热电二期2600mw机组电气部分初步设计

PAGE61×××交通大学毕业设计（论文）中文题目：×××热电二期2*600MW机组电气部分初步设计学院：×××交通大学远程与继续教育学院专业：电气工程及其自动化姓名：×××学号：××××××××指导教师：××××年4月30日远程与继续教育学院

×××交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级2010春季层次专升本专业电气工程自动化姓名×××题目×××热电二期2*600MW电气部分设计指导教师评阅意见成绩评定：指导教师：年月日评阅教师意见评阅教师：年月日答辩小组意见答辩小组负责人：年月日

×××交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给：10春级本科电气工程专业学生×××设计（论文）题目：×××热电二期2*600MW电气部分设计一、设计（论述）内容：二、基本要求：三、重点研究的问题：四、主要技术指标：五、其他要说明的问题下达任务日期：年月日要求完成日期：年月日答辩日期：年月日指导教师：

开题报告题目：×××热电二期2*600MW电气部分设计报告人：×××××××年3月8日一、文献综述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。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。二、选题的目的和意义我国电力工业今后发展的目标是：优化发展火电，规划300MW、600MW火力发电机组为主干。此次设计的是2x600MW，符合电力工业主干机组的规划前景，对于实现社会主义现代化的需要，满足工农生产和人民生活用电不断增长的需要有着迫切的现实意义。三、研究方案：电气主接线方案的确定、变电站站用电接线设计、主变压器的选择、短路电流的计算和主要电气设备的选择、变电站防雷设计、电气平面布置及配电装置设计、绘制图纸。四、进度计划：××××-2-1~××××-3-30 完成论文初稿及中期检查准备××××-3-31~××××-5-2 论文修改并完成论文五、指导教师意见：指导教师：年月日

中期报告题目：×××热电二期2*600MW电气部分设计报告人：×××一、总体设计电气主接线设计的原则：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、经济调度和调度灵活的要求。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。根据本次设计的设计依据，二台600MW国产亚临界燃煤水冷发电机组，接入500kV系统。二、框架（框图）TOC\o"1-2"\h\z\u1引言2电气主接线2.1概述2.2主接线的设计原则2.3发电机参数2.4主变压器的选择2.5厂用电接线3短路电流的计算3.1短路计算等值电路与元件电抗3.2短路电流计算4导体与电气设备选择4.1选择电气一次设备遵循的条件4.2断路器与隔离开关的选择4.2电流互感器选择4.3电压互感器的选择4.4避雷器的选择4.5导体的选择5 电气平面布置与配电装置设置5.1配电装置的基本要求和设计原则5.2配电装置的类型5.3屋外配电装置的布置原则6总结三、进展情况根据计划，查阅资料，按时完成毕业论文。四、指导教师意见

结题验收一、完成日期二、完成质量三、存在问题四、结论指导教师：年月日

中文摘要近年来，一些地区已先后出现了电力紧缺的情况，这严重影响了地区经济的发展和人民的日常生活。面对此种情况，国家积极调整电力政策，先后新建和扩建了一大批电厂，这有效的缓解了经济发达地区电力供应紧缺的局面。目前国外电力技术的先进水平主要表现在超高压、大系统、大机组、大电厂、高度自动化以及核电技术和直流输电技术。我国电力工业今后发展的目标是：优化发展火电，规划300MW、600MW火力发电机组为主干。此次设计的是2x600MW，符合电力工业主干机组的规划前景，对于实现社会主义现代化的需要，满足工农生产和人民生活用电不断增长的需要有着迫切的现实意义。本次设计的主要内容有：电气主接线方案的确定、变电站站用电接线设计、主变压器的选择、短路电流的计算和主要电气设备的选择、变电站防雷设计、电气平面布置及配电装置设计、绘制图纸。关键词：电气、接线

英文摘要AbstractInrecentyears,someareashaveemergedelectricityshortages,whichseriouslyaffectedthelocaleconomicdevelopmentandpeople'sdailylife.Tofacethiskindofsituation,thestateactivelyadjuststhepowerpolicytobuiltandextendalargenumberofpowerplants.Thiseffectivelyrelievestheeconomicdevelopedareainthepowersupplyshortages.Atpresent,advancedleveloftheforeignpowertechnologyismainlymanifestedinthesuperhighpressure,largesystem,bigunit,bigpowerplant,ahighdegreeofautomation,nuclearpowertechnologyandDCtransmissiontechnology.ThegoalofChina'spowerindustryinthefuturedevelopmentistooptimizethermalpowerdevelopmentandtoplan300MW,600MWthermalpowergeneratingunitsforthetrunk.Thisdesignisthe2x600MW,meetingtheprospectsofthemainunitofthepowerindustry.Itsimmediatesignificanceisthatitmeetstheneedofsocialistmodernization,theproductionofindustryandagricultureandtheelectricgrowingofpeople'slife. Thedesignofthemaincontentsarethemainelectricalconnectionscheme,standingelectricitysubstationwiringdesign,theselectionofmaintransformer,thecalculationoftheshort-circuitcurrent,theselectionofthemainelectricalequipment,substationlightningprotectiondesign,layoutandelectricaldistributionequipmentdesignanddrawingdrawings.Keywords：electricwiring

