毕业设计报告火电厂电气设计

南昌大学自考本科毕业设计PAGEPAGE1编号毕业设计报告设计题目：火电厂电气设计姓名叶灵专业名称电力系统及其自动化班级07电自（3）班指导老师姓名：（姓名）周明华（单位）江西电力职业技术学院报告提交日期：2010-4-29答辩日期：2010-答辩委员会主席：评阅人：（日期）二0一0年四月二十八日火电厂电气设计任务书一、设计原始资料1、待设计发电厂类型：

火力发电厂。2、装机容量：装机4台，分别为供热式机组2*50MW()、凝气式机组2*300MW()3、厂址地理条件：本厂位于浙江省宁波市，厂址地势平坦，平均海拔不超过50米，年最高气温42ºC，年平均温度25ºC，土壤最高温度为26度，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）。4、系统参数：厂用电率6%，机组年利用小时数。系统规划部门提供的电力符合及与电力系统连接情况资料：10KV电压级最大负荷20MW,最小负荷15MW,,电缆馈线10回。220KV电压级最大负荷250MW，最小负荷200MW,,，架空线路4回。500KV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500KV母线上的标幺电抗，基准容量为100MV.A,500KV架空线4回，备用线路1回。二、设计主要内容1、电气主接线方案选择；2、短路电流计算；3、导体和电气设备选择设计；4、配电装置设计；5、继电保护设计。三、设计成果1、设计报告书；2、计算书；3、绘制电气主接线图；四、设计参考《电力工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》、《电力工程》、《供电技术》、《发电厂变电所电气接线和布置（西北电力设计院）》等技术资料。目录摘要……………………2Summary………………31、主线的设计…………51.1、10KV电压级………………51.2、220KV电压级………………51.3、500KV电压级………………62、主变压器的选择…………………72.1、主变压器容量………………72.2、变压器台数的选择…………72.3、主变压器形式的选择………83、主方案的经济比较………………104、短路电流的计算…………………114.1、500KV三相短路电流电流计算及其正序阻抗图………114.2、500KV电气主接线及其设备规范………124.3、短路电流的详细计算结果………………125、电气设备的选择…………………165.1、电气设备选择的一般原则…………………165.2、高压开关设备的选择………165.3、低压开关电器选择…………195.4、低压刀开关电器选择………216、主变压器继电保护的设计………247、火力发电厂短路的原因及后果…………………248变压器的继电保护………………26…………268.2电力变压器的继电保护……………………26结论…………………29附录…………………30参考文献……………31火电厂电气设计论文摘要电能是经济发展最重要的一种能源，可以方便、高效地转换成其它能源形式。当今，火力发电在我国乃至全世界范围，其装机容量占总装机容量的70％左右，发电量占总发电量的80％左右。由此可见，电能在我国这个发展中国家的国民经济中担任着主力军的作用。发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行。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。本文是对配4台200MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、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。关键字：电气主接线、电力系统、短路电流SummaryAbstracttheelectricalenergyistheeconomicdevelopmentmostimportantonekindofenergy,mayconvenient,transformotherenergyformhighlyeffective.Now,thethermoelectricitygenerationinourcountryandeventheworldscope,itsinstalledcapacityaccountsforthetotalinstalledcapacityabout70%,thepowerrateaccountsforthetotaloutputofelectricalenergyabout80%.Thusitcanbeseen,theelectricalenergyisholdingthepostofthemainarmyfunctioninourcountrythisdevelopingcountry'snationaleconomy.thepowerplantiselectricalpowersystem'simportantcomponent,alsoimmediateinfluenceentireelectricalpowersystem'ssecurityandmovement.Bytheelectricitygeneration,thepowertransformation,theelectrictransmission,thepowerdistributionanduseelectricitytheelectricalenergyproductionwhichandtheexpensesystemandsoonlinksarecomposed.Itsfunctionistransformsanatureenergythroughtheelectricitygenerationpowerunittheelectricalenergy,passesthroughagainloses,thepowertransformationsystemandtheelectricalpowerdistributionsystemsuppliestheelectricalenergyeachloadcenter.theelectricitymainwiringisthepowerplant,thetransformersubstationelectricaldesignmostimportantpart,alsoconstituteselectricalpowersystem'simportantlink.Themainwiring'sdeterminationtotheelectricalpowersystemwholeandthepowerplant,transformersubstation'smovement'sreliability,theflexibilityandtheefficiencyiscloselyrelated.Andtotheelectricalequipmentchoice,thepowerdistributionequipmentdisposition,therelayprotectionandthecontrolmodedrawsuphasthetremendousinfluence.Thisarticleistomatches4200MWturbogenerator'slarge-scalethermoelectricpowerstationpartialpreliminarydesigns,mainlyhascompletedtheelectricalmainwiringdesign.Includingelectricalmainwiringformcomparison,choice;Themaintransformer,thestart/sparetransformerandthehigh-pressuredfactoryusethetransformercapacityrating,theTaiwannumberandthemodelchoice;Short-circuitcurrentcomputationandhighpressureelectricalequipment'schoiceandverification;Andhasmadethetransformerprotection.keywords:Electricalmainwiring,electricalpowersystem,short-circuitcurrent 1、主接线的设计发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则是：应根据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。1.1、10KV电压级。由于10KV出线回路多，而且发电机的单机容量为50MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线不得超过24MW的规定，应确定为双母线分段接线的形式，2台50MW发电机分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压220KV。考虑到50MW机组为供热式机组，通常“以热定电”，机组的年负荷最大小时数较低，即10KV电压级与220KV电压级之间按弱联系考虑，只设1台主变压器；同时，由于10KV电压最大负荷20MW，远远小于2*50MW发电机组装机容量，即使在发电机检修或升压变压器检修的情况下，也可以保证该电压等级负荷的要求。由于2台50MW机组均接于10KV母线上，有较大的短路电流，为了选择合适的电气设备，应在分段处加装母线电抗器，同时各条电缆馈线上装设线路电抗器。1.2、220KV电压级。出线回路数为4回，为了使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路母线接线或双母线带旁路母线接线，以保证供电的可靠性和灵活性。其进线仅从10KV送来剩余容量2*50—[（100*6%）+20]=74MW，并不能够满足220KV最大负荷250MW的要求。为此，拟采用以1台300MW机组按照发电机——变压器单元接线形式接至220KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500KV接线连接，彼此之间相互交换功率。1.3、500KV电压级500KV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，可能有多种接线方式，经过定性分析筛选后，可以选用的方案为双母线带旁路母线接线和一台半断路器接线，通过联络变压器与220KV连接，并通过一台三绕组变压器联系220KV和10KV电压，以提高可靠性，一台300MW机组与变压器构成单元接线，直接将功率送到500KV电力系统[8]。根据以上分析、筛选、组合，可以保留两种可能的接线方案：方案Ⅰ如图1所示：方案Ⅱ为500KV侧采用双母线带旁路母线接线，220KV侧采用单母线分段带旁路母线接线，示意图略。电气主接线图2、主变压器的选择

