S地區(qū)火電廠電氣設計目錄TOC\o"1-2"\h\u17907S地區(qū)火電廠電氣設計 120643引言 2310061、主接線方案擬定 26331.1、10kV側(cè)主接線方案 222301.2、220kV側(cè)主接線方案 3202261.3、330kV側(cè)主接線方案 4290002、發(fā)電機及變壓器的選擇 7272422.1、變壓器的選擇 7247902.2、發(fā)電機的選擇 948763、短路電流的計算 10192443.1、標幺值的計算 10186763.2、最大運行方式下的三相短路電流計算 1226061則百分電抗為 23293453.4、最小方式下的兩相短路計算 24287334、電氣設備的選擇與校驗 26247254.1、斷路器的選擇與校驗 2650494.2、隔離開關的選擇 34283464.3、電流互感器的選擇與校驗 40157754.4、發(fā)電機出口處電流互感器的選擇 46147614.5、電壓互感器的選擇 47128124.6、母線的選擇及校驗 49203004.6.2、10.5kV母線選擇及校驗 49165125、廠用電接線的設計原則和接線形式 53157365.1、廠用電的接線要求 5347415.2、高壓廠用電壓等級的確定 53139365.3、廠用電系統(tǒng)中性點接地方式 5332435.4、廠用變壓器選擇 536276、配電裝置規(guī)劃及布置 55154556.1、選擇配電裝置的條件 55283546.2、屋內(nèi)配電裝置選擇與規(guī)劃 55249226.3、屋外配電裝置的選擇與規(guī)劃 55117077、防雷保護 56224727.1、避雷器的用途 56309827.1.3、220kV側(cè)變壓器避雷器的選擇和校驗 5741728、變壓器保護 6035558.1、330kV變壓器縱差動保護 60280528.2、220kV變壓器縱差動保護 6174428.3、330kV變壓器相間短路后備保護 6123320（1）保護的啟動值按躲過最大負荷電流來整定： 61212398.4、220kV變壓器相間短路后備保護 62202758.5、瓦斯保護 62488參考文獻 6315041附錄1電氣主接線圖 651981附錄3變壓器繼電保護圖 6615072（1）220kV雙繞組單變壓器縱差保護接線圖 664386（2）330kV雙繞組單變壓器縱差保護接線圖 67引言本次課設是關于三寧地區(qū)火電廠的電氣設計，準備在該地區(qū)新建凝汽式火力發(fā)電廠，總共有4臺發(fā)電機組，兩臺500MW和兩臺300MW，裝機容量共700MW。為了更好的滿足穩(wěn)定性和可靠性的設計要求，主接線部分進行了比對選擇，以便選到最經(jīng)濟合理的接線方式。其中，電氣設備也對發(fā)電廠的布置起著至關重要的作用，比如，主接線的拓撲結(jié)構會因為斷路器的操作結(jié)果改變，變壓器和配電裝置如果選擇不恰當會擴大故障范圍。除此之外，火電廠繼電保護的可靠性也尤為重要，而且可靠性會受多種因素影響。為了三寧地區(qū)的火電廠能夠安全穩(wěn)定的運行，需要對變壓器進行保護，保護設備受雷電影響也很大，所以需要為火電廠選擇合適的避雷設備，如避雷器。1、主接線方案擬定此電廠的裝機容量為2*30OMW+2*50MW=700MW，有三個電壓等級分別為330KV、220KV和10KV。為了滿足主接線設計的經(jīng)濟性和可靠性等要求，330KV高壓側(cè)有6回出線，擬采用一臺半斷路器接線或雙母線帶旁路母線接線方式，220KV中壓側(cè)有6回出線，可以用單母線分段帶旁路母線或者雙母線帶旁路母線、的接線方式，10KV低壓側(cè)有12回出線，可采用雙母線單分段接線方式或者雙母線分段帶旁路母線接線方式。現(xiàn)提出兩種方案進行比較選擇。1.1、10kV側(cè)主接線方案表1.110KV側(cè)主接線方式概述1.2、220kV側(cè)主接線方案表1.2220KV側(cè)主接線方式概述1.3、330kV側(cè)主接線方案表1.3330KV側(cè)主接線方式概述綜上所述，330kV側(cè)采用一臺半斷路器接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟實性要求，對于220及10kV側(cè)，分別采用雙母線帶旁路母線和雙母線分段接線方式，且對于300MW的發(fā)電機組，通常和雙繞組變壓器之間宜構成單元接線形式，電氣簡圖如圖1.1所示。圖1.1電氣簡圖

2、發(fā)電機及變壓器的選擇2.1、變壓器的選擇根據(jù)原始資料分析出與300MW的發(fā)端機組構成單元接線的是雙繞組變壓器，共有兩臺；連接三個電壓等級的是一臺三繞組變壓器；聯(lián)絡變壓器選擇三繞組的變壓器，其高壓側(cè)和中壓側(cè)分別連接330kV電壓等級和220kV電壓等級，低壓側(cè)作為消除三次諧波的平衡線圈。2.1.1、雙繞組變壓器型號的選擇依據(jù)《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》書上關于計算發(fā)電機—變壓器單元接線的容量公式：(1-1)其中，—發(fā)電機額定容量，—發(fā)電機額定功率因數(shù)，—廠用電率由式（1-1）計算出通過查找《電力工程電氣手冊（上下）》一書，選擇容量為400MW的變壓器。