目录1引言14TOC\o"1-2"\h\z\u2电气主接线152.1概述152.2主接线的设计原则152.2.1主接线的选择152.3发电机参数192.4主变压器的选择192.5厂用电接线202.5.1发电厂厂用电概述202.5.2厂用电负荷分类212.5.3对厂用电接线的要求212.5.4厂用电接线的设计原则222.5.5厂用电的电压等级222.5.6厂用电源及其引线232.5.7常用变压器容量的选择242.5.8脱硫变压器容量的选择253短路电流的计算273.1短路计算等值电路与元件电抗273.2短路电流计算284导体与电气设备选择454.1选择电气一次设备遵循的条件454.1.1按正常工作条件选择454.1.2按短路条件进行校验464.2断路器与隔离开关的选择484.3电流互感器选择514.4电压互感器的选择534.5避雷器的选择544.6导体的选择545 电气平面布置与配电装置设置565.1配电装置的基本要求和设计原则565.1.1配电装置的基本要求565.1.2配电装置的设计原则565.2配电装置的类型575.3屋外配电装置的布置原则576总结60参考文献61

×××热电二期2*600MW电气部分设计1引言近年来，一些地区已先后出现了电力紧缺的情况，这严重影响了地区经济的发展和人民的日常生活。面对此种情况，国家积极调整电力政策，先后新建和扩建了一大批电厂，这有效的缓解了经济发达地区电力供应紧缺的局面。目前国外电力技术的先进水平主要表现在超高压、大系统、大机组、大电厂、高度自动化以及核电技术和直流输电技术。我国电力工业今后发展的目标是：优化发展火电，规划300MW、600MW火力发电机组为主干。此次设计的是2x600MW，符合电力工业主干机组的规划前景，对于实现社会主义现代化的需要，满足工农生产和人民生活用电不断增长的需要有着迫切的现实意义。本次课程设计的题目是《×××热电二期2*600MW电气部分初步设计》。本次设计的主要内容有：电气主接线方案的确定、变电站站用电接线设计、主变压器的选择、短路电流的计算和主要电气设备的选择、变电站防雷设计、电气平面布置及配电装置设计、绘制图纸。

