發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 目錄一、原始資料分析11.1設(shè)計(jì)原始資料11.2設(shè)計(jì)任務(wù)11.3設(shè)計(jì)資料分析1二、主接線設(shè)計(jì)22.1主接線設(shè)計(jì)原則22.2備選主接線方案42.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比52.4 擬定主接線6三、廠用電設(shè)計(jì)73.1廠用負(fù)荷分類及容量統(tǒng)計(jì)73.2廠用電壓等級(jí)設(shè)定83.3廠用電主接線設(shè)計(jì)83.3.1中性點(diǎn)接地方式83.3.2廠用母線分段93.3.3廠用電源的引接方式9四、短路電流計(jì)算114.1機(jī)組（或變壓器）選型114.1.1發(fā)電機(jī)組選型114.1.2發(fā)電廠主變壓器選定114.2電路元件參數(shù)計(jì)算134.2.1發(fā)電機(jī)電抗134.2.2變壓器電抗134.3

2、網(wǎng)絡(luò)變換144.4短路點(diǎn)選擇154.5短路電流計(jì)算154.5.1 K1短路時(shí)154.5.2 K2短路時(shí)174.6計(jì)算成果匯總19五、電氣設(shè)備選型205.1電氣設(shè)備選型的技術(shù)要求205.1.1一般原則205.1.2技術(shù)條件205.1.3環(huán)境條件215.2高壓斷路器選型225.2.1主變220kV側(cè)及其出線斷路器的選擇235.2.2主變110kV側(cè)及其出線斷路器的選擇245.3高壓隔離開(kāi)關(guān)選型255.3.1主變220kV側(cè)及其分段隔離開(kāi)關(guān)255.3.2主變110kV側(cè)及其分段隔離開(kāi)關(guān)265.4互感器選型275.4.1電流互感器選型275.4.2電壓互感器選型295.5母線導(dǎo)體的選型305.5.1選

3、擇要求305.5.2母線選擇32六、附錄34 一、原始資料分析1.1設(shè)計(jì)原始資料1、發(fā)電廠情況（1）、類型：火電廠（2）、發(fā)電廠容量與臺(tái)數(shù) ，發(fā)電機(jī)電壓,。（3）、發(fā)電廠年利用小時(shí)數(shù)；（4）、發(fā)電廠所在地最高溫度40，年平均溫度20，氣象條件一般，所在地海拔高度低于1000m。2、電力負(fù)荷情況（1）、發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷：最大30MW，最小15MW，。（2）、110kV電壓負(fù)荷：最大50MW，最小15MW，。（3）、其余功率送入220kV系統(tǒng)，系統(tǒng)容量15000MVA。歸算到220kV母線阻抗為0.02其中。（4）、自用電10%。（5）、供電線路數(shù)目、發(fā)電機(jī)電壓，架空線路6回，每回輸送容量5MW，。

4、、110kV架空線路2回，每回輸送容量40MW，。、220kV架空線路2回，與系統(tǒng)連接。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)擬定主接線的方案：分析原始資料、確定主接線、主變形式、設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)比較并確定最佳方案、合理地選擇各側(cè)的接線方式、確定所用電接線方式。計(jì)算短路電流：選擇短路電流計(jì)算點(diǎn)、計(jì)算各點(diǎn)短路電流、并列出計(jì)算結(jié)果表。合理地選擇主要的電氣設(shè)備：選擇110kv、220kv電氣的主接線、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線導(dǎo)體的選型。1.3設(shè)計(jì)資料分析該電廠為大型電廠，其容量為 =1000MW，年利用小時(shí)數(shù)為5600h5000h，大于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大利用小時(shí)數(shù)，該電廠為火電廠，在電力系統(tǒng)中占有較為重要的地位，

5、將主要承擔(dān)載荷，所以對(duì)電氣主接線的可靠性要求較高。二、主接線設(shè)計(jì)主接線是發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)的首要部分，它是由高壓電器設(shè)備通過(guò)連接線組成的匯集和分配電能的電氣主回路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，井且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和控制方式的選定有較大影響。因此，發(fā)電廠的主接線應(yīng)報(bào)據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)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。2.1主接線設(shè)計(jì)原則1電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸

6、送電壓等級(jí)、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)的線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2電氣主接線的主要要求：（1）可靠性：a.供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線應(yīng)首先滿足這個(gè)要求。b.斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電c.斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分的二級(jí)負(fù)荷的供電，d.盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運(yùn)的可能性e.大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求（2）靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建的靈活（3）經(jīng)濟(jì)性：投資省、占地面積少

7、、電能損失少。3大機(jī)組超高壓主接線可靠性的特殊要求大機(jī)組一般指200MW以上機(jī)組，大型電廠一般指1000MW及以上機(jī)組，超高壓指330kv以上電壓，對(duì)于單機(jī)容量300MW及以上的發(fā)電廠（1）任何斷路器檢修，不影響系統(tǒng)的連續(xù)供電（2）任何一進(jìn)出線斷路器故障或據(jù)動(dòng)以及母線故障，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組及線路（3）任何一臺(tái)斷路器檢修或另一臺(tái)斷路器故障或據(jù)動(dòng)相重合、以及當(dāng)母線分段或母聯(lián)斷路器故障或據(jù)動(dòng)時(shí)，不應(yīng)切除兩臺(tái)以上的機(jī)組和相應(yīng)的線路（4）對(duì)于單機(jī)容量300MW以上的機(jī)組，經(jīng)過(guò)討論，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)電廠不致全停的條件下，允許切除兩臺(tái)以上機(jī)組4還應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題1發(fā)電機(jī)的容量和臺(tái)數(shù)的考慮（1）應(yīng)根據(jù)

