800MW区域发电厂电气部分设计—大学毕业论文毕业设计学位论文范文模板参考资料

1、绪 论由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通 过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对800MW区域发电厂部分电气的设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形

2、式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。电力工业的发展电力工业发展的状况中国电力自1882年诞生至今，经历了3个发展时期。1949年新中国成立前电力发展很慢，1949年发电装机容量和发电量仅为185万kW和43亿kWh，居世界第21位和第25位。新中国成立后，电力工业在党中央、国务院的高度重视下，得到快速发展。1978年发电装机容量达到5712万kW，发电量达到2566亿kWh，分别跃居世界第8位和第7位。改革开放以来，电力工业体制不断改革，改变了单一国家投资体制，实行多家办电、积极合理利

3、用外资和多渠道资金，运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励，电力工业不断跨上新的台阶。“十五”以来，我国电力工业加快发展，“西电东送”、城乡电网改造等工作成效显著。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，全社会需求大幅度增加。与此同时，受高耗能产业发展过快，主要江河偏枯和燃料价格上涨，以及部分地区新投产的发电容量偏少等因素影响，部分地区电力供应形式变得较为严峻。针对电力供需出现的新情况和新问题，党中央、国务院未雨绸缪，及时调整了“十五”电力发展规划，加强了宏观调控力度，采取有力措施，加快了电力建设步伐，缓解了电力供应紧张的局面，取得了显著成效。我国电力行业发展方针 首先，在21世纪前1

4、0、20年的电力发展中，必须重点抓紧抓好电网的建设和发展，要把电网的建设摆到一个重要的位置，其原因是：（1）加快发展电网和扩大联网，这是电力工业发展规律所决定的，是实现电力可持续发展和实现国家可持续发展战略的需要。只有发展电网才能开发西部水电、北部煤炭基地的火电，以及加快东部大型核电基地的建设，为这些大型电站的开发提供广阔的市场。只有发展电网才能为新能源、分散的能源开发提供连续供电的条件。（2）电网是建立和完善电力市场机制的基础。电网是电力市场的载体，没有一个统一的互联电网就不可能建立统一而竞争有序的电力市场，没有电网的发展，就不可能扩展电力市场。（3）加快电网建设有利于资源的优化配置，有利于

5、缩小我国东部与西部经济差距。有了全国统一的电网，才能使西部的水火电有广阔的市场，而西部水火电厂的建设，使水力和煤炭资源优势得到发挥，这将带动西部经济的进一步发展。（4）加快电网建设和电网互联，有利于提高电力系统本身的效益，使电力发展走上集约化发展的道路。联网本身可带来一系列效益，如互为备用效益、错峰效益等，同时又能够提高电力系统供电可靠性，这也会带来巨大的社会经济效益。（5）只有加强电网的发展，才能与21世纪信息时代相适应，信息社会负荷与电源的特点将是分散性和小型化，以及对电力供应的可靠性和质量上的要求越来越高，只有发达、完善、可靠的电网，才能适应电源分散性，满足供电的可靠性和高质量的要求。（

6、6）促进联网建设，可使我国电力融入全球经济，使电力跟上全球经济一体化的大趋势。总体来看，目前我国电网还是比较薄弱的，因此，加强电网建设必然成为21世纪初期电力建设中十分重要的内容。在我国的电网建设中，要实施抓两头带中间的策略。重点要抓好两头，一头是大型电厂、能源基地的电力外送与全国联网以及跨国联网建设；另一头是农村电网建设与城市配电网的建设，这是当前电网建设中十分薄弱的一环，既要改造和提高，又要扩大（电力市场）。而中间，则主要是指220kV电网及各网省电力公司范围内500 kV电网网架的建设，也需要进一步完善和加强。其次，我国电网发展的基本思路和实施的步骤是：一要以三峡电网为中心，推进全国联网

