畢業(yè)設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化風(fēng)江水電站

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）風(fēng)江水電站電氣部分設(shè)計(jì)姓 名專業(yè)年級(jí)學(xué) 號(hào)方 案1摘要32前言43基本資料54 電氣主接線設(shè)計(jì)74.1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求74.2 主接線設(shè)計(jì)的原則74.3主接線方案的擬定7發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線74.3.2 220kV電壓母線75 廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)85.1 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則85.2廠用電壓等級(jí)的確定85.3廠用電源的引接方式85.4廠用電接線形式85.5廠用高壓變壓器的選擇8額定電壓的確定85.5.2 臺(tái)數(shù)和型式的選擇95.5.3 容量的選擇95.5.4 電抗的選擇105.6低壓廠用電接線105.7廠用變壓器的型號(hào)選擇116 短路電流計(jì)算126.1 短路電

2、流計(jì)算的主要目的126.2 一般規(guī)定126.2.1 計(jì)算的假定條件126.2.2 接線方式136.2.3 短路類型136.2.4 短路計(jì)算點(diǎn)136.2.5 短路電流計(jì)算方法136.3 短路電流計(jì)算步驟136.4 計(jì)算公式146.4.1 元件參數(shù)計(jì)算146.4.2 網(wǎng)絡(luò)變換156.4.3 計(jì)算電抗166.4.4 短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算176.4.5 短路的沖擊電流176.4.6 電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗176.5 短路電流參數(shù)計(jì)算186.5.1 220kV母線短路(k1)196.5.2 300MW發(fā)電機(jī)出口短路(k2)206.6基準(zhǔn)值計(jì)算226.7標(biāo)幺值計(jì)算23、發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺值23變壓

3、器的標(biāo)幺值237.3.1線路的標(biāo)幺值247 電氣設(shè)備的選擇267.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則267.1.1 按正常工作條件選擇267.1.2 按短路狀態(tài)校驗(yàn)277.2 220kV高壓設(shè)備的選擇287.2.1 高壓斷路器的選擇28 隔離開關(guān)的選擇297.2.3 電流互感器的選擇297.2.4 電壓互感器的選擇307.2.5 并聯(lián)電抗器的選擇307.3 高壓開關(guān)柜的選擇317.3.1 種類和型式的選擇317.3.2 主開關(guān)的選擇317.3.5 開斷和關(guān)合短路電流的選擇327.4 裸導(dǎo)體的選擇327.4.1 220KV母線的選擇327.4.2 封閉母線的選擇337.4.3 電暈電壓校驗(yàn)337.4.4

4、 熱穩(wěn)定校驗(yàn)348 變壓器的選擇計(jì)算359 總結(jié)3610 致謝3711 參考文獻(xiàn)381摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是風(fēng)江水電站電氣部分初步設(shè)計(jì)。該水電站的總裝機(jī)容量為3×100=300MW。本設(shè)計(jì)采用單母分段接線。其中主要內(nèi)容包括：電氣一次主接線系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、導(dǎo)體、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的設(shè)計(jì)與選擇。變壓器的選擇包括：發(fā)電廠主變壓器、高壓備用變壓器及高壓廠用變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計(jì)依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)以及主接線的比較選擇，并制定了適合本廠要求的主接線； 廠用電接線包括：廠用電接線的總要求以及廠用母

5、線接線設(shè)計(jì)。短路電流計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細(xì)的介紹了短路電流計(jì)算的目的、假定條件、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)變換、以及各短路點(diǎn)的計(jì)算等知識(shí)； 高壓電氣設(shè)備的選擇包括母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高壓開關(guān)柜的選擇原則和要求，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)和產(chǎn)品相關(guān)介紹 。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程是一次將理論與實(shí)際相結(jié)合的初步過(guò)程，起到學(xué)以致用，鞏固和加深對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的理解，樹立工程設(shè)計(jì)的觀念，提高了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力的作用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)、全面地掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)我們分析問(wèn)題、工程計(jì)算和獨(dú)立工作的能力，讓我們樹立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初步

6、掌握發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)方法，并在計(jì)算、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力系統(tǒng)及發(fā)電廠有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等方面的工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞 一次主接線 短路電流計(jì)算 電氣設(shè)備 設(shè)備選擇2前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g的最后一門必修課，也是一次全面性總結(jié)性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)我們工作崗位起著承上啟下的作用。它是在老師指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用五年來(lái)所學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究的基本內(nèi)容和基本工作程序，樹立較強(qiáng)的工作概念、工程概念、經(jīng)濟(jì)概念，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，完成作為一個(gè)工程師的基本訓(xùn)練，是為將來(lái)順利走向工作崗位提供業(yè)務(wù)知識(shí)和能力的保證。這次設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”，它可以

