2х600MW發(fā)電廠畢業(yè)論文

1、 . . . 摘 要本畢業(yè)設(shè)計論文是2600MW發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計。全論文除了摘要、畢業(yè)設(shè)計書之外，還詳細(xì)的說明了各種設(shè)備選擇的最基本的要求和原則依據(jù)。 變壓器的選擇包括：發(fā)電廠主變壓器、高壓備用變壓器與高壓廠用變壓器的臺數(shù)、容量、型號等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)以與主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線； 廠用電接線包括：廠用電接線的總要求以與廠用母線接線設(shè)計。短路電流計算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細(xì)的介紹了短路電流計算的目的、假定條件、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計算、網(wǎng)絡(luò)變換、以與各短路點(diǎn)的計算等知識； 高壓電氣

2、設(shè)備的選擇包括母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高壓開關(guān)柜的選擇原則和要求，并對這些設(shè)備進(jìn)行校驗和產(chǎn)品相關(guān)介紹 。而根據(jù)本論文所介紹的高壓配電裝置的設(shè)計原則、要求和500KV的配電裝置，決定此次設(shè)計對本廠采用分相中型布置。繼電保護(hù)和自動裝置的規(guī)劃，包括總則、自動裝置、一般規(guī)定和發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等設(shè)備的保護(hù)， 而發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)則主要針對避雷針和避雷器的設(shè)計。此外，在論文適當(dāng)?shù)奈恢眠€附加了圖紙（主接線、平面圖、防雷保護(hù)等）與表格以方便閱讀、理解和應(yīng)用。關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)，短路計算，設(shè)備選擇，母線，高壓斷路器目 錄摘 要IAabstractII第一部分 說明書1第1章

3、主變壓器的選擇11.1 容量和臺數(shù)的確定11.2 型式和結(jié)構(gòu)的選擇11.2.1 相數(shù)11.2.2 繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)11.2.3 繞組接線組別21.2.4 調(diào)壓方式21.2.5 冷卻方法2第2章 電氣主接線的設(shè)計32.1 主接線設(shè)計的要求和原則32.1.1 主接線設(shè)計的基本要求32.1.2 大機(jī)組超高壓主接線可靠性的特殊要求32.1.3 主接線設(shè)計的原則32.2 原始資料分析42.3 主接線方案的擬定42.3.1 發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線42.3.2500KV電壓母線接線42.4 主接線方案的比較72.5 主接線方案的確定7第3章 廠用電系統(tǒng)設(shè)計83.1 廠用電接線的設(shè)計原則83.2 廠用電壓等級的確

4、定83.3廠用電源的引接方式83.3.1 廠用工作電源的引接83.3.2 備用/啟動電源的引接83.4 廠用電接線形式93.5廠用高壓變壓器的選擇93.5.1 額定電壓的確定93.5.2 臺數(shù)和型式的選擇93.5.3 容量得選擇.103.5.4 電抗的選擇103.6 廠用電系統(tǒng)接線113.6.1 高壓廠用電接線113.6.2 低壓廠用電接線11第4章 短路電流計算124.1 短路電流計算的主要目的124.2 一般規(guī)定124.2.1 計算的假定條件124.2.2 接線方式124.2.3 短路類型124.2.4 短路計算點(diǎn)134.2.5 短路電流計算方法134.3 短路電流計算步驟134.4 計算

5、公式144.4.1 元件參數(shù)計算144.4.2 網(wǎng)絡(luò)變換144.4.3 計算電抗164.4.4 短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計算164.4.5 短路的沖擊電流164.4.6 電流分布系數(shù)與轉(zhuǎn)移電抗16第5章 電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇185.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則185.1.1按正常工作條件選擇185.1.2 按短路狀態(tài)校驗195.2 500kV高壓設(shè)備的選擇195.2.1 高壓斷路器的選擇195.2.2 隔離開關(guān)的選擇205.2.3 電流互感器的選擇215.2.4 電壓互感器的選擇215.2.5 并聯(lián)電抗器的選擇225.3 6KV高壓開關(guān)柜的選擇225.3.1 種類和型式的選擇225.3.2

6、 主開關(guān)的選擇235.3.3 額定電壓和額定電流的選擇235.3.4 防護(hù)等級的選擇235.3.5 開斷和關(guān)合短路電流的選擇235.3.6 短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗245.4 裸導(dǎo)體的選擇245.4.1500KV母線的選擇245.4.2 封閉母線的選擇245.4.3 電暈電壓校驗255.4.4 熱穩(wěn)定校驗25第6章 500KV高壓配電裝置設(shè)計266.1 配電裝置的基本要求266.2 配電裝置設(shè)計的基本步驟266.3 配電裝置的型式選擇266.4 配電裝置的安全凈距266.5 屋外配電裝置的布置原則27第7章 繼電保護(hù)和自動裝置配置287.1 繼電保護(hù)配置287.1.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)287.1.2

