1、水電站電氣主系統初步設計及主系統保護配置緒論發電廠是電力系統的重要組成部分，是電能的發源地，它是保證給用戶可靠供電的前提。電氣 主接線是發電廠的首要任務，也是構成電力系統的重要環節。電氣主接線的擬定直接關系著全廠電 氣設備的選擇，是水電站投資大小的決定因素。在設計過程中，遵照國家現行定力設計規程，方針, 秉著電氣主接線應具有可靠性、靈活性、經濟性的原則，結合設計的實際材料，應用自己所學的知 識進行設計。繼電保護是能夠反映電力系統中電氣設備發生故障或不正常運行狀態，并動作斷路器跳閘或發 出信號，減少故障范圍，提高電氣設備的工作的可靠性。設計中對發電機、變壓器、出線回路進行 了傳統的繼電保護配置，

2、以便在設備運行過程中提高其工作性能。由于我的知識水平有限，在設計過程中還存在很多問題，希望大家給于指出。i ntroductionelectricity power plants are an important component of the system is the cradle of power, it is to ensure a reliable supply of electricity to the user premise. main electrical connection is the primary task of power plants, but also co

3、nstitute an important part of the power system. the formulation of the main electrical wiring factory with a direct bearing on the choice of electrical equipment is to station the size of the determinants of investment. during the design process, in accordance with the order in force in the country

4、design, principles and faith should have the main electrical connection reliability, flexibility, economic principles, combined with the design of the actual materials, the application of their knowledge to design.relay is able to reflect the electrical equipment in power system failure or abnormal

5、operation, and circuit breaker tripping or action signal, failure to reduce the scope of the work of electrical equipment to improve reliability. the design of generators, transformers, loop round to the traditional configuration of the relay in order to run the process equipment to improve its perf

6、ormancesince my knowledge is limited, during the design process, there are still many problems in the hope that we pointed out.目錄摘要51原始資料分析31原始資料31.2對原始資料的分析32電氣主接線設計32.1主接線的設計原則42. 2主接線設計的基本要求42.3發電機側接線方案比較52.3.1擬選接線方案52.4升高壓側接線方案比較82.4.1升高壓側接線方案比較82.4.2各方案經濟比較103主變壓器的選擇113.1主變臺數的確定113.2主變容量的確定113.

7、3主變壓器相數的確定113.4主變壓器繞組與接線組別的確定123.5調壓方式和冷卻方式的確定124短路電流的計算134.1短路電流計算的目的134.2短路電流計算條件134.3短路電流的計算144.3.1計算各元件阻抗表幺值144.3.2短路電流計算145電氣設備選擇255主要電氣設備的選擇255.1.1電氣設備的選擇條件255.1.2各回路最大工作電流的計算255. 2主要電氣設備的選擇265.2.1斷路器的選擇265.2.2隔離開關的選擇295.2.3電流互感器的選擇315.2.4電壓互感器的選擇336主系統保護配置356發電機保護366.2變壓器保護376.3線路保護37結論38參考文獻

8、39附錄1發電機側接線方案比較圖40附錄2升高壓側接線方案比較圖41附錄3主接線圖42附錄4主系統保護配置圖43致謝45根據設計任務書的要求，該設計為誰電站電氣主系統初步設計及主系統保護配置，并繪制有發 電機側接線方案比較圖、升高壓側接線方案比較圖、電氣主接線圖及主系統保護圖各一份。該水電 站發電機側和升高壓側均釆用單母線接線，其中發電機出口電壓為10.5kv,升高壓側為110kv,設 置了兩臺相同的變壓器并列運行。本設計進行了電氣主接線的設計、短路電流計算、主要電氣設備的選擇及校驗，并進行了發電 機、變壓器、線路保護配置。設計是以供配電裝置、電力工程設計規范等為依據，結合自己所學知識，設計的

9、內容符合國 家有關經濟技術政策。關鍵i司：水電站電氣主系統繼電保護abstractbook design task in accordance with the requirements, the design of electrical power plants for whom the preliminary design of the main system and the protection of the main system configuration, and mapping programs have generator-side comparison of wiring o