7、鞏固、聯(lián)系、充實(shí)、加深、擴(kuò)大我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)我們敢于創(chuàng)新的精神，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神和科學(xué)的態(tài)度相結(jié)合，使我們初步掌握專業(yè)設(shè)計(jì)的流程和方法，熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具，以提高其工作效率。重要的是讓我們養(yǎng)成了嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和良好的工作、學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)同學(xué)們?cè)谝黄鸬慕涣髋c協(xié)作,培養(yǎng)大家的協(xié)同合作的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)作的過(guò)程，其中的每一步和每一個(gè)環(huán)節(jié)都是對(duì)我們的考驗(yàn)和鍛煉，它將成為我們今后的學(xué)習(xí)和工作做鋪墊，提高我們多方面的能力。水電站設(shè)計(jì)是水利水電工程建設(shè)設(shè)計(jì)工作的重要組成部分，其中站址的選擇

8、是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，這主要是因?yàn)榉桨高x擇要考慮多方面的因素。此外，廠房中各設(shè)備的布置也要考慮眾多因素。我們就是要針對(duì)設(shè)計(jì)中所遇到的具體問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，參考相應(yīng)的書籍、規(guī)范以及一些實(shí)際工程資料，找到其解決方法。在對(duì)設(shè)計(jì)圖的處理上，運(yùn)用了AutoCAD的基本知識(shí)，使得繪圖更加方便，快捷，從而避免了手工繪圖得種種不便，提高了工作效率。同時(shí)，也運(yùn)用了Word知識(shí)，使得我們對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)更加鞏固。限于本人水平，也限于時(shí)間，涉及中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。3基本資料風(fēng)江水電站位于湖南省西部，電站建成后將向株州市等地供電。電力系統(tǒng)接線如圖B2 所示。電站將在相距70 公里處的株州變電

9、所接入系統(tǒng)，電站自用電率0.4%，當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?1 ，最熱月平均氣溫28.5 ，電站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為3×100MW,年裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)為4500h，地區(qū)最大負(fù)荷占電站裝機(jī)容量的10%，供電距離為15km，其中地區(qū)負(fù)荷功率因數(shù)為0.8，一類、二類負(fù)荷占總總負(fù)荷的70%，其他原始數(shù)據(jù)見接線圖及相關(guān)表格。表B-2 變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)發(fā)電站名稱臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量（MVA）短路電壓百分?jǐn)?shù)UI-%UI-%U-%長(zhǎng)沙火電站336014長(zhǎng)沙變218010.5176湘潭火電站318012.5湘潭變218010.5176株洲變218010.5176衡陽(yáng)變218010.51764 電氣主接線設(shè)計(jì)4.1 主接線設(shè)計(jì)

10、的基本要求電氣主接線設(shè)計(jì)是水電站電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)、樞紐條件、電站動(dòng)能參數(shù)以及電站運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等密切相關(guān)，并對(duì)電氣布置、設(shè)備選擇、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響，必須緊密結(jié)合所在電力系統(tǒng)和電站的具體情況，全面地分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選定接線方案。電氣主接線的主要要求為:1、可靠性：衡量可靠性的指標(biāo)，一般是根據(jù)主接線型式及主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種接線形式的擇優(yōu)。2、靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便、調(diào)度靈活。3、經(jīng)濟(jì)性：通過(guò)優(yōu)化比選，工

11、程設(shè)計(jì)應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗小。4.2 主接線設(shè)計(jì)的原則根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。4.3主接線方案的擬定發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線圖2.1 發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線300MW發(fā)電機(jī)組大都采用發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線，如圖2.1所示。這種接線開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電的集中控制。由于省去了高壓配電裝置，明顯地減少了設(shè)備檢修工作量，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)

12、電壓級(jí)母線，在發(fā)電機(jī)出口可不裝斷路器，而在發(fā)電機(jī)和變壓器之間采用分相封閉母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路的幾率和短路電流相對(duì)減小，避免了由于額定電流或短路電流過(guò)大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難。4.3.2 220kV電壓母線由于隨著斷路器制造質(zhì)量的提高，旁路母線的應(yīng)用已逐漸減少，按規(guī)定采用SF6斷路器的主接線不宜增設(shè)旁路設(shè)施。5 廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 廠用電接線的設(shè)計(jì)原則廠用電接線是否合理，對(duì)保證廠用負(fù)荷的連續(xù)供電和發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。由于廠用電負(fù)荷多、分布廣、工作環(huán)境差和操作頻繁等原因，廠用電事故在電廠事故中占有很大比例。因此，必須對(duì)廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)予

13、以重視。廠用電接線的設(shè)計(jì)原則主要有:廠用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求；廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、發(fā)電機(jī)的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電，這樣，當(dāng)廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，縮小故障范圍，接線也簡(jiǎn)單；設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠用電接線具有可行性和先進(jìn)性；在設(shè)計(jì)廠用電接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問(wèn)題進(jìn)行分析。5.2廠用電壓等級(jí)的確定容量為300MW及以上的機(jī)組，高壓供電網(wǎng)絡(luò)可采用6kV一級(jí)廠用電壓或3kV、10kV