2电气主接线2.1概述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。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。发电厂的电气主接线是保证电力网安全可靠、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。2.2主接线的设计原则电气主接线设计的原则：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、经济调度和调度灵活的要求。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。根据本次设计的设计依据，二台600MW国产亚临界燃煤水冷发电机组，接入500kV系统。2.2.1主接线的选择(1)方案一单母线分段图2-1单母线分段接线图采用单母线分段。当母线的中间装设一个断路器后，即把母线分为两段，这样对重要的用户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电。由于单母线分段接线保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出现供电，大大增加了出现数目，使整个系统可靠性受到了限制，所以，在重要负荷的出现回路较多、供电量较大时，一般不予采用。这种接线广泛应用于中、小容量大电厂和变电站的6~10kV接线中。(2)方案二双母线接线图2-2双母线接线图双母线接线有两组母线，并可以互为备用。每一电源和出线回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可以分别与母线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。有两组母线后，使运行的可靠性和灵活性大为提高。双母线接线有如下特点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行。调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。扩建方便，向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。(3)方案三二分之三接线图2-3二分之三接线图二分之三接线又叫一台版断路器接线，通常用在300kv~500kv配电装置中，配电装置在系统中具有重要地位。运行时它的可靠性高，其主要特点是，任一母线故障或检修，均不停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至于在两组母线同时故障的极端情况下，功率仍能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不对称串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便、操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备使用。交叉接线比非交叉接线更具有更高的运行可靠性，减少特殊运行方式下事故扩大。二分之三接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线或回路断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且，调度和扩建也很方便。所以在超高压电网中得到了广泛的应用，在500kV的升压变电站和降压变电站中，一般都采用这种接线。(4)各方案技术经济比较表2-1主接线技术比较方案一方案二方案三经济性高低较高灵活性低较高高可靠性低较高高综合比较母线段数多，操作复杂母线段数少，但有母联断路器，操作复杂母线段数少，运行灵活从上面的比较看，方案三具有可靠性高，接线简单清晰，运行管理方便、操作简单的特点，所以选择方案三。其接线图如图2-3所示。2.3发电机参数发电机单机容量为：600MW。表2-2发电机600MW机组参数发电机型号视在功率有功功率额定电压额定电流功率因数次暂态电抗冷却方式QFSN-600-2667MVA600MW20kv19245A0.8520.3%氢冷2.4主变压器的选择容量为600MW机组单元连接的主变压器和500kV电力系统中的主变压器的容量综合考虑运输和制造条件，技术经济比较，可采用单相组成三相变压器。主变压器的容量：S=600/0.85×(1－8%)×1.1=714.35MVA主变压器采用3台单相变压器，其型号和参数如表2-3所示表2-3600MW机组主变压器参数型号额定容量（kVA）额定电压（kV）空载损耗（kW）负载损耗（kW）阻抗电压（%）空载电流（%）高压低压SFP1-240000/5003×240000500±2×2.5%15.75165680140.32.5厂用电接线发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量电动机拖动的设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和输煤、除灰及水处理的正常运行，这些电动机以及全厂的运行、操作、实验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷。总的耗电量统称厂用电。2.5.1发电厂厂用电概述发电厂中为了保证主要设备正常运行设置了许多辅助机械设备，它们大都是由电动机拖动的。数量多，容量大小不等，这些电动机以及运行、操作、试验、修配、照明等用电设备的总耗电量，统称为厂用电或自用电。厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。一般凝汽式火电厂厂用电率为5%~8%，热电厂为8%~10%，水电厂为0.3%~2%。2.5.2厂用电负荷分类厂用电负荷，根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，按其重要性可分为四类：(1)I类厂用负荷。(2)II类厂用负荷。(3)Ⅲ类厂用负荷。(4)事故保安负荷。 (5)不间断供电负荷。2.5.3对厂用电接线的要求厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟的新技术和新设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全、经济地运行。厂用电接线应满足下述要求：(1)各机组的厂用电系统应是独立的。(2)全厂性公用负荷应分散接人不同机组的厂用母线或公用负荷母线。(3)充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使调换操作简便，启动(备用)电源能在短时内投入。(4)充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。(5)200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。2.5.4厂用电接线的设计原则厂用电接线的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：①厂用电接线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；②接线应能灵活的适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；③厂用电源对应的供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电，这样，当厂用电系统发生故障时，只能影响一台发电机组的运行，缩小故障范围，接线也简单；④设计时还应注意其经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使厂用电具有可行性和先进性；⑤在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。2.5.5厂用电的电压等级厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过技术经济综合比较后确定的。各种厂用机械的电动机容量差别很大，从几瓦到几千千瓦，而电动机的容量与其额定电压有关。厂用电压等级一般分为高压和低压两级。低压级为0.4kV(380/220V)，高压级可在3、6、10kV中选用一种。大容量机组(如600MW)则可选用两级高压。(1)高压采用3kV。发电机容量在60MW及以下，发电机电压为10.5kV时，100kW以上的电动机用3kV，100kW以下的电动机用380V。(2)高压采用6kV。发电机容量在100~300MW时，200kW以上的电动机用6kV，200kW以下的电动机用380V。(3)高压采用3kV和10kV两级。发电机容量为300MW以上，如600MW时，200kW以下的电动机用380V，200~1800kW的电动机用3kV，超过1800kW电动机用10kV。在本设计中，为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂用电电压等级不宜过多。所以低压采用400V，高压厂用电压采用6kV。2.5.6厂用电源及其引线发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中，都以启动电源兼作备用电源。1、工作电源发电厂或变电站的厂用工作电源，是保证正常运行的基本电源。通常，工作电源应不少于两个。所以，本设计中的厂用电工作电源从每台发电机的出口引出2、备用电源和启动电源厂用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。在本设计中备用电源则从220kV系统设专用变压器引接本设计每台机组设一台分裂绕组高压厂用电变压器，引自发电机出口。不装设断路器和隔离开关，厂用电压等级为6kV。接线方式如图2-4图2-4厂用点接线方式2.5.7厂用变压器容量的选择根据所给的厂用负荷所选择的600MW厂用高压电压器为分裂绕组变压器，其型号和参数如表2-4所示。表2-4600MW机组的厂用高压变压器参数表型号额定容量（MVA）额定电压（kV）连接组号阻抗电压（%）高压低压SFF7-63/3563/35-3520±2×2.5%6.3-6.3D,d0-d020高压备用变压器的容量和它的厂用变压器的容量相同，其型号和参数如表2-5所示。

表2-5600MW机组的厂用高压备用变压器参数型号额定容量（MVA）额定电压（kVA）连接组号阻抗电压（%）高压低压SFFZ-63000/3500063/2×35230±8×1.25%6.3-6.3Yn,d11-d1124图2-5起备变接线方式2.5.8脱硫变压器容量的选择根据负荷的计算选择的变压器容量型号和参数如表2-6所示表2-6脱硫变压器的参数型号额定容量（kVA）额定电压（kV）阻抗电压（%）连接组号高压低压SFP3-20000／202000020±2×2.5%6.310.5YN,d11-d11