10、r cable program of high-pressure side comparison chart, the main electrical wiring diagram and the protection of the main system figure each. generator side of the station and both high side or a single bus connection, in which the export voltage generator 10.5kv, or high-pressure side for the 110kv

11、, set up the same two transformers in parallel operation.the design of the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, the main electrical equipment selection and validation, and the generators, transformers, line protection configuration. design is based on npower supply devic

12、e/1 npower engineering design specification" and so on the basis of knowledge combined with their design in line with national policies on economic and technological. keywords: hydropower station main electrical system protection1原始資料分析1.1原始資料 發電札 型號3xsf 1420/4250. 3臺發電機單機容量都為14mw;海拔2700m；發電機出口

13、電壓un=10.5kv; c0s* =0,8;年利用小時數3800；發電機阻抗系數為0.21系統三相短路容量：sc二86.5mva 升高壓側：出線兩回u=110kv；距地區變電所l=80km；線路每公里阻抗為041.2對原始資料的分析 工程情況：通過對原始資料的分析可得:該水電站為中小型水電站，三臺單機容量為14mw的發電 機，最大年利用小時數為3800ho 電力系統情況：該水電站在近期5-10年內不會擴建。 負荷情況：發電機出口側電壓等級為10. 5kv,經過升壓變壓器變為llokv,主要承擔向距水電站 80km的變電所供電，有兩回出線。 環境條件：無具體要求，可按照理想條件設計。2電氣主接

14、線設計電氣主接線是指在發電廠、變電所、電力系統中，為滿足預定的功率傳送和運行等要求而設計 的、表明高壓電氣設備之間相互連接關系的傳送電能的電路。現代電力系統是一個巨大的、嚴密的整體。各類發電廠、變電站分工完成整個電力系統的發電、 變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發電廠、變電站和電力系統本身，同時也影響到工 農業生產和人民日常生活。因此，發電廠、變電站主接線應合理。發電廠電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統相連接，從而完成輸配電任 務。發電廠的主接線是電力系統接線組成中的一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統的安 全、穩定、靈活、經濟運行以及變電所電氣設備的選擇、配

15、電裝置的布置、繼電保護和控制方法的 擬定將會產生直接的影響。2.1主接線的設計原則基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規定、標準為準繩，結 合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便、 盡可能地節省投資，就近取材。力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、 經濟美觀的原則。2. 2主接線設計的基本要求 運行的可靠；斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數目的多少和停電時i'可的長短，以 及能否保證對重要用戶的供電。 具有一定的靈活性；主接線正常運行時可以根據調度的要求靈活的改變運行方式，

16、達到調度的目的，而且在各種事 故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時i'可最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修 時可以保證檢修人員的安全。 操作應盡可能簡單、方便；主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅 不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行 方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電 經濟上合理；主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少, 使其盡地發揮經濟效益 應具有擴建的可能性；由于我國工農業的高速發展，電力負荷增加很快。因此，在

17、選擇主接線時還要考慮到具有擴建 的可能性。發電廠電氣主接線的選擇，主要決定于發電廠在電力系統中的地位、環境、負荷的性質、出線 數冃的多少、電網的結構等。2.3發電機側接線方案比較2.3.1擬選接線方案由于原始資料顯示有三臺單機容量為14mw的發電機，根據電氣主接線的設計要求，擬采用以 下三種接線方式。方案一：單母線接線只有一條母線，且每一支路均有qf,主接線的基本構成：電源一一母線一一出線。接線方案圖如圖21：、10.5kvg1g2g3圖2-1單母線接線圖優點：1）接線簡單清晰；2）運行維護方便；3）設備少投資少；4）斷路器與隔離開關間易實現可靠的防誤閉鎖，5）操作安全、方便，母線故障的兒率低

