4×200MV发电厂电气部分设计.docx

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1、本科毕业论文（设计）论文题目：4X200MW发电厂电气部分设计摘要随着国家经济的迅速发展，火力发电厂在技术上也有了长足的进步。过去几年随着我国工业的高速发展，我国的电力工业正处于一个快速发展的时期。电力系统是火力发电厂最重要的子系统之一，它是火力发电厂最主要的功能，也就是能量的转换与传输，它与火力发电厂的生产经营及经济效益有着直接的联系。在电力系统中，电力系统的设计是否能够达到安全、高效、节约的要求，对于改善电厂的生产状况具有重要意义。按照各地区的煤种分布及供暖需求,200州发电机组技术发展迅速。该发电机组经济性高，但电厂投资高。因此，有必要对200MW发电机组的设计进行研究分析。通过大量阅读

2、相关文献，本文通过以下几方面,完成4X200MW发电厂电气部分设计和方案比较等工作：（1）选择电气主接线：制定一套切实可行的主接线方案，选定电气主接线。（2）主变装置的选择：决定变电所的地理位置，决定主变装置的容量，单元的数量，参数，型号，形式。（3）短路电流的计算：以电力主要连接线的设计为依据，以选用的电力设备为依据，选取短路计算点，画出等值网络图，进行短路电流的计算。（4）电气设备的选择：根据系统资料，通过对短路电流的计算，可以确定断路器、隔离开关和变压器等电气设备的型式、规格及相关技术参数。（5）继电保护配置：配置发电机继电保护装置和变压器继电保护装置。关键词：电气主接线；短路电流；主变

3、压器；电力装置选择；继电保护论文类型：工程设计ABSTRACTAlongwiththerapideconomicdevelopmentinChina,therelevantequipmentandtechnologylevelofthepowerplanthavealsomadesomeprogress.Overthelastcoupleofyears,withChinasfastindustrialgrowth,theelectricitysectorinChinaisalsoinarapiddevelopmentphase.Asoneofthemostimportantsubsystems

4、ofthepowerplant,theelectricalsystemrealizesthemostimportantfunctionofthepowerplant,thatis,energytransformationandtransferfunction,whichhasadirectbearingontheoperationofpowerplantandeconomicbenefit.Theproductionandtransportationprocessofelectricenergyinthepowersystemismeasured,regulated,controlled,pr

5、otected,communicatedanddispatchedtoensurethatusersobtainsafe,economicalandhigh-qualityelectricenergy.BasedonCoalResourceAllocationRequirementsandheatsupplyinvariousplaces,200MWgeneratorsettechnologyhasdevelopedrapidly.Thegeneratorsetishighlyeconomical,butthepowerplantinvestmentishigh.Therefore,itisn

6、ecessarytoconductresearchandanalysisonthedesignofthe200MWgeneratorset.Throughreadingalotofrelevantliterature,Inthispaper,thedesignoftheelectricalcomponentandtheschemecomparisonofthe4200MWpowerplantthroughthefollowingaspects:(1)Electricalmainwiring:selecttheelectricalmainwiringbyformulatingafeasiblem

7、ainwiringscheme.(2)Selectthemaintransformer:Thegeographicpositionofthesubstationisdetermined,thecapacityofthemaintransformer,thenumberofunits,theparameters,themodelsandtheforms.(3)Calculationofshortcircuitcurrent:Basedonthedesignofthemaincircuitandthechoiceoftheelectricequipment,selecttheshort-circu

8、itcalculationpoint,drawthecalculatednetworkdiagram,andcalculatetheshort-circuitcurrent.(4)Choiceofelectricalequipment:Basedonsystemdata,basedonshortcircuitcurrentcomputationresult,selectthetype,specificationandrelevanttechnicalparametersofelectricalequipmentsuchastransformers,circuitbreakers,disconn