7、，三峡电网先向北与华北的联网，以及与西北的联网，向南与华南的联网，向西则随金沙江溪洛渡、向家坝电力外送，使三峡电网继续扩展并得到进一步的加强；二是要配合大型水电站和火电基地的建设，进一步加大“西电东送”和“北电南送”的力度，实现以送电为主的“送电型”联网；三是在不断加强各大区自身电网结构的基础上，在适当的时机和地点按照利益均沾、互惠互利的原则，采用交流或直流，实现以联网效益为主的“效益型”联网，并把“送电型”联网与“效益型”联网有机地结合起来，把全国联网与加强各地区电网自身网架的建设结合起来，最后推进全国联网的形成和发展，与此同时还要重视发展我国电网与周边国家电网的互联。第二章 电气主接线设计

8、 主接线概述电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以，由文献1可知；它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下三个方面：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。停电不仅给发电厂造成损失，而且给国民经济各部门带来的损失将更加严重，在经济发达地区，故障停电的经济损失是实时电价的数十倍，乃至上百倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，电气主接线必须保证供

9、电可靠。在研究主接线可靠性时应重视国内外长期运行的实践经验和其可靠性的定性分析；主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合，在很大程度上也取决于设备的可靠程度。断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目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。灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。在调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式的系统调度要求；在检修时，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的供电；扩建时，可以

10、容易地从初期接线过渡到最终接线。主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全经济性：要节省投资，主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；要节省继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器；主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少；经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量、要避免因两次变压而增加电能损失。主接线在保证安全可靠、操作灵活方

11、便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。对原始资料的分析从原始资料可以知道，本电厂属于地区性火力发电厂，建成后总容量为800MW，建成后与周边的几个电厂形成区域电网。该电厂的发电容量除了本厂厂用电后剩余的电力向系统供电。因此，本电厂在系统有重要作用。电厂是否安全、可靠运行直接影响该地区的经济效益，可见该电厂的重要性。 拟定可行的主接线方案确定变压器台数及容量：1、台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，所以不设发电机母系，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，本厂主变压器选用三相式变压器4台。2、容量：单元接线中的

12、主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10的裕度选择，为 ()发电机容量； 通过主变的容量厂用电： 发电机的额定功率，发电机的额定容量为200MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为： ()采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器，由文献2可知；型号为：，参数为24主接线方案：根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，淘汰了一些较差的方案，保留了两个技术上相对较好的方案，如图2.1和图2.2所示:图 双母接线(方案一)图2.2 双母带旁路接线(方案二)25比较主接线方案：1、技术上的比较：方案一供电可靠，通过两组

13、母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至使供电中断；调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；扩建方便，向双母的左右任何一个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电；便于试验。方案二比方案一供电更可靠，此接线方式除具备双母线接线的优点外，还可以保证使某一回路检修时，不中断对外供电及操作简便。2、经济上的比较：虽然方案二比方案一供电更可靠，但是从经济的角度看，方案二的投资比方案一要大很多，增加了旁路间隔和旁路母线，每回间隔增加一把隔离开关，大大的增加了投资，也容易造成误操作。同时方案二比方案

14、一多占用了土地，当今我国的土地资源比较缺乏，但我国人口多，人均占地面积少，所以我们更应该合理而有效的利用土地，积极提倡“节约为主，长效机制”的原则。从技术和经济的角度论证了两个方案，虽然方案二比方案一供电可靠，但是由于目前断路器采用的是六氟化硫断路器，它的检修周期长，不需要经常检修，所以采用旁路也就没有多大意义了，这样一来不仅仅节省了投资，也节约了用地，所以比较论证后确定采用了方案一。第三章 厂用电的设计3.1 厂用电源选择 厂用电电压等级的确定：厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用网络的可靠、经济运行等诸方面因素，经技术、经济比较后确定。因为发电机的额定

15、容量为200MW，比较后确定厂用电电压等级采用6kV的等级。厂用电系统接地方式：厂用变采用不接地方式，高压和低压都为三角电压，当容量较小的电动机采用380V时，采用二次厂用变，将6kV变为380V，中性点直接接地；启备变采用中性点直接接地，高压侧为星型直接接地，低压侧为三角电压。厂用工作电源引接方式：因为发电机与主变压器采用单元接线，高压厂用工作电源由该单元主变压器低压侧引接。3 厂用备用电源和启动电源引接方式：采用两台启备变，独立从220kV母线引至启备变，启备变采用低压侧双绕组分裂变压器。3 确定厂用电系统：厂用电系统采用如图方案一和方案二，厂用电在两个方案中都是一样。3.2 厂用主变选择