变压器是变电站最重要的一次设备，其主要功能是进行功率传输和分配。500kV变电站的主变压器，主要是进行500、220kV侧的功率交换，低压侧基本不带有功负荷，只接站用变压器和无功补偿装置。

变压器的形式和参数不仅直接影响变电站布置、设备选择、设备安装和工程投资，也关系到变电站乃至电网的安全运行。在进行变压器选择时应对其结构形式、技术参数、性能指标等进行认真分析。需要注意的是，变压器的选择除了要满足电力系统的要求外，还要考虑变压器制造以及配套设备的可行性。如果不了解变压器的参数和相关设备的参数，提出的变压器的技术参数过于苛刻，就会增大变压器的制造难度，不仅投资增加，还有可能降低变压器的可靠性，反而给电网的安全运行带来隐患。2.1、主变压器容量

一、主变压器容量选择的一般原则

从电力系统规划的观点看，电网发展的核心问题是电网结构的优化，而简化电网结构则是电网结构优化的基本条件。主变压器容量的正确选择将有利于电网结构的简化，应当满足以下要求：

（1）主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。

（2）根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，考虑一台主变压器退出运行时对电力系统的影响。

（3）同级电压的单台变压器容量级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化，以减少设备制造与运行管理的投入和工作量。

（4）主变压器容量应该与相应的网络结构下线路的输送能力相匹配，充分发挥电压等级的规模经济效应，为电网结构的优化提供基本条件。2.2、主变压器台数的选择为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。2.3、主变压器形式的选择（1）主变相数的选择主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及远输条件等因素,特别是大型变压器尤其需要考虑其运输可能性保证运输尺寸不超过遂洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力，当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电站均应选用三相变压器。（2）主变调压方式的选择