則與330kV側(cè)相連的變壓器型號選擇SFP-400000/330，其參數(shù)如表2.1所示。表2.1SFP-400000/330的參數(shù)與220kV側(cè)相連的變壓器型號選擇SFP-400000/220，其參數(shù)如表2.2所示。表2.2SFP-400000/220的參數(shù)2.1.2、三繞組變壓器型號的選擇依據(jù)《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》一書，計算高壓側(cè)母線和與發(fā)電機相連的母線之間的變壓器容量公式為：(1-2)—發(fā)電機電壓母線上的機組容量之和，—發(fā)電機電壓母線上的最小負荷，—發(fā)電機額定功率因數(shù)，—負荷功率因數(shù)，—廠用電率，—發(fā)電機電壓母線上的主變壓器臺數(shù)。由式（1-2）計算出通過查找《電力工程電氣手冊（上下）》一書，選擇容量為240MW的變壓器。則三繞組變壓器型號選擇OSFPS-240000/330，其參數(shù)如表2.3所示。表2.3OSFPS-240000/330的參數(shù)2.1.3、聯(lián)絡變壓器型號的選擇根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》關于聯(lián)絡變壓器選擇原則，比如，聯(lián)絡變壓器一般選擇一臺，可以為自耦變壓器。除此之外，為了解決母線上最大一臺機組停運時電路負荷不能被滿足的問題，聯(lián)絡變壓器可以選擇與母線上最大一臺機組容量相同。故選擇聯(lián)絡變壓器容量為300MW，和220kV、330kV側(cè)最大一臺機組容量相同，型號選OSFPSZ-360000/330的變壓器，其參數(shù)如下表2.4所示。表2.4OSFPSZ-360000/330的參數(shù)2.2、發(fā)電機的選擇根據(jù)任務書選擇兩臺容量為50MW的汽輪發(fā)電機，型號為和兩臺容量為300MW的汽輪機型號為。

短路電流的計算3.1、標幺值的計算3.1.1、各元件標幺值計算（1）由任務書得到系統(tǒng)的基準容量為100MVA，330kV母線上電抗的標幺值為0.021。（2）與10.5kV電壓母線相連的發(fā)電機選擇的型號是,它的變?yōu)?.1953；分別與220kV母線和330kV母線相連的發(fā)電機的為0.167。即發(fā)電機的電抗標幺值為的電抗標幺值（3）本設計中兩臺50MW發(fā)電機、的額定電流為在母線分段回路電抗器的選擇上，需要依據(jù)母線上切除最大一臺發(fā)電機的時候，會通過電抗器的電流進行選擇。一般來說，選取該臺發(fā)電機0.5-0.8倍額定電流。在10kV分段母線線路上，通過電抗器的電流選取臺發(fā)電機0.5倍額定電流，則依據(jù)上述選擇原則選取的電抗器型號為，查找數(shù)據(jù)手冊得到次電抗器的額定電流，，，由此得出母線電抗的標么值為：3.1.2、變壓器各繞組電抗標幺值330kV主變壓器：220kV主變壓器:聯(lián)絡變壓器T:OSFPSZ7-360000/33010kV側(cè)三繞組變壓器T:3.2、最大運行方式下的三相短路電流計算3.2.1、全系統(tǒng)等值電路圖全系統(tǒng)等值電路圖如圖3.1所示。圖3.1全系統(tǒng)等值電路圖取5個短路點，分別計算出在最大運行方式下的短路電流周期分量有效值、三相短路沖擊電流有效值以及三相短路功率。10.5kV母線側(cè)取k1點為短路點，220kV母線側(cè)取k2點為短路點，330k母線側(cè)取k3點為短路點，與220kV母線相連的發(fā)電機G4出口處的短路點為k4，與330kV母線相連的發(fā)電機G3出口處的短路點為k5。3.2.2、330kV母線側(cè)短路的計算（1）k3點發(fā)生短路，其等值電路圖如下圖3.12所示。圖3.2k3點處短路等值電路圖△－Y變換圖如圖3.3所示。圖3.3△－Y變換圖化簡圖如下圖3.4所示。圖3.4化簡圖即該點電流周期分量的有效值為沖擊有效值沖擊電流最大值（2）k5點發(fā)生短路，其等值電路圖如下圖3.5所示。圖3.5k5點等值電路圖△－Y變換圖如圖3.6所示圖3.6△－Y變換圖化簡圖如下圖3.7所示圖3.7化簡圖即該點電流周期分量的有效值為沖擊有效值沖擊電流最大值3.2.3、220kV母線側(cè)短路的計算k2點發(fā)生短路，其等值電路圖如下圖3.8所示。圖3.8220kV母線短路等值電路圖△－Y變換如圖3.9所示圖3.9△－Y變換化簡圖如圖3.10所示,圖3.10化簡圖即該點電流周期分量的有效值為沖擊有效值沖擊電流最大值（2）k4點發(fā)生短路，其等值電路圖如下圖3.11所示。圖3.11k4點短路等值電路圖△－Y轉(zhuǎn)換圖如下圖3.12所示圖3.12△－Y轉(zhuǎn)換圖化簡圖如下圖3.13所示,圖3.13化簡圖即該點電流周期分量的有效值為沖擊有效值沖擊電流最大值3.2.4、10.5kV母線側(cè)短路電流的計算k1點發(fā)生短路，其等值電路圖如下圖3.14所示。