（摘要此次設(shè)計的主要任務(wù)是1125MW4300MW的火電廠電氣部分的初步設(shè)計。首先確定電氣主接線方案，選擇發(fā)電機、主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、廠用變壓器和啟/備變壓器。用所選擇的發(fā)電機與變壓器的參數(shù)進行標幺值的計算；并做出可能發(fā)生各種短路的等值電路圖，分別計算各電源對短路點的計算電抗，列出短路計算結(jié)果表；通過對各設(shè)備最大持續(xù)電流的計算，分別對斷路器、MAXGI隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、熔斷器、全連式分相封閉母線等設(shè)備進行選擇，并通過短路計算結(jié)果中的各短路值對所選的設(shè)備進行校驗。了解該電廠勵磁系統(tǒng)的原理如設(shè)計方法。關(guān)鍵詞電氣主接線；短路計算；設(shè)備選擇；本科畢業(yè)設(shè)計說明書ABSTRACTTHEMAINASSIGNMENTOFTHEDESIGNISTHEINITIALPLANOFELECTRICWITHREGARDTOREGIONALFOSSILLFULEPLANT11250MW3300MWTOBEGINWITH,WEMUSTENSURETHEPROJECTOFELECTRICMAINLINEWHATMORE,WESELECTTHECAPACITYOFGENERATOR,WESELECTGENERATOR、TRANSFORMER、LIASIONTRANSFORMER、TRANSFORMERWHICHUSEDINTHEFACTORYANDENLIGHTENSPARETRANSFORMERWECANCARRYOUTTHESHORTCIRCUITCALCULATIONTHEDIAGRAMOFEQUIVALENTCANBEMAKEOUTATTHEBASICOFTRANSFORMERANDGENERATORDATARESPECTIVELYATLAST,WECALCULATETHEREACTANCEWHICHTHEPOINTOFSHORTCIRCUITTOEVERYPOWERSYSTEMANDLAYOUTTHETABLEOFSHORTCIRCUITINTERRUPTER,DISCONNECTSWITCH,BUSBAR,LIGHTINGARRESTERSCANBESELECTEDBYWAYOFTHEMAXGICALCULATIONWECANCHECKTHEINSTALLWECHOOSEVIATHERESULTOFSHORTCIRCUITFINDOUTTHEPROTECTIONPRINCIPLEOF600MWGENERATORANDTRANSFORMER,KNOWTHEMOVEMENTSITUATIONOFTHEPROTECTIONKEYWORDSELECTRICMAINLINESHORTCIRCUITCALCULATIONEQUIPMENTCHOICE符號說明常用符號電流額定電流基值電流（KA）INIBI基值電壓（KV）額定電壓（一次側(cè)）（KV）BUNU二次側(cè)額定電壓（V）電網(wǎng)工作電壓2NG（KV）電壓電抗電阻XR容量負荷能量SPW電勢系統(tǒng)基準容量（MVA）變壓器額定容量EBSNS專用符號勵磁電流短路電流沖擊值（KA）FICHI最大持續(xù)工作電流穩(wěn)態(tài)三相短路電流MAXG0S短路電流周期分量標幺值0S短路電流周期分量（有名值）II斷路器的額定開斷路器（KA）斷路器極限通過電流峰值BRIMAXI（KA）斷路器實際開斷時間T秒的短路電流周期分量（KA）DTI斷路器T秒熱穩(wěn)定電流短路容量（MVA）TS支路計算電抗（標幺值）支路轉(zhuǎn)移電抗（標幺值）JSXFSX短路電流發(fā)熱等值時間（又稱假象時間）（S）DZT固有分閘時間（S）熱穩(wěn)定系數(shù)KCW母線截面系數(shù)經(jīng)濟電流密度J目錄引言1第一章電氣主接線設(shè)計211主接線的設(shè)計原則和要求212電氣主接線的設(shè)計步驟2122主接線的類型與使用范圍4123設(shè)計方案的介紹5123主接線方案的評定613發(fā)電機和主變壓器的選擇7131發(fā)電機的選擇7132主變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇7第二章廠用電設(shè)計1021廠用電的設(shè)計原則和基本要求1022本廠廠用電主接線設(shè)計1023廠用變壓器的選擇11第三章短路電流計算1331短路電流計算的目的1332短路電流計算的一般規(guī)定1333短路電流的計算步驟1434主接線及廠高壓短路電流計算14341發(fā)電機電抗標么值計算14342變壓器電抗標么值計算15343發(fā)電廠電氣一次部分各短路點短路電流計算16第四章電氣設(shè)備的選擇與校驗2841電氣設(shè)備選擇的一般原則2842斷路器的選擇與校驗29421斷路器的選擇原則29422斷路器的選擇與校驗3043隔離開關(guān)的選擇與校驗3344接地開關(guān)的選擇與校驗34441接地開關(guān)的選擇原則34442接地開關(guān)的選擇與校驗3445電壓互感器的選擇與校驗35451電壓互感器的選擇原則35452電壓互感器的選擇與校驗3646電流互感器的選擇與校驗36461電流互感器的選擇原則36462電流互感器的選擇與校驗3847高壓熔斷器的選擇與校驗39471高壓熔斷器的選擇原則39472高壓熔斷器的選擇3948避雷器的選擇40481避雷器的選擇原則40482避雷器的選擇4149母線與架空線的選擇與校驗41491母線與架空線的選擇原則41492母線的選擇與校驗42493架空線的選擇42494封閉母線的選擇43第五章勵磁系統(tǒng)的設(shè)計4551勵磁系統(tǒng)的主要作用4552勵磁系統(tǒng)的初步設(shè)計45521發(fā)電機勵磁方式的選擇45522自并勵勵磁系統(tǒng)原理及優(yōu)缺點46523100MW發(fā)電機微機型自并勵勵磁系統(tǒng)的設(shè)計47六章發(fā)電機的主保護設(shè)計4961發(fā)電機保護配置原則4962發(fā)電機的縱差動保護5063發(fā)電機100定子繞組單相接地保護5164發(fā)電機定子繞組匝間短路保護5265發(fā)電機勵磁回路接地保護5366發(fā)電機失磁保護54第七章配電裝置的設(shè)計5671設(shè)計原則與要求56711配電裝置的設(shè)計原則56712配電裝置設(shè)計必須滿足的要求5672610KV配電裝置5673220KV配電裝置57結(jié)論58參考文獻59謝辭60引言電力自從應(yīng)用于生產(chǎn)以來，已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活的主要能源，在工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、國防、科學(xué)技術(shù)和人民生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。