9、ectors,transformers,conductors,etc.(5)Relayprotectionconfiguration:equippedwithgeneratordifferentialprotectionandmagneticlossprotection.Keywords:Electricalmainwiring;shortcircuitcurrent;mastertransformer;Electricalequipmentselection;Relayprotection目录摘要IIABSTRACTIII目录IV第1章绪论11. 1研究目标与意义11.2 国内外发展现状21

10、.3 待设计发电情况31.4 研究内容3第2章电气主接线的设计42. 1概述42.2.1 电气主接线基本要求42.2.2 电气主接线基本接线形式42.2.3 电气主接线的设计内容42.2拟定可行的主接线方案5第3章变压器的选型73. 1选定变压器的地理位置73.2选定变压器台数、容量、型号73. 2.1变压器台数的选择74. 2.2变压器容量的选择75. 2.3变压器型号的选择8第4章短路电流的计算104. 1概述104.2 限制短路电流的方法104.3 短路点的选择104.4 短路电流的计算10第5章电气设备的选择与校验145. 1电气设备选择的概述145.2 电气设备选择原则145. 2.

11、1在正常工作条件选择146. 2.2在短路工作条件选择155.3 电气设备的选择155 .3.1高压断路器的选择156 .3.2隔离开关的选择175. 3.3避雷器19第6章厂用电设计206. 1概述206. 1.1方案的比较与选定207. 1.2厂用电电压等级208. 1.3厂用电系统中性点接地方式206.2厂用电系统的设计与确定21第7章继电保护配置227. 1概述227.2.2 发电机继电保护装置227.2.3 变压器继电保护装置22结论24参考文献25致谢26附录电气主接线图与厂用电接线图27第1章绪论1.1 研究目标与意义电力作为一种能源，在当今社会中被认为是最便捷、最清洁的一种能源

12、。电力在工农业生产、交通运输以及城乡居民的日常生活中得到了广泛的应用。电能具有很多优势:第一，电力易于转化，其它形式的能量可轻易转变成电力生产部门的电力，在电力使用部门中，也可以很容易地将电能转换为其他形式的能量。比如，用电动机将电能转换成机械能，拖动各种机械设备；通过各种灯具转换成光能，满足使用者照明需求。第二,电力能够以较低的成本由输电线进行长距离的传输，为远处的客户提供电力。第三，电气操作简单，制造单位使用电气操作，易于实现自动操作。第四，它是一种清洁的、无污染的能源。由于大部分的源点和负荷中心分布在不同的区域，因此不能进行大规模的存储，故在任何时候都要保证发电和用电之间的平衡。所以，集

13、中开采与分散利用、持续供电与随机性负载，对电网的构造与运行产生了限制。电能的生产具有发电、输电、变电、配电和用电在同一时间内完成的特点，也就是电厂的生产与用户的用电同步进行。大多数的大型发电厂都离用户很远，要通过变压器升压，高压输电线路进行长距离的传输，然后在降压变电站中进行几次降压，才能供用户使用。发电厂、输电线路、变电所、配电线路和用户构成了一个整体一一电力系统。为了让电力系统发挥它的作用，需要在每一个环节和每一个层级都建立起与之相对应的信息和控制系统，从而对电能的生产和传输过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，从而保证用户能够得到安全、经济、高质量的电能。电力系统的诞生，使高效、无

14、污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，促进了社会生产的各个领域的变化，开创了电力时代，实现了第二次技术革命。电网的规模与技术水平已经成为衡量一国经济实力的重要指标。从1882年有电力开始到1949年，经过了67年的发展，我国的装机总容量达到了185万kW,年发电量43亿kWh,分别排在21名，25名。新中国成立以后，电力行业的发展速度在世界上是少有的，截止到2003年末，我国发电机装机容量达38450万千瓦。目前，我国已初步形成较为完整和先进的电力工业体系，技术和设备的层次不断提升。其中工业用电已占全部用电的5070%,是最大的用电客户，而供、配电网则承担着为企业提供、分布用电的重任。本