圖3.14k1點短路等值電路圖Y—△變換，如下圖3.15所示圖3.15Y—△變換△－Y變換圖如圖3.16所示圖3.16△－Y變換圖化簡圖如下圖3.5所示圖3.17化簡圖，即該點電流周期分量的有效值為沖擊有效值沖擊電流最大值（2）10.5kv出線短路電流的計算由于10.5kV出線側(cè)是電纜饋線，為限制短路電流加裝一個出線電抗器，加裝電抗器前的電器簡圖如下圖3.18所示。圖3.1810.5kV出線電氣簡圖1）額定電流的計算故初選型號為NKL-10-300-4的電抗器，UN=10kV，IN=300A2）電抗值的選擇估算電源至短路點的標幺值為令則百分電抗為X故選擇型號為NKL-10-300的限流電抗器查找《發(fā)電廠電氣設計》一書，得到NKL-10-300-4的電抗率為4%，動穩(wěn)定電流峰值為25.5kA，熱穩(wěn)定電流（1s）為22.2kA。3）電抗器參數(shù)的校驗電壓損失的校驗一般母線剩余電壓4）動、熱穩(wěn)定的校驗熱穩(wěn)定校驗QIIt動穩(wěn)定校驗：ies=25.5kA≥5）則10.5kV出線加上NKL-10-300-4限流電抗器之后的短路電流和沖擊電流為3.4、最小方式下的兩相短路計算3.4.1、全系統(tǒng)等值電路圖全系統(tǒng)等值電路圖如圖3.18所示。圖3.18最小運行方式下全系統(tǒng)等值電路圖在最小運行方式下，10.5kV僅有一臺機組投入運行，故保留阻抗值較大的那條線路，取d1d2兩個短路點，分別計算出在最小運行方式下的短路電流周期分量有效值。與330kV母線相連的發(fā)電機G3出口處的短路點為d1，與220kV母線相連的發(fā)電機G4出口處的短路點為d2。化簡過程與最大運行方式下的短路計算類似，故得到結(jié)果如下。最小方式下的兩相短路電路最小方式下的兩相短路電路4、電氣設備的選擇與校驗4.1、斷路器的選擇與校驗需要滿足一下幾個指標，才可以滿足校驗的要求額定電壓：額定電流：額定開斷電流：額定關合電流動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：4.1.1、10.5kV側(cè)斷路器的選擇與校驗（1）10.5kV側(cè)發(fā)電機出口斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇SN4-10G高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.1所示。表4.1SN4-10G型高壓斷路器參數(shù)表額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間其中是繼電保護時間，是全開斷時間，故取=0.15，=0.15則綜上，校驗合格，選擇SN4-10G高壓斷路器。（2）10.5kV出線斷路器選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇SN10-10/630高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.2所示。表4.2SN10-10/630型高壓斷路器參數(shù)表額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間其中取則綜上，校驗合格，選擇SN10-10/630高壓斷路器。（3）三繞組變壓器低壓側(cè)斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇SN10-10/3000-43.3高壓斷路器，由于開斷電流校驗不合格，故選擇SN4-10G斷路器，其參數(shù)如下表4.3所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇SN4-10G高壓斷路器。除此之外，由于10.5kV側(cè)是雙母線分段接線形式，母線連接處和母線分段處的斷路器與三繞組變壓器低壓側(cè)斷路器都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這三個地方的斷路器型號相同，都為SN4-10G。4.1.2、220kV側(cè)斷路器的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LW6-220高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.4所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇LW6-220高壓斷路器。除此之外，由于220kV側(cè)是雙母線帶旁路母線接線形式，母線連接處斷路器與雙繞組變壓器的斷路器都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這兩個地方的斷路器型號相同，都為LW6-220。（2）220kV出線斷路器選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇LW12-220高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.5所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇LW12-220型高壓斷路器。