4X200MW火力发电厂电气部分设计.docx

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1、辽宁工业大学发电厂电气部分课程设计（论文）题目：4X200MW火力发电厂电气部分设计（2）院（系）：专业班级：.学号：学生姓名：指导老师：起止时间:2014.12.292015.1.9课程设计（论文）任务及评语院（系）:教研室：电气工程及其自动化学号学生姓名专业班级课程设计题目4*200MW火力发电厂电气部分设计课程设计(论文)任务本设计是针对4*200MW火力发电厂进行电气部分设计，已知量为：4台200MW发电机组，电压IOkV出线8回；IIOkV出线6回；220kV出线4回（负荷功率及线路长度已知）。厂用电率5.2%；发电机参数200MVA、10.5kV、cos=0.85Xd=14.4%;

2、依据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计。设计具体内容：1）设计电气主接线方案；2）完成主变压器容量计算、台数和型号的选择；3）短路电流的计算；4）完成电气设备的选择与校验；进度安排1、布置任务，查阅资料。（1天）2、系统总体方案设计。（1天）3、设计主接线。（2天）4、设计变压器。（2天）5、短路计算。（2天）7、电气设备选择校验（1）6、撰写、打印设计说明书（1天）指导老师评语及成果平常:论文质量：答辩：总成果：指导老师签字：年月日注：成果：平常20%论文质量60%答辩20%以百分制计算由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通

3、过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。电能的运用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%o本文是对配有4台200MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。依据设计的要求,在设计的过程中，依据变电站的容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线,并选择各变压器的型号;进行参数计算,画等值网络图,并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果的表;计算回路持续工作电流,选择各种高压电气设备并依据相关技术条件

4、和短路电流计算结果表校验各高压设备。关键词：发电厂；变压器；电力系统；继电爱护；电气设备第1章绪论11.1 电力系统概述I1.2 本文主要内容1第2章电气主接线设计21.1 电气主接线设计的重要性21.2 电气主接线的设计依据21.3 电气主接线的主要要求31.4 电气主接线的基本形式32. 5电气主接线的方案选择6第3章主变压器的选择92.1 主变压器中性的接地方式93. 2变压器的选型93.3主变压器容量及确定10第4章短路电流的计算114.1 短路的缘由及后果114.2 短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算124.3 短路电流的计算12第5章高压断路器的选择155.1高压隔离开关的选

5、择17第6章课程设计总结20参考文献21第1章绪论1.1 电力系统概述电力系统的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必需时刻保持与消费平衡。因此电能的集中开发与分散运用，以及电能的连续供应与负荷的随机变更，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与限制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调整、限制、爱护、通信和调度，确保用户获得平安、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和安排，易

6、于转换为其它的能源，而且便于限制、管理和调度,易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。到2003年底，我国发电机装机容量达38450万千瓦，发电量达19080亿度，居世界第2位。电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和安排。电力系统的出现，使高效、无污染、运用便利、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变更。1.2 本文主要内容本设计是针对4*200MW火力发电厂进行电气部分设计，已知量为：4台200MW发电机组，电压IOkV出线8回；UOkV出线6回；22OkV出线4

7、回(负荷功率及线路长度已知)。厂用电率5.2%；发电机参数200MVA、10.5kVcos二0.85、Xd=14.4%;依据火力发电厂原始资料及有关技术要求进行电气部分设计。(1)确定主接线：依据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的23个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。(2)选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等。(3)短路电流计算：依据电气设备选择和继电爱护整定的须要，选择短路计算点，计算短路电流，并列表汇总。(4)电气设备的选择：选择并校验断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等。第2章电气主接线设计1 .1电气主接线设计的重要性首先，电气主接线图示电

8、气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必需熟识本厂电气主接线土，了解电路中各种电器设备的用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。其次，电气主接线表明白发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线干脆关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电爱护和自动装置的确定。是发电厂电气部分投资大小的确定性因素。再次，由于电能生产的特点是：发电、变电、书电荷用电视在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，干脆关系着电力系统的平安、稳定、敏捷和经济运行，也干脆影响到工农业生产和人民生活。所以电气主接线的拟定是一个综合性的问题，必需在满意国家有关技