8、發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)中的地位和作用，優(yōu)先選擇較大容量的發(fā)電機(jī)組，因?yàn)榇髾C(jī)組的經(jīng)濟(jì)性好，如果附近負(fù)荷有供電的要求，一般可以在負(fù)荷中心建設(shè)降壓變電所。（2）發(fā)電廠的最大機(jī)組的單機(jī)容量應(yīng)不大于系統(tǒng)的10%。（3）一個(gè)發(fā)電廠的容量等級(jí)不宜過(guò)多，最好只有1到2種，同容量機(jī)組應(yīng)盡量選取同一型號(hào)，以便管理和維修。2電壓等級(jí)及接入系統(tǒng)方式的考慮（1）大中型發(fā)電廠的電壓等級(jí)不宜多于3級(jí)。大型發(fā)電機(jī)組要直接升壓接入主網(wǎng)，地區(qū)電網(wǎng)接入110到220kv系統(tǒng)。（2）一般發(fā)電廠與系統(tǒng)的連接應(yīng)有兩回和兩回以上的線路，并接到不同母線上，不能出現(xiàn)“窩點(diǎn)現(xiàn)象”。個(gè)別地方電廠以供給本地負(fù)荷為主，僅有少量剩余功率進(jìn)入系統(tǒng)。（3）35kv多

9、采用架空線，10kv線路也可采用架空線，也可以電纜線路。3保證負(fù)荷供電可靠性（1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源；（2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般也要求兩個(gè)獨(dú)立電源；（3）對(duì)于三級(jí)負(fù)只要求一個(gè)電源。4其他方面的影響要考慮其他方面的因素很多，比如主要的供貨廠家，交通運(yùn)輸?shù)挠绊憽h(huán)境、氣候、地形、地質(zhì)及海拔高度，都會(huì)影響電氣主接線的設(shè)計(jì)。5主接線的基本形式（1）單母線及其分段或帶旁路的單母線接線A單母線：特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線，所有電源和出線都在同一組母線上。有簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性及靈活性較差。適用于出線較少、電壓等級(jí)較低610kv的配電裝置。B單母線分段

10、：段數(shù)分得越多，故障是造成的停電范圍越小，但使用的斷路器的數(shù)量越多，且配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜，通常以23段為宜。這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站的610kv接線中。C單母線帶旁路接線：斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。為了能使采用單母線分段的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不至中斷該回路供電，可采用單母線分段帶有專用旁路斷路器的旁路母線接線，這可以極大地提高供電的可靠性，但會(huì)增加一臺(tái)旁路斷路器的投資。（2）雙母線及其分段或帶旁路的雙母線接線A雙母線：有兩組母線，一組為工作母線，一組為備用，任一電源和出線的電路都經(jīng)過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別與兩組母線連接，提高可靠性和靈活性

11、。便于擴(kuò)建，但接線比較復(fù)雜，隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目多，增大投資。適用于A：35-60KV出線數(shù)目超過(guò)8回；B：110-220KV出線數(shù)目為5回以上。B雙母線分段：為縮小母線故障的影響范圍，用分段斷路器將工作母線分段，每段用母聯(lián)斷路器與備用母線相連，有較高的可靠性和靈活性，但投資較多。適用于配電裝置進(jìn)出線總數(shù)達(dá)10-14回時(shí)，一組母線分段，配電裝置進(jìn)出線總數(shù)達(dá)15回以上時(shí)，兩組母線分段。C雙母線帶旁路接線：雙母線接線可以用母聯(lián)斷路器臨時(shí)代替出現(xiàn)斷路器工作，但出線數(shù)目較多時(shí)，母聯(lián)斷路器經(jīng)常被占用，降低了工作的可靠性和靈活性，為此可以設(shè)置旁路母線。（3）一臺(tái)半斷路器接線:每一路經(jīng)一臺(tái)斷路器接至一組母線，兩回路

12、間設(shè)一聯(lián)絡(luò)斷路器，形成一個(gè)“串”，兩回路共用三臺(tái)斷路器。接線特點(diǎn)：A：3/2接線兼有旁路環(huán)行接線和雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)，有高的可靠性和靈活性。B：與雙母線帶旁路相比它的配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，土建投資少。C：隔離開(kāi)關(guān)僅做隔離電源用，不易產(chǎn)生誤操作。2.2備選主接線方案方案1：15.75kv電壓等級(jí)，出線回路6回，采用單元接線接線;110kv電壓等級(jí)，出線回路2回，采用單母線分段帶接線;220kv電壓等級(jí)，出現(xiàn)回路2回，采用單母線分段帶接線。方案2：15.75kv電壓等級(jí)，出線回路6回，采用單母線分段接線110kv電壓等級(jí)，出線回路2回，采用采用單母線分段帶接線;220kv電壓等級(jí)，出現(xiàn)回路2

