H2×200MW发电厂电气部分设计
目录
绪 1
第1章 概述 2
11概述 2
12次设计容 2
13次设计务 3
第2章 发电厂变压器选择 4
21发电厂变压器台数容量确定 4
22变压器型式确定调压方式选择 5
23变压器中性点接方式选择 7
第3章 电气接线设计 8
31设计电气接线基求 8
32发电厂电气接线设计 9
第4章 发电厂电接线设计 13
41厂电设计基求原 13
42高压厂变压器选择 13
第5章 短路电流计算 17
51短路电流计算目 17
52短路计算点确定短路电流计算 18
第6章 载流导体电气设备选择校验 20
61电气设备选择原 20
62导体选择校验 21
63高压断路器隔离开关选择校验 25
64互感器选择校验 29
第7章 发电机—变压器组保护特点配置 37
71发电机—变压器组保护特点 37
72发电机—变压器组保护配置 38
第8章 发电厂防雷规划 39
81发电厂防雷保护概述 39
82发电厂防雷措施 39
第9章 展 41
致 谢 43
参考文献 44
附 录 45
绪
着社会发展电日益广泛应工农业生产民日常工作中电方便转化形式源例：机械热光磁等等电输送分配易实现输送需工作场生活场电应规模灵活电作动力促进工农业生产机械化动化保证产品质量幅提高劳动生产率时提高电气化程度电代形式源节约源消耗重途径
电力工业电生产输送分配消费工业区：
1国民济部门关系非常密切
2电力系统种运行方式度种运行方式度程非常短促
3电生产输送分配消费实际时完成量储存
根电力工业特点电力系统求 ：
1保证持续供电
2保证良电质量
3保证电力系统运行济性
说电力工业 国家基础行业国民济发展基础运学知识电力工业发展作出贡献
根突然中断供电引起损失程度分类般电力负荷分三级
级负荷：指突然中断供电会造成身伤亡会引起周围环境严重污染突然中断供电会造成济巨损失重型设备损坏重产品重原材料生产产品量报废连续生产程乱需长时间恢复生产突然中断供电会造成社会秩序严重混乱政治产生严重影响电负荷
二级负荷：指突然中断供电会造成济较损失生产设备损坏产品量报废减产连续生产程需较长时间恢复突然中断供电会造成社会秩序混乱政治产生较影响电负荷
三级负荷：指属级二级负荷负荷类负荷突然中断供电造成损失会造成直接损失
第1章 概述
11概述
次毕业设计目巩固专业知识设计专业知识联系非常紧密进行毕业设计时电力系统继电保护电气设备电计量等专业课进行复提高专业基础水通设计熟悉设计程掌握基设计知识熟悉相关设计手册辅助资料国家关规章制度
设计叙述2X200MW凝汽式火力发电厂电气部分设计包括：说明书相关图纸中说明书容：接线含厂电接线形式选择分析变压器厂变压器选择电气设备选择计算书容：短路电流计算（电气设备选择相关计算）
次设计参考资料：电力工程设计手册火力发电厂设计技术规范发电厂电气部分课程设计参考资料电力工程设计手册发电厂电气设备等
现力限缺乏现场验时间仓促供查阅资料较局限性设计中难免存周处敬请审阅老师批评指正
12次设计容
设计技术条件技术参数：
1）发电厂建设规模
（1）类型：凝汽式火电厂（坑口电厂）
（2）终容量台数：2×200MWUn1575kvTmax7000h年
2）厂电力系统连接情况
（1）厂电力系统中作：承担全部负荷力电厂
（2）厂系统220kv两回线长220km线路连接
（3）系统运行容量：S∑max1223MVAS∑min1023MVAX*max009229
3）发变组保护出口出口流保护整定时间4s(备保护)保护开断时间选出设备定厂电率：7
4）环境条件：海拔高度1000m雷暴日数30日年震烈度3级土壤电阻率：p1×1000∏cm污秽等级：0级该区少电厂占良田出线走廊交通方便
13次设计务
设计容：根定条件参数合理制定出电气接线方案进行短路电流计算电气设备选择发变组保护配置通次设计应掌握继电保护配置原整定计算原步骤方法培养独立分析问题解决问题力具体务