3短路电流的计算3.1短路计算等值电路与元件电抗发电机的次暂态电抗Xd"=20.3%主变压器的阻抗为14%厂用用变压器的阻抗为20%厂用脱硫变压器的阻抗为10.5%选取统一的基准电功率和基准电压=100MVA，kV500KV系统正序阻抗短路电流等值电路图如下图：图3-1短路点的选取发电机标幺值计算：主变压器标幺值计算：厂用变压器标幺值计算：脱硫变：3.2短路电流计算(1)点发生短路

其等值电路图如3-2图3-2点短路等值电路各电源供给的短路电流标幺值如下（查计算曲线）：发电机5，6：系统：各个电源对短路点D1的短路电流周期分量的标幺值如下表2-1表2-1各个电源对短路点D1的短路电流周期分量的标幺值电源0s0.1s0.2s2s4sG53.2852.7552.6922.8202.891G63.2852.7552.6922.8202.891500KV系统222.22222.22222.22222.22222.22各电源短路电流周期分量有效值如下：发电机5，6：kA系统======kA各秒电流总计：=22.54916+24.44=29.54kA=22.13788+24.44=28.716kA=22.088992+24.44=28.618kA=22.18832+24.44=28.817kA=22.243416+24.44=28.927kA各个电源对短路点D1的短路电流周期分量的有效值如下表2-2表2-2各个电源对短路点D1的短路电流周期分量的有效值电源短路电流（kA）0s0.1s0.2s2s4sG52.549162.137882.0889922.188322.243416G62.549162.137882.0889922.188322.18832500KV系统24.4424.4424.4424.4424.44总计（kA）29.5428.71628.61828.81728.927冲击电流：kA⑵点发生短路其等效电路图如图3-3图3-3点短路等值电路0.0482利用化简得：=294.410.0260.276计算电抗如下:各电源供给的短路电流标幺值如下（查计算曲线）：发电机5：5.5265.1843.8563.3783.234发电机6：0.5360.5380.5510.5560.556系统：==38.46各个电源对短路点D2的短路电流周期分量的标幺值如下表2-3表2-3各个电源对短路点D2的短路电流周期分量的标幺值电源0s0.1s0.2s2s4sG55.5265.1843.8563.3783.234G60.5360.5380.5510.5560.556500kV系统38.4638.4638.4638.4638.46各电流短路电流周期分量有效值如下：发电机5：18.52kA==102.34kA96kA71.413kA62.561kA59.894kA发电机6：18.52kA==9.927kA10kA10.2kA10.3kA10.3kA系统：====kA各秒电流总计102.34+9.927+100.93=213.197kA=96+10+100.93=206.93kA=71.413+10.2+100.93=182.546kA=62.561+10.3+100.93=173.791kA=59.894+10.3+100.93=123.791kA各个电源对短路点D2的短路电流周期分量的有效值如下表2-4表2-4各个电源对短路点D2的短路电流周期分量的有效值电源短路电流（kA）0s0.1s0.2s2s4sG5102.349671.41362.51659.894G69.9271010.210.310.3500kV系统100.93100.93100.93100.93100.93总计（kA）213.197206.93182.546173.791123.791冲击电流kA⑶点发生短路其等效电路图如图3-4

图3-4点短路的等值电路0.0482利用化简得：0.5520.816再次利用化简得：各电源供给的短路电流标幺值如下（查计算曲线）发电机5：1.2541.1991.2171.5071.513发电机6：0.15系统：1.645各个电源对短路点D3流周期分量的标幺值如下表2-5表2-5各个电源对短路点D3流周期分量的标幺值电源0s0.1s0.2s2s4sG51.2541.1991.2171.5071.513G60.150.150.150.150.15500kV系统1.6451.6451.6451.6451.645各电流短路电流周期分量有效值如下：发电机5：kA81.12kA77.56kA78.73kA97.49kA197.88kA发电机6：64.69kA====9.7kA系统：====kA各秒电流总计：81.12+9.7+15.08=105.9kA=77.56+9.7+15.08=102.34kA=78.73+9.7+15.08=103.51kA=97.49+9.7+15.08=122.27kA=197.88+9.7+15.08=222.66kA各个电源对短路点D3短路电流周期分量的有效值如下表2-6表2-6各个电源对短路点D3短路电流周期分量的有效值电源短路电流（kA）0s0.1s0.2s2s4sG581.1277.5678.7397.49197.88G69.79.79.79.79.7500kV系统15.0815.0815.0815.0815.08总计（kA）105.9102.34103.51122.27222.66冲击电流kA点发生短路