7、變壓器保護(hù)297.1.3 并聯(lián)電抗器保護(hù)307.1.4 500kV線路保護(hù)317.1.5 母線和斷路器失靈保護(hù)317.2 自動裝置配置32第8章 防雷保護(hù)設(shè)計338.2 直擊雷的防護(hù)338.2.1 直擊雷防護(hù)措施338.2.2 避雷針裝設(shè)的基本原則338.2.3 避雷針的保護(hù)圍338.3 入浸雷的防護(hù)348.3.1 入浸雷防護(hù)措施348.3.2 避雷器的配置要求348.3.3 避雷器的配置原則348.3.4 避雷器參數(shù)選擇358.4 防雷接地35第二部分 計算書36第9章 變壓器的選擇計算369.1 主變壓器的選擇369.2 廠用高壓變壓器的選擇36第10章 短路電流計算3810.1 短路電流

8、計算接線圖3810.2 參數(shù)計算3810.3500kV母線短路(k1).3910.4 發(fā)電機(jī)出口短路(k2)4010.5 廠用高壓工作變壓器6kV一段短路(k3)4210.6 備用/啟動變壓器6kV一段短路(k4)4410.7 計算結(jié)果列表46第11章 電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇計算4711.1 500kV高壓設(shè)備的選擇4711.1.1 高壓斷路器的選擇4711.1.2 高壓隔離開關(guān)的選擇4711.1.3 電流互感器的選擇4811.1.4 電壓互感器的選擇4811.1.5 并聯(lián)電抗器的選擇4911.2 6kV高壓開關(guān)柜的選擇4911.3 裸導(dǎo)體的選擇5011.3.1 500kV主母線的選擇5011.

9、3.2 發(fā)電機(jī)出口主封閉母線選擇5211.3.3 共箱封閉母線選擇52第12章 防雷保護(hù)設(shè)計5412.1 避雷針的布置圖5412.2 避雷針高度的確定54總 結(jié)56致 57參考文獻(xiàn)58附 錄5959 / 66第一部分 說明書第1章 主變壓器的選擇1.1 容量和臺數(shù)的確定主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。如果變壓器容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出，這在技術(shù)上是不合理的，因為每千瓦的發(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦的變電設(shè)備投資。為此，必須合理地選擇變壓器。對單元接

10、線的變壓器,其容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有的裕度來確定，即(1.1)式中 變壓器的計算容量，kV·A；發(fā)電機(jī)的額定功率，kW；發(fā)電廠的廠用電率，%；發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)。1.2 型式和結(jié)構(gòu)的選擇1.2.1 相數(shù)主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求與運(yùn)輸條件等因素。由于大型變壓器隨著容量的增大，尺寸和重量也增大。所以當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓等級為500kV時， 600MW機(jī)組單元連接的主變壓器綜合考慮運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用單相組成的三相變壓器。采用單相變壓器時,由于備用單相變壓器一次性投資大,利用率不高,故應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)要求

11、、設(shè)備質(zhì)量以與按變壓器故障率引起的停電損失費(fèi)用等因素，確定是否裝設(shè)備用單相變壓器。若確需裝設(shè)，可按地區(qū)（運(yùn)輸條件允許）或同一電廠34組的單相變壓器（容量、變比與阻抗均一樣），合設(shè)一臺備用單相變壓器考慮。1.2.2 繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)電力變壓器按每相的繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式與低壓繞組分裂式等型式。容量為200MW以上大機(jī)組都采用與雙繞組變壓器成單元接線，而不于三繞組變壓器組成單元接線。這是由于機(jī)組容量大，其額定電流與短路電流都很大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，價格昂貴，且對供電可靠性要求較高，所以，一般在發(fā)電機(jī)回路與廠用分支回路均采用分相封閉母

12、線，而封閉母線回路中一般不裝高斷路器和隔離開關(guān)。1.2.3 繞組接線組別變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“d”兩種。而在發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以與限制3次諧波對電源的影響等因素，主變壓器接線組別一般都選用YN，d11常規(guī)接線。全星形接線變壓器用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時，3次諧波無通路，將引起正弦波電壓畸變，并對通信設(shè)備發(fā)生干擾，同時對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。在我國，全星形接線變壓器均為自耦變壓器，電壓變比多為220/110/35、330/220/35、330/110/35、500/2

13、20/110kV，由于500、330、220、110kV均系中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，系統(tǒng)的零序阻抗較小，所以自耦變壓器設(shè)置三角形繞組用以對線路3次諧波的分流作用已顯得不十分必要。1.2.4 調(diào)壓方式調(diào)壓是通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓的調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整圍通常在以；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整圍可達(dá)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴，只有在兩種情況下才予以選用：接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器,特別是潮流方向不固定,且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時；接于時而為送端，時而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為

14、保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時。通常發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓，因為可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁來實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，一般均采用無激磁調(diào)壓。1.2.5 冷卻方法電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，在發(fā)電廠水源充足的情況下，為壓縮占地面積，也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻的散熱效率高，節(jié)省材料，減小變壓器本體尺寸，但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，在冷卻器中，油與水不是直接接觸，在設(shè)計時和運(yùn)行中，以防止萬一產(chǎn)生泄漏時，水不至于進(jìn)入變壓器，嚴(yán)重地影響油的絕緣性能，

15、故對冷卻器的密封性能要求較高。第2章 電氣主接線的設(shè)計2.1 主接線設(shè)計的要求和原則電氣主接線是發(fā)電廠電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。2.1.1 主接線設(shè)計的基本要求1.可靠性定量分析主接線的可靠性時，考慮發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平與運(yùn)行經(jīng)驗等諸多因素。定性分析主接線的可靠性考慮：斷路器檢修時，能否不影響供電；線路、斷路器或母線故障時

