3x34MW水利水力發(fā)電廠課程設計

前言1.課程設計的目的：發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)課程設計是在學習電電氣工程專業(yè)基礎課程后的一次綜合性訓練，通過課程設計的實踐達成：（1）鞏固“發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的理論知識。（2）熟悉國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)范、規(guī)定、導則等。（3）掌握發(fā)電廠（或變電所）電氣部分設計的基本方法和內(nèi)容。（4）學習工程設計說明書的撰寫。（5）培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的工作能力和實際工程設計的基本技2.課程設計的任務規(guī)定：（1）分析原始資料（2）設計主接線（3）計算短路電流（4）電氣設備選擇3.設計成果：（1）完整的主接線圖一張（2）設計說明書一份目錄前言 1第一部分設計說明書 4第一章對原始資料的分析 41.1主接線設計的基本規(guī)定 6第二章電氣主接線設計 62.1原始資料的分析 62.2電氣主接線設計依據(jù) 62.3主接線設計的一般環(huán)節(jié) 62.4發(fā)電機電壓（主）接線方案10KV側(cè) 62.5主接線方案的擬定 92.6水輪發(fā)電機的選擇 112.7變壓器的容量 122.8主變的選擇 132.9相數(shù)的選擇 132.10繞組的數(shù)量和鏈接方式的選擇 132.11普通型與自耦型的選擇 132.12各級電壓中性點運營方式選擇 14第三章短路電流計算 153.1短路電流計算的基本假設 153.2電路元件的參數(shù)計算 153.3網(wǎng)絡變換與簡化方法 153.4短路電流實用計算方法 15第四章電氣設備選擇及校驗 164.1電氣設備選擇的一般規(guī)定 164.1.1按正常工作條件選擇 164.1.2按短路條件校驗 174.2斷路器和隔離開關的選擇和校驗 18第二部分設計計算書 18第五章短路電流計算過程 205.1阻抗元件標么值計算 20第六章電氣設備選擇及校驗部分計算 206.1斷路器和隔離開關的選擇和校驗 206.1.1機端斷路器和隔離開關（10.5KV）的選擇和校驗 206.1.2主變壓器出口斷路器和隔離開關（220KV）的選擇和校驗 216.1.3220kV出線斷路器和隔離開關的選擇和校驗 226.2導體、電纜的選擇和校驗 226.2.1220kv母線的選擇校驗 22個人總結 23參考文獻 23第一部分設計說明書原始資料63×34MW水利水力發(fā)電廠電氣初設計水電廠裝機容量3×34MW，機組4500小時。，本地年平均最高氣溫30℃，海拔600m，地震烈度6級。土壤電阻率400Ω·m，無其他特殊環(huán)境條件。（1）主變壓器采用SFPL7-40000型，采用Y0/△-11接線方式，低壓側(cè)電壓10.5KV，高壓側(cè)242±2×2.5%。（2）發(fā)電機額定電壓10.5kV，5，次暫態(tài)電抗（標么值）。（3）繼電保護：主保護動作時間0.08s，后備保護動作時間3s，斷路器采用SW6－220型，動作時間0.6s，固有分閘時間0.06s。（4）廠用電：無高壓廠用電氣設備。（5）接入系統(tǒng)：一回220kV,14km架空線路接入樞紐變電所，系統(tǒng)容量按無限大考慮，地區(qū)變電所母線最大短路電流27KA（周期分量，并計入十年發(fā)展），線路阻抗0.4Ω/km。第一章對原始資料的分析根據(jù)原始資料，本電廠是中小型發(fā)電廠，基本不承擔負荷。重要與220KV系統(tǒng)相連，由資料我們可知，10kV側(cè)可以直接承擔廠用供電，還可以供附近工廠用電。這里有兩電壓等級，分別是10kV，220kV，由10kV升高為220kV通過一回架空線與220kV系統(tǒng)相連。1主接線設計的基本規(guī)定主接線設計的合理性直接影響電力系統(tǒng)運營的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊(電氣一次部分）》中有關規(guī)定：“變電所的電氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設備特點等條件擬定。并綜合考慮供電可靠、運營靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等規(guī)定”。主接線設計的基本規(guī)定如下：1可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的運營工作，以保證對用戶不間斷供電。