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1、目 录1 引言12 电气主接线的选择22.1 电气主接线的设计依据和基本要求22.2 电气主接线的选择22.3 发电机及主变压器的确定53 短路电流计算63.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤：63.2 母线短路73.3 发电机出口短路84 电气设备的配置方案104.1 隔离开关的配置104.2 电流互感器的配置114.3 电压互感器的具体配置124.4 避雷器的配置124.5 断路器的配置135 高压配电装置设计155.1 配电装置的基本要求155.2 配电装置设计的基本步骤155.3 配电装置的型式选择165.4 配电装置的安全净距165.5 屋外配电装置的布置原则166 单相500K
2、V变压器保护整定计算176.1 发电机纵差保护整定计算176.2 发电机过负荷保护整定计算18总 结19参考文献20致 谢21附录221 引言电能的开发和应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。自重有了电，消除了黑夜对人类生活和生产劳动的限制，大大延长了人类用于创造财富的劳动时间，改善了劳动条件，丰富了人们的生活，在现代文明中，电被视为空气和水一样重要，这不仅是因为电可以使愉快的家庭晚餐和谐，使电视机成生活中不可缺少的部分；而且可使电气火车奔驰，让工厂机器轰轰转动。可以想象，如果没有了电能，现代文明社会将不复存在。 电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，
3、并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。由于近几年经济的发展，对电的需求量不断增加，电的生产已经到了供不应求的地步，一些经济发达地区已经出现了“电荒”的情况，严重的制约了经济的发展。所以最近几年国家大力发展电力工业，不但一些原有电厂纷纷扩建加大发电能力，同时其他地方陆续兴建大型电厂，来适应经济的快速发展， 所以近一段时期将是电力工业发展的高峰期。 21世纪我国的电力工业有着更加辉煌的前景，但由于当前能源紧缺，作为主要能源的电能，已经突显了重要性和紧迫性，电能的优点很多，便于生产和远距离的输送，方便转换和易于控制，损耗小，效率高，无气体污染和噪声污染。电能的需求决定了生产电能的发电厂的发展和扩建
4、，目前我国以火力发电厂为主，占全国总发电量的70%以上，因此，加强电厂的建设，对缓解能源压力，促进国民经济的发展，有着十分重要的意义。2 电气主接线的选择2.1 电气主接线的设计依据和基本要求 发电厂的容量和电压等级和负荷大小与之在系统中的重要性。建设规模和后期的扩建工程和系统备用容量大小等主要因素。电气主接线设计的基本要求：应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。在可靠性方面：断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停电的回路数和停电时间，并保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电，尽量避免发电厂全部停电的可能性。 在灵活性方面：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性，可以灵活的投入和
5、切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求，进行安全检修而不致影响电力的运行和对用户的供电。在经济性方面：投资小占地少，在保证安全下做到最优以减少投资达到最大经济性。2.2 电气主接线的选择2.2.1 原始资料分析：设计电厂为2台600MW发电厂电气部分（附继电保护）设计 1、装机容量：装机2台，总容量为1200MW（详细参数查阅电力工程设计手册）。 2、机组年利用小时。 3、气象条件：发电厂所在地最高气温+40，年平均气温+12，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）。 4、厂用电率：按8%考虑。5、电力负荷及与系统连接
6、情况：500kV电压级，架空线路2回与系统相连。其中线路长度分别为2168km。当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上电抗为0.233。2.2.2 将可能采用的较佳方案列出方案一 单母线分段接线方式单母线分段接线如图所示。单母线用分段断路器QFd进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；限制短路电流，两端母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两端母线同时停电，在判别故障
7、后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站的610kV接线中。-所以，在重要负荷的出现回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。方案二 双母线接线方式双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线。每一电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络 ，通过母线联络断路器QFC来实现。采用两组母线后运行方式灵活。检修母线时，电源和出线都可以继续工作，不会中断对用户的供电。检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。任一回路母线隔离开关时，只需断开该回路。迅速恢复工作且便于扩建。但双母线接线也由一