電力工業(yè)發(fā)展水平和電氣化程度已經(jīng)成為衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。至2001年，我國已投產(chǎn)和正在建設(shè)的100萬KW及以上的電廠達113座，其中火電廠為85座。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的電力工業(yè)已經(jīng)進入了大機組、大電廠、大電網(wǎng)、超高壓、自動化、信息化發(fā)展的新時期。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對發(fā)電廠的設(shè)計提出了更高的要求。隨著一次能源的不斷減少，對能源的利用率要求也越來越高；而大機組的能源利用率高、在環(huán)境污染方面較小機組要??；因此，在火電廠的設(shè)計中，大機組的設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)在設(shè)計的主流。這就引出了本次設(shè)計的主要內(nèi)容，某地區(qū)2100MW4300MW火力發(fā)電廠的電氣部分進行初步設(shè)計。第一章電氣主接線設(shè)計11主接線的設(shè)計原則和要求發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠。設(shè)計主接線的基本要求是（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。衡量主接線運行可靠性的標志是斷路器檢修時，能否不影響供電。線路、斷路器或母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。發(fā)電廠全部停運的可能性。對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準則的要求。（2）靈活性調(diào)度靈活，操作簡便應(yīng)能靈活地投入某些機組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。檢修安全應(yīng)能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。（3）經(jīng)濟性投資省主接線應(yīng)簡單清晰，控制保護方式不過復(fù)雜，適當(dāng)限制斷路器電流。占地面積小電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件。電能損耗少經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。12電氣主接線的設(shè)計步驟電氣主接線的設(shè)計伴隨著發(fā)電廠或變電所的整體設(shè)計，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路、方法和步驟相同。具體步驟如下（1）本工程情況發(fā)電廠類型區(qū)域性凝氣式火電廠，設(shè)計規(guī)劃容量11253300。遠離負荷中心。（2）電力系統(tǒng)情況系統(tǒng)的電壓等級電廠聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級為330KV，330KV架空線4回,負荷為466640MW，為I、II級負荷，COS085TMAX6500H；110KV架空線6回,負荷為80120MW，為I、II級負荷，COS085TMAX6000H,其余送220KV系統(tǒng)。廠用電率8。（3）環(huán)境條件當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟?6,年最低溫度29,最熱月平均最高溫度29,最熱月平均地下溫度15,當(dāng)?shù)睾０胃叨?000米,當(dāng)?shù)乩妆┤?4日年121大、中型發(fā)電廠及配電裝置的接線要求4技術(shù)要求（1）電氣主接線設(shè)計、廠用電設(shè)計，要滿足可靠性、靈活性、方便性、經(jīng)濟性等要求（2）主變和廠用變型號容量選擇要按照新型設(shè)備選擇，主要電氣設(shè)備盡量選新型設(shè)備并要求校驗，要求繪制電氣設(shè)備選擇結(jié)果總表。（3）短路電流計算要準確無誤，并要求繪制短路計算結(jié)果表5220KV主保護動作時間為002S,后備保護動作時間為1S,110KV主保護動作時間為003S,后備保護動作時間為2S,大型發(fā)電廠（總?cè)萘?000MW及以上，單機容量200MW以上），一般距負荷中心較遠，電能須用較高電壓輸送，故宜采用簡單可靠的單元接線方式，直接接入高壓或超高壓系統(tǒng)。其主接線的特點是（1）在系統(tǒng)中的地位重要、主要承擔(dān)基本負荷、負荷曲線平穩(wěn)、設(shè)備利用小時數(shù)高、發(fā)展可能性大，因此，其主接線要求較高。（2）不設(shè)發(fā)電機電壓母線，發(fā)電機與主變壓器采用簡單可靠的單元接線，發(fā)電機出口至主變壓器低壓側(cè)之間采用封閉母線。除廠用電外，絕大部分電能直接用220KV及以上的12種升高電壓送入系統(tǒng)。附近用戶則由地區(qū)系統(tǒng)供電。（3）升高電壓部分為220KV及以上。220KV配電裝置，一般采用雙母線帶旁路母線、雙母線分段帶旁路母線，接入220KV配電裝置的單機容量一般不超過300MW；中型發(fā)電廠（總?cè)萘?001000MW、單機容量50200MW）和小型發(fā)電廠（總?cè)萘?00MW以下、單機50MW以下），一般靠近負荷中心，常帶有610KV電壓級的近區(qū)負荷，同時升壓送往較遠用戶或與系統(tǒng)連接。發(fā)電機電壓超過10KV時，一般不設(shè)機壓母線而以升高電壓直接供電。