14、兩級(jí)廠用電壓，本設(shè)計(jì)300MW機(jī)組低壓供電網(wǎng)絡(luò)通常為0.4kV(380/220V)。5.3廠用電源的引接方式發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線時(shí)，高壓廠用工作電源從主變壓器低壓側(cè)引接，供給該機(jī)組的廠用負(fù)荷。而低壓廠用工作電源，由高壓廠用母線通過(guò)低壓廠用變壓器引接。5.4廠用電接線形式發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常采用單母線分段接線，并多以成套配電裝置接受和分配電能。為了保證廠用電系統(tǒng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，高壓廠用母線均采取按機(jī)組分段的原則，即將高壓廠用母線按機(jī)組臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺(tái)機(jī)組的廠用負(fù)荷均接在同一段母線上，與機(jī)組同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷一般也接在該段母線上，而該段母線由其對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)組供電

15、。低壓廠用母線一般也采用按機(jī)組分段。5.5廠用高壓變壓器的選擇額定電壓的確定廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。根據(jù)前面分析，廠用工作變壓器的額定電壓選為10/0.4kV，備用/啟動(dòng)變壓器的額定電壓選為220/0.4kV。 臺(tái)數(shù)和型式的選擇1.廠用工作變壓器當(dāng)機(jī)組容量增大至300MW及以上等級(jí)時(shí)，對(duì)于廠用工作變壓器的設(shè)置有以下兩種方式：(1) 采用一臺(tái)大容量分裂變壓器。這種方式下由于變壓器供給的短路電流也大。(2) 采用兩臺(tái)較小相同容量的分裂變壓器。這種方式可降低廠用電系統(tǒng)的短路電流水平以及每個(gè)低壓

16、繞組出口斷路器的額定電流，提高廠用電源的運(yùn)行可靠性。 目前，國(guó)內(nèi)300MW機(jī)組的廠用高壓工作電源，都采用了較小的兩臺(tái)同容量分裂變壓器并列運(yùn)行的方式。由于廠用高壓工作變壓器引至發(fā)電機(jī)出口，而機(jī)端電壓又十分穩(wěn)定，所以可采用無(wú)載調(diào)壓的方式。其接線組別選用d，yn1,yn1常規(guī)接線。2.備用/啟動(dòng)變壓器由于每臺(tái)300MW機(jī)組使用了兩臺(tái)高壓廠用分裂變壓器并列運(yùn)行，將高壓廠用母線分成兩段，因此需用兩臺(tái)備用變壓器，而且是從220kV系統(tǒng)引接。為使提供的電壓穩(wěn)定，可采用三繞組分裂式有載調(diào)壓變壓器。考慮主變壓器和高壓廠用工作變壓器的連接組別，保持高壓廠用母線和備用電源電壓的相位一致，備用變壓器接線組別采用YN，

17、yn0，yn0。這樣當(dāng)備用變壓器代替廠用高壓變壓器時(shí)，可以短時(shí)并列運(yùn)行，避免廠用電源的斷電。 容量的選擇廠用變壓器的容量必須滿足廠用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率。因此，對(duì)廠用工作變壓器的容量應(yīng)按廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷的110%與廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和進(jìn)行選擇；而廠用低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度。廠用高壓備用/啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺(tái)廠用低壓工作變壓器容量相同。對(duì)廠用高壓分裂組變壓器,其各繞組容量應(yīng)按下式計(jì)算計(jì)算負(fù)荷 (3.1)高壓繞組 (3.2)低壓繞組 (3.3)式中 廠用電高壓計(jì)算負(fù)荷之和； 廠用電低壓計(jì)算負(fù)荷之和；

18、廠用變壓器分裂繞組計(jì)算負(fù)荷，kV·A； 分裂繞組兩分支重復(fù)計(jì)算負(fù)荷，kV·A。已知：廠用電率=0.4% COS=0.85 P=3×100MW 無(wú)地方負(fù)荷廠用電=3×100×0.004=12MW 電抗的選擇廠用工作變壓器的電抗要求比一般電力變壓器的電抗大，這是因?yàn)橐拗谱儔浩鞯蛪簜?cè)的短路電流，否則將影響到電氣設(shè)備的選擇，一般要求電抗應(yīng)大于10%； 但是，電抗過(guò)大又將影響廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。廠用工作變壓器常采用分裂繞組變壓器，正常工作時(shí)，其電抗較小，可改善廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)能力；而分裂繞組出口短路時(shí)，則電抗較大，可有效地限制短路電流。5.6低壓廠用

19、電接線低壓廠用電接線也采用單母線分段接線方式，如圖3.2所示。分段斷路器可以保證低壓廠用電源的互為備用，提高運(yùn)行可靠性。正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器斷開，兩半段低壓廠用母線分別由各自的電源變壓器供電，只有當(dāng)其中一個(gè)電源斷路器因變壓器停運(yùn)或其他原因斷開時(shí)，分段斷路器才會(huì)合閘，由另一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。圖3.2 低壓廠用電系統(tǒng)接5.7廠用變壓器的型號(hào)選擇為滿足場(chǎng)地布置及防火的要求，廠用變壓器應(yīng)選用環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器，因其容量為630KVA，查電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)得。型號(hào)SCB10-630/10滿足要求，其電壓等級(jí)為10.5/0.4KV，具體參數(shù)如下表：型號(hào)SCB10-630/10結(jié)構(gòu)形式環(huán)氧樹脂澆