13、回，采用采用單母線分段帶接線。方案1主接線圖方案2主接線圖2.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比1主接線方案的技術(shù)比較（1）對(duì)電氣主接線可靠信的一般考慮（2）一般衡量主接線可靠性的具體標(biāo)志（3）對(duì)大型機(jī)組超高壓主接線提出的可靠性準(zhǔn)則（4）電氣主接線可靠性的計(jì)算簡(jiǎn)介2主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較（1）計(jì)算綜合投資（2）計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用（3）各方案的綜合比較2.4 擬定主接線綜上比較，選擇方案1。發(fā)電機(jī)組通過(guò)單元接線連接到高壓母線，母線采用單母線分段方式，母線之間增加一個(gè)聯(lián)絡(luò)變壓器。三、廠用電設(shè)計(jì)3.1廠用負(fù)荷分類及容量統(tǒng)計(jì)電力負(fù)荷分類： 1按發(fā)、供、用關(guān)系分類: （1）用電負(fù)荷：用戶的用電設(shè)備在某一時(shí)刻實(shí)際取用的功率的

14、總和。 通俗來(lái)講就是用戶在某一時(shí)刻對(duì)電力系統(tǒng)所要求的功率。從電力系統(tǒng)來(lái)講，則是指該時(shí)刻為了滿足用戶用電所須具備的發(fā)電出力； （2）線路損失負(fù)荷：電能在輸送過(guò)程中發(fā)生的功率和能量損失叫線路損失負(fù)荷； （3）供電負(fù)荷：用電負(fù)荷加上同一時(shí)刻的線路損失負(fù)荷稱為供電負(fù)荷；（4）廠用負(fù)荷：發(fā)電廠廠用設(shè)備所消耗的功率稱廠用負(fù)荷；（5）發(fā)電負(fù)荷：供電負(fù)荷加上同一時(shí)刻各發(fā)電廠的廠用負(fù)荷，構(gòu)成電網(wǎng)的全部生產(chǎn)負(fù)荷，稱為電網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷。2按電力系統(tǒng)中負(fù)荷發(fā)生的時(shí)間對(duì)負(fù)荷分類：（1）高峰負(fù)荷：是指電網(wǎng)或用戶在一天時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的最大負(fù)荷值。通常選一天24小時(shí)中最高的一個(gè)小時(shí)的平均負(fù)荷為最高負(fù)荷；（2）最低負(fù)荷：是指電網(wǎng)或用

15、戶在一天24小時(shí)內(nèi)發(fā)生的用電量最小的一點(diǎn)的小時(shí)平均電量；（3）平均負(fù)荷：是指電網(wǎng)或用戶在某一段確定時(shí)間階段內(nèi)的平均小時(shí)用電量。3.按突然中斷供電引起的損失程度分類:（1）一類廠用負(fù)荷:凡是屬于單元機(jī)組本身運(yùn)行所必須的、短時(shí)停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞、危及人身安全主機(jī)停運(yùn)或大量影響出力的廠用電負(fù)荷，如給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等都屬于一類負(fù)荷。通常，這類負(fù)荷都設(shè)有兩套或多套相同的設(shè)備，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上，并設(shè)有備用電源。當(dāng)工作電源失去時(shí)，備用電源就立即自動(dòng)投入；（2）二類廠用負(fù)荷:允許短時(shí)（如幾s至幾min）停電，恢復(fù)供電后不致造成生產(chǎn)紊亂的負(fù)荷，如工業(yè)水泵、疏水泵、灰漿泵

16、、輸煤系統(tǒng)機(jī)械等屬于二類負(fù)荷。此類負(fù)荷一般屬于公用性質(zhì)負(fù)荷，不需要24h連續(xù)運(yùn)行，而是間斷性運(yùn)行，一般它們也有備用電源，常用手動(dòng)切換；（3）三類廠用負(fù)荷:凡較長(zhǎng)時(shí)間停電不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上不方便的負(fù)荷，如修理間、試驗(yàn)室、油處理室等負(fù)荷屬三類負(fù)荷。此類負(fù)荷通常由一個(gè)電源供電，在大型電廠中，也常用兩路電源供電；（4）事故保安負(fù)荷：在大容量電廠中，由于自動(dòng)化程度較高，要求在事故停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷，稱為事故保安負(fù)荷。通常事故保安負(fù)荷是由蓄電池組、柴油發(fā)電機(jī)等作為其備用電源的。3.2廠用電壓等級(jí)設(shè)定廠用電系統(tǒng)

17、的電壓等級(jí)要根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等多方面因素綜合考慮。發(fā)電廠廠用電壓等級(jí)不能太多，一般分為高壓和低壓兩級(jí)。低壓級(jí)為0.4kV（380/220v），高壓級(jí)可在3、6、10kV中選用一種。超大大容量機(jī)組（如600MW）則可選用兩級(jí)高壓。廠用電電壓的選擇原則:（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓為6.3kV時(shí)，采用6kV；（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓為10.5kV時(shí)，采用3kV，當(dāng)采用燃油鍋爐時(shí)，由于高壓電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)較少，廠用電電壓也可選用6kV，但在設(shè)計(jì)中，由于系統(tǒng)容量較大，超過(guò)300MW，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的情況下，也可采用兩種高壓廠用電壓；（3）125MW機(jī)組一般采用6kV，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)也可采用3