對于6220KV電壓配電裝置的接線，一般分為兩大類其一為母線類，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無母線類，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。122主接線的類型與使用范圍1不分段的單母線（1）610KV配電裝置，出線回路數(shù)不超過5回。（2）3563KV配電裝置，出線回路數(shù)不超過3回。（3）110220KV配電裝置，出線回路數(shù)不超過2回。2分段的單母線（1）610KV配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上。（2）3563KV配電裝置，出線回路數(shù)為48回時。（3）110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為34回時。3單母線帶旁路母線接線（1）610KV配電裝置，和3563KV配電裝置，一般不設(shè)旁路母線。（2）110220KV配電裝置，當(dāng)110KV出線為7回及以上220KV出線為5回及以上時或?qū)υ谙到y(tǒng)中居重要位置的配電裝置，110KV出線為6回及上，220KV出線為4回及以上時。4一般雙母線（1）610KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需帶電抗器時。（2）3563KV配電裝置，出線回路數(shù)超過8回或連接的電源較多、負荷較大時。（3）110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上或該配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位、出線回路數(shù)為4回及以上時。5一般雙母線帶旁路接線（1）663KV配電裝置，一般不設(shè)旁路母線。（3）110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為34回時。6分段的雙母線接線（1）發(fā)電機電壓配電裝置，每段母線上的發(fā)電機容量或負荷為25MW及以上時。（2）220KV配電裝置，當(dāng)進出線回路數(shù)為1014時，采用雙母三分段帶旁路；當(dāng)進出線回路數(shù)為15回及以上時，采用雙母四分段帶旁路接線。7一臺半斷路器接線用于大型電廠和變電所220KV及以上、進出線回路數(shù)4回及以上的高壓、超高壓配電裝置中。對于220KV系統(tǒng)，DL50002000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程中有如下規(guī)定若采用雙母分段接線不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和地區(qū)供電可靠性要求，且技術(shù)經(jīng)濟合理時，容量為300MW及以上機組發(fā)電廠的220KV配電裝置也可用一臺半斷路器接線方式。A843臺斷路器接線可靠性降低，布置比較復(fù)雜，很少采用。123設(shè)計方案的介紹本廠為110KV和220KV電壓等級，單機容量為100和300MW，故宜采用可靠的單元接線，直接接入系統(tǒng)。對于220KV配電裝置的接線，我們選擇了雙母線分段、雙母帶旁路分段接線兩種方案。KV102回回6回4回MW1030MW圖11方案一10KV6回回1回4回20KV30MW10M圖12方案二我們初步擬定了兩種方案，下面對其進行比較表11方案比較方案項目方案一雙母線分段方案二雙母分段帶旁路可靠性1任何斷路器檢修，影響用戶的供電。2有四回出線，任一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障或拒動相重合時，切除兩回以上線路。3母線檢修將導(dǎo)致一半容量停運。1220KV任一段母線故障時，只有的電源和負荷停電。412220KV任一分段斷路器故障時，只有左右的電源和負2荷停電。3220KV母線，故障范圍小，避免全場停電的可能。123主接線方案的評定由原始資料可知,設(shè)計為大型火電廠,其機組容量為2100MW4300MW,最大單機容量300MW,年利用小時數(shù)為6000H,在電力系統(tǒng)中承擔(dān)主要負荷,從而該廠主接線設(shè)計務(wù)必著重考慮其可靠性發(fā)電機出口電壓為20KV,采用單元接線。110KV電壓端，為使其出線斷路器檢修時不停電,應(yīng)采用雙母線接線,以保證其供電的可靠性和靈活性220KV電壓等級,由于負荷容量大,電壓高,輸電距離遠,為保證其可靠性,應(yīng)選可靠性較高的雙母分段帶旁路接線,結(jié)論兩個方案的可靠性、靈活性均滿足設(shè)計的要求，從經(jīng)濟上比較方案二明顯比方案一可靠性高，所以選擇方案二。所以本廠為110KV與220KV兩個電壓等級，單機容量為100MW、300MW，故宜采用可靠的單元接線，直接接入系統(tǒng)。對于220KV配電裝置的接線我們選擇雙母帶旁接線方法；110KV系統(tǒng)采用雙母帶旁接線。設(shè)計方案接線如圖所示10KV6回回1回4回20KV30MW10圖11發(fā)電廠電氣主接線接線方案13發(fā)電機和主變壓器的選擇131發(fā)電機的選擇由于本次設(shè)計的發(fā)電廠為，查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計210430MW指南電力系統(tǒng)分冊，選發(fā)電機參數(shù)如下表。表11發(fā)電機參數(shù)型號額定容量（MW）功率因數(shù)COS同步電抗DX次暫態(tài)電抗DX暫態(tài)電抗DX額定電壓（KV）QFN1002100085180601830286105QFS300230008522640167026918132主變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇（1）變壓器原、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。（2）聯(lián)結(jié)組別的選擇，宜使同一電壓等級（高壓或低壓）的廠用工作、備用變壓器輸出的相位一致。（3）阻抗電壓及調(diào)壓形式的選擇，宜使在引接點電壓及廠用電負荷正常波動范圍內(nèi)，廠用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的。5（4）變壓器的容量必須保證廠用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。