9、术经济政策的前提下，力争使其技术先进，经济合理，平安牢靠。2 .2电气主接线的设计依据1、发电厂在电力系统中的地位和作用：电力系统中的发电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。大型主力或电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入300-500KV超高压系统;地区电厂靠近城镇，一般接入110-220KV系统，也有接入330KV系统；企业自备电厂则以本企业供电供热为主，并与地区110-220KV系统相连。中小型电厂常有发电机电压馈线向旁边供电。2、负荷大小和重要性：(1)对于一级负荷必需有两个独立电源供电，切当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。(2)对于二级负荷一般要有两

10、个独立电源供电，且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电。(3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。2.3电气主接线的主要要求电气主接线的设计原则是：依据发电厂在电力系统的地位和作用，首先应满意电力系统的牢靠运行和经济调度的要求。依据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和四周环境及自动化规划与要求等条件确定。应满意牢靠性、敏捷性和经济性的要求。（1）牢靠性：衡量牢靠的标准，一般是依据主接线型式机主要设备操作的可能方式，按肯定的规律计算出“不允许”事务发生的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种主接线型

11、式中择优。所谓“不允许”事故，是指发生故障后果特别严峻的事故，如全部电源津县停运、朱变压器停运，全场停电事故等。供电牢靠性是电力生产和安排的首要要求，主接线首先应满意这个要求。（2）敏捷性：是指在调度时，可以敏捷的投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满意系统在事故运行方式、检修运行方式以极特殊运行方式下的系统电镀要求；在检修时，可以便利的停运断路器、母线及其继电爱护设备，而不致影响电力网的运行和对用户的供电；在扩建时，可以简洁的从初期接线扩建到最终接线，在不影响连接供电或停电时间最短的状况下，投入新机组、变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。在操作时间便、平安、不易发生

12、误操作的“便利性二（3）主接线应在满意供电牢靠性、敏捷性要求的前提下做到经济性。即：主接线应力求简洁，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器等一次设备，要是限制、爱护不过于困难，要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。做到投资省。合理的选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变等）容量、台数，避开两次变压而增加电能的损失。电器主接线选择时要为配电装置的布置创建条件，尽量使占地面积削减。2. 4电气主接线的基本形式(1) 母线接线只有一组母线的接线如图1.1所示是一个典型的单母线接线图。这种接线的特点是电源和供电线路都联在同一母线上。为了便于投入或切除任何一条进、出引线每条引线上

13、都装有可以切除符合电流和故障电流的断路器。单母线接线的主要优点是：接线简洁、清楚、采纳设备少，投资省，操作便利，便于扩建和采纳成套配电装置。单母线接线最严峻的缺陷是母线停运(母线检修、故障，线路故障后线路爱护或断路器拒运)将使全部支路停运，即停电范围为该母线段的100%,且停电时间很长，若为母线自身损坏须待母线修复之后方能复原各支路运行。隔离开关作为操作电器，所以断路器和隔离开关在正常运行操作时，必需严格遵守操作依次；隔离开关“先合后断”或在等电位状态下进行操作。(2) 母线分段接线单母线接线的缺点可以通过将母线分段的方法来克服。如图2.2所示。当母线的中间装设一个断路器后，即把母线分为两段，

14、这样对重要的用户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电。由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简洁、经济、便利等基本优点，又在肯定程度上克服了它的缺点，所以这种接线目前仍被广泛应用。单母线分段接线适用范围：(3) 6-IOKV配电装置的出线回数为6回及以上时；(4) 3563KV配电装置的出线回数为48回时；(5) 110-220KV配电装置的出线回数为34回时。单母线分段有其如下优点：用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同的段引出两条回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是单母线分段接线也有较显著的缺