18、kV； （4）發(fā)電機(jī)的電壓和容量不同時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用統(tǒng)一的3kV或6kV，只有經(jīng)濟(jì)上有顯著優(yōu)勢(shì)時(shí)，才可采用3kV和6kV并存的廠用電系統(tǒng)。根據(jù)以上原則本廠的廠用電系統(tǒng)采用高壓6kV，低壓380V。3.3廠用電主接線設(shè)計(jì)3.3.1中性點(diǎn)接地方式1確定中性點(diǎn)接地方式的一般原則：（1）單相接地故障對(duì)連續(xù)供電的影響最小，廠用設(shè)備能夠繼續(xù)運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間。（2）單機(jī)接地故障時(shí)，健全相的過(guò)電壓倍數(shù)較低，不致破壞廠用電系統(tǒng)絕緣水平，發(fā)展為相間短路。對(duì)于低壓廠用電系統(tǒng)，并能減少因熔斷器一相熔斷造成的電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行的幾率。（3）發(fā)生單相接地?cái)痴蠒r(shí)，能將故障電流對(duì)電動(dòng)機(jī)、電纜等的危害限制到最低限度，同時(shí)又利于實(shí)現(xiàn)靈敏而

19、有選擇性的接地保護(hù)。（4）盡最減少?gòu)S用設(shè)備相互間的影響。如照明、檢修網(wǎng)絡(luò)單相短路時(shí)對(duì)動(dòng)力回路的影響和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓波動(dòng)對(duì)照明的影響等。（5）接地設(shè)備易于訂貨，接地保護(hù)簡(jiǎn)單，投資少。2中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式a主要特點(diǎn)（1）選擇適當(dāng)?shù)碾娮柚担梢砸种茊握薪拥毓收蠒r(shí)健全相的過(guò)電壓倍數(shù)不超過(guò)數(shù)定相電壓的2.6倍，避免故障擴(kuò)大。（2）單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)流過(guò)一固定值的電阻性電流，保證饋線的零序保護(hù)動(dòng)作。（3）接地總電流小于15A時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，大于15A時(shí)改為中電阻接地方式，保護(hù)動(dòng)作于跳閘。（4）常采用二次側(cè)接電阻器的配電變壓器接地方式，無(wú)需設(shè)置大電阻器就可達(dá)到預(yù)期的要求。（5）當(dāng)廠用變壓器二次側(cè)為三

20、角型接線時(shí)，必須設(shè)置Y-接線的專用接地變壓器。b適用范圍用于高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流小于10A、但為了降低間歇性電弧接地的過(guò)電壓水平和便于尋找接地故障點(diǎn)的情況。所以本廠選擇中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。3.3.2廠用母線分段按爐分段的原則火電廠中鍋爐的輔機(jī)較多，用電量也大，如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等容量都達(dá)到兆瓦級(jí)，用電量約占全部廠用電量的60%以上。為提高廠用電系統(tǒng)的可靠性，高壓廠用母線通常采用單母線分段的形式，并按鍋爐臺(tái)數(shù)分為若干獨(dú)立的工作段。同一機(jī)爐或在生產(chǎn)程序上相互有關(guān)的電動(dòng)機(jī)和其他用電設(shè)備都接在同一個(gè)分段上，而作為備用的一套則應(yīng)接在另外的分段上。這種按爐分段便于運(yùn)行和檢修，如一處發(fā)生故障

21、，只影響一爐一機(jī)，不會(huì)造成多臺(tái)機(jī)組停電。當(dāng)鍋爐容量大（如400t/h以上）時(shí)，每臺(tái)鍋爐又分為A、B兩個(gè)小的分段。全廠的公用負(fù)荷則可分別接到各個(gè)分段上。當(dāng)公用負(fù)荷很多時(shí)，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置公用母線段。但相同的I類公用機(jī)械的電動(dòng)機(jī)不要接在同一個(gè)母線段上。 3.3.3廠用電源的引接方式（1）高壓廠用電源引接方式本廠無(wú)發(fā)電機(jī)電壓母線，所以高壓廠用工作電源從主變低壓側(cè)上引接。（2）低壓廠用電源引接方式本廠低壓廠用電源從高壓廠用母線段上引接。（3）備用電源的引接方式備用電源數(shù)量本廠發(fā)電廠容量與臺(tái)數(shù)為 ，所以廠用低壓常用變壓器為三臺(tái)。高壓廠用備用電源引接方式 本廠有兩個(gè)廠用備用電源，其中一個(gè)從聯(lián)絡(luò)變壓器第三繞組上引

22、接，另一個(gè)從220kV電壓母線段上引接。明備用火電廠中一般采用明備用，即裝設(shè)專門的備用變壓器，平時(shí)不工作或僅帶很小負(fù)荷，一旦某一工作電源失去后，該備用變壓器自動(dòng)代替原來(lái)的工作電源。四、短路電流計(jì)算4.1機(jī)組（或變壓器）選型4.1.1發(fā)電機(jī)組選型型號(hào)及生產(chǎn)廠代號(hào)項(xiàng)目QFS-200-2QFS-300-2臺(tái)數(shù)22額定容量（MW）200300額定電壓（kV）15.7518額定電流（A）862511320轉(zhuǎn)速（r/min）30003000功率因數(shù)cos0.850.85超瞬變電抗Xd（%）14.616.74.1.2發(fā)電廠主變壓器選定1具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器

23、容量，應(yīng)按下列條件計(jì)算：（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組停用時(shí)，能由系統(tǒng)供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。在電廠分期建設(shè)過(guò)程中，在事故斷開(kāi)最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的情況下，通過(guò)變壓器向系統(tǒng)取得電能時(shí)，可考慮變壓器的允許過(guò)負(fù)荷和限制非重要負(fù)荷。（3）根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，而限制本廠輸出功率時(shí)，能供給發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。（4）按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。特別應(yīng)注意發(fā)電廠初期運(yùn)行，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線負(fù)荷不大時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余容量送入系統(tǒng)。（5）發(fā)電機(jī)電壓

