某某电站初步设计方案.doc

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1、 本科毕业设计说明书（论文） 第 39 页 共 39 页目录1 绪论11.1 课题背景及意义21.2 课题设计任务22 变压器的选择52.1 负荷的概念及计算62.2 主变压器型式选择原则72.3 本章小结93 电气主接线的设计103.1 主接线的选择原则103.2 导线截面选择的经济条件113.3 本章小结124 短路计算134.1 110kV的短路计算14(1) 新绎火电站（S1）的短路电流计算17(2) 大系统（S2）的短路电流17(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流18(4) 潼关火电站（S4）电源供给的短路电流18(1) 新绎火电站（S1）电源供给的短路电流21(2) 大系统

2、（S2）供给电流21(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流22(4) 潼关火电站（S4）供给电源的短路电流22(1) 新绎火电站（S1）供给电源的短路电流23(2) 大系统（S2）供给电流24(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流24(4) 潼关火电站（S4）电源供给的短路电流255 电气设备的选择275.1 断路器与隔离开关的选择275.1.1 110kV断路器及隔离开关的选择285.2 电压、电流互感器选择295.3 本章小结306 继电保护326.1 变压器的瓦斯保护326.2 三绕组变压器差动保护336.3 变压器的电流保护346.4 本章小结35结束语36致谢371 绪论

3、电能是一种十分重要的二次能源，它是由自然界中的煤、石油、水力、天然气、核燃料等一次能源转换而来；同时，电能也可以方便地转换成机械能、光能等其他形式的能量供人们使用。电能已成为工业、农业、交通运输、国防科技及人们生活等各方面不可缺少的能源之一。随着电力工业的发展水平，电力的发展成为一个国家经济发达程度的重要标志。毫无疑问，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，是国民经济的重要基础工业，也是国民经济发展战略中的重点和先行产业1。1.1 课题背景及意义随着国民经济的发展，工农业增长的需要，某地区迫切要求供电容量增长，根据省市供电局批文，决定新建变电所。实测待建的变电所各电压级负荷数据，回路数，变电

4、所每年负荷增长率5%，设计时需考虑五年近期发展规划，并适当考虑生产的发展，安全可靠性，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，通过负荷计算，确定主变压器台数及容量，进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计计算说明书，绘制设计图1。1.2 课题设计任务实测待建的变电所各电压级负荷数据，回路数，同时率等见附表。变电所每年负荷增长率5%，设计时需考虑五年近期发展规划。电力系统接线图如图所示。河津变电所的各级电力负荷采用乙类（见负荷表）；与无穷大系统的联线采用方案二。通过本次毕业设计，使学生了解目前变电站设计的基本情况，熟悉国家能源开发策

5、略和有关技术规定；巩固并充实所学电力系统基本理论和专业知识；初步掌握电气工程专业工程设计的流程和方法，独立完成工程设计、工程计算、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务；培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力和创新精神，锻炼和提高学生综合素质。这次毕业设计主要考察了学生在大学期间所学的知识的一次综合考验。1.2.1 设计资料(1) 变电所负荷数据(a) 发电机主要参数如表1.1所示。表1.1 发电机主要技术参数厂名机号型号备注潼关火电站郑州火电站新绎火电站系统#14#12#14QFS-50-2QFS-50-2TQN-50-25050500.80.80.8510.510.510.514.1

6、14.114.3(b) 主变压器的主要参数如表1.2所示。表1.2 主变压器主要技术参数厂所名称台数型号容量比短路电压百分比空载电流（%）（%）（%）（%）潼关火电站4-60/1106010.50.85潼关变2-60/11060/60/3017.510.56.50.8洛阳变2-120/220120/120/609.316.510.70.178郑州火电站2-60/1106010.50.8郑州变2-60/11060/60/3017.510.56.50.8新绎火电站4-60/1106010.50.85新绎变2-60/11060/60/3017.510.56.50.80河津变2待测(c) 主变压器主要

7、技术负荷参数如表1.3所示。表1.3 主变压器主要技术负荷参数厂所名称损耗 (kW)110kV侧备注空载高中中低高低总计最大负荷最小负荷潼关火电站130310是最大负荷的80%潼关变5335025530090+j72洛阳变130.746525827690+j75郑州火电站130310郑州变5335025530085+j68新绎火电站130310新绎变5335025530087+j70(d) 待建河津变电所各电压等级负荷数据如表1.4所示。表1.4 待建河津变电所各电压级负荷数据电压等级线路编号最大负荷MW功率因数负荷级别35kVA所B所C所造纸厂化工厂冶炼厂1010694110.850.80.