15、次设计的本次设计的目标与任务如下：在设计中，建立起工程观，掌握了电站设计的方法，并获得了分析、计算和解决实际工程问题的能力，为今后从事设计、运行和科研工作，打下了必要的理论基础。1.2 国内外发展现状自1996年以来，发电机的装机容量及年发电量已位居美国之后，成为全球第二。2005年我国全年发电量24975亿kWh,全国发电装机容量51718万kW,水电11739万kW02010年我国全年发电量42278亿kWh,全国总发电量为96641万千瓦，水力发电装机为21689万千瓦。2014年，我国的总发电量达到了55459亿kWh0(含抽水蓄能2183万kW)o我国在2021年的发电量大幅提升至8

16、.534万亿千瓦时，同比上涨9.7%,在全球占比达到了30%o在火力、风力、水力、太阳能发电和新兴的储能领域，我国都是全球第一，且增长力度也处于世界领先水平。美国2021年的发电量约为4.406万亿千瓦时，同比上涨2.8%,全球占比约为15.5%o虽然在风力、火力、太阳能发电量上低于我国，但美国的核能发电量却仍在全球领跑，2021年为0.819万亿千瓦时。我国核能发电量接近0.408万亿千瓦时，大约是美国核电的一半。印度在2021年达到了1.715万亿千瓦时，全球占比约为6%。俄罗斯发电量约为1.157万亿千瓦时，占比4.1%。经过几十年的建设，在节能减排、绿色环保，大力发展水电，有计划地建设

17、大型火电基地，开发清洁煤发电技术，有重点、有步骤地建设核电，优化发电能源结构，开发环保绿色发电能源，发展智能电网和大型联合电力系统等方面，都取得了重要进展，其中许多技术水平已经达到了世界先进水平。在发电厂的电力装置中，有电力一次装置和电力二次装置。其中，将直接生产、转化和传输电能的设备称为电力初级设备；用来测量，控制，监控和保护电力一次设备称为电力二次设备。电气一次设备主要有：(1)能直接生产和转换电能的电气设备如发电机。(2)开关电器为了满足运行和处理事故，将电路开启或关闭的设备，如断路器、隔离开关。(3)能够抑制短路电流并防止过压的设备，如避雷器、接闪线。(4)一种可操作的接地，或一种用于

18、确保电网运行的保护性接地，它们都与埋在地下的金属地体内的接地设备相连。电气二次设备主要包括以下几种：(1)测量仪表：例如电压计，电流计，电能表用来测量主回路的操作参数。(2)继电保护及自动装置：它们有能力迅速处理马达的故障和不正常的运转，必要时，可断电、发信号或调试。(3)直流装置：主要用于保护、操作、信号和事故照明等设备提供直流供电，包括直流发电机、电池、硅整流器。(4)操纵装置和操纵电缆：操纵装置是一种用于控制开关开关操作的装置，无论是人工还是自动。控制电缆用于二次装置间的联接。(5)绝缘监视设备：用来监测交、直流系统中的绝缘状态。电气一次设备根据工作需要和它们的功能，以特定次序相连的线路

19、称为一次回路,它反映了电能的产生，汇合，转换，分配的关系及其运行模式，是操作运行，开关电路的基础。一次回路的设计既深刻影响到电气部分的供电可靠性、电能质量及经济性，又直接与电气部分的投资量相关。1.3待设计发电情况本设计是为4X200MW火力发电厂进行电力系统设计，已知量为：4台200MW发电机组，电压IOKV,出线8回；IlOkV出线6回；22OkV出线4回。厂用电率5.2%；发电机参数200MVA、CoSG=O.85、Xj=14.4%o除了厂用电之外，发电厂产生的电能都通过双回线输送到电力系统中。厂区为平地，近邻有河流经过，水源丰富。年平均温度5,最高温度35o14研究内容本文首先分析了发