图3-5点短路等值电路0.0482利用化简得：0.7231.07再次利用化简得：②各电源供给的短路电流标幺值如下（查计算曲线）：发电机5：1.0090.981.0021.1521.152发电机6：0.12系统：1.258各个电源对短路点D4短路电流周期分量的标幺值如下表2-7表2-7各个电源对短路点D4短路电流周期分量的标幺值电源0s0.1s0.2s2s4sG51.0090.981.0021.1521.152G60.120.120.120.120.12500kV系统12581.2581.2581.2581.258各电流短路电流周期分量有效值如下：发电机5：kA65.27kA63.4kA64.82kA74.52kA74.52kA发电机6：64.69kA====7.8kA系统：====kA各秒电流总计65.27+7.8+11.53=84.6kA=63.4+7.8+15.08=82.73kA=64.82+7.8+11.53=84.15kA=74.52+7.8+15.08=93.85kA=74.52+7.8+11.53=93.8kA各个电源对短路点D4短路电流周期分量的有效值如下表2-8表2-8各个电源对短路点D4短路电流周期分量的有效值电源短路电流（kA）0s0.1s0.2s2s4sG565.2763.464.8274.5274.52G67.87.87.87.87.8500kV系统11.5311.5311.5311.5311.53总计（kA）84.682.7384.1593.8593.85冲击电流kA

4导体与电气设备选择4.1选择电气一次设备遵循的条件电气设备的选择是变电所电气设计的主要内容之一，正确的选择电气设备的目的是为了使导体和电器无论在正常情况或故障情况下，均能安全、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，积极而稳妥的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择的一般要求是：⑴满足工作要求。应满足正常运行、检修以及短路过电压情况下的工作要求。⑵适应环境条件。阴干当地的环境条件进行校验。⑶先进合理。应力求技术先进和经济合理。⑷整体协调。应与整个工程的建设标准协调一致。⑸适应发展。应适当考虑发展，留有一定的裕量。⑹电气设备能安全、可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，斌干短路条件来校验其动稳定和热稳定。4.1.1按正常工作条件选择选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。

各种高压设备的一般技术条件如下表：序号12367电器名称断路器隔离开关组合电气PTCT额定电压kV√√√√√额定电流A√√√√√额定容量kVA机械荷载N√√√√√额定开断电流A√热稳定√√√√动稳定√√√√绝缘√√√√√4.1.2按短路条件进行校验电气设备按短路故障情况进行校验，就是要按最大可能的短路故障（通常为三相短路故障）时的动、热稳定度进行校验。但有熔断器和有熔断器保护的电器和导体（如电压互感器等），以及架空线路，一般不必考虑动稳定度、热稳定度的校验，对电缆，也不必进行动稳定度的校验。在电力系统中尽管各种电气设备的作用不一样，但选择的要求和条件有诸多是相同的。为保证设备安全、可靠的运行，各种设备均按正常工作的条件下的额定电压和额定电流选择，并按短路故障条件校验其动稳定度和热稳定度。1、热稳定校验校验电气设备的热稳定性，就是校验设备的载流部分在短路电流的作用下，其金属导电部分的温度不应超过最高允许值。如果满足这一条件，则选出的电气设备符合热稳定的要求。作热稳定校验时，已通过电气设备的三项短路电流为依据，工程计算中常用下式校验所选的电气设备是否满足热稳定的要求，即：式中，——三相短路电流周期分量的稳定值（kV）；——等值时间（亦称假想时间s），可由图4-1查得；——制造厂规定的在ts内电器的热稳定电流（kV）；t为与Ith相对应的时间（s）。短路计算时间。校验短路热稳定的短路计算时间应为继电保护动作时间top和断路器全开断时间toc之和，即：式中，——保护动作时间，主要有主保护动作时间和后备保护动作时间，当为主保护动作时间时一般取0.05s；当为后备保护时间时一般取2.5s；——断路器全开断时间（包括固有分闸时间和燃弧时间）。如果缺乏断路器分闸时间数据，对快速及中速动作的断路器，取toc=0.1-0.5s,对低速动作的断路器，取toc=0.2s。校验导体和110kV以下电缆的短路热稳定性时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加上相应地断路器的全分闸时间.如主保护有死区时，则应采用能对该死区起作用的后备保护的动作时间，并采用相应处的短路电流值。校验电器和110kV以上冲油电缆的短路电流计算时间，一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。2、动稳定校验当电气设备中有短路电流通过时，将产生很大的电动力，可能对电气设备产生严重的破坏作用。因此，各制造厂所生产的电器，都用最大允许的电流的幅值imax或最大有效值Imax表示其电动力稳定的程度，它表明电器通过上述电流时，不至因电动力的作用而损害。满足动态稳定的条件为ish≤imax或Ish≤Imax式中ish及Ish——三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。4.2断路器与隔离开关的选择电器要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。⑴主变高压侧500kV侧断路器的计算与选择：=1\*GB3①参数选择：断路器长期持续工作最大电流：选择SF6断路器的型号为：SFMT—500，型号参数如表4-1。表4-1SF6断路器参数表型号额定工作电压kV最高工作电压kV额定频率Hz额定电流A额定开断电流kA额定闭合电流kA3s热稳定电流kA额定动稳定电流kASFMT-5005005255031504012540125=2\*GB3②校验：热稳定校验：短路电流引起的热效应（取四秒时的热效应）3337.86满足要求。动稳定的校验见表4-2所示。表4-2断路器的校验表计算数据SFMT-500型断路器UN500kVUN500kVImax872.95AIN3150AI”29.54kAINbr40kAish77.285kAINCL125kAQk3337.86(kA)2sIt2.t4800(kA)2sish77.285kAies100kA由上表可见各项条件均能满足要求，故所选择的断路器合格。⑵500KV侧隔离开关的选择=1\*GB3①500kV联络隔离开关的选择.隔离开关长期持续工作最大电流：由于在此安装的隔离开关与硬母线连接，故选用双柱式水平伸缩式的GW11式系列的隔离开关，型号为GW11—500DW（带接地刀闸）。型号参数如下表4-3所示。表4-3GW11-500DW型隔离开关参数型号额定电压kV最高电压kV额定电流A动稳定电流峰值kA3s热稳定电流kAGW11-500DW500525315010040热稳定校验：短路电流引起的热效应（取四秒时的热效应）3337.86表4-4隔离开关校验表计算数据GW11-500DWUN500kVUN500kVImax8279.5AIN3150AQk2972.17(kA)2SI2t.t402×3=4800(kA)2.sish74.213kAies100kA由上表可见，所选隔离开关GW11—500DW合格。=2\*GB3②500KV进出线隔离开关的选择隔离开关长期持续工作最大电流Imax：选择的型号为ZH2-500DW型号组合是隔离开关参数如下表