8、80.80.80.85222111同时率=0.9=5000小时10kV站甲站乙毛纺厂水泥厂纺织厂水厂2.52.51.11.30.930.850.850.80.80.80.8122221同时率=0.85=3500小时(e) 主变压器高压侧实际电压参数如表1.5所示。表1.5 主变压器高压侧实际电压发电厂名称110kV侧实际电压潼关火电站郑州火电站新绎火电站系统(洛阳变220kV侧)115115113230110110112220(2) 供电电源情况新建河津变电所由洛阳变2*120MVA变压器供电(3) 气候资料 该地区气候，平均气温15，最高气温35，最低气温-15。(4) 交通资料新建河津变电

9、所东侧有一条国家三级公路，进所公路为0.4公里。(5) 水源资料新建河津变电所附近有河流，供水方便，水量充足。(6) 地质资料地形地势平坦，土石方开挖较少，土壤电阻率为：1.5104欧厘米，地处海拔290米，高于百年一遇最高洪水位。1.2.2 本课题的主要设计任务(1) 系统的负荷分析及计算。(2) 主接线的设计方案。(3) 变电所电气设计的基本要求、原则、设计程序。(4) 进行工程分析、短路计算。(5) 在完成分析的基础上，选择电气设备。(6) 完成变电所的继电保护系统配置设计。2 变压器的选择2.1 负荷的概念及计算2.1.1 电力系统的负荷及计算电力负荷是指电力系统中所有用电设备所消耗的

10、总功率，这成为了所说的电力负荷。用电负荷加上电网的损耗功率，是电力系统的供电负荷。供电负荷加上发电厂的厂用电，就是各发电厂应发的总功率，称为电力系统的发电负荷2。根据对供电可靠性要求及中断供电造成的损失或影响程度，电力负荷分三级。(1) 一级负荷一级负荷指一旦中断供电，将造成人身伤亡政治或经济重大损失重大设备损坏重大产品报废国民经济中重点企业生产过程被打乱等。一级负荷应由两个电源供电，如果其中一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。同时还应增设专供一级负荷的应急电源。常用的应急电源有:独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立与正常电源的专门的馈电线路，蓄电池或干电池等。(2) 二级负荷

11、二级负荷若中断供电会造成较大的经济损失，例如主要设备损坏产品报废重点企业大量减产等。二级负荷也应由两回路供电，也不应中断供电，或中断后能迅速恢复。当负荷较小或当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路6KV及以上的专用架空线供电；若采用电缆时，必须采用双电缆并列供电，每根电缆应能承担全部二级负荷，这是因为发生故障时，电缆比架空线难于检查和修复。(3) 三级负荷三级负荷为一般电力负荷，对供电回路无特殊要求。2.1.2 电力系统的计算负荷 计算负荷是通过负荷统计计算求出的，用来按发热条件选择电力系统中个元件额定电流、额定功率的负荷计算。有功计算负荷常用P表示，Q、S和I分别表示无功计算负荷、视在计算负

12、荷和计算电流。正确确定计算负荷意义重大。计算负荷的大小直接影响电器和导线的选择得是否经济合理。若计算负荷偏大，将使电器和导线选的偏大，造成投资和有色金属的浪费；若计算负荷偏小，又可能使电器和导线在过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁3。(1) 主变压器容量的选择及计算 待建变电所每年负荷增长率5%，考虑五年近期发展规划。 (2.1)式中 负荷同时率(110kV侧=0.9)(2) 对于供电负荷较大的城市变电所或有一类负荷的重要变电所，应选择两台相同容量的主变压器。每台变压器的容量应满足一台变压器停止运行时，另一台也能供给全部的一级负荷；在无法确定负荷所占比重时，每台变压