18、；6）易擴建和采用成套式配電裝置。缺點：1）發電機電壓配電裝置元件多，增加檢修工作量;2）母線或與其所連得隔離開關故障檢修時，需全廠停電，可靠性稍差。適用范圍:1）小型骨干水電站4臺以下或非骨干水電站發電機電壓母線的接線；2）llokv出線（含聯絡線）回路才2回。方案二：擴大單元接線多臺發電機一一變壓器一一出線，接線圖如圖2-2：優點：1）接線簡單清晰，運行維護方便；2）減少主變壓器高壓側出線，簡化高壓側接線布置，整個電氣設備投資較省。11okv 1g1g2g3圖2-2擴大單元接線圖缺點：1）二臺（或二臺以上）機組接一臺主變壓器，故障影響范圉較大，2）主變壓器故障或檢修時,兩臺發電機容量不能送

19、出，對靠性差。適用范圍：當電站在電網中占重要地位，機組臺數在四臺以上時，可以采用2個或2個以上的擴大單元。 方案三：單母線分段接線qf分段單母線一一用qf將母線分為兩組。接線圖如圖2-3：10.5kvg1g2 g3圖23單母線分段接線圖優點：1）主變數量少，投資省；2）縮小了母線故障和母線檢修時的停電范圍；3）接線簡單明了，運行方便。缺點：1）任一冋路斷路器檢修，該冋路停電；2）不易擴建。適用范圍：1）在電網中占有重要地位的小型電站采用；2）機組較多且有近區負荷的電站采用。2. 3. 2各方案經濟比較1）技術比較從以上優缺點可以看出，在可靠性方面，單母線分段接線較高，但對于所設計的小型水電站，

20、 三種接線均可滿足所需的可靠性，三種接線方式的運行靈活性也都差不多，都能滿足所需的靈活性。 而單母線接線簡單、清晰，便于配置繼電保護，且有利于擴建，選擇設備的可能性最大。所以在技 術方面單母線接線最優。2）經濟比較根據水電站的實際情況，結合各種接線方案的適用范圍，再加上各方案的一次設備配置和二次 保護所需的電氣設備，綜合比較，得出單母線接線最經濟，單母分段接線次之。2.4升高壓側接線方案比較2.4.1升高壓側接線方案比較1、方案一：外橋型接線優點：（1）接線簡單，高壓斷路器數量少，為進出線數減一；（2）臺主變壓器冋路故障或檢修，不影響線路和另一臺主變壓器運行;（3）布置簡單占地小，可發展為單母

21、線分段接線。缺點：（1）線路投切操作復雜，故障檢修影響其它回路；（2）變壓器斷路器故障檢修該回路停電。t1t2圖2-4外橋型接線圖適用范圍：（1）只有2臺變壓器和2條線路雙線的水電站、變電所35220kv狽i；（2）主變年負荷利用小時數低（經常切換），而線路較短（故障少）或有功率穿越的場合。2、方案二：單母線接線110kvt1t2圖2-5升高壓側單母線接線圖優點：(1) 主變壓器數量少，投資省，電能損失小；接線簡單明了，運行方便;(2) 斷路器與隔離開關間易實現對靠的防誤閉鎖；(3) 便于擴建和采用成套配電裝置；(4) 進出線的正常操作rh斷路器承擔。缺點：(1) 發電機電壓配電裝置元件多，增

22、加檢修工作量；(2) 母線或與其所連得隔離開關故障檢修時，需全廠停電，可靠性較差。 適用范圍：在多回進出線的電廠廣泛采用。3、方案三：變壓器一一線路組接線優點：(1) 接線簡單；(2) 設備少，投資省。缺點：線路故障或檢修時，主變停止運行，反之亦然。適用范圍：單冋出線的電站采用。wl1wl2t1*圖2-6變壓器一一線路組接線2.4.2各方案經濟比較經過以上的優缺點分析，外橋型接線和單母線接線在一臺變壓器檢修時，均不影響線路和另一 臺變壓器的正常運行，且外橋型接線所需斷路器數量最少，但是，單母線的兩臺變壓器可以互為備 用，供電可靠性高。變壓器線路接線雖然接線簡單、設備少，但是在主變故障時，線路停