根據(jù)以上原則選擇變壓器如下（1）主變壓器的選擇單元接線中的主變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷NS后，留有10的裕度選擇。（1COS1MVAKPGPG1）式中發(fā)電機容量NGP發(fā)電機額定功率因數(shù)COS廠用電率PK與100MW發(fā)電機相連的主變壓器1/COS108/05196NGPGSMVA查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊，選用SFP7120000/110型變壓器。與300MW發(fā)電機相連的主變壓器1/COS1308/053716NGPGSPKVA查電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算，選用SFP7360000/220表12主變壓器參數(shù)項目100MW機組300MW機組型號SFP7120MVA/110KVSFP7360MVA/220KV相數(shù)33頻率（HZ）5050額定容量（KVA）120000360000額定電壓（KV）121225/105242225/18聯(lián)結(jié)組編號YND11YND11阻抗電壓（）105143（2）聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇聯(lián)絡(luò)變壓器的容量應(yīng)滿足所聯(lián)絡(luò)的兩種電壓網(wǎng)絡(luò)之間在各種運行方式下的功1率交換，在本廠中1100KV與220KV之間的潮流交換近期約為560800MW。聯(lián)絡(luò)變的容量一般不應(yīng)小于所聯(lián)絡(luò)的兩種電壓母線上最大一臺機組容量，以2保證最大一臺機組故障或檢修時通過聯(lián)絡(luò)變來滿足本側(cè)負荷的需要，同時也可在線路檢修或故障時，通過變壓器將剩余功率送入另一側(cè)系統(tǒng)。所以，查電力工程電氣設(shè)計200例選一臺OSFPS360000/220型三相自耦變壓器表13聯(lián)絡(luò)變壓器參數(shù)表項目聯(lián)絡(luò)變壓器型號OSFPS360000/220額定容量（MVA）360000/120000/100000高中121中低188高低12空載損耗（KW）258負載損耗（KW）1164繞組形式Y(jié)N，0，D11相數(shù)三相第二章廠用電設(shè)計21廠用電的設(shè)計原則和基本要求保證廠用電的可靠性和經(jīng)濟性，在很大的程度上取決于正確選擇供電電壓、供電電源和接線方式、廠用機械的拖動方式、電動機的類型和容量以及運行中的正確和管理等措施。廠用電接線應(yīng)保證廠用電的連續(xù)供應(yīng)，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，滿足正常運行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟、先進的要求。（1）對廠用電設(shè)計的要求廠用電設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實驗鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。（2）廠用電電壓高壓廠用電采用6KV。低壓廠用電采用380/220V的三相四線制系統(tǒng)。（3）廠用母線接線方式高壓廠用電和低壓廠用電系統(tǒng)應(yīng)采用單母線接線。當(dāng)公用負荷較多、容量較大、采用集中供電方式合理時，可設(shè)立公用母線，但應(yīng)保證重要公用負荷的供電可靠性。（4）廠用工作電源當(dāng)發(fā)電機與主變壓器采用單元接線時，由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機組的廠用負荷。大容量發(fā)電機組，當(dāng)廠用分支采用分相封閉母線時，在該分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點。（5）廠用備用或起動電源高壓廠用備用或起動電源采用下列引接方式有發(fā)電機電壓母線，應(yīng)由該母線引接1個備用電源。22本廠廠用電主接線設(shè)計本廠為2100MW4300MW發(fā)電機組，各發(fā)電機與主變壓器均采用單元接線，廠用電由主變壓器低壓側(cè)引接，供給本機組的廠用負荷。本廠為六臺發(fā)電機組，選擇六臺廠用電主變壓器，并且配備兩臺高壓啟動/備用變，1備用變供1、2發(fā)電機備用，2備用變供3、4、5、6發(fā)電機備用。1備用變由110KV系統(tǒng)接入，2備用變由聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè)接入。高壓廠用電壓采用6KV。廠用分支采用分相封閉母線，分支上不應(yīng)裝設(shè)斷路器，但應(yīng)有可拆連接點。通過分裂繞組廠用高壓變壓器供6KV廠用的A段和B段。廠用電主接線圖1廠用變2廠用變3廠用變4廠用變5廠用變6廠用變2廠備用變廠備用變圖21廠用電高壓接線23廠用變壓器的選擇由發(fā)電廠電氣部分可知廠用電由每臺發(fā)電機供給，100MW300MW廠用備用高壓變壓器每兩臺機組設(shè)一臺，故2臺100MW和4臺300MW發(fā)電機各設(shè)置1臺廠備用變壓器。（1）100MW發(fā)電機廠用高壓變壓器容量的選擇108/59412NSMVA備用變壓器的容量與兩廠用變壓器最大者容量相同。（2）300MW發(fā)電機廠用高壓變壓器容量的選擇308/523NS備用變壓器的容量與兩廠用變壓器最大者容量相同。