13、器的容量可以按计算负荷的60%80%进行选择4。故采用容量为63MVA的三相变压器，容量比63|63|63型号为SFPSL1-63|110,台数为2，如下表2.1所示。表2.1 具体参照表型 号额定容量MVA容量比高压kV中压kV低压kV空载电流%空载SFPSL1-63|1106363|63|6312138.510.50.7722.2 主变压器型式选择原则2.2.1 变压器相数的确定在330kV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。如采用单相变压器组，则投资大、占地多、运行损耗也较大，同时也使配电装置结构复杂。2.2.2 变压器绕组数的确定200MW及以上的大机组，发电机回路及厂用分支回路

14、均采用分相封闭母线，一般采双绕组变压器单元接线另加联络变压器的方案。联络变压器则多选用三绕组变压器，低压第三绕组可作厂用电源或厂用备用|启动电源，亦可连接无功补偿装置。当2台较小机组采用扩大单元接线时，应优先考虑低压分段绕组变压器，这样，可以大大限制短路电流。在110kV 及以上中性直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场所，均可优先选用自耦变压器，它损耗小、体积小、效率高，但其限制短路电流的效果较差，变比不宜过大5。2.2.3 分裂绕组变压器分裂绕组变压器是由一个高压绕组和两个(或两个以上)同等电压、同等容量的低压绕组组成的变压器，这些变压器组成为分裂绕组。一般分为两个分裂绕组。分裂变压器通

15、常有三种工作方式。当一个分裂绕组对另一个分裂绕组运行时，称为分裂运行，这时的阻抗最大，可以有效地限制短路电流。2.2.4 变压器绕组接线组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。电力系统常用的绕组连接方式只有星型(Y)和三角形()两种。变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用连接，中性点直接接地；35kV采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地；10kV系统中性点不接地，绕组采用连接。近年来，国内外亦有采用全星形接线组别的变压器，其零序阻抗较大，有利于限制短路电流。同时，也便于在中性点处连接消弧线圈。但是，由

16、于全星形变压器3次谐波无通路，将引起正弦波畸变，并对通信设备发生干扰，同时，对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响6。2.2.5 变压器调压方式确定为了保证发电厂或变电所的供电质量，电压必须维持在允许范围内。通过变压器的分接头切换开关，可改变变压器高（或中）压侧绕组匝数，从而改变其变化，实现电压调整。分接头切换开关有两种切换方式：(1) 不带电切换，称为无激磁调压，调压范围小，通常在以内。(2) 另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达30%。有载调压变压器结构比较复杂，价格较贵，在输电系统中至少选用一级或二级有载调压变压器；而在发电厂中，只在以下情况下才可以选用：(a) 出力变化大的发

17、电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，又要求变压器副边电压维持在一定水平时；(b) 功率方向可逆的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定；(c) 有时发电机无功出力大，发电机常在低功率因数下运行时。2.2.6 变压器的分类变压器有不同的使用条件、安装场所，有不同的电压等级和容量级别，有不同的结构形式和冷却方式，所以应按不同原则进行分类7。(1) 按用途不同变压器分为电力变压器、特种变压器、仪用变压器、试验用的高压变压器和调压器等。(2) 按绕组构成不同变压器分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。(3) 按铁芯结构不同变压器分为芯式变压器和壳式变压器(4) 按相数的不同变压器分为单

18、相、三相、多相（如整流用的六相）变压器。(5) 按调压方式不同变压器分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。(6) 按线圈结构不同变压器分为单线圈变压器、双线圈变压器、三线圈变压器及多线圈变压器。(7) 按中心点绝缘不同变压器分为全绝缘变压器和半绝缘变压器。2.3 本章小结本章主要内容是电力负荷的概念及其计算方法和主变压器的选择原则。重点是变压器的选择方法，通过计算负载，来选择变压器的容量，根据计算的结果，查表找出合适的变压器类型。如选择变压器容量过小会导致供电不足，过大使经济成本较高。因此要选择合适的变压器。3 电气主接线的设计3.1 主接线的选择原则3.1.1 对电气主接线图的基本要求电气主