（3）三繞組變壓器中壓側(cè)斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LW12-220高壓斷路器,其參數(shù)如下表4.6所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇LW12-220型高壓斷路器。4.1.3、330kV側(cè)斷路器的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LW6-330高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.7所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇LW6-330型高壓斷路器。（2）330kV出線斷路器選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇LW6-330高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.8所示。額定開斷電流額定關合電流熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇LW6-330型高壓斷路器。（3）三繞組變壓器高壓側(cè)斷路器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LW6-330高壓斷路器，其校驗與330kV出線斷路器選擇相同，故省略，根據(jù)上述結(jié)果可知選擇LW6-330高壓斷路器。4.2、隔離開關的選擇4.2.1、10.5kV側(cè)隔離開關的選擇（1）10.5kV側(cè)發(fā)電機出口隔離開關的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇GN10-10T/4000高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.9所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間其中是繼電保護時間，是全開斷時間，故取=0.15，=0.15則綜上，校驗合格，選擇GN10-10T/4000高壓隔離開關。（2）10.5kV出線隔離開關選擇最大持續(xù)工作電流：初步選擇GN6-10T/200高壓斷路器，其參數(shù)如下表4.10所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間其中取則綜上，校驗合格，選擇GN6-10T/200高壓隔離開關。（3）三繞組變壓器低壓側(cè)隔離開關的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)故選擇GN10-10T/3000隔離開關，其參數(shù)如下表4.11所示。動穩(wěn)定動穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GN10-10T/3000高壓隔離開關。除此之外，由于10.5kV側(cè)是雙母線分段接線形式，母線連接處和母線分段處的隔離開關與三繞組變壓器低壓側(cè)隔離開關都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這三個地方的隔離開關型號相同，都為GN10-10T/3000。4.2.2、220kV側(cè)隔離開關的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器隔離開關的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇GW4-220型隔離開關，其參數(shù)如下表4.12所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW7-220高壓隔離開關。除此之外，由于220kV側(cè)是雙母線帶旁路母線接線形式，母線連接處隔離開關與雙繞組變壓器的隔離開關都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這兩個地方的隔離開關型號相同，都為GW4-220。（2）220kV出線隔離開關選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇GW4-220型隔離開關，其參數(shù)如下表4.13所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW4-220型高壓隔離開關。（3）三繞組變壓器中壓側(cè)隔離開關的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇GW4-220高壓斷路器,其參數(shù)如下表4.14所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW7-220高壓隔離開關。4.2.3、330kV側(cè)隔離開關的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器隔離開關的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇GW7-330隔離開關，其參數(shù)如下表4.15所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW7-330隔離開關。