20、电厂的研究目标与意义、国内外发展现状、4X200Mw发电厂电气部分的设计方面，然后研究了发电厂电气部分的设计内容。主要研究内容如下：(1)电气总体设计，主要包含电气主接线的设计、短路电流的计算以及变压器的选择。(2)电气设备设计，主要包含在正常条件下、短路条件下电气设备选择的原则，各种电气设备的确定。(3)电厂安全保护设计，主要包含电厂安全方案、继电保护装置确定。根据以上的方面，本文最终得出了4X200MW发电厂电气部分的设计方案。第2章电气主接线的设计2.1 概述电气主接线是由电力一次装置按电能生产的次序和功能需求联结在一起的接收和指派电能的的电路，是发电厂，变电站电气部分的主要组成部分，同

21、时，它也是电网中不可缺少的一部分。电气主接线展现了发电机、断路器、变压器和隔离开关等相关电器装置的数目、各回路中的电力装置和发电机，变压器和输电线的联接关系、负荷间的连接方式，这些都与电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性有着直接的关系，对发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性都有即刻效果。主要电力线路的设计，是保证发电厂主系统安全、稳定、连续运行送出高质量电能的关键部分，同时根据主接线的设计，可以继续进行高压配电装置的设计、发电厂继电保护的配置与设定、发电厂的自动控制设计等。2.1.1 电气主接线基本要求(1)可靠性。发电以不能大规模存储电能为特征

22、，发电、输电和用电都要在一瞬间完成，只要有一个环节出了问题，就会导致电力供应中断，所以，在电力生产中，确保电力系统的安全可靠运行是当务之急。(2)灵活性。可以对特定的机组、变压器或线路进行灵活的投入，对电源和负载进行调配，以满足系统在事故、检修及特殊运行模式下的调度需求。(3)经济性。主接线要简明明了，控制，保护不能太复杂，要对开关的电流进行适当的限制。2.1.2 电气主接线基本接线形式主接线的布线形式可划分成两种主要的有母线和无母线。当中有母线的主线路使用的开关设备多，配电设备所占面积大，投资大。采用无母线的主线路，减少了开关电器的使用，减少了配电设备的占用，减少了投资。有母线的接线形式包括

23、单母线接线、双母线接线、双母线分段式布线、带旁路母线的双母线等。无母线的接线形式有多角线接线、单元接线等。2.1.3 电气主接线的设计内容(1)根据查阅相关文献以及发电厂的设计依据进行总体分析。(2)根据工程需求确定发电机的容量、安装台数及初步主接线形式。(3)根据发电机的容量及台数确定主变压器的容量及数量。(4)根据短路电流计算确定是否要采取限制方案。(5)比较规划的各个方案的经济与技术合理性，最终选定发电厂主接线方案。2. 2拟定可行的主接线方案对于主接线的确定，初步设计出以下两种方案。方案一为双母线接线，方案二为双母线带旁路母线接线，现就以上两种方案进行比较，得出适合该发电厂的主接线方案

24、。(1)方案一:双母线接线双母线接线，电源稳定，在检修任何一条母线时，都能将这条母线上的所有线路都换到另外一条母线上，从而保证电源不断。在任何一条线路中，只要将线路和连接到线路上的母线断开，就可以将线路断开。当任何一条母线发生故障时，可以将连接在那条母线上的所有电线及电源全部倒回正常的母线，以便于设备快速地投入工作。操作模式灵活，扩建方便，可以扩展到母线的任何一头。对于双母线接线的缺点有操作模式改变时，都是用各回路母线的断路器进行道闸操纵，操作过程比较繁琐，容易出错。在对其中一个电路检修开关时，该环路仍然需要断电或短暂断电。当某一母线发生故障时，仍然会出现短时间的断电，而且断电的范围很广总括而

25、言，双母线接线被广泛使用于需要更高的可靠性、回路数较多的6-220KV配电网设备中。图2.1方案一接线图(2)方案二：双母线分段接线4x200MV发电厂电气部分设计双母线分段接线是在双母线接线基础上，通过双回路在两个母线之间的隔离，减小了母线故障的波及范围。采用两条母线分段接法，确保了电网供电的可靠性，降低了发生断电的概率，使母线失效的区域减小。但双母线分段接线将价格昂贵的断路器和隔离开关安装在一起，会增加投资，扩大占地。Iff* hXux 1-图2.2方案二接线图通过对实际情况的分析，与双母线接线相比，双母线分段接线具有更高的可靠性,可是考虑到双母线分段接线的投资较双母线接线要大许多，而双母