電壓損耗KW型號額定容量（KVA）高壓（KV）低壓（KV）阻抗電壓（）聯(lián)接組接法空載電流（）空載負載SF710000/1010000102256375YN,D110813653表211、2廠用主變壓器的參數(shù)表221廠用備用變壓器參數(shù)損耗（KW）型號額定容量（MVA）額定電壓（KV）聯(lián)接組接法空載負載空載電流（）半穿越阻抗電壓（）全穿越阻抗電壓（）SFPF731500/1831500/21600018225/63D,D0,D030215307513367706表233、4廠用變壓器參數(shù)電壓（KV）損耗（KW）型號容量分配（MVA）高壓低壓聯(lián)接組接法空載負載空載電流（）半穿越阻抗電壓（）全穿越阻抗電壓（）分裂系數(shù)SFF7315000315000/22000038556363YN,D11,D1128150051669534表242廠用備用變壓器參數(shù)電壓（KV）損耗（KW）型號額定容量（KVA）高壓低壓阻抗電壓（）聯(lián)接組接法空載電流（）空載負載SFP731500/1103150011022563105YN,D1108585148第三章短路電流計算31短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾個方面（1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種方式的接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。（2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。（3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。（4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路電流為依據(jù)。（5）接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。32短路電流計算的一般規(guī)定驗算導(dǎo)體和電器時所用短路電流,一般有以下規(guī)定。（1）計算的基本情況電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；所有電源的電動勢相位角相同；應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。（2）接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（3）計算容量應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后510年）。（4）短路種類一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況的進行比較。（5）短路計算點在正常接線方式時，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。33短路電流的計算步驟（1）選擇所需要計算的短路點。（2）繪制等值次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。（3）化簡等值網(wǎng)絡(luò)，將等值網(wǎng)絡(luò)化簡為以短路點為中心的輻射型等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與電路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。FIX“（4）求計算電抗JSXBNIFIJSISX（31）其中為各等值發(fā)電機或系統(tǒng)的額定容量。NIS（5）應(yīng)用運算曲線查出各電源供給短路點的短路電流周期分量的標幺值。（6）計算無限大容量電源供給的短路電流周期分量的標幺值。（7）計算短路電流周期分量的有名值和短路容量1第I臺等值發(fā)電機提供的短路電流為（3AVNIIPTITVSI32）2無限大功率電源提供的短路電流為（3AVBPSBPSII3）（8）計算短路電流的沖擊值，計及負荷影響時短路點的沖擊電流標幺值為（3“22LDIMGIMIIKIK4）其中為短路電流周期分量的幅值，對于小容量的電動機和綜合負荷，取“I，容量為20到50MW的電動機，取，容量為50到1LDIMK513到LDIMK100MW的異步電動機，容量為125MW以上的異步電機，715到LDIMK。817到LDIMK（9）計算異步電機供給的短路電流，只在計算廠低壓短路電流時考慮。（10）繪制短路電流計算結(jié)果表。34主接線及廠高壓短路電流計算341發(fā)電機電抗標么值計算（1）發(fā)電機G1、G2的電抗標么值的計算已知，1283DX105NUKVMVASB10KVUB1550COS128365BGDNX（2）發(fā)電機G3、G4、G5、G6的電抗標么值的計算已知，3467DXKVU0ASB10KVUB230850COS346747385BGDNX342變壓器電抗標么值計算（1）1，2發(fā)電機主變壓器電抗標么值的計算已知，51021DDUKVN10120NSMAVASB10KVB125875DBTNUX（2）3，4發(fā)電機主變壓器電抗標么值的計算已知，343DDKV0360SVAVASB1020BUKV341497DBTNX（3）1,2發(fā)電機廠用變壓器電抗標么值計算已知，75D10NSMAVASB08975107DTNU（4）3,4發(fā)電機廠用變壓器電抗標么值計算已知，VASN1602/35VASB101236DDU67FK全穿越阻抗電壓70761276DU791D582D02531079210NBDGSXU45682D（5）1,2發(fā)電機廠用/啟動備用變壓器電抗標么值計算已知，105D31NSMVAVASB106530DTNUX（6）3,4發(fā)電機廠用/啟動備用變壓器電抗標么值計算已知，半穿越阻抗電壓166，SN2/3150SB10全穿越阻抗電壓95，43FK，129DU621DDU421D21UD07653001NBSX4142D（7）220KV聯(lián)絡(luò)變壓器的電抗標么值計算已知，MVASN360VASB1021U132U832U6581132149213212323316507603BNUSX294135026103BNS343發(fā)電廠電氣一次部分各短路點短路電流計算10KV875016038751600451260730739254025397473902504253970KV04E1E2E1E63K7K8KKK9圖31發(fā)電廠等值電路圖（1）點短路即220KV母線處短路15267112圖32點短路等值電路圖1K12120568702435XX5678911/03974024X星角變換51416514030341271405674XX發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為110/852432641NJSBSX發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為2217/5670NJSBS220KV系統(tǒng)相對短路點計算電抗為316084JSX（2）點短路即