（2）330kV出線隔離開關選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇GW11-330隔離開關，其參數(shù)如下表4.16所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW11-330隔離開關。（3）三繞組變壓器高壓側(cè)隔離開關的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇GW7-330隔離開關，其參數(shù)如下表4.17所示。動穩(wěn)定熱穩(wěn)定計算時間，其中則綜上，校驗合格，選擇GW7-330隔離開關。4.3、電流互感器的選擇與校驗需要滿足一下幾個指標，才可以滿足校驗的要求額定電壓：額定電流：動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：按照準確級和額定容量選擇4.3.1、10.5kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗（1）10.5kV出線電流互感器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：初步選擇LAJ-10(1000/5)型電流互感器，其參數(shù)如下表4.18所示。動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選擇LAJ-10(1000/5)型電流互感器。（2）三繞組變壓器低壓側(cè)電流互感器的選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LAJ-10(3000/5)型電流互感器，其參數(shù)如下表4.19所示。動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選擇LAJ-10(3000/5)型電流互感器。除此之外，由于10.5kV側(cè)是雙母線分段接線形式，母線連接處和母線分段處的電流互感器與三繞組變壓器低壓側(cè)電流互感器都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這三個地方的電流互感器型號相同，都為LAJ-10(3000/5)。4.3.2、220kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器電流互感器的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LVQB-220（2000/5）型電流互感器，其參數(shù)如下表4.20所示。動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，LVQB-220（2000/5）型電流互感器。除此之外，由于220kV側(cè)是雙母線帶旁路母線接線形式，母線連接處電流互感器、聯(lián)絡變壓器中壓側(cè)與雙繞組變壓器的電流互感器都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這三個地方的電流互感器型號相同，都為LVQB-220。（2）220kV出線電流互感器選擇最大持續(xù)工作電流：初步選擇LB1-220型電流互感器，其參數(shù)如下表4.21所示。動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，LB1-220型電流互感器。（3）三繞組變壓器中壓側(cè)電流互感器的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LVQB-220（1000/5）高壓斷路器,其參數(shù)如下表4.22所示。動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，LVQB-220（2000/5）型電流互感器。4.3.3、330kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗與發(fā)電機構成單元接線的主變壓器電流互感器的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LVQB-330W2型電流互感器，其參數(shù)如下表4.23所示。動穩(wěn)定:熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選LVQB-330W2電流互感器。除此之外，由于330kV側(cè)是雙母線帶旁路母線接線形式，母線連接處電流互感器、聯(lián)絡變壓器高壓側(cè)與雙繞組變壓器的電流互感器都是按照最大持續(xù)工作電流和額定電壓初選，故這三個地方的電流互感器型號相同，都為LVQB-330W2。（2）330kV出線電流互感器選擇最大持續(xù)工作電流：初步選擇LVQB-330W2型電流互感器，其參數(shù)如下表4.23所示。