220KV发电厂电气部分设计.docx

220KV发电厂电气部分设计第一节原 始 资料1第二节对原始资料的分析第一章电计主变压择章短算10 第四章导体择3i 主接线的设4 第二章器的选8第三路 电 流 计和电气设备的选16第一节断路器和隔离开关的选17第二节 电流互感器的选择24第三 节电 压 感 器 的 选择.……31 第四节避雷器的选择34第五节导体的选择与校验...38第六节 绝缘子选择及穿墙套管的选择42第六章 配电装置43屋 内 配 电 装 置 的 特..……43 屋外 配 电装置的特占•/%、、 • ..……43 第七章 继电保护的配备44变 压 器 继 电 保 护 配置44220KV 线 路 保护4410KV母线保护45110KV线路保护……4510KV 曲 线 保45优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于设计缺点：增加了一组母线，每一回路增加一组母线隔离开关，增加了投资，操作复杂，占地面积增加220KV侧根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定，在110KV〜220KV配电装置中，当曲线为 2回时，一般采用桥形接线所以待设计发电厂的 220KV母线接线可以考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较1 ）双母线设计 双母线接线方式如图3优点：供电可靠，调度方式比较灵活，扩建方便，便于 试验。

缺点：于220KV电压等级容量大，停电影响范围广，双 母线接线方式有一定局限性，而且操作较复杂，对运行人员 要求高2）双母线带旁路双母线带旁路接线方式如图 4优点：增加供电可靠性，运行操作方便，避免检修断路器时造成停电，不影响双母线的正常运行缺点：多装了一台断路器，增加了投资和占地面积，断路器整定复杂，容易造成误操作以上两种方按所需的 110KV和220KV断路器和隔离开关数如下表所示：110KV单母线分段 7 14 双母线7 20 双母线5 14 220KV双母带旁路8 19 接线方式 断路器数 隔离开关数 于110KV主要向两家工厂供电，综合考虑供电可靠性与经济 性，又方便扩建，我们选择单母线分段的接线方式而220KV系统比较重要，我们综合考虑其供电可靠性与 经济性，又方便调度运行等，同时又考虑到现时断路器的运 行性能已相当稳定可靠，为节约用地，操作方便，我们确定 使用双母线接线方式第二章主变压器的选择主变压器的选择原则1、 主变容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10—20年的负荷发展2、 根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后 的允许时间内，保证用户的I级和n级负荷，对于一般变电 所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷 的70%〜80% 3、 为了保证供电可靠性，变电所一般装设 两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。

1）主变容量的确定 容量确定公式：所以：查《发电厂电气部分课程设计资料》，选定变压器的容量为180MW.于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变 压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为： SSPSL-18000/220主要技术参数如下：额定容量：18000/18000/18000额定电压：高压一242±2X% ;压压一121; 低压一 连 接组标号：YO / YO / A 12-11空载损耗：239(KW)短路损耗：高中：592 ;中低：810 ;高低：986阻 抗电压：高中：；中低：；高低：空载电流：参考价 格：万元所以一次性选择两台SSPSL-18000/220型变压器为主变2)厂用电变压器的选择根据设计材料，我们可以确定厂用电负荷S' n所以，我们分别从10KVI母现和10KVII段母线取电共3 组，其中10KV厂用 变型号选定：SJL1-6300/10额定容 量：6300额定电压：10±5 % ;低压一 连接组标号：Y/A-11损耗：空载一总损耗一 阻抗电压： 空载电流： 参考价格：万元第三章短路电流计算短路电流计算的目的在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。

其计算的目的的主要有以下几个方面：1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定莫一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故 障状况下都能安全、可靠的工作同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离4 ）在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据5）接地装置的设计，也需用短路电流短路电流计算条件1、基本假定：1）正常工作时，三项系统对称运行2 ）所有电流的电功势相位角相同3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间5）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电 流外，元件的电阻都略去不计 6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流7）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围8 ）输电线路的电容略去不计 2、一般规定1）验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。