26、线接线也能满足本电厂的运行要求，且经济性上前者亦优，故方案最终确定为方案一，双母线接线。第3章变压器的选型3.1 选定变压器的地理位置（I）变压器以0.5公里为半径，位于其供电范围内的风力中心。在投用后，其线损最小，电压品质可得到保证。（2）变压器的安装地点应是安全、可靠的，而且便于运输、吊装、检修。（3）变压器需要单独安装在台杆上。（4）不得靠近存放炸药和易燃物品的仓库。（5）应选择坚固的地基，在没有剧烈震动的场所。3.2 选定变压器台数、容量、型号3.2.1 变压器台数的选择（1）在发电机电压直配线中，设有发电机电压母线，为了确保供电的可靠性，与发电机电压母线相连的变压器应至少两个。（2）

27、在大容量的发电机中，通常都是以单元接线的形式与变压器相联接，这样就可以把两个发电机和一个变压器构成一个放大单元接线。3. 2.2变压器容量的选择单元接线的变压器容量按以下两个条件中最大的选择。1. ）采用单元接线的主变压器容量应与发电机容量相匹配，按发电机的额定容量4/CoS外扣除本机组的厂用负荷Kp4/cos%后，留10%的裕度选择，即SN=LIPNQ-KP）以（3.D式中SN主变压器的计算容量（kV,A或MVA）;PN发电机的额定有功功率（kW或MW）；KP厂用电率；cos%一发电机的额定功率因数。2. ）主变压器容量按发电机的最大连续容量扣除一台厂用工作变压器的计算负荷选择。具体计算过程

28、如下：当在IOkV电压等级下的最大容量S=(SG-SGS%-Smin)0.70.85=(400-40.08-16)0.7/0.85=289.88MVA当在HOkV电压等级下的最大容量S=SmaJ0.85=70/0.85=82.35MVA当在220kV电压等级下的最大容量S=(S10max+S11011un)/085=(70+20)/0.85=105.88MVA3. 2.3变压器型号的选择主变压器选型包括以下几个方面：相数，绕组的数量、结构、材料，主变中性点接地方式等方面。(1)相数选择变压器有三相变压器和单相变压器组。在330kV及以下的电站，一般选用三相变压器。但在生产、运输等方面有一定的限

29、制下，才可考虑采用单相变压器组。对于50OkV变电所，应当以技术和经济为依据，选择三相或单相变压器组。(2)绕组数选择发电厂的机组容量在200MW及以上时，采用发电机-双绕组变压器单元接线形式接入系统，如果有两个升压，则应在两个升压阶段间安装联络变压器，三绕组是联络变压器的首选。(3)绕组联结方式在电力系统中，变压器绕组的连接形式分为两种，一种为星形，一种为三角，以Y为标志的是星形连接，若取中性点，则取YN,若取低压绕组，则取y和yn；三角形的连接以D为标志，低压绕组以d为标志。我国IlOkV及以上的电压等级均为大电流接地方式，要获得中性点，必须为YN选择连接方法。(4)变压器阻抗的选择三绕组

30、变压器中，三个绕组在铁芯中的相对位置决定了每个线圈间的阻抗。所以，对变压器的阻抗进行选取，实质上就是对变压器的结构进行选取。三绕组变压器有升压结构和降压结构。三绕组变压器用于从低压侧将电力传输到高压、中压侧，应选择升压结构；在变电站三绕组变压器中，若主要将电力从高压侧输送到中压侧，应选择降压型；若将电力从高压侧传输到低压侧，可选择升压型。在对变压器型号以及接线方法的基础上，本厂一共选择了四台容量相等的双绕组变压器，它们的单机容量都是200MW。考虑到今后扩大的可能性以及电压等级的变化，因此，在高低压之间都使用了自耦变压器作为系统之间的联络变压器。故选择主变压器的型号为SFP9-240000三相