24、母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般為兩臺(tái)。對(duì)主要向發(fā)電機(jī)電壓供電的地方電廠，而系統(tǒng)電源僅作為備用，則允許只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器作為發(fā)電廠與系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)。對(duì)小型發(fā)電廠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器宜設(shè)置一臺(tái)。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器退出運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)能承擔(dān)70%的容量。2單元接線的主變壓器發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元連接時(shí)，主變壓器的容量可按下列條件中的較大者選擇：（1）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10%的裕度。（2）按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)采用分裂繞組變壓器，其容量應(yīng)等于按上述（1）或（2）算出的兩臺(tái)機(jī)組容量之和。3

25、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器：（1）滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無(wú)功功率的交換。（2）其容量一般不小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)有足本側(cè)負(fù)荷的要求，同時(shí)也可在線路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將其剩余容量送入另一系統(tǒng)。（3）為了布置和引接線的方便，聯(lián)絡(luò)變壓器一般裝設(shè)一臺(tái)，最多不超過(guò)兩臺(tái)。（4）聯(lián)絡(luò)變壓器一般采用自耦變壓器。在按上述原則選擇容量時(shí)，要注意低壓側(cè)接有大量無(wú)功設(shè)備的情況，必須全面考慮有功功率和無(wú)功功率的交換，以免限制自耦變壓器容量的充分利用。本廠所用主變壓器為三相變壓器。均為星型，三角型接線。4

26、主變壓器選型變壓器型號(hào)項(xiàng)目SSPS-/110SFP7-/220臺(tái)數(shù)22繞組數(shù)22額定容量（kVA）額定電壓（kV）高壓12122.5%24222.5%低壓15.7518阻抗電壓（%）1414.35聯(lián)絡(luò)變壓器選型容量（kVA）額定電壓（kV）高壓2203中壓110322.5%低壓15.75阻抗電壓（%）高中12高低35中低20容量分配3303301004.2電路元件參數(shù)計(jì)算選擇基準(zhǔn)值：Sd=100MVA，Ud=Uav。4.2.1發(fā)電機(jī)電抗發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式：XG*=XG%100SdSN，發(fā)電機(jī)G1、G2（200MW）X1=X2=14./0.85=0.062發(fā)電機(jī)G3、G4（300MW）X3

27、=X4=16./0.85=0.0474.2.2變壓器電抗變壓器電抗標(biāo)幺值公式：XT*=Uk%100SdSd，變壓器T1、T2（260MVA）X5=X6=0.054變壓器T3、T4（360MVA）X7=X8=14.=0.040變壓器T5（330MVA） Uk1%=12（0.12+0.35-0.2）=0.135 Uk2%=12（0.12+0.2-0.35）=-0.015 Uk3%=12（0.2+0.35+0.12）=0.43 X9=Uk2%100SdSN=-0.015=-0.0045 X10=Uk1%100SdSN13.5100=0.04系統(tǒng)歸算到220kV母線阻抗為0.02 X11=0.024.

28、3網(wǎng)絡(luò)變換圖4.34.4短路點(diǎn)選擇所選短路點(diǎn)如圖4.3，選擇110kV上一點(diǎn)K1作為短路點(diǎn)；選擇220kV上一點(diǎn)K2作為短路點(diǎn)。4.5短路電流計(jì)算4.5.1 K1短路時(shí)等效電路圖如下圖所示：化簡(jiǎn)：X12=X1+X5=0.054+0.062=0.116 =X2+X6=X13X14=X3+X7=0.040+0.047=0.087 =X4+X8=X15X16=X9+X10=-0.0045+0.04=0.0355得如下所示圖再次化簡(jiǎn)： 1X=10.0355+10.02+10.0872=101.16X17=0.03550.087101.16=0.312=X18X19=0.03550.02101.16=0

29、.072得如下所示圖發(fā)電機(jī)G1、G2到K1短路點(diǎn)的計(jì)算電抗：Xca（G1）=Xca(G2)=X12SNSd=0.1162000.85100=0.273查運(yùn)算曲線，得時(shí)間（s）024短路電流標(biāo)幺值4.02.42.4 I12（0）=I13（0）=I*SN3Ud=42000.853110=4.94kAI12（2）=I13（2）=2.96kA I12（4）=I13（4）=2.96kA 發(fā)電機(jī)G3、G4到短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗：Xca（G3）=Xca(G4)=X17SNSd=0.3123000.85100=1.1查運(yùn)算曲線，得時(shí)間（s）024短路電流標(biāo)幺值0.951.01.02I17（0）=I18（0）=

30、I*SN3Ud=0.953000.853110=1.76kA I17（2）=I18（2）=1.85kA I17（4）=I18（4）=1.89kA容量為15000MVA的電力系統(tǒng)到短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗：Xca=X19SNSd=0.072=10.83.45按無(wú)窮大電源計(jì)算： I17=1XcaSN3Sd=110.8150003110=7.30kA各時(shí)刻短路電流計(jì)算： Ik1（0）= I12（0）2+ I17（0）2+I19=4.942+1.762+7.30=20.7kAIk1（2）=16.92kA Ik1（4）=17kA 短路容量計(jì)算：Sk=320.7110=3943.88MVA沖擊電流計(jì)算： is