20、注三相干式電力變壓器規(guī)格容量630KVA電壓等級(jí)10KV-0.4KV冷卻方式AN/F防護(hù)等級(jí)戶內(nèi)：IP00,IP20戶外：IP23連接組標(biāo)號(hào)Dyn11/Yyn0短路阻抗6%調(diào)壓方式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓絕緣等級(jí)F級(jí)或H級(jí) 選用環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器具有阻燃能力強(qiáng)，防潮性能好，局部放電量小，損耗低，體積小，安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，相比老式的油浸式變壓器減少了許多運(yùn)行維護(hù)的麻煩，且減輕了火災(zāi)的隱患，運(yùn)行環(huán)境干凈整潔。 根據(jù)風(fēng)江水電站機(jī)組全部投運(yùn)后0.4%（870KW.h）的廠用電率運(yùn)行情況看，此廠用變壓器的選擇能夠保證電站在正常情況下滿足全場(chǎng)出現(xiàn)的最大負(fù)荷。6 短路電流計(jì)算6.1 短路電流計(jì)算的主要目的電力系統(tǒng)

21、短路電流計(jì)算的主要目的有:(1) 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備；(2) 電氣主接線的比較與選擇；(3) 選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算；(4) 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；(5) 分析送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。本次設(shè)計(jì)，進(jìn)行短路電流計(jì)算主要是為了導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇。6.2 一般規(guī)定 計(jì)算的假定條件短路電流實(shí)用計(jì)算中，作如下假設(shè)：(1) 正常工作時(shí)三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。(2) 系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。(3) 短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。(4) 非無(wú)限大容量電源供電時(shí)，發(fā)電機(jī)的等值電抗為。(5) 發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)均采用次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，且同相位。認(rèn)為在短路瞬間不變，即。(7) 短路點(diǎn)以外的負(fù)荷可以去掉

22、，當(dāng)短路點(diǎn)附近有大容量電動(dòng)機(jī)時(shí)，則要計(jì)及電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。(8) 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗。(9) 忽略線路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁支路，計(jì)算110kV及以上高壓電網(wǎng)時(shí)，忽略線路電阻的影響，只計(jì)電抗。 接線方式計(jì)算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運(yùn)行方式。但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列運(yùn)行的接線方式(如切換廠用變壓器時(shí)的短時(shí)并列)。對(duì)3/2接線主系統(tǒng)，最大運(yùn)行方式應(yīng)是將每一串中的3臺(tái)斷路器都投入工作。 短路類型一般按三相短路計(jì)算。通常三相短路時(shí)的短路電流最大，若其他類型短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況計(jì)算。在本設(shè)計(jì)的電氣主系統(tǒng)中，由于發(fā)電機(jī)出口采

23、用分相封閉母線，故障幾率小，所以運(yùn)行可靠性高,及不可能出現(xiàn)比三相短路更為嚴(yán)重的短路類型，所以只需計(jì)算三相短路電流。 短路計(jì)算點(diǎn)在計(jì)算電路圖中，同電位各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過(guò)各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體時(shí)，必須確定電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過(guò)的短路電流校驗(yàn)值為最大。例如：兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相聯(lián)系的出線斷路器和發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器，應(yīng)比較斷路器前、后短路時(shí)通過(guò)斷路器的電流值，擇其大者為計(jì)算短路點(diǎn)；母聯(lián)斷路器應(yīng)考慮當(dāng)采用該斷路器向備用母線充電時(shí)，備用母線故障流過(guò)該備用母線的全部短路電流；帶電抗器的出線回路由于干

24、式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，電器一般可選電抗器后為計(jì)算短路點(diǎn)，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。綜上述分析，計(jì)算電路圖中的短路點(diǎn)可設(shè)置為四點(diǎn)，即母線、發(fā)電機(jī)出口、廠高變分裂繞組一側(cè)和高備變分裂繞組一側(cè)。 短路電流計(jì)算方法在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法，即在一定假設(shè)的條件下，計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量。6.3 短路電流計(jì)算步驟 實(shí)用計(jì)算中，用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流的具體步驟：(1) 選擇短路計(jì)算點(diǎn)；(2) 系統(tǒng)元件參數(shù)計(jì)算(標(biāo)么制)，取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓(各級(jí)平均額定電壓)，按平均額定電壓之比計(jì)算元件電抗的標(biāo)么值；(3) 對(duì)電動(dòng)勢(shì)、負(fù)荷的簡(jiǎn)化，