表4-5ZH2-500DW型组合式隔离开关参数型号额定电压kV最高电压kV额定电流A动稳定电流峰值kA3s热稳定电流kAGW10-500DW500550315012040热稳定校验：短路电流引起的热效应（取四秒时的热效应）3337.86表4-6组合式隔离开关校验表计算数据ZH2-500DWUN500kVUN500kVImax8279.5AIN3150AQk2972.17(kA)2SI2t.t402×3=4800(kA)2.sish74.213kAies100kA由上表可见，所选组合式隔离开关ZH2—500DW合格。4.3电流互感器选择（1）主变高压侧和出线电流互感器选择.最大持续工作电流为：电流互感器的型号为LR—500型，详细参数见表4-7。表4-7LR-500型电流互感器参数型号额定电流比A额定电压kV准确级LR-5002×1500/15000.2，0.2S，TPY，5P20（2）发电机出口及中性点处电流互感器选择最大持续工作电流为：所选择的电流互感器的型号为LRZB－20－5P，详细参数见表4-8。表4-8LRZB－20－5P型电流互感器参数型号额定电流比A额定电压kV准确级次LRZB－20－5P25000/520TPYTPY0.2s，0.2（3）厂用变高压侧电流互感器选择最大持续工作电流为：所选择的电流互感器的型号为LRD－20，详细参数见表4-9。表4-9LRD－20型电流互感器参数型号额定电流比A额定电压kV准确级次LRD－202500/520TPYTPY5P20，0.2（4）脱硫变电流互感器选择最大持续工作电流为：所选择的电流互感器的型号为LMZB3—20，详细参数见表4-10。表4-10LMZB3-20型电流互感器参数型号额定电流比A额定电压kV准确级次LBF1-201000/5205P205P200.2，5P204.4电压互感器的选择⑴500kV母线、出线电压互感器的选择：电压互感器的型号：TYQUOTE错误！未找到引用源。500/QUOTE错误！未找到引用源。-0.005H，参见表4-11。表4-11TYQUOTE错误！未找到引用源。500/QUOTE错误！未找到引用源。-0.005H型电压互感器参数额定电压比二级负荷VA额定电压(kV)基本冲击电压水平(kV)初级绕组二级绕组剩余电压绕组0.2级0.5级1级3级500/0.1/0.12005001550⑵发电机出口处型号选择JDZL－20。表4-12JDZL－20参数表额定电压比剩余电压负荷极限负荷VA额定容量（VA）初级绕组次级绕组辅助绕组准确级额定输出0.2级0.5级1级20/0.1/0.1/6P100VA400301004.5避雷器的选择⑴500kV侧本次设计500kV侧采用的避雷器都选用金属氧化锌避雷器，其主要特点为：残压低，通流容量大，无续流，性能稳定，动作迅速的特点。型号选择Y10W5－420/950，其额定电压有效值为420kV，系统额定电压有效值为500kV。⑵发电机出口20kV母线侧本设计发电机出口处避雷器仍选择氧化锌避雷器，型号选择是Y10W5－20/42，其额定电压有效值为20kV，系统额定电压有效值为500kV。⑶出线上避雷器的选择出线上的避雷器仍选择氧化锌避雷器，型号选择是Y10W1-444/1106，其额定电压有效值为444kV，系统额定电压有效值为500kV。4.6导体的选择⑴发电机与主变之间的连接采用全连式分相封闭母线，其参数如表4-13所示。表4-13分相封闭母线参数额定电压额定电流冷却方式相间距外壳/导线直径24kV25000A自冷式1800m1400/850mm⑵高厂变/励磁变高压侧分支分相封闭母线，其参数如表4-14所示。