衡量可靠性的客觀標準是運營實踐，通過長期運營實踐的考驗，對以往所采用的主接線，優(yōu)先采用。主接線的可靠性是它的各組成元件，涉及一、二次設備部分在運營中可靠性的綜合。同時，可靠性不是絕對的而是相對的。也許一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所也許就不是可靠的。評價主接線方式可靠的標志是：（1）線路、母線（涉及母線側(cè)隔離刀閘）等故障或檢修時，停電范圍的大小和停電時間的長短，能否保證對一類、二類負荷的供電。（2）線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。（3）變電所所有停電的也許性。（4）大型機組忽然停電，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運營的影響與后果。2靈活性電氣主接線應能適應各種運營狀態(tài)，并能靈活地進行運營方式的轉(zhuǎn)換，靈活性重要涉及以下幾個方面：（1）操作的方便性：電氣主接線應當在滿足可靠性的條件下，接線簡樸，操作方便，盡也許地使操作環(huán)節(jié)少，以便于運營人員掌握，不致在操作過程中出差錯。（2）調(diào)度的方便性：電氣主接線在正常運營時，要能根據(jù)調(diào)度規(guī)定，方便地改變運營方式，并且在發(fā)生事故時，要能盡快地切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運營。（3）擴建的方便性：對將來要擴建的發(fā)電廠，其接線必須具有擴建的方便性。特別是火電廠，在設計主接線時應留有發(fā)展擴建的余地。設計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線到最終接線的也許和分段施工的可行方案，使其盡也許地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來能順利完畢過渡方案的實行，使改造工作量最少。3經(jīng)濟性主接線的經(jīng)濟性和可靠性之間經(jīng)常存在矛盾，所以應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性重要從以下幾個方面考慮：（1）節(jié)省一次投資。主接線應簡樸清楚，并要適當采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關電器數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便減少投資。（2）占地面積少。主接線設計要為配電裝置布置發(fā)明節(jié)約土地的條件，盡也許使占地面積少；同時應注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。對大容量發(fā)電廠或變電站，在也許和允許條件下，應采用一次設計，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。（3）電能損耗少。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗重要來自變壓器，應經(jīng)濟合理地選擇變壓器的形式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增長電能損耗。第二章電氣主接線設計2.1原始資料分析根據(jù)設計任務書所提供的資料可知：該水電站為典型的小水電，不擔任重要負荷的供電，對設計的可靠性、安全性、靈活性等沒有很嚴格的規(guī)定，擬定1～2臺變壓器。，周邊的環(huán)境和氣候?qū)υO備的選擇的制約也不大。綜上，在設計中要充足分析所給的原始資料，同時結合實際的情況，做到設計的方案具有可靠性、安全性、經(jīng)濟性等。2.2電氣主接線設計依據(jù)電氣主接線設計是水電站電氣設計的主體。它與電力系統(tǒng)、樞紐條件、電站動能參數(shù)以及電站運營的可靠性、經(jīng)濟性等密切相關，并對電氣布置、設備選擇、繼電保護和控制方式等都有較大的影響，必須緊密結合所在電力系統(tǒng)和電站的具體情況，全面地分析有關影響因素，對的解決它們之間的關系，通過技術經(jīng)濟比較，合理地選定接線方案。2.3主接線設計的一般環(huán)節(jié)1、對設計依據(jù)和基礎資料進行綜合分析。2、擬定主變的容量和臺數(shù)，擬定也許采用的主接線形式。3、論證是否需要限制短路電流，并采用合理的措施。4、對選出來的方案進行技術和經(jīng)濟綜合比較，擬定最佳主接線方案。