25、取各發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，電抗用次暫時(shí)態(tài)電抗表示，略去非短路點(diǎn)的負(fù)荷，只計(jì)短路點(diǎn)附近大容量電動(dòng)機(jī)的反饋電流；(4) 繪出等值網(wǎng)絡(luò)，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)；(5) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，在離短路點(diǎn)的電氣距離很近時(shí)，可將同一類型的發(fā)電機(jī)進(jìn)行合并，但無(wú)限大容量電源應(yīng)單獨(dú)考慮；(6) 求轉(zhuǎn)移電抗(分別是等值電源和無(wú)限大容量電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗)；(7) 求計(jì)算電抗，即將前面求出各等值電源的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)等值電源的容量進(jìn)行歸算；(8) 由計(jì)算電抗分別查出0、2、4s時(shí)各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值，由無(wú)限大容量電源供給的三相短路電流不衰減，其周期分量有效值的標(biāo)么值；(9) 計(jì)算短路電流周期分量

26、有值、；(10) 計(jì)算短路的沖擊電流。6.4 計(jì)算公式 元件參數(shù)計(jì)算 1.發(fā)電機(jī)式中 發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值； 發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗；基準(zhǔn)容量(一般取100或1000)，；發(fā)電機(jī)的額定容量，。 2.雙繞組變壓器式中 變壓器電抗標(biāo)么值；變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)或阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，%；變壓器額定容量，MV·A。 3.分裂繞組變壓器式中 分裂變壓器高壓繞組與一個(gè)低壓繞組間的電抗標(biāo)么值；分裂變壓器半穿越電抗百分?jǐn)?shù)，%；分裂分壓器的額定容量。 網(wǎng)絡(luò)變換 1.兩支路有源網(wǎng)絡(luò)等值變換式中 合并后的等值電源 合并后的等值電抗(a) 變換前的網(wǎng)絡(luò) (b)變換后的網(wǎng)絡(luò)圖 網(wǎng)絡(luò)變換圖 2.Y/等值變換 Y/網(wǎng)絡(luò)變換如圖所

27、示：(a) Y形網(wǎng)絡(luò) (b) 形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變換圖Y Y/變換 / Y變換 計(jì)算電抗 式中 、等值電源1、2短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 、等值電源1、2的額定容量，。 短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算其中 式中 短路點(diǎn)k所在電壓級(jí)的平均額定電壓，kV； 、歸算至短路點(diǎn)電壓級(jí)各等值電源的額定電流，kA。 短路的沖擊電流式中 起始次暫態(tài)電流；沖擊系數(shù)，一般取1.8。 電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗用單位電流法可以比較方便地求得開式網(wǎng)絡(luò)各支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移抗。如圖(a)的網(wǎng)絡(luò),令,在短路點(diǎn)加電動(dòng)勢(shì),使之將圖6.4.6(a)網(wǎng)絡(luò)等效變?yōu)閳D6.4.6(b)等值網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中可使為單位電流，則有，根據(jù)電流分布系數(shù)的定

28、義，各支路的電流分布系數(shù)為(a) 網(wǎng)絡(luò)圖 (b)等值網(wǎng)絡(luò)圖用單位電流法求電流分布系數(shù)從而得各支路的轉(zhuǎn)移電抗為式中 為短路回路總等值電抗。6.5 短路電流參數(shù)計(jì)算視系統(tǒng)為無(wú)限大容量電源，即，已經(jīng)220kV母線與系統(tǒng)聯(lián)系的電抗標(biāo)么值。取，計(jì)算各元件電抗的標(biāo)么值取，并將各元件電抗編號(hào)，做出等值網(wǎng)絡(luò)如圖6.5所示。這是純電抗等值網(wǎng)絡(luò)，圖中電抗值前的均已略去，并將電抗下標(biāo)“*”也略去，相應(yīng)的運(yùn)算以實(shí)數(shù)運(yùn)算。圖6.5 短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)6.5.1 220kV母線短路(k1)1.網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)及進(jìn)一步化簡(jiǎn)分別如圖 (a)和(b)所示。發(fā)電機(jī)G1與G2合并，合并后的等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗為(a)網(wǎng)

29、絡(luò)化簡(jiǎn) (b)進(jìn)一步化簡(jiǎn) 圖 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)2.短路電流周期分量有效值 系統(tǒng)供給的短路電流不衰減，其周期分量有效值標(biāo)么值 有效值 等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗為 查附圖的運(yùn)算曲線，可得， 歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)等值機(jī)G的額定電流為于是短路點(diǎn)K1的不同時(shí)刻三相短路電流周期分量有效值分別為3.短路的沖擊電流6.5.2 300MW發(fā)電機(jī)出口短路(k2)1.網(wǎng)絡(luò)化間 將圖2.2的等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)及進(jìn)一步化簡(jiǎn)分別如圖 (a)和(b)所示。 等值電抗為2.短路電流周期分量有效值 系統(tǒng)S和發(fā)電機(jī)G2對(duì)短路點(diǎn)K2的轉(zhuǎn)移(利用星三角變換)分別為(a)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) (b)進(jìn)一步化簡(jiǎn)圖 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) 發(fā)電機(jī)G1和G2對(duì)短