23、止供電， 反z亦然。用在所設計的水電站中，可靠性得不到保障。所以升高壓側推薦采用單母線接線，外橋 型接線備用。最終確定發電機側和升高壓側均釆用單母線接線，電器主接線圖如圖2-7：ft、> r圖2-7電氣主接線圖3主變壓器的選擇3.1主變臺數的確定水電站一般地處偏僻山區，因而它的布置在一定程度上受地形條件的限制。考慮小型水電站的 特點，它在電網中不占重要地位，一般情況下小型水電站主變一般設一到兩臺。結合該水電站的實 際情況和主接線方式，所以設置兩臺變壓器并列運行，兩臺容量相同。3.2主變容量的確定主變壓器的總容量，應保證在正常情況下，能將水電站全部功率送至用戶。對于一般的兩臺并 運行的變壓

24、器，當一臺故障時，另一臺在應能輸送附加故障臺容量的70%o所選變壓器的容量計算如下：/cos °式中：s所需變壓器總容量，kvapz發電機總有功功率，kwpmin 一發電機電壓母線側最小負荷值，kwcos0發電機額定功率因數，結合原始資料，忽略發電機側母線上的最小負荷，則變壓器的總容量為：嚴14 + 14 + % = 52.5（5）由于采用兩臺容量相同的變壓器，所以所選容量為：s = 5 s 70% = 52.5x0.7 = 36.75（ke4）應選容量為40mva的變壓器。3.3主變壓器相數的確定容量為330mw的發電廠及及以下容量變壓器，和330mw及以下電力系統中，一般都應選用

25、三相 變壓器，因為單相變壓器組相對投資大、占地多、運行損耗大，同時配電裝置結構復雜，也增加了 維修的工作量。在此設計中，選用三繞組變壓器3.4主變壓器繞組與接線組別的確定由于該水電站只有兩個電壓等級，且發電機側和升高壓側均采用單母線接線，所遇選用雙繞組 變壓器。變壓器三相繞組的接線組別必須和系統電壓保持一致，否則不能并列運行。電力系統采用的接 線方式只有星形“y”和三角形兩種。根據原始資料，該水電站10. 5kv側采用三角形接線，110kv 側采用星形“y”接線。3.5調壓方式和冷卻方式的確定為了保證電網各種運行方式下的電壓水平，電力變壓器在高壓側均設有可調分接頭。対于小容 量的水電站一般采用

26、無激磁調壓變壓器。對于中小型變壓器，一般采用自然風或強迫風冷卻，該水電站采用自然風冷卻即可滿足要求。 經過以上分析，所選變壓器的參數如下：型號聯結組電壓組合空載損耗(kw)負載損 耗(kw)空載電流(%)短路阻抗(%)總重(kg)sz10-40000/110yndll高壓：110 + 8x1.25%低壓：6, 10.53l31480.410.565004短路電流的計算4.1短路電流計算的目的在發電廠和變電所電氣設計屮，短路電流計算是其屮的一個重要環節。其計算的目的的主要有 以下幾個方面：1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的 措施，均需進行必要的

27、短路電流計算。2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時又力 求節約資金，這就需要按短路情況進行全面校驗。3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線相間和相對地安全距離。4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算，需以各種短路時的短路電流為依據。5）接地裝置的設計，也需用短路電流。4.2短路電流計算條件 基本假定：1）正常工作時，三項系統對稱運行2）所有電流的電功勢相位角相同3）電力系統中所有電源均在額定負荷下運行4）短路發生在短路電流為最大值的瞬間5）不考慮短路點的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計6）不考慮短路點的電流阻抗和

28、變壓器的勵磁電流7）元件的技術參數均取額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍8）輸電線路的電容略去不計。 一般規定1）驗算導體的電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程設計規劃容量 計算，并考慮電力系統遠景的發展計劃。2）選擇導體和電器用的短路電流，在電器連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影 響和電容補償裝置放電電流影響。3）選擇導體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大地4）導體和電器的動穩定、熱穩定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。4.3短路電流的計算43.1計算各元件阻抗表幺值£取基準丿二100mva,則:發