動穩(wěn)定:熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選LVQB-330W2電流互感器。（3）三繞組變壓器高壓側(cè)電流互感器的選擇最大持續(xù)工作電流：(kA)初步選擇LVQB-330W2型電流互感器，其校驗與330kV側(cè)主變壓器相同，故省略校驗步驟，根據(jù)上述結(jié)果可知校驗成功，選擇LVQB-330W2電流互感器。4.4、發(fā)電機出口處電流互感器的選擇4.4.1、與300MW發(fā)電機組連接的電流互感器選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)由此可得，初選選擇LMZB6-15型電流互感器，其參數(shù)如表4.24所示動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選LMZB6-15電流互感器。4.4.2、與50MW發(fā)電機組連接的電流互感器選擇額定電壓：最大持續(xù)工作電流：(kA)根據(jù)上式，選LAJ-10(4000/5)型電流互感器，其參數(shù)如下表4.25所示動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：取則綜上，校驗合格，選LAJ-10(4000/5)電流互感器。4.5、電壓互感器的選擇選擇電壓互感器時，一般滿足以下原則：一般來說，6-35kV選擇電壓互感器的形式為燒注，或者是選擇油浸式，而對于110-220kV的裝置多選擇電容式互感器，但也可以使用油浸式。對于電壓互感器一次和二次額定電壓應根據(jù)電流互感器高壓側(cè)的接線方式來進行選擇。4.5.1、10.5kV側(cè)電壓互感器的選擇額定電壓查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分(上下)》選擇三想油浸式五柱三繞電壓互感器，其型號為：JSJW-10，其參數(shù)如表4.26所示。4.5.2、220kV側(cè)電壓互感器的選擇額定電壓查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分(上下)》選擇成套式電容電壓互感其型號為，其參數(shù)如表4.27所示。4.5.3、330kV側(cè)電壓互感器的選擇額定電壓查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分(上下)》選擇成套式電容電壓互感，其型號為：，其參數(shù)如表4.28所示。4.6、母線的選擇及校驗4.6.1、選擇原則（1）導體形式的選擇：對于線路的導體一般分為硬導體和軟導體，三寧地區(qū)火電廠的母線選擇硬導體（2）導體的材料可以選擇銅、鋁以及鋁合金。鋁合金導體包含鋁猛合金，其形狀為管型，它的機械雖強度小但是載流量大，適合作為220kV和330kV側(cè)導體材料。（3）35kV及以下且電流小于4000A，可以使用矩形鋁導體。（4）導體截面的選擇多按照經(jīng)濟電流密度選擇，導體經(jīng)濟截面選擇，且必須要滿足綜合修正系數(shù)K，，其中為實際溫度和基準溫度為導體長期允許最高溫度。4.6.2、10.5kV母線選擇及校驗10.5kV側(cè)導體截面的選擇故可以選擇矩形導體，且=6000h，查《發(fā)電廠電氣部分》得：J=0.68（A/）按照導體的經(jīng)濟截面的公式，即=5305（），查找《發(fā)電廠電氣部分》附錄部分，選擇三條的矩形鋁導體，平放時長期允許載流量為3725A，其集膚效應為1.8，最高允許溫度為70℃，基準環(huán)境溫度為+25℃。當環(huán)境溫度為43℃時，根據(jù)公式得出溫度修正系數(shù)則實際載流量（A）＞3608（A）熱穩(wěn)定的校驗環(huán)境溫度為43℃時導體的溫度：，查找《發(fā)電廠電氣設計》一書中不同溫度下的C值，得到53℃時C=93，此時則短路發(fā)熱時的最小截面積為故熱穩(wěn)定校驗合格。4.6.3、220kV母線選擇及校驗220kV側(cè)導體截面的選擇故可以選擇鋁錳合金管形導體，且=6000h，查《發(fā)電廠電氣部分》得：J=0.68（A/）按照導體的經(jīng)濟截面的公式，即=1458.82（），查找《發(fā)電廠電氣部分》附錄部分，選擇LF-21Y-1491型鋁錳合金管形導體，長期允許載流量為2350A，截面大小為1491其集膚效應為1，最高允許溫度為70℃，基準環(huán)境溫度為+25℃。當環(huán)境溫度為43℃時，根據(jù)公式得出溫度修正系數(shù)則實際載流量＞661A熱穩(wěn)定的校驗環(huán)境溫度為43℃時導體的溫度：，查找《發(fā)電廠電氣設計》一書中不同溫度下的C值，得到47℃時C=95，此時則短路發(fā)熱時的最小截面積為＜1491故熱穩(wěn)定校驗合格。4.6.4、330kV母線選擇及校驗330kV側(cè)導體截面的選擇故可以選擇鋁錳合金管形導體，且=6000h，查《發(fā)電廠電氣部分》得：J=0.68（A/）按照導體的經(jīng)濟截面的公式，即=1080.9（），查找《發(fā)電廠電氣部分》附錄部分，選擇LF-21Y-1491型鋁錳合金管形導體，長期允許載流量為2350A，截面大小為1491其集膚效應為1，最高允許溫度為70℃，基準環(huán)境溫度為+25℃。