30、路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗分別為根據(jù)運(yùn)算曲線，分別查t為0、2、4s時(shí)，發(fā)電機(jī)G1和G2供給的短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值,由系統(tǒng)供給的短路電流周期分量不衰減，其有效值的標(biāo)么值為固有效值,歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)G1和G2的額定電流為于是短路點(diǎn)K2不同時(shí)刻短路電流周期分量的有效值分別為3.短路的沖擊電流6.6基準(zhǔn)值計(jì)算高壓短路電流的計(jì)算一般只計(jì)算個(gè)元件（即：發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等）的電抗，采用標(biāo)幺值計(jì)算，為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量=100MVA或=1000MVA，基準(zhǔn)電壓一般取各級(jí)的平均電壓，當(dāng)基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓選定后，基準(zhǔn)電流與基準(zhǔn)電抗便已決定，即：基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)電抗：常用的基準(zhǔn)值有：常用基

31、準(zhǔn)值（=100MVA）基準(zhǔn)電壓（kv）6.310.513.815.75183763115162230345525基準(zhǔn)電流（kA）9.165.504.183.673.211.560.9170.5020.3560.2510.1670.11基準(zhǔn)電抗（）0.3971.1021.9062.483.2413.739.7132263529119027566.7標(biāo)幺值計(jì)算電路元件的標(biāo)幺值為各有名值與基準(zhǔn)值之比。 采用標(biāo)幺值后，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)幺值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)幺值相等的另一些物理量來(lái)代替。、發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺值（=100MVA）X=0.2156變壓器的標(biāo)幺值=

32、(U1-2+U1-3+U2-3)=(U1-2+U2-3+U1-3)=(U1-3+U2-3+U1-2)一號(hào)主變：X1=×=×=0.056X2=×=×=0.035二號(hào)主變阻抗電壓與一號(hào)主變一致：X1=×=×=0.09X2=×=×=0.0577.3.1線路的標(biāo)幺值則：接入系統(tǒng)的兩回線路的標(biāo)幺值為（取230KV）：=0.4×70×=0.053地區(qū)負(fù)荷的標(biāo)幺值為（取115KV）：=0.4×20×=0.06各元件標(biāo)幺值計(jì)算匯總表發(fā)電機(jī)一號(hào)主變二號(hào)主變220kV線路110kV線路高壓側(cè)中壓

33、側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)0.21560.560.0350.560.0350.0530.067 電氣設(shè)備的選擇7.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 按正常工作條件選擇1.額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.11.15倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行

34、電壓波動(dòng)，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即 2.額定電流電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定(1.32倍變壓器額定電流)。3.環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響(1) 海拔高度的影響當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過(guò)制造廠家的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和溫度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性

35、下降。一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過(guò)1000m，當(dāng)海拔在10003500m范圍內(nèi)，若海拔比制造廠家規(guī)定值每升高100m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。(2) 溫度的影響電氣設(shè)備的額定電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，允許長(zhǎng)期通過(guò)的是最大工作電流。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度，如周圍環(huán)境溫度高于（但 ）時(shí)，其允許電流一般可按每增高，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。 按短路狀態(tài)校驗(yàn)1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件 式中 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，；、電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)電

36、流和時(shí)間，kA、s。其中 式中 短路的計(jì)算時(shí)間，s繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，一般取后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間3.9s；斷路器的全開斷時(shí)間，s；斷路器固有分閘時(shí)間，SF6斷路器一般為0.03s；斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，約為0.020.04s；可見，短路的計(jì)算時(shí)間最大為3.97s，所以進(jìn)行短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，一般取均會(huì)滿足要求。2.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為或 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：(1) 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，固可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。(2) 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。(3) 裝設(shè)在電壓互感器回

37、路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。7.2 220kV高壓設(shè)備的選擇 高壓斷路器的選擇1.種類和型式的選擇高壓斷路器根據(jù)滅弧介質(zhì)不同，可分為少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器和六氟化硫SF6斷路器四種。其中SF6斷路器有斷口耐壓高、滅弧能力強(qiáng)、開斷性能好、無(wú)噪聲和干擾、制作精度高和密封性能好、體積和面積小等特點(diǎn)，而且維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)和壽命長(zhǎng)，目前SF6斷路器已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。所以為滿足可靠性的要求，本設(shè)計(jì)選用戶外瓷柱式SF6斷路器。2.額定電壓和電流的選擇，式中 、分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kV； 、分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A。3.開斷電流的

38、選擇高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量。但當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，可簡(jiǎn)化計(jì)算，即 由于僅計(jì)入了20%的非周期分量，一般中、慢速斷路器，開斷時(shí)間較長(zhǎng)(0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。但對(duì)SF6斷路器，其全開斷時(shí)間最大為0.07s(<0.08s)，為高速斷路器，其開斷電流的最短時(shí)間應(yīng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(一般為0.050.06s）與固有分閘時(shí)間之和，最大為0.09s(<0.1s)。當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的20%，需要用短路全電流進(jìn)行校驗(yàn)。但如果在500KV側(cè)，由于離電源的電氣距離較遠(yuǎn)，同