16、以與母線或母線隔離開關(guān)檢修時，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以與能否保證對I、II類負(fù)荷的供電；發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性；大型機(jī)組突然停運(yùn)時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果等因素。2.靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)適應(yīng)運(yùn)行狀態(tài),并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括：操作的方便性、調(diào)度的方便性和擴(kuò)建的方便性。3.經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要考慮:節(jié)省一次投資、占地面積少和電能損耗少。2.1.2 大機(jī)組超高壓主接線可靠性的特殊要求任何斷路器檢修，不影響對系統(tǒng)的連續(xù)供電；任何一進(jìn)出線斷路器故障或

17、拒動以與母線故障，不應(yīng)切除一臺以上機(jī)組和相應(yīng)的線路；任何一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障或拒動相重合、以與當(dāng)母線分段或母線聯(lián)絡(luò)斷路器故障或拒動時，不應(yīng)切除兩臺以上機(jī)組和相應(yīng)的線路。2.1.3 主接線設(shè)計的原則根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、輸送電壓等級、進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2.2 原始資料分析本次設(shè)計的凝汽式發(fā)電廠，裝機(jī)容量為2600MW，屬大型發(fā)電廠，在系統(tǒng)中有舉足輕重的地位，供電容量大、圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運(yùn)行

18、穩(wěn)定遭到破壞，甚至瓦解，造成巨大損失，又因為高電壓、大電流對電器設(shè)備又有特殊的要求，所以必須采用供電可靠性高、調(diào)度靈活的接線形式，并要進(jìn)行定性分析。以最大限度的避免由于主接線結(jié)構(gòu)引起的局部限出力、限送電?？紤]環(huán)境條件對電氣設(shè)備的影響，尤其是溫度和海拔高度超過電氣設(shè)備的使用條件時，應(yīng)采取相應(yīng)措施。由于廠址平均海拔高度為50米，一般不會超過設(shè)備額定使用高度，所以不用考慮高度對電氣設(shè)備的影響；電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度為，而電廠所在地的年最高溫度為，平均溫度為15，最低溫度為零下33，設(shè)備實際運(yùn)行環(huán)境溫度不會超過其額定溫度，所以對一般設(shè)備不會造成影響；但裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為，其允許電流必須根據(jù)

19、實際環(huán)境溫度進(jìn)行修正。另外要考慮重型設(shè)備運(yùn)輸問題。 2.3 主接線方案的擬定2.3.1 發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線圖2.1 發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線600MW發(fā)電機(jī)組大都采用發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線，如圖2.1所示。這種接線開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，有利于實現(xiàn)機(jī)、爐、電的集中控制。由于省去了高壓配電裝置，明顯地減少了設(shè)備檢修工作量，以與因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級母線，在發(fā)電機(jī)出口可不裝斷路器，而在發(fā)電機(jī)和變壓器之間采用分相封閉母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路的幾率和短路電流相對減小，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時，受制造條件或價格甚高等原因造成的困難。2.3.2 500KV

20、電壓母線接線1.雙母線四分段接線雙母線四分段(雙母雙分段)接線方式如圖2.2所示。由于隨著斷路器制造質(zhì)量的提高，旁路母線的應(yīng)用已逐漸減少，按規(guī)定采用SF6斷路器的主接線不宜增設(shè)旁路設(shè)施。雙母線四分段接線具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1) 母線可以輪流檢修而不致使供電中斷。當(dāng)一組母線檢修時，可將該組母線上的電源和負(fù)荷切換到另一組母線上運(yùn)行。(2) 正常運(yùn)行時，電源和線路均分在四段母線上，母聯(lián)和分段斷路器均合上，四段母線同時并列運(yùn)行。當(dāng)任意一段母線故障時，只有1/4電源和負(fù)荷停電；當(dāng)任一分段或母聯(lián)斷路器故障時，只有1/2電源和負(fù)荷停電。(3) 當(dāng)進(jìn)出線母線側(cè)隔離開關(guān)需要檢修時，只需該進(jìn)線（或出線）和與該隔離開關(guān)

21、相連的母線停電，而不影響其他回路的正常供電。(4) 運(yùn)行中如一段母線故障，可將故障母線上的負(fù)荷和電源，倒到正常母線上運(yùn)行，能迅速恢復(fù)供電。(5) 高度靈活。各電源和負(fù)荷可以任意在一組母線上運(yùn)行，并可根據(jù)潮流變化或其它要求改變運(yùn)行方式。(6) 擴(kuò)建方便。向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會造成原有回路停電。圖2.2 雙母線四分段接線雙母線四分段接線也存在缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，倒閘操作比較復(fù)雜，容易造成誤操作。由于雙母線四分段接線具有較高的可靠性，而且運(yùn)行經(jīng)驗也比較豐富，所以可用于500kV系統(tǒng)。2.一臺半斷路器接線一臺