當環(huán)境溫度為43℃時，根據(jù)公式得出溫度修正系數(shù)則實際載流量＞661A熱穩(wěn)定的校驗環(huán)境溫度為43℃時導體的溫度：，查找《發(fā)電廠電氣設計》一書中不同溫度下的C值，得到47℃時C=95，此時則短路發(fā)熱時的最小截面積為＜1491故熱穩(wěn)定校驗合格。5、廠用電接線的設計原則和接線形式5.1、廠用電的接線要求（1）供電可靠，運行靈活（2）在發(fā)生事故的情況下，可以將對工廠系統(tǒng)的影響最小化，以避免整個工廠的電源故障，即每個單元的電源系統(tǒng)是高度獨立的。5.2、高壓廠用電壓等級的確定（1）有兩臺容量為50MW的汽輪發(fā)電機機組，發(fā)電機電壓為10.5kv，采用3kV作為高壓廠用電壓;（2）有兩臺容量為300MW的汽輪發(fā)電機機組，其廠用電壓分為兩級，高壓6kV，低壓380V。5.3、廠用電系統(tǒng)中性點接地方式火電廠高壓廠用電壓一般多為中性點經(jīng)高電阻接線方式。5.4、廠用變壓器選擇選擇原則對于200MW以上機組，高壓廠用工作變壓器可選用2臺低壓分裂繞組變壓器，則對于此300MW發(fā)電機組可選擇分裂繞組變壓器。高壓廠用工作變壓器容量應按高壓電動機計算負荷的110%與低壓廠用電計算負荷之和選擇。（2）廠用變壓器容量選取高壓廠用工作變壓器采用雙繞組低壓分裂繞組變壓器，按廠用電率選擇容量。（2-1）（2-2）（2-3）則選擇容量大于27.18MWA的變壓器與兩臺300MW機組、連接的高壓廠用工作變壓器型號如下表5.1所示。

6、配電裝置規(guī)劃及布置6.1、選擇配電裝置的條件（1）配電裝置的作用是在正常運行情況下分配和接受電能，故需要運行可靠，且裝置應該集中，便于操作和檢修，經(jīng)濟性也要好（2）留出安全距離以及適當?shù)陌踩隹趤硖岣甙踩禂?shù)來保證工作人員的安全。（3）通常，35kV及以下的大中型發(fā)電廠的配電設備應主要位于屋內(nèi)，110kV及上大多位于屋外。如果污染地區(qū)或城市地區(qū)的110kV室內(nèi)外配電設備的建設成本相近，則應采用屋內(nèi)型。6.2、屋內(nèi)配電裝置選擇與規(guī)劃（1）屋內(nèi)配電裝置的布置有三種形式，分為三層、二層和單層，各有不同的特點，對于三層式其安全性高，但造價高、運維不方便，性價比不高，故不選擇。對于單層和二層式造價較低且運維方便，但比三層式占地面積增加了。故對于三寧地區(qū)的電廠選擇二層式。（2）由于10.5kV側(cè)選擇的是矩形鋁母線故在布線時應盡可能的減少母線的彎曲。（3）對于斷路器的布置應有接地的設施，且與其他設備如隔離開關連接要直接水平。盡量不拐彎。（4）因為10.5kV側(cè)有出線電抗器，故選擇垂直布置，且考慮從吊裝高度。6.3、屋外配電裝置的選擇與規(guī)劃（1）中型配電裝置的抗震能力好，造價低但占地面積大，且廣泛應用在110kV以上電壓等級中。對于220kV配電裝置有時也會采用半高型配電裝置。對于三寧地區(qū)的火電廠220kV和330kV側(cè)選用中型配電裝置。（2）220kV和330kV母線為管形硬導體，三相水平放置，框架采用鋼筋混凝土框架，可節(jié)省大量鋼材，但設備固定不方便。（3）對于斷路器通常以高式布置，即它們安裝在大約2m高的混凝土上，同時，要滿足電器間連線對地面基礎高度的要求。（4）避雷器也多采用高式布置，隔離開關和互感器也是如此。7、防雷保護7.1、避雷器的用途避雷器用于保護電力系統(tǒng)中的各種電氣設備，防止線路雷擊引起的電涌或操作起的內(nèi)部電涌所造成的損壞。它們是確保電源系統(tǒng)安全運行的最重要的保護裝置之一。氧化鋅避雷器是目前最先進的防雷保護裝置。與傳統(tǒng)的碳化硅系列避雷器相比，它具有優(yōu)異的非線性，快速作用的特點。具有抗污染能力強，易于維護的優(yōu)點。它是傳統(tǒng)碳化硅避雷器的更新產(chǎn)品。因此，氧化鋅避雷器用于110kV及以上電壓等級的結(jié)構中。7.1.1、避雷器的配置原則（1）FZ系列的避雷器適用于3-220kV發(fā)電廠、變電所的配電裝置，故對于10.5kV側(cè)的避雷器選擇FZ系列。（2）Y系列避雷器的適用于330kV及以上的配電裝置，除此之外對于220kV及以下限制過電壓的電路也可以加裝此系列避雷器。故220kV和330kV側(cè)選用Y系列避雷器。7.1.2、10.5kV側(cè)避雷器的選擇和校驗由kV，查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》選型，其參數(shù)如下表7.1所示：（1）對滅弧電壓的校驗：最高工作電壓為額定電壓的1.15倍，則kV對直接接地的避雷器，=0.8。則kV，故校驗合格。（2）對工頻放電電壓的校驗：下限值的計算：為內(nèi)部過電壓允許計算倍數(shù)，對直接接地系統(tǒng)=3，則根據(jù)下限制式子中求出的，可得到上限值：所以上、下限值的校驗均合格。（3）對殘壓的校驗：是避雷器的保護比，F(xiàn)Z型=2.3～2.35，則kV＜45kV，故校驗合格。（4）對沖擊放電電壓校驗：因為則kV＜45kV，故校驗合格。所以，所選FZ-10型避雷器滿足要求。