2.4發(fā)電機電壓（主）接線方案10KV側(cè)根據(jù)我國現(xiàn)行的規(guī)范和成熟的運營經(jīng)驗，聯(lián)系本小水電站的工程實際，滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的前提下，發(fā)電機電壓接線可采納的接線方式有以下三種：（一）單母線接線（圖2.1）圖2.1（1）優(yōu)點：設備少，接線清楚，經(jīng)濟性好，操作簡樸方便，不易誤操作，便于采用成套配電裝置，并且母線便于向兩端延伸，方便擴建。（2）缺陷：可靠性偏差，母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就是要導致全廠長期停電。調(diào)度是很不方便，電源只能并列運營，不能分裂運營，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。（3）一般合用范圍：一般只用在出現(xiàn)回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠。（二）單元接線（圖2.2）圖2.2單元接線示意圖（1）優(yōu)點：發(fā)電機與主變壓器容量相同，接線最簡明清楚，故障影響范圍最小，運營可靠、靈活；發(fā)電機電壓設備最少，布置最簡樸方便，維護工作量也最?。焕^電保護簡樸。（2）缺陷：主變壓器與高壓斷路器數(shù)量多，增長布置場地與設備的投資；主變壓器高壓側(cè)出線回路多，布置復雜，對簡化高壓側(cè)接線不利；主變壓器故障時影響機組送電。（3）一般合用范圍：單機容量一般在100MW及以上機組，且臺數(shù)在6臺及以下者；單機容量在45MW～80MW之間，經(jīng)經(jīng)濟比較采用其它接線方式不合適時。（三）擴大單元接線（圖2.3）圖2.3擴大單元接線示意圖（1）優(yōu)點：接線簡樸清楚，運營維護方便；與單元接線比較，減少主變壓器臺數(shù)及其相應的高壓設備，縮小布置場地，節(jié)省投資；與單元接線比較，任一機組停機，不影響廠用電源供電，本單元兩臺機組停機，仍可繼續(xù)有系統(tǒng)主變壓器倒送；減少主變壓器高壓側(cè)出線，可簡化布置和高壓側(cè)接線。（2）缺陷：主變壓器故障或檢修時，兩臺機組容量不能送出；增長兩臺低壓側(cè)斷路器，且增大發(fā)電機電壓短路容量，對大型變壓器低壓側(cè)可用分裂線圈以限制短路容量。（3）一般合用范圍：適應范圍較廣，能較好的適應水電站布置的特點，只要電力系統(tǒng)運營和水庫調(diào)節(jié)性能允許，一般都可使用；當水電站只有一個擴大單元時，除滿足系統(tǒng)允許條件外，應注意避免在主變壓器回路故障或檢修時導致大量棄水、損失電能和影響下游供水，同時還應考慮有可靠的外來廠用電源。(四)關于單元接線中裝設斷路器問題單元接線的發(fā)電機電壓回路中，具有下列情況之一者，可考慮裝設斷路器：（1）擔任尖峰負荷的水電站，經(jīng)常有也許全廠停機，而機組啟動、排水、照明等需通過變壓器向廠用變倒送電，此時，可在接有廠用變壓器的單元中裝設斷路器。（2）在單元回路分支線上接有近區(qū)負荷者。（3）當單元之間規(guī)定設立聯(lián)絡母線時，應考慮加裝發(fā)電機電壓斷路器。綜合考慮該單元接線不需要裝設斷路器2.5主接線方案擬定（一）主接線方案初步比較：由以上三種接線方案的優(yōu)缺陷分析和接線示意圖，本著可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的原則，結合電廠實際綜合分析，可以得出：單母線和擴大單元接線相比較，其可靠性和靈活性都很相近，廠用電都是在發(fā)電機10.5KV側(cè)取得，然而本電站只有兩臺發(fā)電機，比較特殊，所以單母線和擴大單元接線形式相近。從接線圖中可以明顯地看出單母線接線低壓側(cè)多用三個（三相）斷路器和三個（三相）隔離開關，增長了一次投資，同時也增長了其繼電保護的復雜限度。所以可以明顯淘汰單母線接線方案,從而保存擴大單元接線（方案1）和單元接線方案（方案2）。（二）主接線方案的擬定技術比較：方案的技術特性分析，一般從以下幾個方面進行分析：1、供電的可靠性；2、運營上的安全和靈活性；3、接線和繼電保護的簡化；4、維護與檢修的方便等。需要說明的是：在比較接線方案是，應估計到接線中發(fā)電機、變壓器、線路、母線等的繼電保護能否實現(xiàn)及其復雜限度。然而經(jīng)驗表白，對任何接線方案都能實現(xiàn)可靠的繼電保護，由于一次設備投資遠遠大于二次設備的投資，所以即使某個別元件保護復雜化，也不能作為不采用較經(jīng)濟接線方案的理由。從供電的可靠性看：對于方案2，廠用電從兩臺發(fā)電機上取得，即使檢修其中一臺變壓器和兩機組停機電廠也不會停電，然而兩臺變壓器同時故障的也許性非常小。