29、電機電抗標幺值：=o21xl%4/o 礦 12變壓器電抗標幺值：x* 變= x4 = x5 = c(/qo= 0.21線路電抗標幺值：xl* =xzx,= xlxl %” = 0.4x80 x 1 °%10xll0 = 0.264系統電抗標幺值：xzx2% = 10%865"101系統等效電抗圖如圖4-1：xi<圖4-1系統等效電抗圖4.3.2短路電流計算1、當短路發生在發電機出口上dl點時：簡化等效電抗圖如圖4-2：(1)當 xjsl =g1g2g圖4-2發電機出丨i短路簡化等效電抗圖x| 乂 = 1.2x 凹歲= 0.211 5.100s1=l2xj4x = ()

30、21s. 2100x0.8+j2 2“0.210.264 a 1a1二+ 0012 2= 0.3380.21時，查水輪機運算曲線數字表得:1zo = 5.301a 72 = 3.325ix n* z4 = 3.210乜un14/0.8v310.5= 0.962ka"zo =小 zoini = 5.301x0.962 = 5.099曲inz2 = iziin = 3.325x0.962 = 3.197kainz4 = zi"*z4/ni = 3.210x0.962 = 3.088k4(2)同理可得,當 xjs2 = 0.21 時:12 h*zo = 5.301厶2 = 3.3

31、25 12 h* z4 = 3.210】n2= 1.925 kasjvi _ 14x2/0,8屈un 孫0.5/2nzo = /2zoin2 = 5.301x1.925 = 10.204曲/2*'z2 = /2n*z2/yv2 = 3.325x1.925 = 6a01ka；2h z4 = /2 h* zjn2 = 3.210x1 .925 = 6.179ka(3)對于系統側，當xjsc =0.338時sj _ 100乜un a/310.5= 5.449/c4/c"zo = icnz4 = /c"z4 = inci * zc = 5.499x2.959 = 16.27

32、2ati所以dl點短路的短路電流為：/" = /l"zo+/2”zo+/c"zo= 5.099 + 10.204+16.272= 31.575(ka)i '*z2 = /1"z2 + /2”z2 + /c”z()= 3.197 +6.401+ 16.272= 25.871( ka)zmz4 = /1hz4+/2，z4+/c，z4= 3.088 +6.179+ 16.272 = 25.539(ka)dl點沖擊電流及全電流最大有效值的計算:取 k,h二 1.9,則:lsh=y/2kshv=1.414x1.9x31.575=84.829 (ka)dl點

33、短路時，4s熱效應為：1231.57550x25+25.539=412qk = 2771.769(/ca)2、當變圧器低圧側d2發生短路時:等效簡化電抗圖如圖4-3所示：g123亠g圖43= 0.26% “132在圖42中xo、x- x5是三角形接線，經過星一 一三角接線轉換后，等效電抗圖如圖44圖4一4圖屮:x12 = xjsi + x 0 +( xz + x= xj“ = 0.4 xio=x5 + xo +(x5+"噥廣 x5 = o.21 xu = x5 + x8 + n + x%r 8由上式可以看出，x"相當于開路，即可以忽略不計，所以上圖就等效于圖45所示:g1圖

34、4-5變壓器低壓側短路等效電抗圖021"t-0.2642+ 0.101= 0338(1)當xjsi = 0.21吋，查水輪機運算曲線數字表得:a h*zo = 5.301ix %2 = 3325/, 4 = 3.210£uzfl14x3/0.8ja1.二一尸= 2.887/c4a/310.5/1hzo = z1h* zozvi = 5301x2.887 = 15.303xaz1uz2 = / 宀 zzzvi = 3.325x2.887 = 9.598/c4z1mz4 = /宀 zaini = 3.210x2.887 = 9.2667g4(2)對于系統側，當xjsc= 0.3

35、38時sj _ 100屁n a/310.5=5.449 kalcnzo = icnz4 = ic*z4 = inci * zc = 5.499x2.959 = 16.272ati 所以d2點短路的短路電流為：/" = /i "zo+ /c"zo= 15.303+16.272 = 31.575(ka)廠z2 = "z2 + /c”zo= 9.598 + 16.272= 25.87( ka)/，z4 = /1，z4 + /c'，z4= 9.266 + 16.272 = 25.539(ka)d2點沖擊電流及全電流最大有效值的計算:取 ksh=1.9,則