1发电厂电气接线设计
2厂电设计
3短路电流计算（列出短路电流总表）
4电气设备选择（变压器断路器隔离开关互感器避雷器母线等）
5发电机变压器组保护设计配置
6发电厂防雷保护措施
第2章 发电厂变压器选择
21发电厂变压器台数容量确定
变压器容量台数直接影响火电厂电气接线形式配电装置结构果变压器容量选择台数仅增加投资增占面积增加运行电损耗设备未充分发挥效益容量选满足火电厂电力负荷需技术合理进行变压器选择前应该解变压器选择原包括变压器容量台数确定原
1变压器台数容量应根区供电条件负荷性质电容量运行方式等条件综合考虑
2级二级负荷火电厂中应该装设两台变电压器技术济较合理时变压器台数两台果火电厂中低压侧电力网中取足够量备电源时装设台变压器
3保证发电机电压出线供电接发电机电压母线变压器般少2台机组较发电机母线电压负荷较发电机功率送入系统时变压器2台方发电厂发电机母线电压负荷供电系统仅作备电源时允许装设1台变压器 发电机变压器组成单元连接选择2台变压器
4发电厂变压器容量确定
(1)容量200MW发电机住变压器单元连接时该变压器容量列两种条件中较者选择：
①发电机额定容量扣机组厂负荷变压器绕组温升标准环境温度冷水温度超55℃
②发电机联系输出容量扣机组厂负荷变压器绕组温升超65℃
(2)发电机变压器单元连接时变压器容量列条件教者选择：
①发电机额定容量扣机组厂负荷留10欲度
②发电机连续输出容量扣机组厂负荷
根原：
凝气式机组：S175MVA
—厂电计算负荷KVA
e —厂电率
P—发电机额定功率
cos—电动机运行功率时均功率数08
表21 变压器容量选择
发电机
容量
MW
功率数
视功率
MVA
厂电计算均负荷
MVA
实际送出容量
MVA
10送
出容量MVA
200
085
2353
175
2178
23958
变压器容量选择240MVA参数表：
表22 选变压器参数
型号
额定容量KVA
高压侧额定电压 KV
低压侧额定电压KV
短路损耗KW
空载损耗KW
阻抗
电压（）
空载
电流（）
连接组
SFP7240000220
240000
242225
1575
630
200
13
07
YNd11
附：变型号表示方法
第段：汉语拼音组合表示变压器型号材料
第部分：相数 S—三相 D—单相
第二部分：冷方式 J—油浸冷 F—油浸风冷
S—油浸水冷 G—干式 N—氮气冷
FP—强迫油循环风冷 SP—强迫油循环水冷
22变压器型式确定调压方式选择
1相数确定：
目前供选择变压器相数单相三相两种根已确定变压器容量参数设计手册中330KV电力系统中般应选三相变压器规定考虑投资占运输维护等方面素变电站中变压器选三相变压器
2绕组数确定：
(1)200MW机组升压变压器般采三绕组变压器发电机回路厂分支回路均采分相封闭母线供电性高电流隔离开关发热问题较突出特设置封闭母线中隔离开关问题更时发电机回路断路器价格极昂贵封闭母线回路设置断路器隔离开关提高供电性济性外二绕组变压器中压侧制造原般希出现分接头高中压侧调压负荷分配利样采三绕组变压器利双绕组变压器加联络变压器灵活方便
(2)200MW机组般双绕组变压器组成单元接线变压器容量台数发电机容量配套选
(3)容量200MW发电机组双绕组变压器单元连接时发电机变压器间应装设断路器负荷开关隔离开关应拆连接点
选择双绕组变压器发电机组成单元界线
发电厂中二台变均选双绕组变压器
3调压方式确定：
变压器电压调整分接开关切换变压器分接头改变变压器高压侧绕组匝数改变变实现切换方式两种：种带电切换称载调压调整范围±5种带负载切换称载调压调整范围达30结构复杂价格较贵
保证发电厂供电质量变电站变压器高压侧应设置带电切换分接头开关通载调压实现电压调整范围±2x25％
4电压等级确定：
变压器低压侧直接发电机相连额定电压应发电机端电压15750V高压侧220KV接线直接相连额定电压应220KV