相比方案1，若檢修變壓器電廠就會停電，否則要此外接入廠用電源，這樣投資就增長了。這樣，方案2的可靠性相對高些。從運營安全和靈活性看：方案2的變壓器的短路容量比方案1小，對變壓器和發(fā)電機的絕緣水平規(guī)定相對較低，安全性相對較高，其靈活性也比較好。從接線和繼電保護看：方案1的接線和繼電保護都相對方案2較復雜。從維護與檢修看：方案1的維護相比方案2較復雜，方案1的檢修相比方案2較方便。10kV接線方式單母線單元接線擴大單元接線斷路器數(shù)846隔離開關數(shù)1186方案：最后選定擴大單元接線2.6水輪發(fā)電機的選擇在我國，水電站容量為20～80MVA的發(fā)電機額定電壓取10.5kV，容量為20～170MVA的發(fā)電機功率因數(shù)取0.8～0.85。因此可以選發(fā)電機型號SF25-16/410，其參數(shù)如下表：表2.1.發(fā)電機SF25-16/410參數(shù)表型號額定容量功率因數(shù)額定電壓（V）額定電流（A）次暫態(tài)電抗（MVA）（MW）SF25-16/41031.25250.81050017200.26（1）主變壓器采用SFPL7-40000型，采用Y0/△-11接線方式，低壓側(cè)電壓10.5KV，高壓側(cè)242±2×2.5%。（2）發(fā)電機額定電壓10.5kV，5，次暫態(tài)電抗（標么值2.7變壓器容量1、主變?nèi)萘康臄M定廠用電變壓器容量的選擇和校驗應符合下列原則:a）滿足在各種運營方式下，也許出現(xiàn)的最大負荷。b）一臺廠用電變壓器計劃檢修或故障時，其余廠用電變壓器應能擔負I、Ⅱ類廠用電負荷或短時擔負廠用電最大負荷。但可不考慮一臺廠用電變壓器計劃檢修時另一臺廠用電變壓器故障或兩臺廠用電變壓器同時故障的情況。c）保證需要自啟動的電動機在故障消除后電動機啟動時所連接的廠用電母線電壓不低于額定電壓的60%--65%。d）裝設兩臺互為備用的廠用電電源變壓器時，每臺廠用電變壓器的額定容量應滿足所有I、n類負荷或短時滿足廠用電最大負荷的需要。e）裝設三臺廠用電電源變壓器互為備用或其中一臺為明備用時，計及負荷分派不均勻等情況，每臺的額定容量宜為廠用電最大負荷的50%--60%。f）裝設3臺以上廠用電電源變壓器時，應按其接線的運營方式及所連接的負荷分析擬定。g）廠用電配電變壓器容量選擇應滿足所連接的最大負荷需要。h）廠用電變壓器不宜采用逼迫風冷時連續(xù)輸出容量作為額定容量選擇的依據(jù)，但對不經(jīng)常運營或經(jīng)常短時運營的廠用電配電變壓器應充足運用其過負荷能力。2.8主變的選擇該水電站遠離負荷中心，水電站的廠用電很少（0.2%），且沒有地區(qū)負荷，因此，選擇主變壓器的容量應大體等于與其連接的發(fā)電機容量。水電廠多數(shù)擔任峰荷，為了操作方便，其主變壓器經(jīng)常不從電網(wǎng)切開，因此規(guī)定變壓器空載損耗盡量小。2.9相數(shù)的選擇主變采用三相或單相，重要考慮變壓器的可靠性規(guī)定及運送條件等因素。根據(jù)設計手冊有關規(guī)定，當運送條件不受限制時，在330KV及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器。由于三相變壓器比相同容量的單相變壓器具有節(jié)省投資，占地面積小，運營過程損耗小的優(yōu)點，同時本電廠的運送地理條件不受限制，因而選用三相變壓器。2.10繞組數(shù)量和連接方式的選擇（1）繞組數(shù)量選擇：根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定：“最大機組容量為125MW及以下的發(fā)電廠，當有兩種升高電壓向用戶供電與或與系統(tǒng)相連接時，宜采用三繞組變壓器。結合本電廠實際，因而采用雙繞組變壓器。（2）繞組連接方式選擇：我國110KV及以上的電壓，變壓器繞組都采用連接，35KV一下電壓，變壓器繞組都采用連接。結合很電廠實際，因而主變壓器接線方式采用連接，根據(jù)題目規(guī)定的2.11普通型與自偶型選擇根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定：“在220KV及以上的電壓等級才宜優(yōu)先考慮采用自偶變壓器。自偶變壓器一般作為聯(lián)絡變壓器和連接兩個直接接地系統(tǒng)。從經(jīng)濟性的角度出發(fā)，結合本電廠實際，選用普通型變壓器。根據(jù)題目給定變壓器型號SFPL7-40000采用Y0/△-11接線方式，低壓側(cè)電壓10.5KV，高壓側(cè)242±2×2.5%。查《變壓器常用技術數(shù)據(jù)與故障監(jiān)測及實驗新技術實用手冊》重要技術參數(shù)如下：