31、自耦变压器。其参数见下表：表3.1SFP9-240000三相自耦变压器参数表型号变化容量(kV)短路电绕组形式压%台数相数SFP9-240000备注220/15.7524000013%Yndll变压器中性点全部接地四第4章短路电流的计算4.1概述在电力系统中，短路是一种常见的故障，在短路电流流过电气设备的时候，会导致设备的短时发热，并产生很大的电力值，这对电气设备的选择和安全运行有直接的影响。在具有发电机电压配电装置的发电厂中，发电机电压母线并联运行着两条以上的机组，当发电机电压母线上出现短路时，短路电流会很大，造成电气设备的选择比较困难。所以，为了对短路电流进行计算，可以对断路器、互感器等多

32、种电气设备进行选择并对其进行校验，还要对继电保护和本身配置进行合理的选择，找到对短路电流进行限制的办法。4. 2限制短路电流的方法(1)选用具有较高计算阻抗值的接线型式或操作型式，以减小并联支路。(2)安装限制电流的阻抗，例如安装母线分段电抗器，安装导线电抗器，安装分裂电抗器等。(3)采用抵押分裂绕组变压器。(4)通过在变压器低压回路安装电抗器、采用高阻抗电压器、母线分列运行等方式减小短路电流。4. 3短路点的选择无限大容量电力系统，是一种具有比用户供电系统更大容量的电力系统，在用户供电系统发生短路时，变电站反馈母线上的电压几乎没有变化，可以认为这是一种无限大容量的电力系统。然而，在真实的电网

33、中，其容量、阻抗都是有固定值的，一旦用户电网出现故障，变电站反馈母线上的电压就会随之发生变化。但是，对于普通的电网，因为其故障发生在小容量线路上，而整个电网的母线电压几乎没有变化，所以可以看作是一个无限大容量的电力系统。短路点的选取，以导线、电气设备短路电流最大之处作为短路计算点。首先，在三种不同的电压水平下，分别选取三个不同的短路计算点，即dl、d2、d3o因为IOkV电压等级有15km电缆馈线10回，所以在IOkV的输出端需要增加电抗器。在d4点短路的情况下，由于受到电抗器的约束，在输出端的断路器上流动的电流很少，因此，为了能在输出端选用重量轻的断路器，在计算中，选择d4点作为短路计算点。

34、4. 4短路电流的计算(1) 22OkV母线短路的计算X15d2 /z-Og1X X16T Qfi3mavzQ C图4. 1 220kV母线简化图X15=1(Xi + XiiX7) = 1(X2X12X8)=(0.062 + 0.0288 + 0.(X)98)= 0.050X16=(X3X5) = (X4 + X6) = 0.058短路点短路电流的计算F+=hTX15 X16 X3 0.050 0.058 0.025= 20+17.24 + 40 = 77.24. Si100/ =Z X= = 77.24-= = 19.39kVr32303Ish =2Z,7Cv=2 19.391.8 = 49

35、.35 kV(2) IIokV母线上发生短路时的计算图4. 2 IlokV母线简化图X17=-Xq=-X10=0.01691/272IUX=iX7=iXx=0.0049io2/2dX19=1(X1+X11)=1(X2+X12)=0.0454VXYX,o=X17+X9+3图=0.22工UIIyV=28.751811=11X20X22X230.220.1380.059=-=28.75X=14.4UavXeH53Ish=2Cv=214.431.8=36.74kV(3)IOkV母线上发生短路时的计算图4.3IOkV母线简化图Xri=X7+X11=X8+X12=0.0386LIfI1OL.zX96X74