22、半斷路器(3/2)接線是600MW機(jī)組電壓母線廣泛采用的接線形式，不但兼有與環(huán)形接線的全部優(yōu)點(diǎn)，而且可靠性和靈活性更高。另外與雙母線四分段接線相比，隔離開關(guān)少，配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，土建投資少，隔離開關(guān)也不用參加倒閘操作,減少了因誤操作引起事故的可能性。但由于每一回路包含2個斷路器，進(jìn)出線故障將引起2個斷路器動作，增加了斷路器的維護(hù)工作量。如圖2.3所示，一臺半斷路器采用交叉布置的方式，即將同名回路交叉布置在不同串中的不同母線側(cè)，可避免同名回路全部停運(yùn)的現(xiàn)象。主變壓器與500kV的配電裝置之間常采用干式電纜連接，不會增加間隔布置的困難，反而提高了供電可靠性。圖2.3 一臺半斷路器接線一

23、臺半斷路器可靠性定性分析：(1) 元件檢修的情況任何一組母線或一臺斷路器檢修需退出工作時都不會影響機(jī)組運(yùn)行。例如：500kV W1母線檢修，只要斷開QF1、QF4、QF7、QS12、QS42、QS72等即可，不影響供電，并可以檢修W1母線上的SQ11、QS41、QS71等母線隔離。QF1檢修時，只需斷開QF1與QS11、QS12即可。(2) 一個元件故障的情況1) 任何一組母線故障不影響機(jī)組和出線運(yùn)行。如500kV W2母線故障時，保護(hù)動作，QF3、QF6、QF9跳閘，其他進(jìn)出線能繼續(xù)工作，并通過W1母線并聯(lián)運(yùn)行。2) 一臺半斷路器故障最多影響二回進(jìn)出線停電?？拷妇€側(cè)斷路器故障時，只影響一回

24、線停電，如QF1故障，QF2、QF4和QF7跳閘，只影響L1出線停運(yùn)。進(jìn)出線之間聯(lián)絡(luò)斷路器故障時，影響二回線停電。例如QF2故障，QF1、QF3跳閘，將使T1和L1停運(yùn)。(3) 一個元件檢修并發(fā)生另一元件故障的情況1) 500KV W1母線檢修（QF1、QF4、QF7斷開），W2母線又發(fā)生故障時，母線保護(hù)動作，QF3、QF6、QF9跳閘，但不影響發(fā)電廠向外供電，但若出線并未通過系統(tǒng)連接，則各機(jī)組將在不同的系統(tǒng)運(yùn)行，出力可能不均衡，母線上如有無電源串的出線將停電。2) 一臺半斷路器檢修，另一組母線故障，最多影響一回線停電。例如QF2檢修，W2母線故障，T1停運(yùn)；又如W1母線故障，則L1停運(yùn)。3)

25、 線路故障而斷路器拒動，最多停二回進(jìn)出線。例如L2線路故障，QF4跳閘，而QF5拒動，則由QF6跳閘，使T2停運(yùn)。若QF5跳閘，QF4拒動，擴(kuò)大到QF1、QF7跳閘，使W1母線停運(yùn)，但不影響其他進(jìn)出線運(yùn)行。4) 一臺半斷路器檢修，另外一臺斷路器故障，由于采用交叉接線，一般情況只使二回進(jìn)出線停電。例如，當(dāng)只有T1、T2兩串時，QF2檢修，QF6故障，QF3、QF5、QF9跳閘，T2和L1停運(yùn)，但T1和L2仍繼續(xù)運(yùn)行，不會發(fā)生同名回路全部停運(yùn)現(xiàn)象。2.4 主接線方案的比較為了確定出技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案，現(xiàn)將雙母線四分段接線與一臺半斷路器接線的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)整理，并逐項比較，如表2.1所示。表

26、2.1 雙母線四分段接線與一臺半斷路器接線技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較雙母線四分段接線一臺半斷路器接線可靠性(1) 任何斷路器檢修，影響用戶的供電；(2) 任何一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障或拒動時，切除兩回以上的線路；(3) 任一母線故障，1/4電源和負(fù)荷停電，分段或母聯(lián)斷路器故障，有1/2電源和負(fù)荷停電(1) 任何斷路器檢修，不影響用戶的供電；(2) 任何一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障或拒動時，不切除兩回以上的的線路；(3)任一段母線故障，不影響進(jìn)出線的供電靈活性(1) 不形成多環(huán)供電，一個回路由一臺斷路器供電，調(diào)度較不方便；(2) 隔離開關(guān)作為操作電器，需要進(jìn)行倒換操作，易造成誤操作；(3) 在沒有

27、旁路設(shè)施時，檢修斷路器，要向調(diào)度部門報告；(4) 成對雙回線路可能要交叉；(5) 擴(kuò)建較方便(1) 形成多環(huán)狀供電，一個回路由兩臺斷路器供電，調(diào)度靈活，但增加了斷路器維護(hù)工作量；(2) 隔離開關(guān)只作為檢修電器，不需要進(jìn)行倒換操作；(3) 檢修斷路器時，可任意停下檢修；(4) 成對雙回線路可按地理位置布置在不同串上，減少交叉；(5) 擴(kuò)建同樣方便經(jīng)濟(jì)性(1) 進(jìn)出線共8回與以下時，雙母線四分段接線較貴（進(jìn)出線6回時，共需10臺斷路器）；(2) 占地面積較大(1) 進(jìn)出線共9回與以下時，一臺半斷路器接線較經(jīng)濟(jì)（進(jìn)出線6回時，共需9臺斷路器）；(2) 占地面積較小2.5 主接線方案的確定綜上述分析，