16、3.2.1 厂用电主变选择原则：1、变压器、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。2、连接组别的选择，宜使同一电压级的厂用工作、备用变压器输出电压的相位一致。3、阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及厂用电负荷正常波动范围内，厂用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的5。4、变压器的容量必须保证常用机械及设备能从电源获得足够的功率。3 确定厂用电主变容量：按厂用电率确定厂用电主变的容量，厂用电率确定为，；选型号为： ，额定容量为：；电压比为：；启备变的容量为厂用变的总和，为80MVA，选用两台40MVA的变压器，型号为：，额定容量为：，电压比为：。第四章 短路电流计算 短

17、路电流计算的目的在发电厂电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：1、电气主接线比选 2、选择导体和电器 3、确定中性点接地方式 4、计算软导线的短路摇摆 5、确定分裂导线间隔棒的距离 6、验算接地装置的接触电压和跨步电压 7、选择继电保护装置和进行整定计算4.2 短路电流计算条件4 基本假定1、正常工作时，三项系统对称运行。2、所有电流的电功势相位角相同。3、电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。4、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。5、不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。6、不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。7

18、、元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。8、输电线路的电容略去不计。4.3 一般规定1、验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。2、选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，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影响。3、选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。4、导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。 短路电流分析4.4.1 选取短路点由原始资料，选择母线处短路点d1、发电机回路出口处短路点d2、d

19、3、d4、d5、和厂用变低压侧短路点d6、d7、d8、d9，如下图所示:图4.1 短路点的选择图4.2 等值电抗表示的短路点 画等值网络图1、去掉系统中的所有负荷分支、线路电容和各元件的电阻，发电机电抗用次暂太电抗Xd。2、计算网络中各元件参数见表4.1：表 发电机参数(a)型号额定容量额定电压额定电流功率因素XdQFQS-200-2200MW1V8625A514.44%QFS-300-2300MW18kV11320A516.7%TS1264/300-48300MW18kV11000A7530.56%TQN-100-2100MWkV6475 A518.3%表 变压器参数(b)型号额定电压（kW

20、）空载损耗（kW）短路损耗（kW）阻抗电压（%）SF10-24000013SF10-315009.8%SFP7-360000242/1814SFP7-120000143、将各元件电抗换算为同一基准的标么电抗：取基准容量Sj=100MVA，基准电压Up1=242kV，Up2，Up3(1) 新建发电厂发电机、变压器、厂用变的标么值： (4.1) (4.2)(4.3) (4.4)(2) 系统600MW火电厂QFS发电机、变压器的标么值： (4.5) (4.6)(3) 系统600MW水电厂TS1264发电机、变压器的标么值： (4.7) (4.8)(4) 系统200MW火电厂TQN发电机、变压器的标么

21、值： (4.9) (4.10)画出如图4.2的等值电抗图，并将各元件电抗统一编号 化简等值网络图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网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗：1、化简d1短路点的等值网络： (4.11) (4.12) (4.13) (4.14) (4.15) (4.16) (4.17)图4.3 d1短路点等值网络图(a) (4.18)图4.4 d1短路点等值网络图(b)2、化简d2短路点的等值网络：由图4.2化简得图4.5 图4.5 d2短路点等值网络图(a) (4.19)图4.6 d2短路点等值网络图(b) (4.20)图4.7 d

22、2短路点等值网络图(c) (4.21)图4.8 d2短路点等值网络图(d) (4.22) (4.23) (4.24) (4.25) (4.26) (4.27) (4.28) (4.29)图4.9 d2短路点等值网络图(e)d2、d3、d4、d5各点的短路电流都相同，所以只化简一点3、化简d6短路点的等值网络：图4.10 d6短路点等值阻抗图(a) (4.30) (4.31)图4.11 d6短路点等值阻抗图(b) (4.32) (4.33) (4.34) (4.35) (4.36) (4.37) (4.38) (4.39) (4.40) (4.41) (4.42)图4.12 d6短路点等值阻抗图