15、点，就是当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上所连接的全部引线都要在检修期间停电；当出线为双回路时，需时架空线路出现交叉跨越；扩建时须向两个方向均衡扩建。明显对于大容量发电厂来说，这都是不允许的。因此，还要改进。2、双母线接线双母线接线是依据单母线接线的缺点提出来的，如图2.3所示。双母线接线,其中一组为工作母线，以组为备用母线，并通过母联断路器并联运行，在进行道昨操作时应留意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。它可以有两种运行方式，一种是固定连接分段运行方式。即一些电源与出线固定连接在一组母线上，母联断路器合上，相当于单母线分段运行。另一种工作方式相当于单母线运行

16、方式。很明显双母线分段的牢靠性高于前两种接线方式，只是母线爱护较困难。然而它比单母线分段接线的投资更大。双母线接线的适用范围：(1)6IOKV配电装置，当短路电流较大，出线须要带电抗器时；(6) 3563KV配电装置的出线回数超过8回火连接电源较多、负荷较大时；(7) 110-220KV配电装置的出线回数为5回以上时，或110220KV配电装置，在系统中居重要地位，出线回数在4回以上时。双母线接线的优点有：a供电牢靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮番检修一组母线而不致使供电中断，一组母线故障后，能快速复原供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。b调度敏捷。各个电源和各个回路负荷可

17、以随意安排到某一组母线上能敏捷的适应系统中各种运行方式调度和潮流变更的须要。C扩建便利。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线单位电源和符合匀称安排，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以依次布置，以至界限不同的母线断路时不回如单母线分段那样导致出线交叉跨越。d便于试验。当个别回路须要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。双母线接线也有其缺点：a增加一组母线和使每回路就须加一组母线隔离开关。b当母线故障或检修时隔离开关作为倒换操作电器，简洁误操作。为了避开隔离开关误操作，须要隔离开关和断路器之间装设连锁装置。2. 5电气主接线的方案选择（1）方案一a.220K

18、V电压等级的方案选择。由于220KV电压等级的电压馈线数目是4回，所以220KV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简洁、经济、便利等基本优点，采纳设备少、投资省、操作便利、便于扩建和采纳成套配电设备装置，所以220KV电压等级的接线形式选择为单母线接线。b.11OKV电压等级的方案选择。由于IloKV电压等级的电压馈线数目是6回，所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下：母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；一段母线故障（或检修）时，仅停故障（或检修）段工作，非故障段仍可接着工作。C.10KV电压等级的方案

19、选择。由于IOKV电压等级的电压馈线数目是8回，所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。用断路器把母线分段后，对重要的用户可以从不同的段引出两条回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。所以可以将主接线形式表示如图2.4所示。图2.4方案一接线图（2）方案二a.220KV电压等级的方案选择。由于220KV电压等级的电压馈线数目是3回，所以220KV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简洁、经济、便利等基本优点，采纳设备少、投资省、操作便利、便于扩建和采纳成套配电设备装置，所以220K

20、V电压等级的接线形式选择为单母线接线。b.11OKV电压等级的方案选择。由于IloKV电压等级的电压馈线数目是10回，所以在本方案中的可选择的接线形式是双母线接线形式。由于双母线接线的牢靠性和敏捷性高，它可以轮番检修母线，而不中断对用户的供电；当检修随意回路的母线隔离开关时，只需断开该回路；工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，从而运用户快速复原供电；可用母联断路器代替随意回路须要检修的断路器，在种状况下，只需短时停电；在个别回路须要单独进行试验时，可将该回路分别出来，并单独接至备用母线上。双母线接线形式正好克服了单母线分段接线形式的缺点，所以在大、中型发电厂中这种接线形式被广泛应用。