額定容量：40000/40000（KVA）

額定電壓：高壓—242±2×2.5%；低壓—10.5（KV）

連接組標號：Ynd11

空載損耗：51(KW)

短路損耗：12~14（KW）

空載電流（%）：0.7

所以一次性選擇兩臺SFPL7-40000型變壓器為主變。表2.2電力變壓器技術參數(shù)型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）空載電流（%）空載損耗KW負載損耗KW高壓低壓SFP7—4000040000220(242)±2×2.5%10.50.7522542.12各級電壓中性點運營方式選擇運營經(jīng)驗表白，中性點運營方式的對的與否關系到電壓等級、絕緣水平、通信干擾、接地保護方式、運營的可靠性、系統(tǒng)接線等許多方面。目前，我國電力系統(tǒng)中普遍采用的中性點運營方式有中性點直接接地、中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地等方式接地。隨著電力網(wǎng)電壓等級的升高，對絕緣的投資大大增長，為了減少設備造價，可以采用中性點直接接地系統(tǒng)。目前，我國對110kV及以上電力系統(tǒng)一般都采用中性點直接接地系統(tǒng)，其優(yōu)點是：單相接地時，其中性點電位不變，非故障相對地電壓接近相電壓（也許略有增大），因此減少了絕緣投資。3～10kV電力網(wǎng)中，當單相接地電流小于30A時，采用中性點不接地運營方式。發(fā)電機中性點均采用非直接接地方式，本設計方案采用的是單元接線，所以按規(guī)程應當采用經(jīng)消弧線圈接地方式。綜上所述，2200kV側(cè)采用中性點直接接地方案，10.5KV側(cè)采用不接地方案，發(fā)電機中性點采用經(jīng)消弧線圈接地方案。第三章短路電流計算3.1短路電流計算的基本假設（1）短路過程中各發(fā)電機之間不發(fā)生搖擺，并認為所有發(fā)電機的電勢都相同電位。（2）負荷只作近似估計，或當作恒定電抗，或當作某種臨時附加電源，視具體情況而定。（3）不計磁路飽和。系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定的，可以用疊加原理。（4）對稱三相系統(tǒng)。出不對稱短路故障處不對稱之外，實際系統(tǒng)都是對稱的。（5）忽略了高壓線的電阻電容，忽略變壓器的電阻和勵磁電流，這就是說，發(fā)電機、輸電、變電和用電的元件均勻純電抗表達。（6）金屬性短路，即不計過度電阻的影響，認為過渡電阻為零的短路情況。3.2電路元件的參數(shù)計算選取基準容量為100MVA，歸算到220KV側(cè)進行標么值計算。具體的計算過程詳見設計計算書。3.3網(wǎng)絡變換與簡化方法綜合運用Y—變換，網(wǎng)絡中間點消去法，對該電廠的接線與外界接線進行變換和簡化。具體的計算過程詳見設計計算書。3.4短路電流實用計算方法在工程計算中短路電流的計算常采用實用曲線法，其計算環(huán)節(jié)如下：（1）選擇計算短路點；（2）畫等值網(wǎng)絡圖；A、選取基準容量和基準電壓。B、一方面去掉系統(tǒng)中的所有負荷分支。線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機電抗用次暫態(tài)電抗。C、將各元件電抗換算為同一基準的標么值電抗。D、匯出等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。E、化簡等值網(wǎng)絡：為計算不同短路點的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡分別化簡為短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡，并求出各電流與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗以及無限大電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗。（3）求出計算電抗，式中為第i臺等值發(fā)電機的額定容量。（4）由運算曲線查出個電源供應的短路電流周期分量標么值（運算曲線只作到）。