7.1.3、220kV側(cè)變壓器避雷器的選擇和校驗（1）選擇額定電壓。252kV是220kV側(cè)的最高電壓，根據(jù)《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》，需要選擇的避雷器對地電壓是0.75倍的最大電壓值，故kV，即選取額定電壓為200kV的避雷器。（2）選擇持續(xù)運行電壓，220kV相電壓為，根據(jù)《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》選擇型號為型氧化鋅避雷器，其參數(shù)如表7.2所示，可知其持續(xù)運行電壓為146kV，大于145kV，選擇合理。（3）根據(jù)雷電沖擊殘壓校驗避雷器。220kV側(cè)變壓器雷電沖擊電壓峰值為850kV,根據(jù)GB311.1-1997,取則，而且607kV要大于型避雷器陡坡沖擊電流下的殘壓峰值500kV，故選擇合理。（5）根據(jù)陡坡沖擊電流下的殘壓校驗避雷器。查找《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》得到220kV側(cè)變壓器雷電沖擊耐壓峰值為950kV，故殘壓為，而且678kV大于避雷器殘壓峰值558，故校驗合格。（6）根據(jù)操作沖擊殘壓校驗。經(jīng)查閱資料獲取330kV變壓器線段操作波試驗電壓值kV，根據(jù)規(guī)定取，避雷器操作沖擊電流下殘壓為，而且652kV大于型避雷器操作沖擊電流下殘壓最大值424kV，故合理。顯然，選型無間隙氧化鋅避雷器滿足要求。7.1.4、330kV側(cè)變壓器避雷器的選擇和校驗（1）選擇額定電壓。363kV是330kV側(cè)的最高電壓，根據(jù)《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》，需要選擇的避雷器對地電壓是0.75倍的最大電壓值，故kV，即選取額定電壓為288kV的避雷器。（2）選擇持續(xù)運行電壓，330kV相電壓為，根據(jù)《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》選擇型號為Y10W1-288/670型氧化鋅避雷器，其參數(shù)如表7.3所示，可知其持續(xù)運行電壓為210kV，大于209.6kV，選擇合理。（3）根據(jù)雷電沖擊殘壓校驗避雷器。330kV側(cè)變壓器雷電沖擊電壓峰值為1050kV,根據(jù)GB311.1-1997,取則，而且750kV要大于Y10W1-288/670型避雷器陡坡沖擊電流下的殘壓730kV，故選擇合理。（4）根據(jù)陡坡沖擊電流下的殘壓校驗避雷器。查找《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》得到330kV側(cè)變壓器雷電沖擊耐壓峰值為1175kV，故殘壓為，而且839.29kV大于避雷器殘壓峰值670，故校驗合格。（5）根據(jù)操作沖擊殘壓校驗。經(jīng)查閱資料獲取330kV變壓器線段操作波試驗電壓值kV，根據(jù)規(guī)定取，避雷器操作沖擊電流下殘壓為，而且739kV大于Y10W1-288/670型避雷器操作沖擊電流下慘壓最大值582kV，故合理。顯然，選Y10W1-288/670型無間隙氧化鋅避雷器滿足要求。

8、變壓器保護變壓器故障一般有兩種，分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障，瓦斯保護屬于保護變壓器內(nèi)部故障，對于發(fā)生相間短路和接地短路故障的油箱外部，也必須有保護，因此本次論文采用變壓器縱差保護和后備保護的過電流保護來進行整定計算。8.1、330kV變壓器縱差動保護躲過外部短路故障時的最大不平衡電流的整定式為，式中為可靠系數(shù)，取1.3。為外部短路故障時的最大不平衡電流，，其中取0.05，取0.05，取1，取1.5。則躲過變壓器勵磁涌流的整定式為，為可靠系數(shù)，可取1.3~1.5，為勵磁涌流最大倍數(shù)。根據(jù)與變壓器額定容量勵磁涌流關系圖可知，當變壓器額定容量為MW時，可取為3，且則。按躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流整定，為可靠系數(shù)，可取1.3。則，取較大的值，則。（4）靈敏度校驗，故靈敏度校驗合格8.2、220kV變壓器縱差動保護躲過外部短路故障時的最大不平衡電流(2)躲過變壓器勵磁涌流(3)按躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流整定，則取較大者，則（4）靈敏度校驗，故靈敏度校驗合格8.3、330kV變壓器相間短路后備保護330kV變壓器后備保護采用過電流保護。（1）保護的啟動值按躲過最大負荷電流來整定：變壓器的額定電流:式中Krel為可靠系數(shù)，一般取1.2-1.3，本次取1.，Kres為返回系數(shù)，一般取0.85-0.95，本設計取0.85則靈敏度的校驗，則靈敏度滿足要求。8.4、220kV變壓器相間短路后備保護220kV變壓器后備保護采用過電流保護。（1）變壓器的額定電流:式中Krel取1.25，Kres則（2）靈敏度的校驗，則靈敏度滿足要求