28、對大容量機(jī)組、超高壓輸電系統(tǒng)，無論什么原因，諸如斷路器臨時檢修、母線故障、人員誤操作等造成線路或電源進(jìn)線停用或發(fā)電機(jī)限制出力，均可能影響幾十萬千瓦電力的生產(chǎn)，對系統(tǒng)將造成較大沖擊，造成的損失將十分巨大。綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，一臺半斷路器接線的運(yùn)行方式比較靈活性，供電可靠性更顯突出，因而500kV電壓母線最終采用一臺半斷路器接線。第3章 廠用電系統(tǒng)設(shè)計3.1 廠用電接線的設(shè)計原則廠用電接線是否合理，對保證廠用負(fù)荷的連續(xù)供電和發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。由于廠用電負(fù)荷多、分布廣、工作環(huán)境差和操作頻繁等原因，廠用電事故在電廠事故中占有很大比例。因此，必須對廠用電系統(tǒng)設(shè)計予以重視。廠用電接線的設(shè)計原則主

29、要有:廠用電接線應(yīng)保證對廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；廠用電源的對應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障圍，接線也簡單；設(shè)計時還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性；在設(shè)計廠用電接線時，還應(yīng)對廠用電的電壓等級、廠用電源與其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析。3.2 廠用電壓等級的確定容量為600MW與以上的機(jī)組，高壓供電網(wǎng)絡(luò)可采用6kV一級廠用電壓或3kV、10kV兩級廠用電壓，目前國新建600MW

30、機(jī)組電廠基本上采用6kV一級高壓廠用電壓；低壓供電網(wǎng)絡(luò)通常為0.4kV(380/220V)。3.3廠用電源的引接方式3.3.1 廠用工作電源的引接發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時，高壓廠用工作電源從主變壓器低壓側(cè)引接，供給該機(jī)組的廠用負(fù)荷。而低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過低壓廠用變壓器引接。3.3.2 備用/啟動電源的引接發(fā)電廠的廠用電源，必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動電源。一般電廠中，都以啟動電源兼作備用電源。600MW大型機(jī)組通常采用500KV超高壓接入系統(tǒng)，由于廠網(wǎng)分開等原因，機(jī)組的備用/啟動電源引接方式成為影響電氣主接線的

31、重要因素。目前主要有以下三種方案：1.從廠500kV電壓母線一級降壓引接機(jī)組采用500kV一級電壓接入系統(tǒng)，備用/啟動電源從廠500kV母線一級降壓方式引接。此接線方式需采用500/6kV變壓器設(shè)備，從500kV降壓至6kV的廠用高壓電壓等級，直接與廠用配電裝置連接。早期，由于500/6kV有載調(diào)壓分裂變壓器變比過大，而容量較小，變壓器的制造難度較大，但隨著工程需求的增加，目前國已有不少公司生產(chǎn)出了這種變壓器。所以，接線合理時應(yīng)考慮選用。2.從廠500kV電壓母線兩級降壓引接此接線方式考慮設(shè)置500/35110kV變壓器，將500KV降至30110kV，廠設(shè)置35110kV配電裝置，機(jī)組備用電

32、源從此配電裝置引接。中間電壓等級的選擇，一般以35kV比較經(jīng)濟(jì)，且35kV配電裝置可以選擇35kV開關(guān)柜，設(shè)備布置也比較簡單。3.從電網(wǎng)220kV系統(tǒng)引接專用線路機(jī)組采用500kV一級電壓接入系統(tǒng)，備用/啟動電源從電網(wǎng)220kV引接。這是最直接、簡單的引接方式，采用此種方式，在目前廠網(wǎng)分開的前提下，主要考慮220kV線路引接距離的經(jīng)濟(jì)性問題。對廠500kV系統(tǒng)主接線采用三列式布置的一臺半斷路器接線，如果從母線兩級降壓引接，因兩組母線距離較遠(yuǎn)，所采用的引接方式會使備用電源的可靠性降低；如果鋪設(shè)專用線路引接，因廠網(wǎng)相距150公里，建設(shè)資金和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用比較大。所以，綜合考技術(shù)經(jīng)濟(jì)的原因，在機(jī)組數(shù)量

33、為兩臺時，選擇從廠500kV母線一級降壓的引接方案較為合理。3.4 廠用電接線形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，高壓廠用母線均采取按鍋爐分段的原則，即將高壓廠用母線按鍋爐臺數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺鍋爐的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對應(yīng)的發(fā)電機(jī)組供電。低壓廠用母線一般也采用按鍋分段。3.5廠用高壓變壓器的選擇3.5.1 額定電壓的確定廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓

34、和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。根據(jù)前面分析，廠用工作變壓器的額定電壓選為20/6kV，備用/啟動變壓器的額定電壓選為500/6kV。3.5.2臺數(shù)和型式的選擇1.廠用工作變壓器當(dāng)機(jī)組容量增大至600MW與以上等級時，對于廠用工作變壓器的設(shè)置有以下兩種方式：(1) 采用一臺大容量分裂變壓器。這種方式下由于變壓器供給的短路電流也大，需要將廠用電系統(tǒng)的斷路器開斷電流提高到50A與以上。(2) 采用兩臺較小一樣容量的分裂變壓器。這種方式可降低廠用電系統(tǒng)的短路電流水平以與每個低壓繞組出口斷路器的額定電流，提高廠用電源的運(yùn)行可靠性。 目前，國600MW機(jī)組的廠用高壓工作電源，都采用了較小的兩臺同容量分裂變壓器并列

35、運(yùn)行的方式。由于廠用高壓工作變壓器引至發(fā)電機(jī)出口，而機(jī)端電壓又十分穩(wěn)定，所以可采用無載調(diào)壓的方式。其接線組別選用d，yn1,yn1常規(guī)接線。2.備用/啟動變壓器由于每臺600MW機(jī)組使用了兩臺高壓廠用分裂變壓器并列運(yùn)行，將高壓廠用母線分成四段，因此需用兩臺備用變壓器，而且是從500kV系統(tǒng)引接。為使提供的電壓穩(wěn)定，可采用三繞組分裂式有載調(diào)壓變壓器。四個備用電源分別從其四個低壓分裂繞組引接至四段高壓四段母線?？紤]主變壓器和高壓廠用工作變壓器的連接組別，保持高壓廠用母線和備用電源電壓的相位一致，備用變壓器接線組別采用YN，yn0，yn0。這樣當(dāng)備用變壓器代替廠用高壓變壓器時，可以短時并列運(yùn)行，避免

36、廠用電源的斷電。3.5.3 容量的選擇廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率。因此，對廠用工作變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計算負(fù)荷的110%與廠用電低壓計算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度。廠用高壓備用/啟動變壓器應(yīng)與最大一臺廠用高壓工作變壓器的容量一樣；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺廠用低壓工作變壓器容量一樣。對廠用高壓分裂組變壓器,其各繞組容量應(yīng)按下式計算計算負(fù)荷 (3.1)高壓繞組 (3.2)低壓繞組 (3.3)式中 廠用電高壓計算負(fù)荷之和；廠用電低壓計算負(fù)荷之和；廠用變壓器分裂繞組計算負(fù)荷，kV·A；分裂繞組兩分支重復(fù)計算

37、負(fù)荷，kV·A。3.5.4 電抗的選擇廠用工作變壓器的電抗要求比一般電力變壓器的電抗大，這是因為要限制變壓器低壓側(cè)的短路電流，否則將影響到電氣設(shè)備的選擇，一般要求電抗應(yīng)大于10%； 但是，電抗過大又將影響廠用電動機(jī)的自啟動。廠用工作變壓器常采用分裂繞組變壓器，正常工作時，其電抗較小，可改善廠用電動機(jī)的自啟動能力；而分裂繞組出口短路時，則電抗較大，可有效地限制短路電流。3.6 廠用電系統(tǒng)接線3.6.1 高壓廠用電接線每臺機(jī)組的廠用高壓工作電源采用兩臺三繞組分裂式無載調(diào)壓變壓器，高壓廠用母線采用單母線四分段接線，備用/啟動電源共采用兩臺三繞組分裂式有載調(diào)壓變壓器，其低壓側(cè)分別連接到各機(jī)組

38、的四段廠用工作母線上,如圖3.1所示。圖3.1 高壓廠用電系統(tǒng)接線3.6.2 低壓廠用電接線低壓廠用電接線也采用單母線分段接線方式，如圖3.2所示。分段斷路器可以保證低壓廠用電源的互為備用，提高運(yùn)行可靠性。正常運(yùn)行時分段斷路器斷開，兩半段低壓廠用母線分別由各自的電源變壓器供電，只有當(dāng)其中一個電源斷路器因變壓器停運(yùn)或其他原因斷開時，分段斷路器才會合閘，由另一臺變壓器負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。圖3.2 低壓廠用電系統(tǒng)接第4章 短路電流計算4.1 短路電流計算的主要目的電力系統(tǒng)短路電流計算的主要目的有:(1) 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備；(2) 電氣主接線的比較與選擇；(3) 選擇繼電保護(hù)裝置和整定計算；(4) 驗算接

39、地裝置的接觸電壓和跨步電壓；(5) 分析送電線路對通訊設(shè)施的影響。本次設(shè)計，進(jìn)行短路電流計算主要是為了導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇。4.2 一般規(guī)定4.2.1 計算的假定條件短路電流實用計算中，作如下假設(shè)：(1) 正常工作時三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。(2) 系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。(3) 短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。(4) 非無限大容量電源供電時，發(fā)電機(jī)的等值電抗為。(5) 發(fā)電機(jī)電動勢均采用次暫態(tài)電動勢，且同相位。認(rèn)為在短路瞬間不變，即。(7) 短路點(diǎn)以外的負(fù)荷可以去掉，當(dāng)短路點(diǎn)附近有大容量電動機(jī)時，則要計與電動機(jī)反饋電流的影響。(8) 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗。(9) 忽略線路對地電容和變壓器