220KV母線處短路2K18圖33點短路等值電路圖2K182341/08751602XX9067943522185發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為112210/85365NJSBSX發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為22193/4710NJSBS220KV系統(tǒng)對短路點計算電抗為31427JSX（3）點短路即1主變壓器低壓側(cè)短路3K18圖34點短路等值電路圖3K12340156870245X6791123/09743024XX514151431140005674X3126512435X10843C32154076XC31620675016X198DC201267DXC31306發(fā)電機G1相對短路點的計算電抗為110/855614NJSBSX發(fā)電機G2相對短路點的計算電抗為221/90NJSDBS發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為232443/856271NJSDBX220KV系統(tǒng)相對短路點的計算電抗為306JSDX（4）點短路即3主變壓器低壓側(cè)短路4K12圖35點短路等值電路圖4K12234/012XX5891013891/087293X131254031341502049XX31021485XC32140253XC315793602067148DXC20627153DXC37903發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為11220/85491NJSDBSX發(fā)電機G3相對短路點的計算電抗為337/7670NJSBS發(fā)電機G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為433/850931NJSDBX220KV系統(tǒng)相對短路點的計算電抗為12JSDX（5）點短路即聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)短路5K1615515圖36點短路等值電路圖5K16234/012XX8568星角變換1767891012308724X40X5171751743X441709531481028374XX18029C32144759XC3177350286054X149DC205417DXC3273發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為112210/8586673NJSDBSX發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為22443/910NJSDBS220KV系統(tǒng)相對短路點的計算電抗為32875JSDX（6）點短路即1發(fā)電機高壓廠用變壓器低壓側(cè)短路6K要計算點短路時各電源對短路點的計算電抗，先要計算點短路時各電源3K對短路點的轉(zhuǎn)移電抗，由前面計算知，1056X1096D2016DX326D點短路計算6圖37點短路等值電路圖6K41231110705960236DDXX10769C4242DXC432D0715082BX18DC20821943DXC323901481X發(fā)電機G1相對短路點的計算電抗為110/853213NJSBSX發(fā)電機G2相對短路點的計算電抗為12/2960NJSDBS發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點計算電抗為232443/85921NJSDBX220KV系統(tǒng)相對短路點計算電抗為30JSDX（7）點短路即1，2發(fā)電機啟動/備用變壓器低壓側(cè)短路7K151515圖38點短路等值電路圖7K16234/02XX77891123/02X星角變換5414514174341774032020567XX31617134910362CX21403XC31749503703711126DXC203712DXC3075D發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為11220/8521NJSDBSX發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為2234430/85561792NJSDBSX220KV系統(tǒng)相對短路點的計算電抗為32JSDX（8）點短路即3，4發(fā)電機啟動/備用變壓器低壓側(cè)短路8K在點短路計算的基礎(chǔ)上再進行計算5圖39點短路等值電路圖8K已知10286DX15D3042DX32310356515086DC23842DXC32X35270B1046DC2057683DXC3183X發(fā)電機G1、G2相對短路點的計算電抗為112210/8545674NJSDBSX發(fā)電機G3、G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為2243/79610NJSDBS220KV系統(tǒng)相對短路點的計算電抗為3105487JSDX（9）點短路即3發(fā)電機高壓廠用變壓器低壓側(cè)短路9K要計算點短路時各電源對短路點的計算電抗，先要計算點短路時各電源4K對短路點的轉(zhuǎn)移電抗，由前面計算知，1042DX120D379DX073點短路的等值電路圖為9圖310點短路等值電路圖9K已知4250250BX41371110274207943DDX176024C425DXC439DX5757103420452B16DXC204528DXC30513427579X發(fā)電機G1、G2相對短路點計算電抗為112210/857661NJSDBSX發(fā)電機G3相對短路點的計算電抗為22730/8592791NJSBSX發(fā)電機G4、G5、G6相對短路點的計算電抗為2330/85391NJSDBS220KV系統(tǒng)對短路點的計算電抗為4210498JSDX由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標么值（運算曲線只作到35）。計算無限大容量（或3）的電源供給的短路電流周期分量；計XJSJS算短路電流周期分量有名值和短路容量；計算短路電流沖擊值。并根據(jù)計算結(jié)果列出短路電流結(jié)果表。