5；保护用选LRGB-35六只，额定电力变比100/5A，准确度级次10P15/10P15。 LR系列电流互感器不需要进行动、热稳定校验。4.9 35KV母线上电压互感器回路设备选择 选择条件1、 短路点选择:以k3点三相短路计算结果为依据,短路电流由系统和3台发电机提供的短路电流合计值;2、 短路计算时间:开关电器选择短路计算时间; t=0+0.2=0.2s,导体