40、的勵磁支路，計算110kV與以上高壓電網(wǎng)時，忽略線路電阻的影響，只計電抗。 4.2.2 接線方式計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運(yùn)行方式。但不考慮在切換過程中可能短時并列運(yùn)行的接線方式(如切換廠用變壓器時的短時并列)。對3/2接線主系統(tǒng)，最大運(yùn)行方式應(yīng)是將每一串中的3臺斷路器都投入工作。4.2.3 短路類型一般按三相短路計算。通常三相短路時的短路電流最大，若其他類型短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況計算。在本設(shè)計的電氣主系統(tǒng)中，由于發(fā)電機(jī)出口采用分相封閉母線，故障幾率小，所以運(yùn)行可靠性高,與不可能出現(xiàn)比三相短路更為嚴(yán)重的短路類型，所以只需計算三相

41、短路電流。4.2.4 短路計算點(diǎn)在計算電路圖中，同電位各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。校驗電器和載流導(dǎo)體時，必須確定電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過的短路電流校驗值為最大。例如：兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相聯(lián)系的出線斷路器和發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器，應(yīng)比較斷路器前、后短路時通過斷路器的電流值，擇其大者為計算短路點(diǎn)；母聯(lián)斷路器應(yīng)考慮當(dāng)采用該斷路器向備用母線充電時，備用母線故障流過該備用母線的全部短路電流；帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，電器一般可選電抗器后為計算短

42、路點(diǎn)，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。當(dāng)6KV廠用母線短路時，如果高備變代替其中一臺廠高變工作，流經(jīng)廠高變和高備變的短路電流，要經(jīng)過計算才能比較大小。綜上述分析，計算電路圖中的短路點(diǎn)可設(shè)置為四點(diǎn)，即母線、發(fā)電機(jī)出口、廠高變分裂繞組一側(cè)和高備變分裂繞組一側(cè)。4.2.5 短路電流計算方法在工程設(shè)計中，短路電流計算均采用實用計算法，即在一定假設(shè)的條件下，計算出短路電流的各個分量。4.3 短路電流計算步驟實用計算中，用運(yùn)算曲線法計算短路電流的具體步驟：(1) 選擇短路計算點(diǎn)；(2) 系統(tǒng)元件參數(shù)計算(標(biāo)么制)，取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓(各級平均額定電壓)，按平均額定電壓之比計算元件電抗的標(biāo)么值；(3

43、) 對電動勢、負(fù)荷的簡化，取各發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電動勢，電抗用次暫時態(tài)電抗表示，略去非短路點(diǎn)的負(fù)荷，只計短路點(diǎn)附近大容量電動機(jī)的反饋電流；(4) 繪出等值網(wǎng)絡(luò)，并將各元件電抗統(tǒng)一編號；(5) 網(wǎng)絡(luò)化簡，在離短路點(diǎn)的電氣距離很近時，可將同一類型的發(fā)電機(jī)進(jìn)行合并，但無限大容量電源應(yīng)單獨(dú)考慮；(6) 求轉(zhuǎn)移電抗(分別是等值電源和無限大容量電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗)；(7) 求計算電抗，即將前面求出各等值電源的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)等值電源的容量進(jìn)行歸算；(8) 由計算電抗分別查出0、2、4s時各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值，由無限大容量電源供給的三相短路電流不衰減，其周期分量有效值的標(biāo)么值；(

44、9) 計算短路電流周期分量有值、；(10)計算短路的沖擊電流。4.4 計算公式4.4.1 元件參數(shù)計算 1.發(fā)電機(jī)(4.1)式中 發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值；發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗；基準(zhǔn)容量(一般取100或1000)，；發(fā)電機(jī)的額定容量，。 2.雙繞組變壓器(4.2)式中 變壓器電抗標(biāo)么值；變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)或阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，%；變壓器額定容量，MV·A。 3.分裂繞組變壓器(4.3)式中 分裂變壓器高壓繞組與一個低壓繞組間的電抗標(biāo)么值；分裂變壓器半穿越電抗百分?jǐn)?shù)，%；分裂分壓器的額定容量。4.4.2 網(wǎng)絡(luò)變換 1.兩支路有源網(wǎng)絡(luò)等值變換(4.4)式中 合并后的等值電源合并后的等值電抗(a) 變換

45、前的網(wǎng)絡(luò) (b)變換后的網(wǎng)絡(luò)圖4.1 網(wǎng)絡(luò)變換圖 2.Y/等值變換 Y/網(wǎng)絡(luò)變換如圖4.2所示：(a) Y形網(wǎng)絡(luò) (b) 形網(wǎng)絡(luò)圖4.2 網(wǎng)絡(luò)變換圖Y/變換 (4.5)/ Y變換 (4.6)4.4.3 計算電抗(4.7)式中 、等值電源1、2短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗、等值電源1、2的額定容量，。4.4.4 短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計算(4.8)其中 式中 短路點(diǎn)k所在電壓級的平均額定電壓，kV；、歸算至短路點(diǎn)電壓級各等值電源的額定電流，kA。4.4.5 短路的沖擊電流(4.9)式中 起始次暫態(tài)電流；沖擊系數(shù)，一般取1.8。4.4.6 電流分布系數(shù)與轉(zhuǎn)移電抗用單位電流法可以比較方便地求得開式網(wǎng)絡(luò)各