21、C.10KV电压等级的方案选择。在方案二中的IOKV电压等级的接线形式仍旧选择单母线分段接线形式。因为在进行主接线的设计中，必需时时刻刻考虑到牢靠性、敏捷性和经济行动要求。在上述两种方案中，他们在技术上都是有显著差异的，在不同的技术等级中，都有差异。单母线分段在投资上是比双母线接线的投入要小的，而双母线接线的牢靠性又比单母线分段接线的牢靠性高。依据设计任务书中的要求，在IlOKV电压等级上的出线上为二类负荷，对这类用户可以进行短暂的停电，并不会造成人身危急以及设备的破坏，也不会给国民经济带来巨大的损失或造成巨大的政治影响。综合考虑，则选择单母线分段的接线形式。在方案一和方案二的比较中，不同的地

22、方是将方案二中的两台发电机干脆接入220KV的系统中，缘由有二，其一是当把斯泰发电机接入IOKV母线上奢侈,在IOKV母线上有两台发电机已经足够；其二是220KV电压等级与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率。所以考虑将剩余两台发电机通过发电机-变压器接线方式连接到220KV系统中。由于发电机变压器接线方式单元性强，可在机组单元限制室集中限制，不设网控室，使运行管理较敏捷便利。通过对两种方案的比较，并且连同电气主接线的设计原则即牢靠性、经济性和敏捷性的综合考虑，选择出的最优方案是方案一。第3章主变压器的选择3.1 主变压器中性的接地方式电力网中性点接地方式，确定了主变压器中性点接地方式。主变

23、压器的110-500KV侧采纳中性点干脆接地方式(I)凡是自耦变压器，其中性点须要干脆接地或经小阻抗接地。(2)凡中、低压有电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器干脆接地。(3)终端变电所的变压器中性点一般不接地。(4)变压器中性点接地点的数量是电网全部短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比小于三，以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压。(5)全部一般变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度敏捷选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器爱护。(6)选择接地时应保证任何故障形式都不应使电网节烈成为中性点不接

24、地的系统。双母线接线有两台以上主变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。3. 2变压器的选型电力变压器(文字符号为T或TM),依据国际电工委员会的界定，凡是三相变压器的额定容量在5KVA及以上，单相的在IKVA及以上的输变电用变压器，均成为电力变压器。电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，随着电力系统电压等级的提高和规模的扩大，电压升压和降压的层次增多，系统中变压器的总容量已达发电机容量的7-10倍。主变压器在电气设备投资中所占比例较大，同时与之相适应的配电装置，特殊是大容量、高电压的配电装置的投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂、变电所的技术性影响很大。例如，大型大电厂高、中压

25、联络变压器台数不足(一台)或者容量不足将导致电站、电网的运行牢靠性下降，来年络变压器常常过载或被迫限制两级电网的功率交换。反之。台数过多、容量过大将增加投资并使配电装置困难化。发电厂200MW及以上机组为发电机变压器组接线时的主变压器应满意D1.5000-2000火力发电厂设计技术规程的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过65摄氏度的条件进行选择”。3. 3主变压器容量及确定连接在发电机电压母线与系统间的主变压器容量，应按下列条件计算：(1)当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统，

26、但不考虑稀有的最小负荷状况。(2)当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统供应发电机电压的最大负荷。在电厂分期建设过程中，在事故断开最大一台发电机组的状况下,通过变压器向系统取得电能时，可以考虑变压器的允许过负荷实力和限制非重要负荷。(3)依据系统经济运行的要求，而限制本厂的输出功率时能供应发电机电压的最大负荷。(4)按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变更和逐年负荷的发展。特殊留意发电厂初期运行时当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。(5)发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对装设两台变压器的发电厂，当其中一台主变推出运行时，另一台变压器应担当7

27、0%的容量。具体计算的过程如下：a.IOKV电压等级下的最大容量S=(SG-SG8%-Smin)X0.7/0.85=(400-400X0.08-16)X0.7/0.85=3520.70.85=289.88MVAb.11OKV电压等级下的最大容量S=Smax/0.85=700.85=82.35MVAc.220KV电压等级下的最大容量S=(SIOmax+S11Omin)/0.85=(70+20)/0.85=105.88依据上面的计算可知道低压侧的容量为最大，此基准可选择一个三绕组的变压器。第4章短路电流的计算4.1 短路的缘由及后果1、短路缘由造成短路的缘由通常有以下几种：（I）电气设备及载流导体