19、接线图必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求8。(1) 可靠性要求供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力，现在已经可以进行定量的评价。例如，供电可靠性为99.80%，即表示一年中用户中断供电的时间累计不得超过一类负荷停电，一般负荷也要尽量减少停电时间。为此，应考虑设备的备用，并有适当的裕度，此外。选用高质量的设备也能提高可靠性。显然，这些都会导致费用增加，与经济性的要求发生矛盾。因此。应根据具体情况进行技术经济比较，保证必要的可靠性，而不可片面地追求高可靠性。(2) 灵活性要求满足调度时的灵活性要求。应根据安全、优质、经济的目标，灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，灵活地调

20、配电源和负荷，满足系统正常运行的需要。而在发生事故时，则能迅速方便地转移负荷或恢复供电。满足检修时的灵活性要求。在某一设备需要检修时，应能方便地将其退出运行，并使该设备与带电运行部分有可靠的安全隔离，保证检修人员检修时方便和安全。满足扩建时的灵活性要求。大的电力工程往往要分期建设。从初期的主接线过渡到最终的主接线，每次过渡都应比较方便，对已运行部分影响小，改建的工程量不大。(3) 经济性要求在主接线满足必要的可靠性和灵活性的前提下，应尽量做到经济合理。主接线过于复杂可能反而会降低可靠性。应力求简单，断路器、隔离开关、互感器、避雷针、电抗器等高压设备的数量力求较少，不要有多余的设备，性能也要适用

21、即可。应避免迂回供电。主变压器的型号、容量、台数的选择也要经济合理。3.1.2 电气主接线的基本形式电气主接线分为有汇流母线和无会流母线两大类9。电气主接线的主体是电源（进线）回路和线路（出线）回路。当进线和出线数超过4回时，为便于连接，需设置汇流母线来汇集和分配电能。设置母线后使运行方便灵活，也有利于安装、检修和扩建；另一方面，有又使断路器等设备增多，配电装置占地扩大，投资增加，因此又有无汇流母线的主接线形式。待建河津变的电气主接线图如图3.1所示。图3.1 待建河津变的电气主接线图3.2 导线截面选择的经济条件3.2.1 线路的截面选择按经济电流密度选择导线截面的公式为： (3.1)式中

22、S导线截面J经济电流密度，A|。P送电容量（kW）-线路额定电压kV-负荷功率因数(1) 35kV供电线路截面选择为保证供电的可靠性，选用两回35kV供电线路。查表 可选 ,其允许载流量为：(2) 10 kV供电线路截面选择为保证供电的可靠性，选用两回10kV供电线路。查表 可选 ，长期允许载流量为3.3 本章小结电力系统的接线方式一般有两种接线方式，一种是开式电力网，另一种是闭式电力网的。接于电力网中的用电设备额定电压与相同等级电网额定电压一致，电网额定电压应低于发电机额定电压的5%，电网额定电压比变压器一次额定电压低5%或与变压器一次额定电压相等，二次侧额定电压应比同级电网额定电压高10%

23、或5%。在选择电压等级时，应根据输送电能的大小和距离的远近，以及电源分布，在进行技术经济比较后，再选择额定电压的高低。 电力线路分为架空线和电缆线路。因为架空线路比电缆线路建造费用低，施工期短，维护方便，所以架空线路应用的比较广泛。架空线路一般可分为三个等级，通常35kV以上电路为类线路，135kV为类线路，1kV以下为类线路。4 短路计算图4.1 电力系统短路计算示意图分别对待建河津变的变压器高（110kV）、中（35kV）、低（10kV）三个电压母线进行三相短路电流计算时，忽略线路、变压器电阻以及负荷的影响。电力系统短路计算示意图见图4.1。各元件电抗标幺值的计算10 发电机： (4.1)