表4-14分相封闭母线参数额定电压额定电流冷却方式相间距外壳/导线直径24kV25000A自冷式1000m700/200mm(3)500kV母线①导体截面选择:主母线导体截面按回路持续工作电流和经济电流密度选择：修正系数K=0.81所以选择导体最小长期允许的载流量为选择导体型号为LDRE-Φ250/525，参数见表4-15。表4-15LDRE-Φ250/525参数导体截面(mm2)导体载流量（A）导体直径（mm）额定电压（kV）75396382250500②导体截面的校验：热稳定校验：铝镁合金在70度时C值为87。3337.86所以由热稳定决定的导体最小截面为：因为选择的导线截面为7539，大于6194，故选择的导线型号满足热稳定条件。5电气平面布置与配电装置设置5.1配电装置的基本要求和设计原则5.1.1配电装置的基本要求配电装置是根据电气主接线的连接方式，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的总体装置。其作用是在正常运行情况下，用来接收和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。所以，配电装置应满足下述基本要求。(1)保证运行可靠(2)便于操作、巡视和检修(3)保证工作人员的安全(4)力求提高经济性(5)具有扩建的可能5.1.2配电装置的设计原则配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统、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，是配电装置设计不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠和维护方便。发电厂和变电站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，通过技术经济比较予以确定。在确定配电装置型式时必须沐足下述要求：节约用地；运行和操作巡视方便；便于检修和安装；节约材料，降低造价。5.2配电装置的类型配电装置按电气设备装设地点的不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。屋内配电装置的特点：=1\*GB3①由于允许安全净距小河可以使用分层布置而使占地面积较小；=2\*GB3②维修、巡视和操作在室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响；=3\*GB3③外界污秽空气对电气设备影响较小，可以减少维护工作量；=4\*GB3④房屋建筑投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内型设备。屋外配电装置的特点：=1\*GB3①土建工作量和费用较小，建设周期短；=2\*GB3②与屋内配电装置相比，扩建比较方便；=3\*GB3③相邻设备之间距离较大，便于带电作业；=4\*GB3④与屋内配电装置相比，占地面积大；=5\*GB3⑤受外界环境影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；=6\*GB3⑥不良气候对设备维修和操作有影响。根据设计的实际条件和配电装置的特点本次500kV变电站设计采用配电装置的类型为屋外配电装置。5.3屋外配电装置的布置原则(1)母线及构架屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢芯铝绞线，软管母线和分裂导线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。软导线可选用较大的档距，但一般不超过三个间隔宽度，档距越大，导线弧垂越大，因而导线相间及对地距离就要增加，母线及跨越线构架的宽度和高度均需加大。硬母线常用的有矩形和管形。矩形母线用于35kV及以下配电装置，管形则用于110kV及以上的配电装置。管形硬母线一般安装在柱式绝缘子上，母线不会摇摆，相间距离可缩小，与剪刀式隔离开关配合可以节约占地面积。管形母线直径大，表面光滑，可提高电晕起始电压，但易产生微风共振和存在端部效应，对基础不均匀下垂比较敏感，支柱绝缘子抗震能力较差。屋外配电装置的构架，可用型钢或钢筋混凝土制成。钢构架机械强度大，可以按任何负荷和尺寸制造，便于固定设备，抗震能力强，运输方便。钢筋混凝土构架可以节约大量钢材，也可满足各种强度和尺寸的要求，经久耐用，维护简单。钢筋混凝土环形杆可以在工厂成批生产，并可分段制造，运输和安装尚比较方便，但不便于固定设备。以钢筋混凝土环形杆和镀锌钢梁组成的构架，兼有二者的优点，已在我国220kV及以下各种配电装置中广泛采用。(2)电力变压器电力变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在变压器的基础上。变压器基础一般制成双梁形并铺以铁轨，轨距等于变压器的滚轮中心距。为了防止变压器发生事故时，燃油流失使事故扩大，单个油箱油量超过1000㎏以上的变压器，按照防火要求，在设备下面需设置油池或挡油墙，其尺寸应比设备外廓大1m，油池内一般铺设厚度不小于0.25m的卵石层。主变压器与建筑物的距离不应小于1.25m，且距离变压器5m以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油量超过2500㎏以上时，两台变压器之间的防火净距不应小于5~10m，如布置有困难，应设置防火墙。(3)高压断路器按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列、双列和三列布置。断路器的排列方式，必须根据主接线、场地地形条件、总体布置和出线方向等各种因素合理选择。断路器有低式和高式两种布置。低式布置的断路器安装在0.5~1m的混凝土基础上，其优点是检修比较方便，抗震性能好，但低式布置必须设置围栏，因而影响通道的畅通。在中型配电装置中，断路器和互感器多采用高式布置，即把断路器安装在约高2m的混凝土基础上，基础高度应满足：①电气设备支柱绝缘子最低裙边的对地距离为2.5m；②电气设备间的连线对地面距离应符合C值要求。(4)避雷器避雷器也有高式和低式两种布置。110kV及以上的阀型避雷器由于器身细长，多落地安装在0.4m的基础上。磁吹避雷器及35kV阀型避雷器形体矮小，稳定度较好，一般采用高式布置。(5)隔离开关和互感器隔离开关和互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。隔离开关的手动操作机构装设在其靠边的一相基础上。(6)电缆沟屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。(7)道路