8、些缺点，主要在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较复杂，容易造成误操作。投资和占地面积增大。 图2-2-2双母线接线方案三 3/2接线方式 1有高度可靠性每一回路有两台断路器供电，发生母线故障时，只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电；在事故与检修相重合情况下的停电回路不多于两回。2运行调度灵活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完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。3操作检修方便隔离开关仅在检修时作为隔离带电设备使用，避免了将隔离开关作操作用时的倒闸操作；检修断路器时，不需带旁路的倒闸操作；检修母线时，回路不需要切换。图2-2-3
9、 台半断路器接线（3）论证比较，确定最佳方案.表2-2-3 接线方案的比较双母线分段接线一台半断路器接线可靠性(1) 任何断路器检修，影响用户的供电；(2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，切除两回以上的线路；(3) 任一母线故障，1/4电源和负荷停电，分段或母联断路器故障，有1/2电源和负荷停电(1) 任何断路器检修，不影响用户的供电；(2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，不切除两回以上的的线路；(3)任一段母线故障，不影响进出线的供电灵活性(1) 不形成多环供电，一个回路由一台断路器供电，调度较不方便；(2) 隔离开关作为操作电器，需要进行倒换操作，易造成误操
10、作；(3) 在没有旁路设施时，检修断路器，要向调度部门报告；(4) 成对双回线路可能要交叉；(5) 扩建较方便(1) 形成多环状供电，一个回路由两台断路器供电，调度灵活，但增加了断路器维护工作量；(2) 隔离开关只作为检修电器，不需要进行倒换操作；(3) 检修断路器时，可任意停下检修；(4) 成对双回线路可按地理位置布置在不同串上，减少交叉；(5) 扩建同样方便经济性(1) 进出线共8回及以下时，双母线四分段接线较贵；(2) 占地面积较大(1) 进出线共9回及以下时，一台半断路器接线较经济；(2) 占地面积较小综上所述的优缺点，本次设计采用3/2接线方式。2.3 发电机及主变压器的确定2.3.
11、1 本次设计选择的发电机为：哈尔滨汽轮机厂生产的QFSN-600-2型号汽轮机两台及QFSN具体参数见下表：表2-3-1 QFSN-600-2型号汽轮机参数 型 号额定容量额定电压额定电流次暂态电抗功率因数额定转速效率QFSN-600-2600MW20kV19245A21.7990.93000r/min98.77%2.3.2 主变压器确定 发电机与主变压器为单元接线，主变压器的容量按下列条件中较大者选择： 1、 按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。在本设计中我确定发电厂变压器的容量： 发电机的容量 发电机的功率因素 厂用电率（1）2*600MW机组侧主变压器容量的确定： 所以确定2
12、*600MW机组侧主变压器的容量为KVA。依据GB/T 174681998 电力变压器选用导则，发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按发电机的连续最大输出容量扣除本机组的厂用负荷后剩余的容量计算。查阅电力工程电气设备手册依据GB/T 162741996 油浸式电力变压器技术参数和要求 220kV级标准规定，本设计选择的主变压器型号为：型号：DFP-/550主变压器部分参数：型号：DFP-/550额定容量：3*240MVA高压侧额定电压：550/-22.5kV高压侧额定电流：755.8A低压侧额定电压：20kV低压侧额定电流： 12000A接线组别：YN-d11 阻抗电压Vd=14%3
13、 短路电流计算3.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤：(1) 选择短路计算点；(2) 系统元件参数计算(标么制)，取基准容量，基准电压(各级平均额定电压)，按平均额定电压之比计算元件电抗的标么值；(3) 对电动势、负荷的简化，取各发电机次暂态电动势，电抗用次暂时态电抗表示，略去非短路点的负荷，只计短路点附近大容量电动机的反馈电流；(4) 绘出等值网络，并将各元件电抗统一编号；(5) 网络化简，在离短路点的电气距离很近时，可将同一类型的发电机进行合并，但无限大容量电源应单独考虑；(6) 求转移电抗(分别是等值电源和无限大容量电源对短路点的转移电抗)；(7) 求计算电抗，即将前面求出各等值电源
14、的转移电抗按各相应等值电源的容量进行归算；(8) 由计算电抗分别查出0、2、4s时各等值电源供出的三相短路电流周期分量有效值的标么值，由无限大容量电源供给的三相短路电流不衰减，其周期分量有效值的标么值；(9) 计算短路电流周期分量有值、；(10) 计算短路的冲击电流。3.2 母线短路（1）.网络化简等值网络化简及进一步化简分别如图10.3(a)和(b)所示。发电机G1与G2合并，合并后的等值机G对短路点的等值电抗为(a)网络化简 (b)进一步化简 图3.2.1 等值网络化简 （2）.短路电流周期分量有效值 系统供给的短路电流不衰减，其周期分量有效值标么值 有效值 等值机G对短路点K1的计算电抗为 查附图的运算曲线，可得， 归算至短路点处电压级等值机G的额定电流为于是短路点K1的不同时刻三相短路电流周期分量有效值分别为（3）短路的冲击电流3.3 发电机出口短路（1）.网络化间