由計算電抗查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊汽輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表，查0S得0S短路電流周期分量，查02S得02S短路電流，查4S得穩(wěn)態(tài)電流；若計算電抗超過345,則取計算電抗的倒數(shù)即為短路電流值。短路電流沖擊值系數(shù)取26，全電流最大有效值系數(shù)取162，列短路電流計算表如附表31、附表32、附表33、附表34、附表35。第四章電氣設(shè)備的選擇與校驗41電氣設(shè)備選擇的一般原則由于各種電氣設(shè)備的具體工作條件并不完全相同，所以，它們的具體選擇方法也不完全相同，但基本要求是相同的。即要保證電氣設(shè)備可靠地工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路情況校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。（1）在正常運行條件下，各回路的電流，應(yīng)按表41、42計算。（2）驗算導(dǎo)體和電器時，所用短路電流的有關(guān)規(guī)定見節(jié)（短路電流）（3）驗算導(dǎo)體和110KV以下電纜短路熱穩(wěn)定時，所用的計算時間，一般采用主保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間。斷路器全分閘時間包括斷路器固有分閘時間和電弧燃燒時間。表41各回路持續(xù)工作電流回路名稱計算公式發(fā)電機或同相調(diào)相機回路NNGUPIICOS3051MAX三相變壓器回路SA母聯(lián)斷路器回路NNGII3051MAX饋電回路NUPCOSA注等都為設(shè)備本身的額定值。NIUP,各標量的單位為I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。（4）環(huán)境條件，選擇導(dǎo)體和電器時，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。在選擇導(dǎo)體和電器時，一般按表42所列各項進行選擇和校驗。選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓和過電流的情況下保持正常運行。表42導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇和校驗項目注表中“”代表選擇項目，“”代表校驗項目。封閉電器的選擇與校驗項目與斷路器的相同。42斷路器的選擇與校驗421斷路器的選擇原則斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電壓35110KV的電網(wǎng)一般選用真空斷路器；電壓1105000KV的電網(wǎng)，當(dāng)真空斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫斷路器。1斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下（1）電壓（電網(wǎng)工作電壓）。（4GUNU1）（2）電流（最大持續(xù)工作電流）。（4MAXGII2）由于高壓開斷電器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即取最大持續(xù)工作電流。MAXGI當(dāng)斷路器使用的環(huán)境溫度高于設(shè)備最高允許環(huán)境溫度，即高于40（但不高于60）時，環(huán)境溫度每增高1，建議減少額定電流NI的18；當(dāng)使用的環(huán)境溫度低于40時，環(huán)境溫度每降低1，建議增加額定電流的05，但其正常工作條件短路條件項目電器額定電壓額定電流開斷容量動穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器隔離開關(guān)熔斷器電抗器電流互感器電壓互感器導(dǎo)線最大過負荷不得超過20NI。（3）開斷電流（或開斷容量）NBRI（43）（4）動穩(wěn)定（4MAXICH4）式中三相短路電流沖擊值；CHI斷路器極限通過電流峰值。MAX（5）熱穩(wěn)定（45）22TKDZIQIT式中穩(wěn)態(tài)三相短路電流；短路電流發(fā)熱等值時間（又稱假想時間）；DZT斷路器T秒熱穩(wěn)定電流。TI根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電壓6220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓110330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機組采用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。表43斷路器的選型參考表安裝使用場所可選擇的主要型式參考型號規(guī)范發(fā)電機回路大型機組專用、空氣斷路器6SF610KV少油、真空、斷路器6SN1010、ZN10、LN10系列、SN410G35KV多油、少油、真空、斷路6SF器DW35、SN1035、SW235、ZN35、LN35、LW35系列110330KV少油、真空、斷路器6SSW110330、KW110330、LW110330系列配電裝置500KV斷路器6FLW500系列422斷路器的選擇與校驗一、最大持續(xù)工作電流的計算1、110KV側(cè)及母聯(lián)側(cè),MAX120105561333NGSIKAU2、110KV出線側(cè)3、220KV側(cè)與聯(lián)絡(luò)變壓器相連處,MAX36010515923NGNNSIIKAU4、聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè),AX07NGI5、220KV母線側(cè),MAX3610150923NGSIKAU6、220KV出線側(cè),AX2158442COSNGIN7、1，2發(fā)電機廠用變壓器低壓側(cè),MAX010515336NGSIKAU8、3,4、5,6發(fā)電機廠用變壓器低壓側(cè),AX18NGI9、1，2廠用啟動/備用變壓器高壓側(cè),MAX35105100743NGSIKAU10、1，2廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè),AX1836