36、:lsh=v2/cshr*=1.414x1.9x31.575=84.829 (ka)d 2點短路時，4s熱效應為：12x431.575? +10x25.871? +25.539?n= 2771.769( ka)3、變壓器高壓側d3點短路時：簡化等效電抗圖如圖4-6所示：x4xjsix9rvwrgg123x5即電流經三臺發電機并聯，兩臺變壓器并聯到短路點，系統電流經兩條線路并連到短路點。化簡結果如圖下圖47g1<0.21+21.2)一 x314x3/0.8-w0-=0.265xjsc 二乙+xc = + 001 =0.2332 2（1）當ajsi = 0.265時，查水輪機運算曲線數字表得

37、:ix n* zo = 4.2/ u*z2 = 3.1ilf* 24 = 3.05"zo = /宀 zoini = 4.2x0.276 = 1.159ka71hz2 = / 宀 zilm = 3.1x0.276 = 0.854朋71hz4 = zaini = 3.05x0.0.276 = 0.84ka(2) 對于系統側，當xjsc=0.233時為 4.292/chzo = /cnz4 = /cuz4 = inci * zc = 4.292x0.525 = 2.252 m所以d3點短路的短路電流為:i' = i*'zo 4- /c " zo= 1.159 +

38、2.252= 3.411(/c4)i ”z2 = /l”z2+ a?"zo= 0.854 + 2.252= 30 6(ka)廠 z4 = /1”z4 + zc”z4= 0.8403+2.252= 3.092(ka)d3點沖擊電流及全電流最大有效值的計算:取ksh二 1.9,貝ij：ish =血心1”= 1.414x1.9x3.411=9.164(ka)d3點短路時，4s熱效應為:qk =/，2+10/，z22+/，z412x43.4112 + 10x3.1062+3.092212x4= 39.222(ka)4出線上d4點短路吋：一條出線回路短路，電流就不經過另一條11!線，相當于另一

39、條出線開路，即三臺發電機發出的 電能匯集到110kv母線上，發出的所有功率全流到短路點，另一條線路無電流流過。其等效電抗圖與d3點計算類似，只是系統折算到短路點的等效電抗不-樣，圖4-8是d4點短 路時的簡化等效電抗圖，x5g123g114x3、08100(0.21 1.2)+xi 23 )=0.265xjsc = x 6 + n = 0.264 + 0.101 = 0.365(1)當xjsi = 0.265時，查水輪機運算曲線數字表得：ix n* zo = 4.2ix n*z2 = 3.1ix n*z4 = 3.0514/0.8v3110= 0.276ka"zo = /宀 zoin

40、i = 4.2x0.276 = 1.159ka/i wz2 = iw*zi1n = 3.1x0.276 = 0.854xl4z1uz4 = / 宀 z4/ni = 3.05x0.0.276 = 0.84aa對于系統側，當xjsc = 0.365時廠zy = = 2.739 (ka)g 0.365sj“un100a/3110= 0.525 kaicnzo = /cnz4 = /c"z4 = inci zc = 2.739x0.525 = 1.437al4所以d4點短路的短路電流為：/" = /i”zo+/c"zo= 1.159 + 1.437 = 2.596( ka

41、 )i ”z2 = /l”z2+ /c”zo= 0.854 + 1.437=2.292(ka)i" z4 = /l”z4+ /c”z4= 0.8403 + 1.437= 2.277(ka)d4點沖擊電流及全電流最大有效值的計算:取 atsh=l9,則:ish = 1.414x1.9x2.596=6.974(ka)d4點短路時,4s熱效應為:/”2+10/”z2? + /“z4212x4x42.5962 + 10x 2.292?+2.277,12= 21.416(ka)三相短路電流計算成果表短路點分支冋路計算電抗額定電流r*ishqkkakakadl點1g0.210. 9625. 09