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：不带电切换称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内。另一种是带负载切换，称为有载调压，调整范围可达20%。对于110kV的变压器，有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。所以本次设计的变电站选择有载调压方式。电气主接线形式的选择电气主接线是变电站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变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟订有较大影响。因此必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应以下各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并且满足可靠性、灵活性和经济性等多项基本要求根据要求和选择原则：选择容量为：300MVA额定频率为：50HZ相数：三相的主变压哭3、主方案的经济比较采用最小费用法，对拟订的两方案进行经济比较，上述两方案中的相同部分不参与比较计算，只是对相异部分进行计算。计算内容包括一次投资、年运行费用。Ⅰ参与比较部分的设备折算到施工年限的总投资为6954.7万元，折算年的运行费用为1016.29万元，火电厂使用年限按照n=25年计算，电力行业预期投资回报率i=0.1,则方案Ⅰ的费用为：同理，在计算出方案Ⅱ的折算年总投资和年运行费用之后，可得到方案Ⅱ的年费用低于方案Ⅰ。通常，经过经济比较计算，求得的年费用AC最小方案者，即为经济上的最优方案；然而，住接线最终方案的确定还必须从可靠性、灵活性等多方面综合评估，包括大型电厂、变电站对主接线可靠性若干指标的计算，最后确定最终方案。通过定性分析和可靠性及经济计算，在技术上（可靠性、灵活性）方案Ⅰ明显占优势，这主要是由于一台半断路器接线方式的高可靠性指标，但在经济上则不如方案ⅡⅠ作为设计的最佳方案。变压器的选择发电厂200MW及以上机组为发电机变压器组接线时的主变压器应满足DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过650C的条件进行选择”。4、短路电流的计算短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。短路电流计算是发电厂和变电所电气设计的主要计算项目，它涉及接线方式及设备选择。工程要求系统调度或系统设计部门提供接入本电厂和变电所的各级电压的的综合阻抗值，由电气专业负责计算。进行短路计算的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。三相短路是危害最严重的短路形式，因此，三相短路电流是选择和校验电器和导体的基本依据。4.1、500KV三相短路电流电流计算及其正序阻抗图如图3.1：图3.1500KV三相短路电流电流计算及其正序阻抗图4.2500KV电气主接线及其设备规范图3.2500KV电气主接线及其设备规范4.3短路电流的详细计算结果三相短路电流计算结果表短路点编号短路点位置短路点基准电压支路电源名称支路计算电抗支路额定电流0s短路电流周期分量XeIeI*”I”I0.1*IU1PERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAKVD1500KV母线525SX1F1F2F30.050F4CGM****D2D3NO1,NO2发电机出口21SX1F1F25F3F4CGM****D4,D5NO1,NO2发电机6KV厂用母线SX1F1F2F3F4DDJCGM****（续）短路点短路点位置短路点基准电压支路电源名称0s短路电流非周期分量短路冲击电流降值编号I*”I”I0.1*IIchU1PERUNITVALUEKAPERUNITVALUEKAKAKVD1500KV母线525SX1F1F2F3F4CGM**D2D3NO1,NO2发电机出口21SX1F1F2F3182F4CGM**D4,D5NO1,NO2发电机6KV厂用母线SX1F1F21.0015F3F4DDJCGM**当突然发生短路时，系统总是由工作状态经过一个暂态过程进入短路稳定状态。暂态过程中的短路电流比其稳态短路电流大的多，虽历时很短，但对电器设备的危害性远比稳态短路电流严重得多。有限电源容量系统的暂态过程要比无限大电源容量系统的暂态过程复杂的多，在计算建筑配电工程三相短路电流时，都按无限大电源容量系统来考虑。短路全电流ik由两部分组成(ik=iz＋if)：一部分短路电流随时间按正弦规律变化，称为周期分量iz；另一部分因回路中存在电感而引起的自感电流，称为非周期分量if。短路冲击电流(短路电流峰值或短路全电流瞬时最大值)

Kch=1＋e－0.01/Ta—短路电流冲击系数,取决于回路时间常数Ta=L/R的大小，一般在1.3～18范围内变化。当高压回路发生短路时，因R<X/3故Ta取平均值为0.05s，此时Kch=1.8,ich=2.55I″