（5）計算無限大功率的電源供應的短路電流周期分量。（6）計算短路電流周期分量有名值和短路容量。（7）計算沖擊電流。（8）繪制短路電流計算結果表（表13.1）。具體的計算過程詳見設計計算書。第四章電氣設備選擇及校驗4.1電氣設備選擇的一般規(guī)定選擇與校驗電氣設備時，一般應滿足正常工作條件及承受短路電流的能力，并注意因地制宜，力求經(jīng)濟，同類設備盡量減少品種，同時考慮海拔、濕熱帶、污穢地區(qū)等特殊環(huán)境條件。本設計重要考慮溫度和海拔兩個環(huán)境因素。4.1.1按正常工作條件選擇1、電器、電纜允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運營電壓，即；電器、導體長期允許電流不得小于該回路的最大連續(xù)工作電流，即。在計算發(fā)電機變壓器回路最大連續(xù)工作電流時，應按額定電流增長5%。這是考慮到在電壓減少5%時，為保證功率輸出額定，則電流允許超5%。在選擇導體、電器時，應注意環(huán)境條件：2、110KV及以下電器，用于海拔不超過2023米4.1.2按短路條件校驗涉及動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。1、短路熱穩(wěn)定校驗式中：—電器設備允許通過的熱穩(wěn)定電流及相—短路電流產(chǎn)生的熱脈沖計算用下式：式中：、、—分別為短路發(fā)生瞬間、短路切除時間、短路切除時間的短路電流周期性分量（KA）—短路切除（連續(xù)）時間，為繼電保護時間與斷路器的全開斷時間之和（S）T—短路電流非周期分量等效時間，對于發(fā)電機出口可取0.15～0.2S，發(fā)電廠升壓母線取0.08～0.1S，一般變電所取0.05S。若切除時間大于1S,只需考慮周期分量。2、短路動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗一般采用短路沖擊電流峰值，當回路的沖擊系數(shù)與設備規(guī)定值不同，并且沖擊電流值接近于設備極限通過電流峰值時，需要校驗短路全電流有效值。校驗條件：或式中：—短路沖擊電流峰值（KA）；—短路全電流有效值（KA）；—電器允許極限通過電流峰值（KA）；—電器允許的極限通過電流有效值（KA）。3、電器的開斷電流校驗時，電器的開斷計算時間取主保護時間及斷路器固有分閘時間之和。這里，我們按最壞的情況考慮，主保護失靈，機端斷路器取后備保護時間2S，其余的取4S。4、《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》“用熔斷保護的導體和電器可不驗算熱穩(wěn)定，除用有限流作用的熔斷器保護者外，導體和電器的動穩(wěn)定仍應驗算?！?.2斷路器和隔離開關的選擇和校驗條件斷路器可按下表進行選擇和校驗項目額定電壓額定電流開斷電流短路關合電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定斷路器應滿足規(guī)定應滿足規(guī)定隔離開關可按下表進行選擇和校驗額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定隔離開關應滿足規(guī)定應滿足規(guī)定第二部分設計計算書第五章短路電流計算過程1.阻抗元件標么值計算一、計算網(wǎng)絡圖二、把個參數(shù)歸算到220KV側(cè)，取平均電壓，。計算標么值如下：發(fā)電機：變壓器：短路點編號平均電壓計算阻抗短路電流發(fā)電機1、210.5KV0.45標幺值有名值8.38672.114KA發(fā)電機310.5KV17.465.1941.304母線230KV3.921697.8724.57KA第六章電氣設備選擇及校驗部分計算6.1斷路器和隔離開關的選擇和校驗6.1.1機端斷路器和隔離開關（10.5KV）的選擇和校驗發(fā)電機最大連續(xù)工作電流為：短路切除時間為，，故應不計非周期分量。表中列出斷路器、隔離開關的有關參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)比較。斷路器、隔離開關選擇結果表計算數(shù)據(jù)ZN12-10型斷路器GN2—10型隔離開關