31、h=220.71.85=54.16kA4.5.2 K2短路時(shí)等效電路圖如下所示：變換化簡(jiǎn)得：X20=X21=0.116+0.0355+0.1160.03550.116=0.187發(fā)電機(jī)G1、G2到短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗：Xca（G1）=Xca(G2)=X20SNSd=0.1872000.85100=0.44查運(yùn)算曲線，得：時(shí)間（s）024短路電流標(biāo)幺值2.42.02.22 I20（0）=I20（0）=I*SN3Ud=2.42000.853220=1.48kA I20（2）=I20（2）=1.23kA I20（4）=I20（4）=1.37kA發(fā)電機(jī)G3、G4到短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗：Xca（G3）=

32、Xca(G4)=X12SNSd=0.0873000.85100=0.31查運(yùn)算曲線，得：時(shí)間（s）024短路電流標(biāo)幺值3.42.342.33 I12（0）=I13（0）=I*SN3Ud=3.43000.853220=3.15kA I12（2）=I13（2） =2.17kAI12（4）=I13（4） =2.16kA容量為15000MVA的電力系統(tǒng)到短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗:Xca=X14SNSd=0.02=3查運(yùn)算曲線，得時(shí)間（s）024短路電流標(biāo)幺值0.350.320.32 I14（0）=I*SN3Ud=0.35150003220=13.78kAI14（2）=I14（4）= 12.60kA各時(shí)刻短

33、路電流計(jì)算：Ik2（0）= I12（0）2+ I20（0）2+I14=3.152+1.482+13.78=23.04kA Ik2（2）= 19.12kAIk2（4）= 20.84kA短路容量計(jì)算：Sk=323.04220=8779.42MVA沖擊電流計(jì)算：ish=223.041.85=60.28kA4.6計(jì)算成果匯總短路點(diǎn)短路時(shí)刻沖擊電流t=0st=2st=4sK1（kA）20.716.921754.16K2（kA）23.0419.1220.8460.28五、電氣設(shè)備選型5.1電氣設(shè)備選型的技術(shù)要求5.1.1一般原則（1）所選電氣設(shè)備應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和0過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景

34、發(fā)展；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；（5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。為了保證電氣設(shè)備的安全，可靠工作，必須按照正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。5.1.2技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。1長(zhǎng)期工作條件（1）電壓選用的電器允許最高工作電壓Umax，不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Uz，即UmaxUz。（2）電流選用的電器額定電流I0不得低于所在回路在

35、各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Iz，即I0Iz由于變壓器短時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒(méi)有明確的過(guò)載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。（3）機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。2短路穩(wěn)定條件（1）校驗(yàn)的一般原則1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩

36、相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。2）用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。（2）短路的熱穩(wěn)定條件通常制造廠直接給出設(shè)備的熱穩(wěn)定電流（有效值）It及允許持續(xù)時(shí)間t。熱穩(wěn)定條件為 It2tQk式中 It2t設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，kA2s。Qk所在回路的短電流熱效應(yīng)，kA2s。（3）動(dòng)穩(wěn)定條件制造廠一般直接給出定型設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定峰值電流imax，動(dòng)穩(wěn)定條件為 imaxish式中 ish所在回路的沖擊短路電流，kA。 imax設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值），kA。3絕緣水平在工作電壓和過(guò)電壓的作用下，電

37、器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。5.1.3環(huán)境條件（1）溫度按交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱（GB76374）的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于40（但不高于60）時(shí)，每增高1，建議額定電流減少1.8%，當(dāng)?shù)陀?0時(shí)，每降低1，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的20%。普通高壓電器一般可在環(huán)境最低溫度為-30時(shí)正常運(yùn)行。在高寒地區(qū)，選擇能適應(yīng)環(huán)境

38、最低溫度為-40的高寒電器。當(dāng)年最高溫度超過(guò)40，而長(zhǎng)期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號(hào)“TA”字樣的干熱帶型產(chǎn)品。（2）濕度選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度最高月份的平均相對(duì)濕度（相對(duì)濕度一在一定溫度下，空氣中實(shí)際水汽壓強(qiáng)值與飽和水汽壓強(qiáng)值之比，能高月份的平均相對(duì)濕度一該月中日最大相對(duì)濕度值的月平均值）。對(duì)濕度較高的場(chǎng)所（如岸邊水泵房等），應(yīng)采用該處實(shí)際相對(duì)濕度。當(dāng)無(wú)資料時(shí)，可取比當(dāng)?shù)貪穸茸罡咴路萜骄蹈?%的相對(duì)濕度。一般高壓電器可使用在20，相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中（電流互感器為85%）。在長(zhǎng)江以南和沿海地區(qū)，當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)一般產(chǎn)品使用標(biāo)準(zhǔn)是，應(yīng)選用濕熱帶型高壓電器。這類產(chǎn)品的型號(hào)后面

39、都標(biāo)有“TH”字樣。（3）污穢在距海岸12km或鹽場(chǎng)附近的鹽霧場(chǎng)所，在火電廠、煉油廠、冶煉廠、石油化工廠和水泥廠等附近含有由工廠排出的二氧化硫、硫化氫、氨、氯等成分煙氣、粉塵等場(chǎng)所，在潮濕的氣候下將形成腐蝕性或?qū)щ姷奈镔|(zhì)。污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電氣設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)污穢情況選用下列借施：1）增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用有利于防污的電瓷造型，如采用半導(dǎo)體、大小傘、大傾角、鐘罩式等特制絕緣子。2）采用屋內(nèi)配電裝置。2級(jí)及以上污穢區(qū)的63110kV配電裝置采用屋內(nèi)型。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，污穢區(qū)220kV配電裝