短路冲击电流周期分量有效值Ich=1.52I″。当低压电网中发生三相短路时，一般可概地取Kch

=1.3

此时

ich=1.84I″

Ich=1.09I″。I″－t=0时短路电流周期分量有效值，也称超瞬变短路电流有效值I″=

I0.2

=IdId

或I∞——稳态短路电流有效值在高压供电系统中常采用标么值（相对值）法和兆伏安(MVA)法来计算短路电流；在低压供电系统中，常采用有名值法（绝对值法或欧姆法）来计算低压回路短路电流。5、电气设备的选择选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等，选用设备的型号正确的选择电气设备的目的是为了事导体和电器无论在正常情况或故障情况下，均能安全、及经济合理的运行、在进行设备选择时，应根据工程实际情况、在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥的采取新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。5.1、电气设备选择的一般原则按正常工作条件选择电气设备电气设备的额定电压气设备的额定电流电气设备的型号按短路情况进行校验短路热稳定校验I2tima<=I2tt短路动稳定校验ish<=imaxIsh<=Imax开关设备断流能力校验SOFF>=SKMAXIOFF>=I(3)KMAX常用电气设备的选择及校验项目5.2、高压开关设备的选择高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同。除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。高压断路器的选择断路器的种类和类型少油断路器、真空断路器、SF6断路器。2）开断电流能力IOFF>=I11SOFF>=S113）短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足imc>=ish高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。高压熔断器的选择应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。1）额定电压选择2）熔断器熔体额定电流选择熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即IN•FU>=IN•FE此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔体的最大工作电流。In•fu>=Iw•maxB、电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流IPK的作用下不应熔断。IN•FE>=K•IPK式中：K——计算糸数。当电动机的启动时间TST—0.4;当TST在3——0.5;当TST—对于单台电动机的启动,尖峰电流即为电动机的启动电流;多台电动机运行的线路,如果是同时启动,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和,如果不同时启动,其尖峰电流为取超过工作电流最大一台的启动电流与其它(N-1)台计算电流之和.—10KV的变压器,凡容量在1000KVA及以下者,均可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护,其熔体额定电流IN•FE—2)I1•NT.D、熔断器之间保护选择性配合.低压网络中用熔断器作为保护时,为了保证断器保护性动作的选择性,一般要求熔断器的熔体额定电流比下级的熔体额定电流大两级以上.E、熔断器熔体额定电流与导线或电缆之间的配合.为了保证明线路在过载或短路时,熔断器熔体未熔断前,导线或电缆不至于过热而损坏,一般要求满足IN•FE<=KOLIal式中：Ial为导线的载流量KOL导线或电缆的允许短时过负荷糸数一般情况下若熔断器仅作为短路保护时，且导线是明敷设，KOL取1.5;若导线是穿管或电缆时,KOL取2.5;若熔断器作为短路和过负荷保护时,KOL—13)熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验A、对有限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值前熔断，因此可按下式校验断流能力IOFF>=I11SOFF>=S11B、对无限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值后熔断，因此可按下式校验断流能力IOFF>=ISHSOFF>=SSHC、对有断流容量上、下限的熔断器，其断流容量的上限值按A项计算；其中断流容量的下限值，在小电流接地糸统中，按下式计算IOFF•min<=I(2)k•min或SOFF•min<=S(2)k•minIOFF•min和SOFF•min为熔断器的开断电流和断流容量的下限值I(2)k•min和S(2)k•min为最小运行方式下熔断器保护线路末端两相短路电流的有效值和短路容量4）熔断器保护灵敏度的校验为了保证熔断器在其保护范围内发生故障时可靠地熔断，因此要求满足Ik•min>=(4—7)IN•FE5.3、低压开关电器选择．1低压断路器的选择1、低压断路器种类和类型低压断路器也称为自动空气开关，常用于电气设备的过载、欠压、失压和短路保护。按用途分为：1）配电用断路器，主要用于电源总开关和靠近变压器的干线和支线，具有瞬时、短延时、长延时保护，电流较大；2）电动机保护用断路器3）照明用断路器，主要用于照明线路、二次回路，具有瞬时和长延时保护，电流较小。4）漏电保护用。一般电流在200A以下，漏电电流大于30毫安，就会自分闸。