10kV

10kV

10kV

3150A

3150A

3150A

2.114kA

50

kA

5.3907kA

125kA13.67[（KA）.S]

7500

10000

5.3907kA

125kA

125kA由表中數(shù)據(jù)對比均滿足校驗條件，因此機端斷路器可選ZN12-10型斷路器型斷路器、機端隔離開關可選GN2—10型隔離開關。6.1.2主變壓器出口斷路器和隔離開關（220KV）的選擇和校驗主變壓器出口最大連續(xù)工作電流為：據(jù)題目規(guī)定，選用SW6-220型斷路器，隔離開關選用GW4-220型變壓器出口短路時，則流過變壓器出口斷路器的短路電流為：斷路器、隔離開關選擇結果表計算數(shù)據(jù)LW6-220型斷路器GW7—220D型隔離開關

220kV

220kV

220kV

316A

3150A

1000A

24.57kA

50kA

62.65kA

1847.2[（KA）.S]

2976.75[（KA）.S]

62.56kA

125kA

80kA由表中數(shù)據(jù)對比均滿足校驗條件，因此主變壓器出口斷路器可選LW6-220型斷路器、主變壓器出口隔離開關可選GW7—220D型隔離開關。6.1.3.220KV出線短路器和隔離開關此處發(fā)生短路和變壓器220KV側(cè)同樣故型號選擇同樣，斷路器、隔離開關選擇結果表計算數(shù)據(jù)LW6-220型斷路器GW7—220D型隔離開關

220kV

220kV

220kV

316A

3150A

1000A

24.57kA

50kA

62.65kA

1847.2[（KA）.S]

2976.75[（KA）.S]

62.56kA

125kA

80kA由表中數(shù)據(jù)對比均滿足校驗條件，因此主變壓器出口斷路器可選LW6-220型斷路器、主變壓器出口隔離開關可選GW7—220D型隔離開關。6.2導體、電纜的選擇和校驗6.2.1220kv母線的選擇校驗1、按連續(xù)工作電流選擇流過母線的最大長期工作電流選擇母線截面。最大工作電流為：選用50x5的鋁線，平放時=637A，周邊環(huán)境為30時（按本地年最高溫度），則溫度修正系數(shù)為：K=2、熱穩(wěn)定校驗母線保護時間3s斷路器全斷開時間0.06s短路連續(xù)時間3.06s周期分量的熱效應：[(kA).S]正常運營時導體溫度：由，查表得C=99，則滿足短路時發(fā)熱的最小導體的截面為故滿足熱穩(wěn)定規(guī)定。個人總結在對發(fā)電廠一次系統(tǒng)分析的基礎上，對發(fā)電廠的配電裝置布置、防雷保護、繼電保護和自動裝置