24、 变压器： (4.2) 线路： (4.3) 取基准容量： 参考发电厂电气部分课程设计参考资料，S2取为大系统处110kV断路器开断容量3500MVA为了方面起见，标幺值符号*全部去掉变压器各绕组阻抗电压百分数计算公式11： 高压侧 (4.4) 中压侧 (4.5)低压侧 (4.6)新绎变 郑州变 洛阳变 自选变压器的阻抗电压百分数为 高压侧 中压侧 低压侧 4.1 110kV的短路计算110kV的K1点短路计算，化简电路图得出等值电路如图4.1表示。图 4.1 短路计算等值电路图 S1、S2、S3、S4分别表示为新绎火电站、大系统、郑州火电站、潼关火电站。 由等值电路图4.1化简为等值电路图4.

25、2图4.2 短路计算等值电路图 由等值电路图4.2化简为等值电路图4.3图4.3 短路计算等值电路图 (1) 新绎火电站（S1）的短路电流计算计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲击电流：(2) 大系统（S2）的短路电流大系统按无穷大电源考虑，不必计算电抗。次暂态短路电流标幺值：次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲

26、击电流：(4) 潼关火电站（S4）电源供给的短路电流计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲击电流：经过计算得出各个火电站的短路电流，110kV短路电流计算如表4.1所示。表4.1 110kV母线短路电流计算结果汇总表电源0s 短路电流 kA4s短路电流kA短路冲击电流kA新绎火电站S1大系统S2郑州火电站S3潼关火电站S4总和1.020.360.320.412.111.080.360.330.412.172.670.920.841.075.54.2 35kV(K2)点母线短路电流计算图4.4 短路计算等

27、值电路图由等值电路图4.4化简为等值电路图4.5图4.5 短路计算等值电路图由等值电路图4.5得出等值电路图4.6图4.6 短路计算等值电路图(1) 新绎火电站（S1）电源供给的短路电流计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲击电流：(2) 大系统（S2）供给电流大系统按无穷大电源考虑，不必计算电抗。次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流计算电抗不能查汽轮机计算曲线表次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：(4) 潼关火电站（S4）

28、供给电源的短路电流计算电抗不能查汽轮机计算曲线表次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：经过短路计算得出各个火电厂的短路电流，得出35kV母线短路电流计算结果如表4.2所示。表4.2 35kV母线短路电流计算结果汇总表电源0s 短路电流 kA4s短路电流kA短路冲击电流kA新绎火电站S1大系统S2郑州火电站S3潼关火电站S4总和0.530.590.530.662.310.530.590.530.662.341.911.681.351.516.454.3 10kV母线K3点短路计算图4.8 短路计算等值电路图由等值电路图4.8化简为等值电路图4.9图4.9 短路计算等值电路图(1)

29、 新绎火电站（S1）供给电源的短路电流计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲击电流：(2) 大系统（S2）供给电流次暂态短路电流标幺值：次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：(3) 郑州火电站（S3）电源供给的短路电流计算电抗查汽轮发电机计算曲线：次暂态0s短路电流标幺值为： 4s短路电流标幺值为：次暂态短路电流有名值：4s短路电流有名值：短路冲击电流：(4) 潼关火电站（S4）电源供给的短路电流计算电抗不能查汽轮机计算曲线表次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：短路冲击电流：经过短路

30、计算得出各个火电厂的短路电流，得出10kV母线短路电流计算结果如表4.3所示。表4.3 10kV母线短路电流计算结果汇总表电源0s 短路电流 kA4s短路电流kA短路冲击电流kA新绎火电站S1大系统S2郑州火电站S3潼关火电站S4总和6.992.532.282.8914.697.122.532.282.8914.8218.36.445.977.3638.074.4 本章小结电力系统的暂态过程分为电磁暂态过程与机电暂态过程。本章的主要内容是电力系统中发生短路故障后的电磁暂态过程，其研究重点再与分析短路故障后的电网中的电流变化，主要是次暂态、4s短路电流和冲击电流的计算。而冲击电流主要用来校验电气