NGI11、3，4，5，6廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè),MAX5105103NGSIKAU12、3，4，5，6廠用啟動/備用變壓器高壓側(cè),AX30465NGI表44各處最大持續(xù)工作電流所處位置最大持續(xù)工作電流（KA）110KV側(cè)及母聯(lián)側(cè)0661,AX247COS68GNPI110KV出線側(cè)0247220KV側(cè)與聯(lián)絡(luò)變壓器相連處0992聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)1732220KV母線側(cè)0992220KV出線側(cè)15841，2發(fā)電機廠用變壓器低壓側(cè)1013，4，5，6發(fā)電機廠用變壓器低壓側(cè)31831，2廠用啟動/備用變壓器高壓側(cè)01741，2廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè)31833，4，5，6廠用啟動/備用變壓器高壓側(cè)05463，4，5，6廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè)3183二、斷路器的選擇與校驗（1）110KV母線側(cè)及母聯(lián)側(cè)110KV母線側(cè)以及母聯(lián)斷路器的型號相同，并都采用六氟化硫斷路器由表43得,查發(fā)電廠電氣部分選用OFPI110型斷路器,MAX061GIKA表45斷路器參數(shù)型號額定電壓KV額定電流額定開斷電流K動穩(wěn)定電流（）KA熱穩(wěn)定電流K固有分閘時間SOFPI110110125031580315（3）S002額定電壓10,1NGNGUKVKU額定電流,MAX,MAX256IAIAI開斷電流345BRBR動穩(wěn)定校驗MAXAX8,72CHCHIKIKI熱穩(wěn)定校驗2219TIS6103短路電流計算時間。（其中，后備保護動作時2BKDTSBT間，固有分閘時間）KDT查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料112頁圖51得251ZS則220510356DZTS短路電流熱效應(yīng)22213685479KDZQITKAS故知，TZ根據(jù)以上校驗知，所選斷路器滿足要求。綜上所述，所選的所有斷路器列表如下。表412斷路器參數(shù)選擇表型號額定電流110KV母線側(cè)及母聯(lián)側(cè)OFPI1101250110KV出線側(cè)OFPI110125012廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè)SN41050003、4、5、6廠用啟動/備用變壓器低壓側(cè)SN4105000聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)SW2352000220KV母線側(cè)SW62201200220KV出線側(cè)SFM22022020001、2廠用變壓器低壓側(cè)ZN1210/125012503、4、5、6廠用變壓器低壓側(cè)SN410500043隔離開關(guān)的選擇與校驗一、隔離開關(guān)的校驗條件（1）電壓NGU電網(wǎng)工作電壓（2）電流,MAXI最大持續(xù)工作電流（3）開斷電流（或開斷容量）NBRI（4）動穩(wěn)定AXCHI（5）熱穩(wěn)定22TKDZIQT二、隔離開關(guān)的選擇及校驗（1）110KV母線側(cè)及母聯(lián)側(cè)查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊選擇GW4110D型隔離開關(guān)表413隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓KV額定電流A動穩(wěn)定電流（）KA熱穩(wěn)定電流KAGW435/2500110250010040（4）S額定電壓10,1NGNGUVU額定電流,MAXMAX238IKIKI動穩(wěn)定校驗AX64CHCHIAII熱穩(wěn)定校驗22359TSA由前面所選斷路器知，短路電流熱效應(yīng)270KQK,根據(jù)以上校驗，所選隔離開關(guān)滿足要求。2TDZI根據(jù)以上校驗知，所選隔離開關(guān)滿足要求。綜上所述，所選的所有隔離開關(guān)列表如下。表417隔離開關(guān)參數(shù)選擇表所處位置型號110KV母線側(cè)及母聯(lián)側(cè)GW4110/10001000220KV出線側(cè)GW4220/200020001、2廠用變壓器低壓側(cè)GW210/20002000220KV母線側(cè)GW4220/20002000110KV出線側(cè)GW4110/12501250220KV側(cè)與聯(lián)絡(luò)變壓器相連處GW7220D1000聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)GW435D250044接地開關(guān)的選擇與校驗441接地開關(guān)的選擇原則為保證檢修安全在斷路器的兩側(cè)和母線等處，皆應(yīng)裝有手動或電動的接地開關(guān)。快速接地開關(guān)的作用相當(dāng)于接地短路器，可就地和遠方控制。一般下列情況需要裝設(shè)快速接地開關(guān)。停電回路的最先接地點，用來防止可能出現(xiàn)的帶電誤合接地造成封閉電器的損壞。利用快速接地開關(guān)來短路封閉電器內(nèi)部的電弧，防止事故擴大，一般為分相操作，投入時間不小于接地飛弧后1秒。442接地開關(guān)的選擇與校驗110KV母線接地開關(guān)的選擇與校驗查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料選擇JW2110型表418接地開關(guān)參數(shù)型號額定電壓KV動穩(wěn)定電流（）KA熱穩(wěn)定電流KAJW211011010040（2）S動穩(wěn)定校驗MAXMAX10,364,CHCHIII熱穩(wěn)定校驗查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料圖51得16ZTS則2205657DZTS短路電流熱效應(yīng)21387318KZQITKA又知，24TKS,根據(jù)以上校