46、支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移抗。如圖4.3(a)的網(wǎng)絡(luò),令,在短路點(diǎn)加電動勢,使之將圖4.3(a)網(wǎng)絡(luò)等效變?yōu)閳D4.3(b)等值網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中可使為單位電流，則有，根據(jù)電流分布系數(shù)的定義，各支路的電流分布系數(shù)為(a) 網(wǎng)絡(luò)圖 (b)等值網(wǎng)絡(luò)圖4.3 用單位電流法求電流分布系數(shù)從而得各支路的轉(zhuǎn)移電抗為式中 為短路回路總等值電抗。第5章 電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全一樣，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。5.1.1按正常工作條

47、件選擇 1.額定電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.11.15倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動，一般不超過電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時，一般可按電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即(5.1) 2.額定電流 電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即(5.2)由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故

48、其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行時，應(yīng)按過負(fù)荷確定(1.32倍變壓器額定電流)。 3.環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響(1) 海拔高度的影響當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造廠家的規(guī)定值時，由于大氣壓力、空氣密度和溫度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降。一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過1000m，當(dāng)海拔在10003500m圍，若海拔比制造廠家規(guī)定值每升高100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。(2) 溫度的影響電氣設(shè)備的額定電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，允許長期通過的是最大工作電流。我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度，如周圍環(huán)境溫度高于（但

49、 ）時，其允許電流一般可按每增高，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。5.1.2 按短路狀態(tài)校驗 1.短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件(5.3)式中 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，；、電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)電流和時間，kA、s。其中 (5.4)(5.5)(5.6)式中 短路的計算時間，s繼電保護(hù)動作時間，一般取后備保護(hù)動作時間3.9s；斷路器的全開斷時間，s；斷路器固有分閘時間，SF6斷路器一般為0.03s；斷路器開斷時電弧持續(xù)時間，約為0.020.04s；可見，短路的計算時間最大為3.97s，所以進(jìn)行短路

50、的熱穩(wěn)定校驗時，一般取均會滿足要求。 2.電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為或(5.7)下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：(1) 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，固可不驗算熱穩(wěn)定。(2) 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗動穩(wěn)定。(3) 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗動、熱穩(wěn)定。5.2 500kV高壓設(shè)備的選擇5.2.1 高壓斷路器的選擇本次采用的3/2接線，兩組母線通過4串?dāng)嗦菲飨噙B，而進(jìn)出線不設(shè)斷路器，所以高壓側(cè)共需12臺斷路器。斷路器的選擇應(yīng)在各種合理的運(yùn)行方式下，按流過斷路器的長期工作電流

51、和短路電流最大的一臺進(jìn)行選擇。 1.種類和型式的選擇 高壓斷路器根據(jù)滅弧介質(zhì)不同，可分為少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器和六氟化硫SF6斷路器四種。其中SF6斷路器有斷口耐壓高、滅弧能力強(qiáng)、開斷性能好、無噪聲和干擾、制作精度高和密封性能好、體積和面積小等特點(diǎn)，而且維護(hù)工作量小、檢修周期長和壽命長，目前SF6斷路器已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。所以為滿足可靠性的要求，本設(shè)計選用戶外瓷柱式SF6斷路器。 2.額定電壓和電流的選擇，（5.8）式中 、分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kV；、分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A。 3.開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實際開斷

52、瞬間的短路電流周期分量。但當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時，可簡化計算，即(5.9)由于僅計入了20%的非周期分量，一般中、慢速斷路器，開斷時間較長(0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。但對SF6斷路器，其全開斷時間最大為0.07s(<0.08s)，為高速斷路器，其開斷電流的最短時間應(yīng)為主保護(hù)動作時間(一般為0.050.06s）與固有分閘時間之和，最大為0.09s(<0.1s)。當(dāng)在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的20%，需要用短路全電流進(jìn)行校驗。但如果在500KV側(cè)，由于離電源的電氣距離較遠(yuǎn)，同樣非周期分量衰減較多，固可不計非周期熱

53、分量效應(yīng)。 4.短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即(5.10)5.短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗校驗式為、(5.11)斷路器的額定短路關(guān)合電流等于其額定動穩(wěn)定電流峰值。5.2.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)與斷路器配套使用，對3/2接線，進(jìn)出線不設(shè)隔離開關(guān)。但在500KV系統(tǒng)中，電壓互感器與電網(wǎng)之間需裝設(shè)隔離開關(guān)。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇與短路動、熱穩(wěn)定校驗的項目一樣。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗。隔離開關(guān)型式的選擇。按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋式和屋外式；按絕緣

54、支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式各三柱式。型式對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，由于組合電器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，有利于配電裝置的布置。而GW7系列戶外、三柱式隔離開關(guān)便于發(fā)展成組合電器，所以可選用此形式的隔離開關(guān)。5.2.3 電流互感器的選擇 1.種類和型式的選擇 按用途分測量用和保護(hù)用(B)兩種，而保護(hù)用電流互感器又可分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用(P)和暫時態(tài)保護(hù)用(TP)兩種；按安裝地點(diǎn)可分為戶式和戶外式。在強(qiáng)電系統(tǒng)中，二次額定電流選用5A。2.一次回路額定電壓和電流和選擇一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足、(5.12)為確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。3.準(zhǔn)確級的選擇為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)