23、(c)7 、各短路点短路电流计算1、d1短路点：(1) 计算电抗： (4.43) (4.44) (4.45) (4.46)查曲线的出各电源供给的短路电流标么值：600MW火电厂： 600MW水电厂： 200MW火电厂： 发电机F1F4： (2) 各电源点供给的基准电流：600MW火电厂： (4.47)600MW水电厂： (4.48)200MW火电厂： (4.49)发电机F1F4： (4.50)(3) 各电源点供给的短路周期分量有效值：600MW火电厂：600MW水电厂：200MW火电厂：发电机F1F4： 总的短路电流： (4.51) (4.52) (4.53)(4) 短路容量和短路电流最大值：

24、短路容量： (4.54) (4.55) (4.56)冲击电流： (4.57)全电流： (4.58)2、d2短路点：(1) 计算电抗： (4.59) (4.60) (4.61) (4.62) (4.63)查曲线的出各电源供给的短路电流标么值：600MW火电厂： 600MW水电厂： 200MW火电厂： 发电机F2F4： 发电机F1： (2) 各电源点供给的基准电流：600MW火电厂： (4.64)600MW水电厂： (4.65)200MW火电厂： (4.66)发电机F2F4： (4.67)发电机F1： (4.68)(3) 各电源点供给的短路周期分量有效值：600MW火电厂： 600MW水电厂： 2

25、00MW火电厂： 发电机F2F4： 发电机F1： 总的短路电流： (4.69) (4.70) (4.71)(4) 短路容量和短路电流最大值：短路容量： (4.72) (4.73) (4.74)冲击电流： (4.75)全电流： (4.76)3、d6短路点：(1) 计算电抗： (4.77) (4.78) (4.79) (4.80) (4.81)由于计算电抗大于3，所以采用 (4.82) (4.83)(2) 基准电流： (4.84)(3) 短路周期分量有效值：厂用变周期分量： (4.85)电动机反馈电流：KDd取6，为6倍启动电流；功率因素取，电动机的容量取8000kW， (4.86)总的短路电流：

26、 (4.87)(4) 短路容量和短路电流最大值：短路容量： (4.88)冲击电流： (4.89)全电流： (4.90)表 各短路点短路电流计算结果表短路点编号短路点位置短路点平均工作电压短路电流周期分量起始值短路容量短路电流冲击值短路全电流最大有效值U(kV)I(kA)S (MVA)ich(kA)Ich(kA)D1242kV母线242D2D5发电机出口D6D9kV母线121导体和电气设备的选择 电气设备选择的一般条件 尽管电力系统中各种电气设备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。电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验

27、热稳定和动稳定。 一、按正常工作条件选择电气设备 1额定电压 电气设备所在电网的运行电匝因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的11-115倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网额定电压的115倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UN,的条件选择，即 UnUNs(51) 2额定电流 电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度O0下，电气设备的长期允许电流。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

28、流Imax，即 IHImax(52) 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，应为发电机、调相机和变压器的额定电流的105倍；若变压器有可能过负荷运行时，乙应按过负荷确定(13-2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Imax；母线分段电抗器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一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。 3环境条件对设备选择的影响 当电气设备安装地点的环境(尤其注意小环境)条件如温度、风速、污秽等

29、级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。 一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不超过1000m，当地区海拔超过制造厂主的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降。一般当海拔在1000-3500m范围内，若海拔比制造厂家规定值每升高lOOm，则电气设备允许最高工作电压要下降1。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备3短路电流计算条件 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，作验算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

30、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，若其他种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。 (3)计算短路点。在计算电路图中，同电位的各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。配电装置配电装置是指接受和分配电能的装置。由母线、开关设备、保护电器、测量仪表和其他附件等组成。其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。设在发电厂、变配电所等处。配电装置的一般