28、因绝缘老化、或遭遇机械损伤，或因雷击、过电压引起的绝缘损坏。（2）架空线路因大风或导线覆冰引起的电杆倒塌等，或因鸟兽跨接袒露导体等都可能导致短路。（3）电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。（4）运行人员违反平安操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关,线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都回造成短路。依据国外资料显示,每个人都有违反规程操作的潜意识。（5）其他缘由。如输电线断线、倒杆、碰线、或人为盗窃、破坏等缘由都可能导致短路。2、短路后果短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减小，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流将造成严

29、峻的后果，主要有以下几方面：（1）强大的短路电流通过电气设备是发热急剧增加，断路持续时间较长时,足以使设备因过热而损坏甚至烧毁。（2）巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏。（3）短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚至设备损坏。（4）短路将引系统中功率分布的突然变更，可能导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停电。这是短路所导致的最严峻后果。4. 2短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算无限大容量电力系统是指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统发生

30、短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变，可将该电力系统视为无限大容量电力系统。但是，在实际电力系统中，他的容量和阻抗都有肯定的数值，一次，当用户供电系统发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压相应的有所变动。但一般的供电系统，由于它是在小容量线路上发生短路，电力系统母线电压基本不变，因此，电力系统可视为无限大容量电力系统。由于无限大容量电力系统的三相短路电流是对称的，所以他的变更规律只需考虑一相的。短路点的选择应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。首先，应在三条电压等级的母线上选择三个短路计算点dl、d2、d3o由于IOKV电压等级有15km电缆馈线10回，所以

31、在IOKV的出线上需加设电抗器。当d4点短路时，因受电抗器的限制，流过出线上的断路器的电流较小，所以在工程计算中选取d4点为短路计算点，以便使出线断路器选择轻型的。无线大功率系统的德主要特征是：内阻抗X=O,端电压U=C,它所供应的短路电流周期重量的幅值恒定且不随时间变更。虽然非周期重量依指数率而衰减，但一般状况下只需计及他对冲击电流的影响。因此，在电力系统短路电流计算中，其主要任务是计算短路电流的周期重量。而在无限大功率系统的条件下，周期重量的计算就变得简洁。4. 3短路电流的计算1、220KV母线短路的计算:图4.1图4.2Xs=g(Xl+X+X7)=g(X2+X2+Xg)=(0.062+

32、0.0288+0.0098)=0.050X16=l(X3+X5)=l(X4+X6)=0.058短路点短路电流的计算：,便IllI11X15X16X30.0500.0580.025=20+17.24+40=77.24/二77.241003230=19.39KVsh=i,-Ksh=219.391.8=49.35KV2、IIOKV母线上发生短路时的计算G1G3图4.3图4.4X=l=l=0.01691 f22JU=l7=lXx=0.004918 22Xi9=1(X,+Xii)=1(X2+Xi2)=0.0454X.YX20=X17+X9+A-=0.22X18=28.75+=+X20X22X230.22

33、0.1380.059=f=28.75-1=14.43trtv3115sh=iKxh=214.431.8=36.74KV3、IOKV母线上发生短路时的计算图4.5X26=X27=X7+X11=X8+X12=0.0386X?9=*27+X%+X?6+X24X?7X27+X24X26八0.03860.1570.03860.157+=0.35260.0386=。.。386+。57+窄浮=0.3526X30=X25+X28=0.3526+0.0175=0.3701X31=X29+X2=0.3526+0.062=0.3588/=11=FHX30X31X300.37010.41460.062=2.68+2.