42、92g-3g0.211.92510. 204s<-0. 3385. 49916. 272合計31. 57584. 8292771. 769d2占八八1g-3g0.212. 88715. 303sc0. 3385. 49916.272合計31.57584. 8292771. 769d3占八八1g-3g0. 2650. 2761. 159sc0. 2330. 5252. 252合計3.4119. 16439. 222d4 點1g-3g0. 2650. 2761. 159sc0. 3650. 5251.437合計2. 2966. 97421.4165電氣設備選擇由于電氣設備的用途及工作條件各異

43、，因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是， 電氣設備在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。電氣設備選擇的一般原則為：(1) 應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發展；(2) 應滿足安裝地點和當地環境條件校核；(3) 應力求技術先進和經濟合理；(4) 同類設備應盡量減少品種；(5) 與整個工程的建設標準協調一致；(6) 選用的新產品均應具有可靠的試驗數據并經正式簽訂合格。5.1主要電氣設備的選擇5.1.1電氣設備的選擇條件盡管各種電氣設備都有自己的特點，有各自的校驗標準，但是電氣設備的選擇都按正常工作條 件進行選擇。(1) 額定電壓規定

44、一般電氣設備允許的堆高工作電壓電壓為電氣設備的1.1-1.15倍，而電氣設備所在電網的 運行電壓波動一般不超過電網額定電壓的1.15倍，因此，在選擇電氣設備時，一般按照電氣設備的 額定電壓s不低于裝置地點的額定電壓uvs的條件選擇，即un 2 uns(2) 額定電流電氣設備的額定電流加是指在額定環境溫度下，電氣設備的長期允許電流。加應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流im av ,即(3) 環境條件電氣設備的選擇與環境條件，如溫度、風速、污穢等級、海拔高度等，都有關系，對于環境條 件超過一般電氣設備的使用條件時，應采取措施。在本設計中無環境條件，故所有選擇的電氣設備均理解為按可

45、承受環境條件進行選擇。5.1.2各回路最大工作電流的計算(1)發電機出口最大工作電流：(2) 變壓器低壓側最大工作電流：ln ax = 1.05zv = 1.05 pn/r=1.05x40000/= 2886.836(a)/ j3scos0/ <310.5x0.8'(3) 變壓器高壓側最大工作電流：im ax = 1.05/v = 1.05 p#廠=1.05x4000(= 275.562( 4)/v3ucos0/73110x0.8v 7(4) 線路上最大工作電流：imax = 1.05/v = 1.053un cos (p3110x0.8 289338(a)5. 2主要電氣設備的

46、選擇521斷路器的選擇斷路器是發電廠及變電所的重要電氣設備。在正常情況下，高壓斷路器用于倒換運行方式，把電 器設備導入電網或退出電網，起控制作用；或當設備或線路發生故障吋，能快速切除故障回路，保障 無故障部分正常運行，起保護作用。短路器的最大特點是能斷開電器中負荷電流和短路電流。選擇斷路器吋應滿足以下基本要求：1）在合閘運行吋應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱 穩定性和動穩定性。2）在跳閘狀態下應具有良好的絕緣性3）應有足夠的斷路能力和盡可能短的分段吋間。4）應有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結構簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便。斷路器的種類可分為

47、油斷路器、壓縮空氣斷路器、sf6斷路器和真空斷路器，鑒于各種斷路器的 特點及供貨情況，在發電機出口擬采用戶內少油斷路器，在變壓器低壓側和線路上均采用sf6斷路器。 發電機出口斷路器的選擇根據發電機回路ln ax > uvs及斷路器安裝在屋內的要求，可選sn-10i1i/2000型少油斷路器。表5-1列出所需斷路器的計算數據和所選斷路器的有關參數：表5-仁計算數據sn-10/2000型斷路器參數uns10kvun10kvini ax1010.393ain2000a廠31.575ka/./vbr43. 3kaish84.829kainci130kaqk2771. 769 (ka)2sl2t