40、置也可采用屋內(nèi)型。（4）海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過(guò)1000m。海拔超過(guò)1000m的地區(qū)成為高原地區(qū)。高原環(huán)境條件的特點(diǎn)主要是：氣壓低、氣溫低、日溫差大、絕對(duì)濕度低、日照強(qiáng)。對(duì)電器的絕緣、溫升、滅弧、老化等的影響是多方面的。在高原地區(qū)，由于氣溫降低足夠補(bǔ)償海拔對(duì)溫升的影響，因而在實(shí)際使用中其額定電流值可與一般地區(qū)相同。對(duì)安裝在海拔高度超過(guò)100om地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng)，可選用高原型產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。在海拔3000m以下地區(qū)，220kV及以下配電裝置也可選用性能優(yōu)良的避雷器來(lái)保護(hù)一般電器的外絕緣。由于現(xiàn)有110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔

41、2000m以下的地區(qū)。5.2高壓斷路器選型高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站中主系統(tǒng)中重要的開(kāi)關(guān)電器，器主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，把設(shè)備（線路）接入或退出運(yùn)行，起到控制作用；當(dāng)設(shè)備（線路）發(fā)生故障時(shí)，能快速跳開(kāi)，切除故障回路，從而使無(wú)故障回路正常運(yùn)行，起到保護(hù)作用。斷路器最大的特點(diǎn)就是能斷開(kāi)流過(guò)電氣設(shè)備的負(fù)荷電流及短路電流，并且具有滅弧能力。大致可分為油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器，真空斷路器等。其中現(xiàn)階段運(yùn)用最多的則是SF6斷路器，其具有檢修的周期長(zhǎng)，故障率低、滅弧效果好等特點(diǎn)，已廣泛被使用。高壓斷路器的使用條件：（1）產(chǎn)品安裝地點(diǎn)海拔高度不超過(guò)1000m；（2）環(huán)境溫度不高于+

42、40，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-30；（3）用于戶內(nèi)的產(chǎn)品，相對(duì)濕度不大于90%（25）；（4）沒(méi)有火災(zāi)、爆炸、嚴(yán)重腐蝕金屬及絕緣材料的化學(xué)氣體和蒸汽場(chǎng)所；（5）沒(méi)有劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。5.2.1主變220kV側(cè)及其出線斷路器的選擇電網(wǎng)額定運(yùn)行電壓：USN=220kV正常情況下，變壓器高壓側(cè)流過(guò)的最大負(fù)荷電流為： Imax=1.053220=992A故通過(guò)查詢手冊(cè)可知，選擇型號(hào)為L(zhǎng)W6-220/3150的斷路器。其參數(shù)為型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）LW6-220/315022031504010040（3s）校驗(yàn)：UN=220kVUSN=2

43、20kV IN=3150AImax=992A INbr=40kAI=23.04kA1熱穩(wěn)定校驗(yàn)：由短路電流計(jì)算結(jié)果可知： Qk=tk12I2+10Itk22+Itk2=（23.042+1019.122+20.842）/3=1540kJ It2t=4023=4800kJ It2tQk式中 It2設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，kA2s。 Qk所在回路的短路電流熱效應(yīng)，kA2s。故滿足熱穩(wěn)定要求2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=100kAish=60.28kA式中 ies設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值），kA。 ish所在回路的沖擊短路電流，kA。故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求綜上各個(gè)校驗(yàn)過(guò)程，高壓斷路器LW6-220/3150滿足各

44、項(xiàng)要求。5.2.2主變110kV側(cè)及其出線斷路器的選擇電網(wǎng)額定運(yùn)行電壓：USN=110kV正常情況下，變壓器高壓側(cè)流過(guò)的最大負(fù)荷電流為： Imax=1.053110=1433A故通過(guò)查詢手冊(cè)可知，選擇型號(hào)為L(zhǎng)W110I/2500的斷路器。其參數(shù)為型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）LW110I/2500110250031.512550（3s）校驗(yàn)：UN=110kVUSN=110kV IN=2500AImax=1433A INbr=31.5kAI=20.7kA1熱穩(wěn)定校驗(yàn)：由短路電流計(jì)算結(jié)果可知： Qk=tk12I2+10Itk22+Itk2

45、=（20.72+1016.922+172）/3=1193.45kJ It2t=5023=7500 It2tQk式中 It2設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，kA2s。 Qk所在回路的短路電流熱效應(yīng)，kA2s。故滿足熱穩(wěn)定要求2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=125kAish=54.16kA式中 ies設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值），kA。 ish所在回路的沖擊短路電流，kA。故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求綜上各個(gè)校驗(yàn)過(guò)程，高壓斷路器LW110I/2500滿足各項(xiàng)要求。5.3高壓隔離開(kāi)關(guān)選型高壓隔離開(kāi)關(guān)是在無(wú)載情況下斷開(kāi)或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。高壓隔離開(kāi)關(guān)