34、3916.13=21.99I：XSj石XqV21.199-7=10q-=116CV310.5i/=/Ksh=&X1161.8=296.69KV表47系统短路电流小结路点电流值220KV母线发生短路IlOKV母线发生短路IOKV母线发生短路电流周起重量标幺值77.2428.758.449电流周期重量有铭值19.3914.7546短路冲击电流49.3536.74118第5章高压断路器的选择断路器是在电力系统正常运行和故障状况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。开关电器在合闸状态下，靠触头接通电路。当断开电路时，在开关的触头之间可以看到剧烈而刺眼的亮光。这是由于在触头之间产生了

35、放电，这种放电称为电弧。此时触头虽以分开，但是电流通过触头间的电弧仍接着流通，也就是说，电路并未真正断开，要使电路真正断开，必需将电弧熄灭，高压断路器具有能熄灭电弧的装置，它能用来断开或闭合电路中的正常工作电流，也用来断开电路中的过负荷或短路电流。对它的基本要求是：尽可能短的动作时间和高的工作牢靠性；结构简洁，具有防火和防暴性能，尺寸小，重量轻，价格低等。SF6断路器的特点是：(1)灭弧实力强，介质强度高，工作电压高，开断电流大然后时间短;(2)开断电容电流或电感电流时，无重燃，过电压低；(3)电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作；(4)操作功小，机械特性稳定，操作噪音小。原则：Avmaxl0

36、5ZjvUQUNe1、220KV侧断路器的选择三绕组变压器回路最大工作持续电流：Iwmax=1.05Zjv=1.05787.32=826.69（八）IvIlIalXiUNU%拟选型号为1.W12-220系列六氟化硫断路器1.W12-220系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压(KV)最高工作电压(KV)额定电流（八）4s热稳定电流(KA)额定动稳定电流峰值(KA)固有分闸时间(三)额定频率(HZ)22025220C401000.0250动稳定校验：imax骁动稳定电流inm=100KA,220KV侧短路冲击电流为骁=49.35即：ixhirmx满意动稳定条件热稳定校验：Ibeq19.3922.

37、1满意热稳定条件。2、IIOKV侧断路器的选择三绕组变压器回路最大工作持续电流：ma=15Zjv=1653.37（八）UNNUNe拟选型号为1.W6110I系列六氟化硫断路器1.W6-110I系列六氟化硫断路器技术数据额定工作电压(KV)额定电流（八）3s热稳定电(KA)额定动稳定电流峰值(KA)固有分闸时间(三)额定频率(HZ)11031500501250.0250动稳定校验：imaxish动稳定电流inm=125KA,IlOKV侧短路冲击电流为蓼=36.74即：i5him满意动稳定条件热稳定校验：I2Jeq即tk=top+toc=2.5+0.02+0.04=2.56S查周期重量等值时间曲线

38、可得%=2.1S即：350214.4322.1满意热稳定条件3、IoKV侧断路器的选择出线回路最大工作持续电流:Iwma=1.05Zn=1.05116.44=122.27（八）拟选型号为SN4-10G改进型高压少油断路器SN4-10G改进型高压少油断路器技术数据额定工作电压(KV)额定电流（八）5s热稳定流(KA)额定动稳定电流峰值(KA)固有分闸时间(三)额定频率(HZ)1060001203000.1550动稳定校验：imaish动稳定电流iniax=300KA,IOKV侧短路冲击电流为骁=118KA即：ishi满意动稳定条件热稳定校验：I%eq4622.35满意热稳定条件。5. 1高压隔离

39、开关的选择隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器，它的主要功能是：d)建立明显的绝缘间隙，保证线路或电气设备修理时人身平安；(2)转换线路、增加线路连接的敏捷性。在电网运行状况下，为了保证检修工作电平安进行，除了使工作点与带电部分隔离外，还必需实行检修接地措施防止意外带电。为此，要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带特地接地刀闸的隔离开关，以便在检修母线或线路断路器时，使之牢靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为：正常运行时,主刀闸闭合，接地刀闸断开；检修时，主刀闸断开，接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。原则：儿皿1.05nUE.1、220KV侧隔离