36、_,CClUrO.O386O.O157_.X,st=X*+X,4-=0.0386+0.0157+=0.3526264X270.0386vV,Vx,7X24nmQA八八|C00386xO.O157八”“X7O=X97+Xld=0.0386+0.0157H=0.3526292724X260.0386Xw=X”+XB=0.03526+0.0175=0.3701X31=X29+X2=0.35260.062=0.3588/=+=!+!一+!一=2.68+2.39+16.13=21.99,X29X30X310.35260.370103588.Si100I=Z=21.99-=116kVUaVX近10.53/

37、5/=72x/x=72xll6xl.8=296.69kV表4.1系统短路电流小结短路点220kV母线发生短路IlOkV母线发生短路IOkV母线发生短路电流周期分量标幺值电流周期分量有铭值短路冲击电流77.2428.758.44919.3914.754649.3536.74118第5章电气设备的选择与校验5.1电气设备选择的概述在火力发电厂、变电站的电气设计中，电气设备的选型是一个重要方面。电气主接线和配电设备达到安全、可靠的条件离不开电气设备的选择。在选择电器的时候，要以项目的具体情况为依据，在确保安全可靠的基础上，稳妥地运用新型技术，同时要注重节约投资，选用适当的电气设备。电气设备的选型主要

38、有：断路器、隔离开关、避雷器的选择等。各种电器的性能都不一样，因此，其校准项目及校准方法也各不相同。然而，除了一些特殊的选择校验项目之外，大部分电气设备都具有必须满足的共同选择校验项目，一般情况下，就是按照正常工作条件来选择额定电压和额定电流，按照短路条件来对热稳定和动稳定进行校验。5.2电气设备选择原则在变电站内有许多不同的电器，其工作环境、操作要求都不同，但其选用的基本要求却是一致的。选用电气设备的基本要求是：在正常运行时，电气设备能可靠运行，但发生短路时，不能损坏。即根据长期运行工作状况来选取，根据短路工作状况来校验。5.2.1在正常工作条件选择（1）按正常工作的额定电压选择所选择的电器

39、及电缆，其最大容许工作电压不应低于安装线路的最大工作电压。通常电器及电缆的最大容许工作电压为：当额定电压在220kV或更低时,为L15U330500kV的额定电压为IAUn.在真实的电网运行时，其最高运行电压通常不会超过电网额定电压UNS的1.1倍。所以，通常可以根据电气设备和电缆的额定电压UN不小于安装现场电网额定电压UM的条件来选择，即：UnUn,（5.D（2）按正常工作的额定电流选择所选择电气设备，其额定电流小或载流导体的长期允许电流不能低于安装电路的最大持续工作电流Oax，应满足条件：5（或&）&x（5.2）在计算回路最大持续工作电流时，要综合考虑不同运行模式下回路的持续工作电流,并取

40、其最大值。如发电机和变压器在电压下降5%时，其输出功率不变，故其回路的max=1.01w；母联断路器回路通常取母线上最大一台变压器的nm。但是，对于断路器、隔离开关来说，因为没有连续过载能力，所以在它们各部分的最高允许发热温度不超过规定值的情况下，在环境温度大于+40C时，但不超过+60C时，温度每升高1,额定电流降低L8%。5. 2.2在短路工作条件选择(1)短路热稳定校验热稳定性指的是电力装置能够经受住短路电流的热效应，但不会被破坏。热稳定性检验的本质就是保证电器在经受短路电流热效应时，在最短时间内产生的最大热量不超过最短时间内所允许的最大热量。电器的热稳定是由其电流及通过时间来决定，符合

41、热稳定的条件为：中NQk(5.3)式中Qk短路电流热效应；I1一一制造厂家给出虽选用电器t(s)内允许通过的热稳定电流。(2)短路动稳定校验动稳定性是指电力装置能够经受住由短路电流引起的电力作用，但不会被破坏的能力。符合动稳定的条件为：C骁或ISh(54)式中骁、/M短路冲击电流的幅值和有效值；.es一一生产厂商提供的设备允许运行的动态稳定电流的幅度及有效值，生产厂商用它来反映设备的动态稳定性能。5.3电气设备的选择5.3.1 高压断路器的选择在电力系统中，高压断路器是最重要的控制与保护装置。其作用是接通和断开正常工作电流、故障电流，它是开关电气中最完美的一种设备。在正常运转时，可以用它把电力