2、低压断路器脱扣电流的整定1）过流脱扣器额定电流应大于或等于线路计算电流2）瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定。整定电流按躲过线路的尖峰电流Iop•s>=KrelIpk式中：Iop•s瞬时和短延时脱扣器的动作整定电流Ipk为线路的尖峰电流Krel——短延时脱扣器的动作时间一般有0.2,0.4和0.6秒,选择应按保护装置的选择性来选取。3)长延时脱扣器的动作电流的整定。动作电流应大于或等于线路的计算电流。Iop•s>=KrelIca这里，Krel4)过电流脱扣器与导线允许电流的配合．为使断路器在线路过负荷或短路时，能可靠地保护导线或电缆，防止因过热而损坏．过流脱扣器的整定值按下式计算Iop•s<=KOLIAL式中:IAL为线路的允许载流量KOL为过负荷糸数，对瞬时或短延时脱扣器，取决4.5；长延时取13、低压断路器保护灵敏度和断流能力的确定1）低压断路器保护灵敏度和断流能力的校验。为了保证低压断路器的瞬时和短延时过电流脱扣器在糸统最小运行方式下发生故障时能可靠动作，其保护灵敏度应满足K（2）S为两相短路时的灵敏度，一般取2I（2）KMIN为在最小方式下线路末端发生两相短路时的短路电流2）低压断路器的断流能力的校验。对于动作时间在0.02秒以上的框架式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流的周期分量有效值,即对于动作时间在0.02秒以下的塑壳式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流冲击值.例:已知某供电线路的计算电流为420A,采用导线的和期允许电流为450A,线路首端的三相短路电流为11.2KA.供电线路中最大一台电动机的额定电流为100A,启动糸数KST为6倍.请选择电源端的低压断路器的型号及规则.解:1)选择型号及规格选择MW-06型框架式断路器作为供电线路的过载和短路保护,其额定电流IN=630A>ICA=选过流脱扣的额定电流IN•OR=630A>ICA=420A2)脱扣器动作电流的整定首先求线路的尖峰电流的整定IPK=IST•M+INM(N--1)=6*100+(420-100)=920A瞬时过电流整定电流应满足IOP•S>=KrelIpk=1.3*920=1196A选瞬时脱扣器整定倍数为3倍,即IOP•S=3*630=1890A3)校验断流能力MW-06的极限开断电流IOFF为35KA,三相短路电流I(3)K4)校验过电流脱扣器与保护线路的配合要求IOP•S<=KOLIAL,即IOP•S=1890A<(4.5*450)-2025A符合要求综合上述,MW-06是合乎要求的5.4、低压刀开关的选择1、极数2、开断能力母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择1、汇流母线的选择1）一般汇流母线按长期允许发热条件选择。要求母线允许载流量不小于通过母线的计算电流2)当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择截面。应根据母线的年最大负荷利用小时数TMAX,查出经济电流密度JEC，母线经济截面为SEC=ICA/JEC为节约投资，应选择相邻较小的标准截面，同时还必须满足1）项的要求。3）当糸统发生短路时，母线上的最高温度不应超过母线短时允许最高温度。母线的热校验方法为S，SMIN为母线的截面积和最小截面积C，热稳定糸数，与导体的材料及了热温度有关tima为短路电流的假想时间I无穷大为短路电流的稳态值导线种类和材料最高允许温度热稳定糸数C导线种类和材料最高允许温度热稳定糸数C母线铜铝钢（与电器非直接连接）钢（与电器直接连接）300200400300171877063油浸纸绝缘电缆铜芯10KV及以下铝芯10KV及以下铜芯20-35KV25020017516595—4）母线动稳定校验当短路电流通过母线时，母线将承受很大的电动力，如时母线间的电动力超过允许值，会使母线弯曲变形，因此，必须校验固定于支柱绝缘子上的每跨母线是否满面足动稳定的要求。互感器的选择电流互感器的选择1)额定电压和额定电流的选择。二次侧的额定电流一般为5A，也有1A的。2）装置类别和结构的确定。电流按安装方式可分为穿墙工、支持式、装入式；按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式。3）准确度等级。用于计量的一般选0.2级；作为运行监视、估算电能的电度表、发电厂变电所的功率表和电流表等所用一般0.5级；一般保护用电流互感器，其准确度可选为5级；对差动保护应选用0.5级。4)二次负荷或容量校验。要求二次侧所接实际负荷或容量不超过该准确度下的最大允许负荷。5）动稳定校验电压互感器的选择1)额定电压和额定电流的选择。2）装置类别和结构的确定。3）准确度等级。4)二次负荷或容量校验。6、主变压器继电保护的设计继电保护是保证系统安全和设备可靠运行的关键装置之一。当电力系统和设备发生故障时，继电保护应准确、可靠快速的切出故障，保证系统和设备的安全发供电，并能保证其他设备的正常继续运行。为防止变压器发生各类故障和不正常运行造成的不应有的损失以及保证电力系统安全连续运行，变压器应设置相应的保护。7、火力发电厂短路的原因及后果短路原因造成短路的原因通常有以下几种：（1）电气设备及载流导体因绝缘老化、或遭受机械损伤，或因雷击、过电压引起的绝缘损坏。（2）架空线路因大风或导线覆冰引起的电杆倒塌等，或因鸟兽跨接裸露导体等都可能导致短路。（3）电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。（4）运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都回造成短路。