31、要求1 配电变压器低压侧应按下列规定设置配电室或配电箱：a)宜设置配电室的配电变压器：1)周围环境污秽严重的地方；2)容量较大、出线回路较多而不宜采用配电箱的；3)供电给重要用户需经常监视运行的。b)除a)所述以外的配电变压器低压侧可设置配电箱。c)排灌专用变压器的配电装置可安装于机泵房内。2 配电变压器低压侧装设的计收电费的电能计量装置，应符合GBJ63标准和供电营业规则的规定。 3 配电变压器低压侧配电室或配电箱应靠近变压器，其距离不宜超过10m。 配电箱6 配电变压器低压侧的配电箱，应满足以下要求：a)配电箱的外壳应采用不小于厚的冷轧钢板制作并进行防锈蚀处理，有条件也可采用不小于厚的不锈

32、钢等材料制作；b)配电箱外壳的防护等级，应根据安装场所的环境确定。户外型配电箱应采取防止外部异物插入触及带电导体的措施；c)配电箱的防触电保护类别应为类或类；d)箱内安装的电器，均应采用符合国家标准规定的定型产品；e)箱内各电器件之间以及它们对外壳的距离，应能满足电气间隙、爬电距离以及操作所需的间隔；f)配电箱的进出引线，应采用具有绝缘护套的绝缘电线或电缆，穿越箱壳时加套管保护。6 室外配电箱应牢固地安装在支架或基础上，箱底距地面高度不低于，并采取防止攀登的措施。6 室内配电箱可落地安装，也可暗装或明装于墙壁上。落地安装的基础应高出地面50100mm。暗装于墙壁时，底部距地面；明装于墙壁时，底

33、部距地面。6.3 配电室6 配电室进出引线可架空明敷或暗敷，明敷设宜采用耐气候型电缆或聚氯乙烯绝缘电线，暗敷设宜采用电缆或农用直埋塑料绝缘护套电线，敷设方式应满足下列要求：a)架空明敷耐气候型绝缘电线时，其电线支架不应小于40mm40mm4mm角钢，穿墙时，绝缘电线应套保护管。出线的室外应做滴水弯，滴水弯最低点距离地面不应小于。b)采用农用直埋塑料绝缘塑料护套电线时，应在冻土层以下且不小于处敷设，引上线在地面以上和地面以下的部位应有套管保护。c)采用低压电缆作进出线时，应符合低压电力电缆的规定。6 配电室进出引线的导体截面应按允许载流量选择。主进回路按变压器低压侧额定电流的1.3倍计算，引出线

34、按该回路的计算负荷选择。6 配电室一般可采用砖、石结构，屋顶应采用混凝土预制板，并根据当地气候条件增加保温层或隔热层，屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其他部分不应低于三级。6 配电室内应留有维护通道：固定式配电屏为单列布置时，屏前通道为；固定式配电屏为双列布置时，屏前通道为；屏后和屏侧维护通道为1.Om，有困难时可减为。6 配电室的长度超过7m时，应设两个出口，并应布置在配电室两端，门应向外开启；成排布置的配电屏其长度超过6m时，屏后通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端。6.4 配电屏及母线6 配电屏宜采用符合我国有关国家标准规定的产品，并应有生产许可证和产品合格证。6 配电屏出厂时应附

35、有如下的图和资料：a)本屏一次系统图、仪表接线图、控制回路二次接线图及相对应的端子编号图；b)本屏装设的电器元件表，表内应注明生产厂家、型号规格。6 配电屏的各电器、仪表、端子排等均应标明编号、名称、路别(或用途)及操作位置。6 配电屏应牢固地安装在基础型钢上，型钢顶部应高出地面10mm，屏体内设备与各构件连接应牢固。6 配电屏内二次回路的配线应采用电压不低于500V，电流回路截面不小于2，其他回路不小于2的铜芯绝缘导线。配线应整齐、美观、绝缘良好、中间无接头。6 配电屏内安装的低压电器应排列整齐。6 控制开关应垂直安装，上端接电源，下端接负荷。开关的操作手柄中心距地面一般为1.2；侧面操作的