39、樣非周期分量衰減較多，固可不計(jì)非周期熱分量效應(yīng)。4.短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即 5.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)式為、 斷路器的額定短路關(guān)合電流等于其額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值。 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)與斷路器配套使用，對(duì)3/2接線，進(jìn)出線不設(shè)隔離開關(guān)。但在220KV系統(tǒng)中，電壓互感器與電網(wǎng)之間需裝設(shè)隔離開關(guān)。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。隔離開關(guān)型式的選擇。按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式；

40、按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式各三柱式。型式對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響，由于組合電器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，有利于配電裝置的布置。而GW7系列戶外、三柱式隔離開關(guān)便于發(fā)展成組合電器，所以可選用此形式的隔離開關(guān)。 電流互感器的選擇1.種類和型式的選擇按用途分測(cè)量用和保護(hù)用(B)兩種，而保護(hù)用電流互感器又可分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用(P)和暫時(shí)態(tài)保護(hù)用(TP)兩種；按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。在強(qiáng)電系統(tǒng)中，二次額定電流選用5A。2.一次回路額定電壓和電流和選擇一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足、 為確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。3.準(zhǔn)確級(jí)的選擇為了保證測(cè)

41、量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。而穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)常用的有5P和10P，暫態(tài)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)分別有TPX、TPY、TPZ三個(gè)級(jí)別。4.熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)(1) 熱穩(wěn)定考驗(yàn)，一般以時(shí)允許通過(guò)的穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來(lái)校驗(yàn)，即或 (2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)包括內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定和外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，這里只進(jìn)行內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)的校驗(yàn)，通常以額定動(dòng)穩(wěn)定電流或動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，即或 電壓互感器的選擇1.種類和型式的選擇對(duì)220KV采用的接線，應(yīng)在每條母線上裝設(shè)一組單相電壓互感器，每回出線上裝設(shè)一組三相電壓互感器；由于220kV配電裝置中，通常配有雙套主保護(hù)，并考慮到后備保護(hù)

42、、自動(dòng)裝置和測(cè)量的要求，電壓互感器應(yīng)具有三個(gè)二次繞組，即兩個(gè)主二次繞組和一個(gè)輔助二次繞組；另外220kV系統(tǒng)廣泛采用電容式電壓互感器。2.一次額定電壓和二次額定電壓的選擇(1) 為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%110%之間。如果用相電壓，則為電網(wǎng)額定電壓的1/，即或/ (2) 二次額定電壓。對(duì)單相電壓互感器，一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100/V；在電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，互感器開口三角形輔助繞組額定電壓為100V。3.容量和準(zhǔn)確級(jí)的選擇根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇互感器接線方式，盡

43、可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后按各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。 并聯(lián)電抗器的選擇單機(jī)容量為300MW的發(fā)電廠中，通常在高壓母線上并聯(lián)電抗器，以補(bǔ)償高壓輸電網(wǎng)的電容和吸收其無(wú)功功率，解決220kV母線電壓偏高問(wèn)題，并能提高線路的功率因數(shù)，降低超高壓輸電線路的電能損耗和有利于自動(dòng)重合閘。并聯(lián)電抗器是超高壓電網(wǎng)中普遍采用的重要電氣設(shè)備。1.種類和型式的選擇超高壓并聯(lián)電抗器按結(jié)構(gòu)可分為油浸電抗器和干式空芯電抗器，且每種電抗器又分三相電抗器和由單相組成的三相電抗器。目前，超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器采用油浸式較多。2.額定電壓的選擇并聯(lián)電抗器的額定電壓應(yīng)不低于裝置點(diǎn)電

44、網(wǎng)的額定電壓，即3.額定容量的選擇并聯(lián)電抗器的容量必須使系統(tǒng)同期并列點(diǎn)的工頻穩(wěn)態(tài)電位升高有所限制；當(dāng)母線電壓升高時(shí)，并聯(lián)電抗器應(yīng)使電壓降低；降低潛工電流，提高單相快速重合閘的成功率。7.3 高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜主要用來(lái)接受和分配電能，同時(shí)亦對(duì)電路和設(shè)備起保護(hù)、控制和監(jiān)測(cè)的作用。開關(guān)柜由柜體和裝于柜內(nèi)的主開關(guān)(斷路器)、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線等一次元件及控制、測(cè)量、保護(hù)裝置等二次元件組成。 種類和型式的選擇高壓開關(guān)柜按主開關(guān)的安裝方式分固定式和移開式，由于固定式開關(guān)柜檢修、調(diào)試不方便，現(xiàn)已很少采用，而多采用移開式；按隔室結(jié)構(gòu)分鎧裝型、間隔型和箱型，其中鎧裝型具有單獨(dú)的隔板