根据国外资料显示，每个人都有违反规程操作的潜意识。（5）其他原因。如输电线断线、倒杆、碰线、或人为盗窃、破坏等原因都可能导致短路。短路后果短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减小，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流将造成严重的后果，主要有以下几方面：（1）强大的短路电流通过电气设备是发热急剧增加，断路持续时间较长时，足以使设备因过热而损坏甚至烧毁；（2）巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏；（3）短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚至设备损坏；（4）短路将引系统中功率分布的突然变化，可能导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停电。这是短路所导致的最严重后果；（5）巨大的短路电流将在周围空气产生很强大电磁厂，尤其是不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡交变磁场，对周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制系统产生干扰。8变压器的继电保护8.1概述所谓继电保护装置，就是指能反映电力系统中电气设备所发生故障或不正常状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）自动的、迅速的、有选择性的将故障设备从电力系统中切除，以保证系统无故障部分能迅速恢复正常运行，并使故障设备免予继续遭受破坏；（2）反应电气设备的不正常工作状态，并根据维护运行的条件，而动作于信号、减负荷或跳闸，这时，保护动作可以带有一定的延时，以保证动作的选择性。由于电力系统发生故障时，总是伴随有电流的增大、电压的降低以及电流电压之间相位角的变化等物理现象，因此，利用这些物理量的变化，就能正确地区分系统是否出于正常运行状态、发生故障或出现不正常的运行状态，从而实现保护。8.2电力变压器的继电保护电力变压器是供电系统中的重要设备，他的故障对供电的可靠性和用户的生产、生活将产生严重的影响。因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设适当的保护装置。现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但在实际运行中，仍有可能发生各种类型的故障和异常运行。为了保证电力系统的正常运行，并将异常和故障运行对电力系统的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量的大小、电压等级等因素，装设必要的、动作可靠性高的继电保护装置。变压器一般分为内部故障和外部故障两种。变压器的内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和单相接地短路。内部故障是很危险的，因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组绝缘、烧坏铁心，还可能使绝缘材料和变压器油受热而产生大量气体，引起变压器的油箱爆炸。变压器常见的外部故障是引出线上绝缘套管的故障。该故障可能引出线的相间短路和接地短路变压器的不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起的过电流，右面的过度降低和温度升高等。变压器的内部故障和外部故障均应动作于跳闸；对于外部相间短路引起的过电流，保护装置应带时限动作于跳闸；对过负荷、油面降低、温度升高等不正常状态的保护一般只作用于信号。变压器保护装置的配置原则变压器一般装设下列继电保护装置。1．反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护容量为800KVA级以上的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，瓦斯保护应动作于断开变压器各电源侧断路器。对于高压侧未装设断路器的线路—变压器组，为采取是瓦斯保护能切除变压器内部故障的技术措施时，瓦斯保护可以动作于信号。对于容量为400KVA级以上的车间内的油浸式变压器，也应装设瓦斯保护。2．相间短路保护反映变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护或电流速断保护，对其中性点枝节节地侧绕组的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。容量为6300KVA级以下并列运行的变压器以及10000KVA级以下单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。容量为6300KVA级以上，厂用工作变压器和并列运行的变压器。10000KVA级以上厂用备用变压器和单独运行的变压器以及2000KVA级以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。对高压侧电压为330KV及以上的变压器，可装设双重差动保护。对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，变压器应装设纵联差动保护，当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW及以下的发电机，可只装设发电机变压器组共用的纵联差动保护。对于200MW及以上的汽轮发电机，为提高快速性，在机端还宜设置符合电流速断保护，