31、设备和载流导体的电动力稳定度。5 电气设备的选择5.1 断路器与隔离开关的选择供电系统中电气设备的选择是根据设备的安装条件和运行的要求，确保正常工作时，安全可靠、维护方便，经济合理投资。在短路情况下，能满足于动稳定和热稳定的要求而保护设备，并且在技术合理的情况下力求经济。电气设备的选择参考原则12：(1) 跟据断路器采用的灭弧方式和灭弧介质，一般可分为：多油式断路器、少油式断路器、压缩空气高压断路器、真空断路器、SF6断路器等。断路器的种类和型号主要根据安装线路的电压等级、断电流的大小和投资费用进行选择。(2) 隔离开关在供电系统中只用于接通和断开无负荷电流流过的电路，是为了保证电气设备在检修

32、时，使检修的设备与处于电压下的其他部分构成明显的隔离。隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必须在断路器分段以后才能进行。并且隔离开关没有切断故障电流的要求，所以它只能根据一般条件进行选择，并按照短路情况下进行动稳定和热稳定的校验。(3) 电流互感器按使用场合可分为户外和户内两类；按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式三类；按绝缘可分为干式、浇注式和油浸式等；按一次绕组的匝数多少又可分为单匝式和多匝式两大类。在高压电网中，继电保护装置中继电器的电流线圈和量仪表的电流线圈都是通过电流互感器供电的。这样可以隔离高压电，有利于保证人员的安全，也可以使继电器及仪表等制造标准化。因为测量仪表和继

33、电保护对准确度要求不同，故也有电流互感器设有一个一次线圈、两个铁芯和两个不同准确度的二次线圈，准确度高的接测量仪表用于计量，低的用于继电器的保护。(4) 电压互感器的种类和形式应根据装设地点和使用条件进行选择，例如：在635kV屋内配电装置中，一般采用油浸式或浇注式；110220kV配电装置通常采用串级电磁式电压互感器；当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。电压互感器选择的主要指标:(a) 额定电压与安装处电网的额定电压一致；(b) 类型 户外型、户内型；(c) 容量和准确级选择。(5) 动稳定校验动稳定是指电器和导体承受短路电流机械效应的能力。满足稳定的条件式中 、-设备安装地

34、点短路冲击电流的峰值及其有效值（kA）。(6) 热稳定校验短路电流流过时，电器各部件温度不应超过短时发热最高允许值。式中 -设备安装地点稳态三相短路电流(kA); -短路电流假想时间(s); -t秒热稳定电流(kA)； t热稳定计算时间。5.1.1 110kV断路器及隔离开关的选择当110kV母线的备用母线充电检查时，在此时备用母线发生短路，则母线断路器及其两侧刀闸所承受表4.1中全部短路电流总和。得出开断电流为,动稳定电流为,热稳定电流为。隔离开关不需要开断电流，母线断路器及其两侧刀闸的额定电流，可以去负荷最重的一个回路的电流200MW高压侧电流值。断路器试选择110kV LWA-12613

35、，隔离开关选择110kV GW4-110/2000查表得出表格如下表5.1所示。表5.1 110kV断路器及隔离开关的选择项目计算数据断路器隔离开关合格与否额定电压额定电流开断电流动稳定热稳定110kV1260A2.11kA5.5kA18.8kA110kV3150A40kA100kA3969kA110kV2000A80KA3969kA合格合格合格合格合格5.1.2 35kV断路器及隔离开关的选择当35kV母线的备用母线充电检查时，在此时备用母线发生短路，则母线断路器及其两侧刀闸所承受表4.2中全部短路电流总和。得出开断电流为,动稳定电流为,热稳定电流为。隔离开关不需要开断电流，母线断路器及其两

36、侧刀闸的额定电流，可以根据35kV负荷来计算。断路器试选择SW2-35/1000 ，隔离开关试选择GW14-35/1250表格如下表5.2所示表5.235kV断路器及隔离开关的选择项目计算数据断路器隔离开关合格与否额定电压额定电流开断电流动稳定热稳定35kV907A2.31kA6.45kA21.9kA35kV1000A16.5kA45kA1089kA35kV1250A80kA3696kA合格合格合格合格合格5.1.3 10kV断路器及隔离开关的选择当10kV母线的备用母线充电检查时，在此时备用母线发生短路，则母线断路器及其两侧刀闸所承受表4.3中全部短路电流总和。得出开断电流为,动稳定电流为,