45、，且防護(hù)等及不低于IP2X，當(dāng)柜內(nèi)某一隔室發(fā)生短路故障時(shí)，可將故障限制在該隔室內(nèi)而不使故障擴(kuò)大，因而可靠性比較高，應(yīng)用也較多；按開關(guān)柜的主母線系統(tǒng)分單母線、單母線帶旁路母線和雙母線。 主開關(guān)的選擇開關(guān)柜內(nèi)主開關(guān)可以是少油、真空、SF6斷路器和FC等，200MW以上機(jī)組為使主廠房無(wú)油化，少油斷路器已不采用，SF6斷路器裝在室內(nèi)需防SF6氣體泄露等措施，用得較少，目前用真空斷路器和FC回路較多。 額定電壓和額定電流的選擇高壓開關(guān)柜的額定電壓和額定電流應(yīng)滿足， 式中 開關(guān)柜裝置地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，kV；開關(guān)柜裝置回路的最大持續(xù)工作電流，A。對(duì)廠用配置的開關(guān)柜式中 分裂變壓器一個(gè)分裂繞組的容量，MV&

46、#183;A；分裂變壓器的分裂繞組額定電壓，kV。 防護(hù)等級(jí)的選擇開關(guān)柜由固定的柜體(金屬外殼)和真空斷路器手車組成，為防止人體接近其帶電部分和觸及其運(yùn)動(dòng)部分免受傷害，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開關(guān)柜外殼的最低防護(hù)等級(jí)為IP2X，此外更高的防護(hù)等級(jí)還有IP3X、IP4X、IP5X。同時(shí)對(duì)于每個(gè)隔室應(yīng)有壓力釋放通道，以保護(hù)人身安全，防止故障擴(kuò)大。 開斷和關(guān)合短路電流的選擇開關(guān)柜短路開斷、關(guān)合電流實(shí)際就是斷路器的額定開斷、關(guān)合短路電流，選擇方法同斷路器一樣，即， 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)式為、其中，短路的沖擊電流應(yīng)是6KV廠用母線短路時(shí)，流經(jīng)廠用高壓變壓器或備用/啟動(dòng)變壓器短路沖擊電流的較大者。7.4 裸導(dǎo)體

47、的選擇7.4.1 220KV母線的選擇1.導(dǎo)線選型220KV配電裝置中的導(dǎo)線選擇考慮電暈現(xiàn)象的影響，宜采用擴(kuò)徑導(dǎo)線或鋁合金絞線組成的分裂導(dǎo)線，分裂間距可取200400m。如采用空心擴(kuò)軟導(dǎo)線組成的分裂導(dǎo)線，對(duì)雙分裂間距一般取400m。2.截面的選擇導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大(通常指>5000h)，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；而對(duì)220kV擴(kuò)徑導(dǎo)線，由于經(jīng)濟(jì)電流密度選取的困難，可按長(zhǎng)期允許電流來(lái)選擇，即 式中 導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流，A；在額定環(huán)境溫度時(shí)導(dǎo)體允許電流，A；與實(shí)際

48、環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系統(tǒng)。當(dāng)導(dǎo)體允許最高溫度為和不計(jì)日照時(shí)，K值可用下式計(jì)算式中，、分別為導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度和導(dǎo)體安裝地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。 封閉母線的選擇對(duì)功率為200MW及以上的發(fā)電機(jī)引出線、廠用電源等分支線，為避免相間短路和減少導(dǎo)體對(duì)鄰近鋼構(gòu)的感應(yīng)發(fā)熱，宜采用全連式分相封閉母線；對(duì)廠用高壓變壓器高壓側(cè)不設(shè)斷路器，為提高廠用電系統(tǒng)的供電可靠性，由廠用高壓變壓器低壓側(cè)至廠用高壓配電裝置宜采用共箱封閉母線。如選定型產(chǎn)品，將提供有關(guān)的額定電壓、電流和動(dòng)穩(wěn)定等參數(shù)，可按電氣設(shè)備選擇的一般原則進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。如選用非定型封閉母線，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱，應(yīng)力及絕緣子抗彎的計(jì)算，并進(jìn)行共振校驗(yàn)

49、。為達(dá)到設(shè)計(jì)目的，這里只選定型產(chǎn)品。 電暈電壓校驗(yàn)對(duì)110kV及以上裸導(dǎo)體（包括擴(kuò)徑導(dǎo)線）需要按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體的臨界相電壓應(yīng)大于最高工作相電壓。對(duì)分裂導(dǎo)線，電暈臨界相電壓應(yīng)按下式計(jì)算式中 導(dǎo)線光滑系數(shù),對(duì)絞線取0.9；空氣的相對(duì)密度，晴天一般取1；導(dǎo)線的半徑，cm；導(dǎo)線的分裂數(shù)；與n有關(guān)的常數(shù)，取2時(shí)，也取2；分裂間距，cm；三相導(dǎo)線的幾何平均距離，cm；分裂導(dǎo)線的等值半徑，cm。對(duì)一字排列的中間相導(dǎo)線的電暈臨界相電壓較上式的低5%。對(duì)雙分裂導(dǎo)線的等值半徑為 熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù)的影響時(shí)，由短路熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面為式中 熱穩(wěn)定系數(shù)，其值見附表所示；短路熱效應(yīng)，；集膚效應(yīng)系數(shù)，一般取1。由于所選母線為軟導(dǎo)線，固不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。8 變壓器的選擇