36、手柄距建筑物或其他设备不宜小于200mm。6 控制两个独立电源的开关应装有可靠的机械和电气闭锁装置。6 母线宜采用矩形硬裸铝母线或铜母线，截面应满足允许载流量、热稳定和动稳定的 要求。6 支持母线的金属构件、螺栓等均应镀锌，母线安装时接触面应保持洁净，螺栓紧固后接触面紧密，各螺栓受力均匀。第七章 防雷保护的设计发电厂的防雷保护是发电厂电力系统重要组成部分，因此，它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须十分可靠。 7.1 雷电的形成 雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷

37、凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电，形成雷电。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。7.2 变电所的防雷措施变电所遭受的雷击是下行雷，主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此，直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。(1) 变电所的直击雷

38、防护。装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。装设避雷针时对于35kV变电所必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110kV及以上的变电所，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。(2) 变电所对侵入波的防护。变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，

39、其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器，主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电所的高压电气设备。(3) 变电所的进线防护。对变电所进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。当线路上出现过电压时，将有行波沿导线向变电所运动，其幅值为线路绝缘的50冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此，在靠近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线，当靠近变电所的进线上遭受雷击时，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5kA，且其陡度也会超过允许值，势必会对线路造成破坏。(4) 变压器的防

40、护。变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时，要尽量*近变压器，并尽量减少连线的长度，以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样，当侵入波使避雷器动作时，作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了(不包括接地电阻上的电压压降)，就减少了雷电对变压器破坏的机会。 (5) 变电所的防雷接地。变电所防雷保护满足要求以后，还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网，然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求，或者在防雷装置下敷设单独的接地体第八章 继电保护的配备 继电保护

41、装置：当电力系统中心元件（发电机、变压器、线路）或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时需要有向运行值班人员及时发出警告信号或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施用于保护电力元件的成套硬件设备一般统称为继电保护装置。8.1 对继电保护装置的基本要求 对继电保护装置的基本要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性 （1） 选择性 当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足述要求的，就称为有选择性；

42、否则就称为没有选择性。 主保护和后备保护： 短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。 当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护；而动作比较慢的就称为后备保护。即：为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护；当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。 后备保护不应理解为次要保护，它同样是重要的。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备，还可以起到当主保护虽已动作但最终未能达到切除故障部分的作用。除此之外，它还有另外的意义。为了使快

43、速动作的主保护实现选择性，从而就造成了主保护不能保护线路的全长,而只能保护线路的一部分。也就是说，出现了保护的死区。这一死区就必须利用后备保护来弥补不可。 近后备和远后备： 当主保护或断路器拒动时，由相临设备或线路的保护来实现的后备称为远后备保护；本级电气设备或线路的另一套保护实现后备的保护，就叫近后备保护； 辅助保护： 为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。 （2） 灵敏性 灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。 灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小，根据保护装置的不同而不尽相同。对于多相保护，I

44、dz 取两相短路电流最小值 Idz(2);对于 10KV 不接地系统的单相短路保护取单相接地电容电流最小值 Ic.min; （3） 速动性 速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。缩短切除故障的时间，就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。 所谓故障的切除时间是指保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。由于断路器一经选定，其跳闸时间就已确定，目前我国生产的断路器跳闸时间均在 0.02S 以下。所以实现速动性的关键是选用的保护装置应能快速动作。 （4） 可靠性 保护装置应能正确的动作，并随时处于准备

45、状态。如不能满足可靠性的要求，保护装置反而成为了扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效，以提高保护的可靠性。 8.2 继电保护的基本原理 （1） 电力系统故障的特点 电力系统中的故障种类很多，但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故 障，就会伴随其产生三大特点。即：电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位 角将发生变化。（2） 继电保护的类型 在电力系统中以上述物理量的变化为基础，利用正常运行和故障时各物理量

46、的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如：反映电流变化的电流保护，有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等；反映电压变化的电压保护，有过电压保护和低电压保护；既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护；反映电压与电流之间比值，也就是反映短路点到保护安装处阻抗的距离保护；反映输入电流与输出电流之差的差动保护，其中又分为横联差动和纵联差动保护；用于反映系统中频率变化的周波保护；专门用于反映变压器内部故障的气体保护（即瓦斯保护），其中又分为轻瓦斯和重瓦斯保护；专门用于反映变压器温度变化的温度保护等。 几种常用电流保护的分析 1.