3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点4）导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算主变电路系统的电路图如图5所示，等效电路如图 6所示发电机和变压器的参数220KV系统的短路计算电抗：有手册查得：50MW气轮发电机的 Xd” =%,100MW勺汽轮发电机的 Xd”二%所以于三侧容量相等，所以主变各绕组阻抗计算如下：变压器各绕组阻抗标幺值：系统等效电路图，如下：短路计算：1、当短路发生在d点时，简化电路如图 7所示，短路标幺值如下:所以：有名值：冲击电流：全电流最大有效值：短路容量：2、d2点短路当短路点为d2时，最后简化的等效电路图所示：短路电流的标幺值：有名值：冲击电流：全电流最大有效值：短路容量：3、d3点短路当短路点为d3时，最后简化的等效电路图所示：短路电流的标幺值：有名值：冲击电流：全电流最大有效值：短路容量：短路计算结果列表于下：短路暂态电流Id短路点 基准电压 V2冲击电流id全电流最大有效值 短路容量 Sd (KV) 242 115 10. 5 (KA) (KA) 156 I oh (KA) (MW) d1 d2 d3第四章导体和电气设备的选择正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、 经济运行的重要条件。

在进行电器选择时，应根据工程实际 情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技 术，并注意节省投资，选择合适的电气设备尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样， 具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致 的电气设备要可靠地工作， 必须按正常工作条件进行选择， 并按短路状态来校验动、热稳定性本设计，电气设备的选择包括：短路器和隔离开关的选 择，电流、电压互感器的选择、 避雷器的选择，导线的选择电气设备选择的一般原则：1、应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要 2、应按当地环境条件校验 3、 应力求技术先进与经济合理 4、选择导体时应尽量减少品种5、扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致6、选用新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行同时，所选择导线和电 气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验各种高压设备 的一般技术条件如下表：序电器名称 额定电压 断路器 隔离开关 组合电 器 负荷开关 熔断器PT CT电抗器 消弧线圈 避雷器 封闭 电器穿墙套管绝缘子额定额定机械额定开热稳定动 稳定绝缘水平 号电流容量荷载断电流KV VVVVVVVVVVVV A ，，，，VVVVVVVV KVA N V V V V V，，，，，，，A V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13V V V V V第一节断路器和隔离开关的选择断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还 应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比 较后才能确定。

根据目前我国断路器的生产情况，电压等级 在10KV〜220KV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路 器不能满足要求时，可以选用 SF6断路器断路器选择的具体技术条件如下：1 ）额定电压校验：2）3）开断电流：其中：Idt ——断路器开断时间 t秒时的断路电流周期 分量 Ikd ——断路器的额定开断电流Sdt ——断路器t秒开断时的容量Skt ——断路器的额定开断容量注：断路器的实际开短时间t,为继电保护动作时间与断路器固有分闸时间之和4 ）动稳定其中，ich ——三项短路电流冲击值.Imax ——断路器极限通过电流峰值 5 ）热稳定其中：I —稳态三项短路电流tdz短路电流发热等值时间It断路器t秒热稳定电流同样，隔离开关的选择校验条件与断路器相同，并可以 适当降低要求220kv侧断路器和隔离开关的选择1、主变220kv侧1)流过断路器的最大持续工作电流2)查《发电厂电气部分》，选用 SW6-220/1200型少油断 路器具固有分闸时间为，设继电保护时间为 2S,则tdz=>1S , 具体参数如下：极限通过电流为：而隔离开关按额定电压和额定电流选择 GW4-220D/1000-80 型 其中，Un=220KV In=1000A 极限通过 电流峰值：热稳定电流：It= 3 )热稳定校验下表列由断路器及隔离开关选择计算结果及相关技术 参数进行比较SW6-220/1200 220 Un In Ikd Imax Ies GW4-220D/1000-80 Un In Ikd Imax Ies Ug(KV) (A) I”(A) Ich(A) 220 1200 21 55 55 220 1000 80 80表可知，所选断路器和隔离开关各项均满足要求。

2、220KV母联断路器及隔离开关的最大工作条件与变高 220KV侧应满足相同的要求，故选用相同设备即选用SW6-220/120型少油断路器和GW4-220D/1000-80 型隔离开关3、220KV曲线由线回路设备应按最大负荷进行考虑选择，而在本设计 用 220KV曲线的最大负荷为：P250+50+100-24-32=144MW所以流过断路器的工作电流最大时为系统全部由力通过一回220KV送入系统时：查《发电厂电气部分》选用 SW6-220/1200型断路器， 其固有分闸时间为，设备保护时间为3S,则tdz=3+=>1s ,隔 离开关选择 GW4-220D/600-50型SW6-220/1200 Ug(KV) 。