46、的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流的情況下分、合路線。它的主要功能是保障高壓電器設(shè)備在檢修時(shí)的安全，但是不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開(kāi)斷短路電流，僅允許用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的一些操作，其功能總的來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)：隔離電壓、倒閘操作、分合小電流。隔離開(kāi)關(guān)和斷路器相比，額定電壓、電流及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的方法相同。但因?yàn)楦綦x開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通（切除）短路電流，所以不用來(lái)進(jìn)行開(kāi)斷電流的校驗(yàn)。高壓隔離開(kāi)關(guān)使用條件：（1）海拔高度不大于1000m為普通型，海拔高度大于1000m為高原型。（2）地震裂度不超過(guò)8度（3）環(huán)境溫度不高于+40，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-10，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-30。（4）戶內(nèi)產(chǎn)品空

47、氣相對(duì)濕度在25時(shí)，其日平均值不大于95，月平均值不大于90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%）。（5）戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5mm和10mm。（6）戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸汽等顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈振動(dòng)。戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型用于級(jí)污穢區(qū)、防污型用于級(jí)（中污型）、級(jí)（重污型）污穢區(qū)。5.3.1主變220kV側(cè)及其分段隔離開(kāi)關(guān)電網(wǎng)運(yùn)行額定電壓USN=220kV正常情況下，隔離開(kāi)關(guān)流過(guò)的最大負(fù)荷電流為： Imax=1.053220=992A發(fā)生三相短路時(shí)流過(guò)隔離開(kāi)關(guān)最大短路電流為：I=23.04kA短路沖擊電流ish=60.84kA故通過(guò)查詢手冊(cè)可知，選擇型號(hào)

48、為GW4220/1250的隔離開(kāi)關(guān)。其參數(shù)為：型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）GW4220/125022012508031.5（4s）校驗(yàn)：UN=220kVUSN=220kV IN=1250AImax=992A1熱穩(wěn)定校驗(yàn)：有短路電流計(jì)算結(jié)果可知， Qk=tk12I2+10Itk22+Itk2=（23.042+1019.122+20.842）/3=1540kJ It2t=31.524=3969kJ It2tQk式中 It2設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，kA2s。 Qk所在回路的短路電流熱效應(yīng)，kA2s。故滿足熱穩(wěn)定要求2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=80kAish=60.

49、28kA式中 ies設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值），kA。 ish所在回路的沖擊短路電流，kA。故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求綜上各個(gè)校驗(yàn)過(guò)程，隔離開(kāi)關(guān)GW4220/1250滿足各項(xiàng)要求。5.3.2主變110kV側(cè)及其分段隔離開(kāi)關(guān)電網(wǎng)運(yùn)行額定電壓USN=110kV正常情況下，隔離開(kāi)關(guān)流過(guò)的最大負(fù)荷電流為： Imax=1.053110=1433A發(fā)生三相短路時(shí)流過(guò)隔離開(kāi)關(guān)最大短路電流為：I=20.46kA短路沖擊電流ish=53.53kA故通過(guò)查詢手冊(cè)可知，選擇型號(hào)為GW4110/2000的隔離開(kāi)關(guān)。其參數(shù)為：型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）GW4110/200011020

50、008031.5（4s）校驗(yàn)：UN=110kVUSN=110kV IN=2000AImax=1433A1熱穩(wěn)定校驗(yàn)：有短路電流計(jì)算結(jié)果可知， Qk=tk12I2+10Itk22+Itk2=（20.72+1016.922+172）/3=1193.45kJ It2t=31.524=3969kJ It2tQk式中 It2設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，kA2s。 Qk所在回路的短路電流熱效應(yīng)，kA2s。故滿足熱穩(wěn)定要求2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=80kAish=54.16kA式中 ies設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值），kA。 ish所在回路的沖擊短路電流，kA。故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求綜上各個(gè)校驗(yàn)過(guò)程，隔離開(kāi)關(guān)GW4110

51、/2000滿足各項(xiàng)要求。5.4互感器選型5.4.1電流互感器選型根據(jù)安裝互感器的場(chǎng)所和使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)（油浸式、澆注式、瓷絕緣式）、安裝方式（戶外、戶內(nèi)、穿墻式、穿入式）、結(jié)構(gòu)型式（母線式、單匝式、多匝式等）、測(cè)量特性（保護(hù)性、測(cè)量用等）。一般常用型式有：在低壓配電屏和配電裝置中，通常采用LQ線圈式和LM母線式；620kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開(kāi)關(guān)柜中，通常采用LD單匝貫穿式或復(fù)匝貫穿式；35kV及其以上的電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(shí)，比如回路中存在穿墻套管、變壓器套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管中電流互感器，以節(jié)省占地和減小投資。5.4.1.1主變220kV側(cè)及其出線電流互感器一次回路額定電壓UNUSN=220kV一次回路額定電流： INImax=1.053220=992A通過(guò)查詢?cè)O(shè)備手冊(cè)可知，選擇型號(hào)LA-10為的電流互感器。其參數(shù)為：型號(hào)額定電流比（A）次級(jí)組合準(zhǔn)確度等級(jí)1s熱穩(wěn)定（倍數(shù)）動(dòng)穩(wěn)定（倍數(shù)）LB3-2202600/5B/B/B0.5401001熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 式中 電流互感器的額定一次電流，A。電流互感器熱穩(wěn)定倍數(shù)。t短路熱穩(wěn)定電流通過(guò)時(shí)間，一般取t=1s。（I1NKt）2t=（0.99240）21=1574.5kJ前面計(jì)算QK=1540kJ故滿足熱穩(wěn)定要求2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 式中 -額定一次電流，kA 。Kd-電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)