37、热稳定电流为。隔离开关不需要开断电流，母线断路器及其两侧刀闸的额定电流，可以根据35kV负荷来计算。 断路器选择SN10-10/1000 隔离开关选择 GN15.16-10表格如下表5.3所示表5.310kV断路器及隔离开关的选择项目计算数据断路器隔离开关合格与否额定电压额定电流开断电流动稳定热稳定10kV652A14.69kA38.07kA878.5kA10kV1000A16kA45kA1024kA10kV1000A75kA1600kA合格合格合格合格合格5.2 电压、电流互感器选择110kV电压互感器选用JCC-11035kV电压互感器选用 JDZJ-3510kV电压互感器选用 JSJW-

38、105.2.1 110kV 电流互感器选择回路电流 ,试选用 LCMD2-1108，电流比1200/5查表 动稳定校验：热稳定校验：经校验选LCMD2-1105.2.2 35kV电流互感器以变压器35kV侧电流为例，回路电流 试选用LCWD-35，电流比1500/5查表 动稳定校验：热稳定校验：经校验选LCWD-355.2.3 10kV电流互感器选择回路电流 试选择 LBJ-10查表 动稳定校验：热稳定校验：经校验选LBJ-10 电流比800/55.3 本章小结电气选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时应

39、根据工程实际情况，按照有关设计规范，在保证安全可靠的前提下，积极而稳定地采用新技术，并注意经济性，选择合适的设备。高压断路器是发电厂和变电所中使用最多的一种设备，高压隔离开关也是常用的电器，两者配合使用较多。互感器是电气一次系统与二次系统间的中间环节。发电厂、变电站设备的选择条件，可分为两部分：第一部分是设备所必须满足的基本条件，即一般条件。包括按正常工作条件选择，并按短路状态来校验设备能否满足动稳定、热稳定。第二部分是根据不同设备的特点而提出的选择和校验项目。6 继电保护电力变压器是电力系统中的重要元件，其故障会对系统的稳定运行和供电可靠性有严重的威胁，变压器本身价格比较昂贵，所以，应跟变压

40、器安装性能优良、工作可靠的保护装置。变压器的常见电气故障分为邮箱内和油箱外的各种短路故障。油箱内的短路故障包括：相间短路、接地短路及绕组匝间短路等，可能会引起火灾甚至爆炸；油箱外的故障有套管和引出线的相间及接地短路。常见不正常运行状态有：外部短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷、过励磁、油面下降等。变压器的常用保护有：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、过电流保护或阻抗保护、零序电流保护、过负荷保护、过励磁保护以及其他保护15。6.1 变压器的瓦斯保护电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料因受热而分解，产生

41、大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器的故障严重程度有关。使用这种气体来实现保护的置，叫做瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是瓦斯继电器，它装设在变压器的油箱与油枕之间的连通管上。其大概工作原理为：变压器正常运行时，瓦斯继电器的上下油杯都充满油，油杯有平衡锤的作用使上下触点都是断开。变压器内部发生轻微故障时候，邮箱内产生的气体速度较慢并且数量较少使油面下降，上油杯因其中盛有剩余的油使力矩大于平衡锤的力矩而下降，从而使上触点闭合，发出报警信息，这就是轻瓦斯动作，其动作值采用气体容积（）表示。当变压器内部发生严重故障时，故障点周围的温度剧增并产生大量的气体，迫使变压器油快速地由变压器油箱通过联通管进入油枕，在油流过瓦斯继电器时候会冲击挡板，使下油杯下降，从而使下触点接通，直接动作于跳闸断路器而切除变压器，这就是重瓦斯动作，其动作值采用油流速度（m/s）表示。瓦斯继电器虽然简单灵敏经济，但动