6总结紧张而又忙碌的毕业设计即将结束，在这两个多月的时间里我受益匪浅，不但巩固了以前所学的专业知识，而且也学到了许多新知识，为以后的工作打下了坚实的基础。本次设计题目为×××热电二期工程电气部分初步设计。在主接线的选择方面，本次设计500kV主接线采用二分之三接线方式。本次设计中每台机组设一台分裂绕组高压厂用工作变压器和一台脱硫变压器。经短路电流计算后进行了设备选择，值得一提的是在本次的设备选择中，按其原则我选择目前比较先进的六氟化硫罐式断路器，双柱式水平断口和垂直断口的隔离开关，和用于防雷措施的氧化锌避雷器。

参考文献[1]能源部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册(2).×××:水利电力出版社,1990年9月[2]熊信银主编.发电厂电气部分.×××:中国电力出版社,2004年8月[3]孟祥萍、高嬿编.电力系统分析．×××：高等教育出版社,2004年2月[4][6]国家电力公司华东设计院主编.火力发电厂厂用电设计技术规定.×××:中国电力出版社,2002年9月[7]卓乐友主编.电力工程电气设计200例.×××:中国电力出版社,2002年[9]电力工业部电力规划设计院.电力系统设计手册.×××：中国电力出版社，199致谢经过两个多月的忙碌和努力，本次毕业设计已经接近尾声，在设计过程中由于所学知识有限，以及设计经验的匮乏，难免会遇到许多困难的地方，但在指导老师的督促和耐心指导下，以及一起设计同学的相互帮助下，我顺利的完成了本次设计。在这里我首先感谢我的指导老师×××老师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从开始查阅资料到设计方案的确定，从短路电流的计算到设备的选择，从中期检查到后期的详细设计，以及大图的绘制的整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是×××老师仍然细心地纠正我设计中的错误。除了敬佩邢老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也永远是我学习的好榜样，并积极影响我今后的学习和工作其次，衷心感谢和我一起作毕业设计的同学们，在我设计的过程中，与他们的探讨交流使我受益颇多；同时，他们也给了我很多无私的帮助和支持，我在此深表谢意。然后还要感谢大学四年来所有的任课老师对我的悉心栽培，为我们打下电气专业知识的基础；正是因为有了他们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。最后，再次衷心的感谢在这次设计中给予了我帮助的老师们！目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 11.1项目名称与承办单位 11.2研究工作的依据、内容及范围 11.3编制原则 31.4项目概况 31.5技术经济指标 51.6结论 6第二章项目背景及建设必要性 82.1项目背景 82.2建设的必要性 9第三章建设条件 113.1项目区概况 113.2建设地点选择 错误！未定义书签。3.3项目建设条件优劣势分析 错误！未定义书签。第四章市场分析与销售方案 134.1市场分析 134.2营销策略、方案、模式 14第五章建设方案 155.1建设规模和产品方案 155.2建设规划和布局 155.3运输 185.4建设标准 185.5公用工程 205.6工艺技术方案 215.7设备方案 215.8节能减排措施 24第六章环境影响评价 256.1环境影响 256.2环境保护与治理措施 266.3评价与审批 28第七章项目组织与管理 297.1组织机构与职能划分 297.2劳动定员 297.3经营管理措施