42、负荷或某些线路接进或出，起到一种逆向运转的效果；在设备或线路出现故障的情况下，利用继电器联动断路器，可以快速地将有故障的设备或线路切断，以确保没有故障的部位仍然能正常工作。计算原则为:Avnwx1.05,(5.5)力叫(5.6)(1) 22OkV侧断路器的选择最大工作持续电流：=L05xN=LO5x78=7.32A满足UNNUNe故选择型号为LW12-220系列六氟化硫断路器。表5.1LW12-220系列六氟化硫断路器数据额定工作电压(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(Z)220252200401000.0250

43、动稳定校验：)2骁动稳定电流I.=100A,220kV侧短路冲击电流为蓼=49.35即：12蓼满足动稳定条件。热稳定校验：Iltetlh=%+Q=y-ltk=t0p+Q=2.5+0.020.04=2.56S查周期分量等值时间曲线可得=2.1S即：440219.3922.1满足热稳定条件。(2) UOkV侧断路器的选择最大工作持续电流：43=L05xn=1653.37A满足ununc故选择型号为LW6-IlOl系列六氟化硫断路器。表5.2LW6-1101系列六氨化硫断路器数据额定工作电压(kV)额定电流（八）3S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(Z)1103

44、1500501250.0250动稳定校验：iesi动稳定电流媒=125A,HOkV侧短路冲击电流为骁=36.74即：42骁满足动稳定条件。热稳定校验：/%q)“=%+L0=8tk=tp+乙=2.5+0.02+0.04=2.56S查周期分量等值时间曲线可得=21S即：350214.4322.1满足热稳定条件。(3) IOkv侧断路器的选择最大工作持续电流：4皿=L05xN=Lo5x116.44=122.27A满足UNNUNe故选择型号为SN4-10G改进型高压少油断路器。表5.3SN4T0G改进型高压少油断路器数据额定工作电压(kV)额定电流（八）5S热稳定电流(KA)额定动稳定电流峰值(KA)

45、固有分闸时间(三)额定频率(Z)1060001203000.1550动稳定校验2M动稳定电流以=300A,IOkV侧短路冲击电流为=118即：iesish满足动稳定条件。热稳定校验：E%中A=J-1tk=IoP+Q=2.5+0.15+0.04=2.69S查周期分量等值时间曲线可得=23S即：512024622.3满足热稳定条件。5.3.2 隔离开关的选择隔离开关是一种没有特殊灭弧装置的开关设备，它的作用主要是断开无负载电流的电路，将高压电流隔离开来。在分开状态下，有一个清晰的断点，可以确保其它电器设备的安全维修。在闭合条件下，能够可靠的通过常规负载电流和短路故障电流。隔离开关的选型，要根据隔离

46、开关的安装位置、配电室的布局特征、使用要求等情况，经过全面的技术、经济比较后，才能决定。因为隔离开关没有灭弧装置，所以不能用它来开断和接通负载电流和短路电流，所以也就不存在开断电流和关合电流的检验。但其他项目断路器相同。(1) 22OkV侧隔离开关的选择最大工作持续电流：w11三=L05xN=Lo5x78=7.32A满足UNNUNe故选择型号为LW12-220系列六氟化硫断路器。而额定电流及电压的选择及动热稳定校验方法与断路器的方法一样，故不讨论。(2) IlOkv侧隔离开关的选择最大工作持续电流：Iwmax=1.05In=1.05116.44=122.27A满足UNNUNe故选择型号为GW4-110W系列隔离开关。表5.4GW4-IlOW系列隔离开关数据额定工作电压(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(Z)1101000258050而额定电流及电压的选择及动热稳定校验方法与断路器的方法一样