40、开关的选择三绕组变压器回路最大工作持续电流：Zwmax=1.057v=1.05787.32=826.69（八）11lXJvUNNUNe拟选型号为1.W12-220系列六氟化硫断路器依据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同，这里就不再作具体的叙述。2、IlOKV侧断路器的选择出线回路最大工作持续电流：vmax=1.05zv=1.05116.44=122.27（八）UNNUNe拟选型号为GW4-U0W系列隔离开关GW4IlOW系列隔离开关技术数据额定工作电压(KV)额定电流（八）4s热稳定电流(KA)额定动稳定电流峰值(KA)额定频率(HZ)110100O258050依

41、据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同，这里就不再作具体的叙述。3、IOKV侧断路器的选择(1)分段回路最大工作持续电流：/.v11imv=1.05,=1.05X1293.82=1358.51（八）ulaIX拟选型号为GNlO-IOW系列隔离开关GNlO-IOW系列隔离开关技术数据额定工作电压(KV)额定电流（八）5s热稳定电流(KA)额定动稳定电流峰值(KA)额定频率(HZ)10600010530050动稳定校验：imaxish动稳定电流imax=300KA,IOKV侧短路冲击电流为。t=296.69KA即：ixhirmx满意动稳定条件热稳定校验：l+eqRht“

42、=top+鼠，=+七1tk=top+toc=2.5+0.15+0.04=2.69S查周期重量等值时间曲线可得teq=2.35S即：5105211622.35满意热稳定条件。第6章课程设计总结设计本次课程设计的题目是“火力发电厂电气部分，在这次设计中的发电机台数为四台，装机容量分别为4X200MW,UN=10.5KV。在这次设计得过程中，我们翻阅了很多的相关资料，最重要的是通过本次设计，我们能够巩固所学的基本理论、专业学问，并综合运用所学学问来解决实际的工程问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法。所设计的火电厂电气部分具有牢靠性、敏捷性、经济性，并能满意工程建设规模要求。采纳的电气主接

43、线具有供电牢靠、调度敏捷、运行检修便利且具有经济性和可扩建发展的可能性等特点。所选主变经济、合理。在设计过程中，短路电流是按最严峻状况考虑计算的，并结合实际环境，选择的电气设备提高了运行的牢靠性，节约运行成本。在设计的初期我们利用了三周的时间熟识了这次毕业设计的题目及要求，并在图书馆、电子图书室查阅了有关的技术资料。在查阅资料和分析的过程中，大大拓宽我们的专业学问领域，使我们渐渐生成了这次设计的主要思路，并且将自己的思路以及想法向指导老师进行了汇报，指导老师针对我们提出的问题对思路进行了修改，这培育我们具有初步的科研和设计算的实力。由于时间关系以及个人水平的问题，这次的设计也有很多不完善的东西

44、，信任这些会在我们的工作过程中渐渐的理解。通过这次设计,我们进一步领悟电力工业建设中的政策观念和经济技术观念,以及对工程技术中的技术和经济问题，能够进行比较全面的综合分析。使我们对电力系统有了一个整体和具体的了解，这对我们今后工作中有主动的意义。参考文献1商国才.电力系统自动化.天津高校出版社，20002王葵等.电力系统自动化.中国电力出版社，2007.13何仰赞等.电力系统分析.华中科技高校出版社，2002.34于海生.微型计算机限制技术.清华高校出版社，2003.45刘卫国等.MAT1.AB程序设计与应用（第2版）.高等教化出版社，2008.36梅丽凤等.单片机原理及接口技术.清华高校出版社，2009.77王锡凡.电力工程基础M.西安交通高校出版社，1998.28吴希再.电力工程M.华中科技高校出版社，2004.59牟道槐.发电厂变电站电气部分M.重庆高校出版社，2003.910陈生贵.电力系统继电爱护M.重庆高校出版社，2003.7111西北电力设计院.电力工程电气设备手册M.中国电力出版社，2002.1