47、反时限过电流保护 （1） 什麽是反时限过电流保护 继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。 （2）反时限过电流保护的基本原理 当供电线路发生相间短路时，感应型继电器 KA1 或(和)KA2 达到整定的一定时限后动作，首先使其常开触点闭合，这时断路器的脱扣器 YR1 或(和)YR2 因有 KA1 (和)KA2 的常闭触点分流(短路)，而无电流通过,故暂时不会动作。但接着 KA1 或(KA2)的常闭触点断开，因 YR1 或(和)YR2 因“去分流”而通电动作，使断路器跳闸，同时继电器本身的信号掉牌掉下，给出信号

48、。 2. 定时限过电流保护 （1） 什麽是定时限过电流保护 继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。 （2）定时限过电流保护的基本原理 中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。 当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。 当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成

49、比例的增大。当 CT 的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。 出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。 由上不难看出，保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保

50、护。 （3）动作电流的整定计算 过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条： 1）在正常情况下，出现最大负荷电流时（即电动机的启动和自启动电流，以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等）不应动作。即： Idz Ifh.max 式中 Idz-过电流保护继电器的一次动作电流； Ifh.max-最大负荷电流 2）保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后，保护装置有可能出现最大负荷电流，为保证选择性，已动作的电流继电器在这时应当返回。因

51、此保护装置的一次返回电流 If 应大于最大负荷电流 fh.max。即：If Ifh.max 因此，定时限过电流装置电流继电器的动作电流 Idz.j 为： Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh).Ifh.max 式中 Kk-可靠系数，考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为 1.151.25Kjx-由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时 Kjx=1；如为三角形接线和两相电流差接线时 Kjx= 1.732; Kf-返回系数，一般小于 1； Nlh-电流互感器的变比。 （4）动作时限的整定原则 为使过电流保护具有一定的选

52、择性，各相临元件的过电流保护应具有不同的动作时间。 在线路 XL-1、XL-2、XL-3 的靠近电源端分别装有过电流保护装置 1、2、3。当 D1 点发生短路时，短路电流由电源提供并流过保护装置 1、2、3，当短路电流大于它们的整定值时，各套保护装置均启动。但按选择性的要求，应只由保护装置 3（离故障点最近）动作于跳闸。在故障切除后，保护装置 1、2 返回。因此就必须使保护装置 2 的动作时间较保护装置 1 长一些；而保护装置 3 又要比保护装置 2 长一些，并依次类推，即： t1 t2 t3 。 不难看出，各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。也就是越靠近电源端，保护的动作时限越

53、长，有如阶梯一样，故称为阶梯性时限特性。各级之间的时限均差一个固定的数值，称其为时限级差 D t。对于定时限过电流保护的时限级差 D t 一般为 0.5S;对于反时限的时限级差 D t，一般为 0.7S。可是，越靠近电源端线路的阻抗越小，短路电流将越大，而保护的动作时间越长。 也就是说过电流保护存在着缺陷。这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。 （5）过电流保护的保护范围 过流保护可以保护设备的全部，也可以保护线路的全长，还可以作为相临下一级线路穿越性故障的后备保护。3. 电流速断保护 （1）什麽是电流速断保护 电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除

54、短路故障，减小故障持续时间，防止事故扩大。 电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。 （2）电流速断保护的构成 电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般不需要时间继电器。常采用直流操作，须设置直流屏。电流速断保护简单可靠、完全依靠短路电流的大小来确定保护是否需要启动。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。 （3）瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围 瞬时电流速断保护与过电流保护的区别，在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流，而是必须大