48、43.32 x4=7499.56(ka)2sish84. 829kales130ka1)開斷電流仏br的校驗inbr =43. 3ka/*'=31.575ka滿足條件abr> 即：滿足開斷電流條件。2) 關合電流的校驗inc1=130ka, ish =84. 829ka滿足條件ind > ish ,即：滿足關合電流條件。3) 熱穩定校驗l2t =43.3? x4=7499.56(ka)2s , qk 二2771. 769 (ka)2s 滿足條件i" > qk,即：滿足熱穩定條件。4) 動穩定校驗ics=130ka , ish =84. 829ka滿足條件&g

49、t; ish ,即：滿足動穩定條件。 變壓器低壓回路斷路器的選擇根據變壓器低壓側im ax. uvs及斷路器安裝在屛外的要求，可選sn-10iii/3000型戶內斷路器。 表5-2列出所蠱斷路器的計算數據和所選斷路器的有關參數：表 5-2：計算數據sn-1oi11/3000型斷路器參數uns10kvun10kvim ax2886. 836ain3000ai”31.575kaz'br43. 3kaish84.829kainci130kaqk2771.769 (ka)2sl2t 43.32 x4=7499.56(ka)2sish84. 829kales130ka1)開斷電流仏br的校驗/血

50、二43. 3ka ,廠'二31.575ka滿足條件abr> 即：滿足開斷電流條件。2) 關合電流的校驗inc1 二 130ka, ish =84. 829ka滿足條件ind > ish ,即：滿足關合電流條件。3) 熱穩定校驗it2t =43.3? x4=7499.56(ka)2s ,qk 二2771. 769(ka)2s滿足條件it2t > qk,即：滿足熱穩定條件。4) 動穩定校驗ies=110ka, ish =84. 829ka滿足條件ies > ish ,即:滿足動穩定條件。 變壓器高壓回路斷路器的選擇根據變壓器升高壓側lax . uns及斷路器安裝在屋

51、外的要求，可選ofpt(b)110/1250型sf。斷路 器型sf6斷路器。表5-3列出所需斷路器的計算數據和所選斷路器的有關參數：表 5-3：計算數據ofpt 一110/1250型 sfg 斷路器uns11okvun110kvim ax275. 562ain1250a廠3. 411ka35kaish9. 164kainci80kaqk39.222(ka)2sit't 4936.75 (ka)2sish9.164kales80ka1)開斷電流厶皈的校驗zvbr=35ka,廠二3. 411ka滿足條件/abr> 7n, b|j：滿足開斷電流條件。2) 關合電流的校驗inci =80

52、ka, ish =9. 164ka滿足條件inci > ish,即：滿足關合電流條件。3) 熱穩定校驗it2t =4936. 75 (ka)2s , qk =39. 222 (ka)2s滿足條件i(2t > qk,即：滿足熱穩定條件。4) 動穩定校驗 ics=80ka, ish =9. 164滿足條件ies > ish ,即：滿足動穩定條件。 線路上斷路器的選擇根據變壓器升高壓側hax、uvs及斷路器安裝在屋外的要求，可選ofpt(b)-110/1250型sfe斷路 器型sf6斷路器。表5-4列出所需斷路器的計算數據和所選斷路器的有關參數：表5-4計算數據ofpt(b)110

53、/1250型 sfg 斷路器uns110kvun110kvim ax289. 338ain1250a廠2. 296ka35kaish6. 974kainci80kaqk21.416(ka)2sit't 4936.75 (ka)2sish6. 974kales80ka1）開斷電流厶vbr的校驗abr =35ka,/”=2.296ka滿足條件；abr> 7n, b|j：滿足開斷電流條件。2）關合電流的校驗inci =80ka, ish =6. 974ka滿足條件inci > ish,即：滿足關合電流條件。3）熱穩定校驗it2t =4936. 75 （ka）2s , qk =21. 416（ka）2s滿足條件i（2t > qk,即：滿足熱穩定條件。4）動穩定校驗ics =80ka, ish =6. 697 滿足條件ics > ish,即：滿足動穩定條件。522隔離開關的選擇隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小 電流電路。擇隔離開關時應滿足以