5绕组接线组确定：
变压器三相绕组接线组必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式星形三角形两种国110KV电压变压器绕组采YN连接35KV电压变压器三相绕组采三角形连接发电厂变电中般考虑系统机组步列求限制三次谐波电源影响等素变压器接线般选YNd11常规接线
电力工程设计手册规定：防止零序电流侵入发电机保证电压质量变低压侧应三角形接线高压侧应星形接线中性点操作直接接方式站变接线组：YNd11
6冷方式选择：
参考电力工程电气设计手册（电器次部分）第五章第四节变般冷方式：然风冷强迫循环风冷强迫油循环水冷强迫导油循环冷容量变压器般采然风冷容量变压器般采强迫油循环风冷方式变电中变采强迫油循环风冷方式查阅电气设备手册240MVA双绕组变压器强迫油循环风冷冷方式
7综述：
变压器型号：（户外型）SFP7240000220
23变压器中性点接方式选择
选择电力网中性点接送方式综合问题电压等级单相接短路电流电压水保护配置等关直接影响电网绝缘水系统供电性连续性变压器发电机运行安全通信线路干扰接方式：中性点接中性点消弧线圈接直接接电力网中性点接方式决定变压器中性点接方式电力网中性点接否决定变压器中性点运行方式站变220KV变压器采分级绝缘中性点运行方式采中性点避雷器棒间隙联合保护方式采取相应措施
（1）外部电压采避雷器保护保护变压器中性点绝缘
（2）部电压间隙放电避免避雷器灭弧电压高续流遮断造成避雷器爆炸
（3）提高断路器质量做三相期动作
（4）开断投入中性点接空载变压器时先该变压器中性点时接操作完毕中性点断开
第3章 电气接线设计
电气接线发电厂变电电气设计首部分构成电力系统重环节接线确定电力系统整体发电厂变电身运行性灵活性济性密切相关电气设备选择配电装置布置继电保护控制方式拟定较影响必须正确处理方面关系全面分析关影响素通技术济较合理确定接线方案
31设计电气接线基求
311接线选择应注意
(1)接线设计直接关系全站电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定关系着电力系统安全稳定灵活济运行
(2)220KV电压等级配电装置接线般分两类：母线类（包括单母线单母线分段双母线分段增设旁路母线接线）二母线类（包括单元接线桥型接线角型接线等）应根出线回路数酌情选
(3)设计务书国家济建设方针政策技术规定标准准绳结合工程实际情况保证供电调度灵活满足项技术求前提兼顾运行维护方便节省投资取材力争设备元件设计先进性性坚持先进适济美观原
312接线设计基求
接线应满足性灵活性济性三项基求
1性
（1）断路器检修时宜影响系统供电
（2）断路器母线障时母线检修时量减少停运回路数停电时间保证级负荷全部部分二级负荷供电
（3）量避免发电厂变电全部停电性
（4）机组超高压电气接线应满足性特殊求
2灵活性
接线应满足调度检修扩建时灵活性
（1）调度时应灵活投入切发电机变压器线路调整电源负荷满足系统事运行方式检修运行特殊运行方式系统调度求
（2）检修时方便停运断路器母线继电保护设备运行安全检修影响电力网运行户供电
（3）扩建时 初期接线度终接线
3济性
接线满足性灵活性前提作济合理
（1）投资省
（2）占面积
（3）电损耗少
电气接线高压电器通连接线功求组成接受分配电电路成传输强电流高电压网络求规定设备文字图形符号工作序排列详细表示电气设备成套装置全部基组成连接关系代表该变电站电气部分体结构电力系统结构网络重组成部分
第三节 接线设计步骤
电气接线选择原根国家规定现行安全济适符合国情电力建设发展方针技术规定标准结合实际特点步骤：
1原始资料分析根务书求分析基资料时级电压拟订数接线方案
2拟订方案进行技术济较选出佳方案
3绘制电气接线图
根设计务书求分析情况现电压级采行性方案列出进优化组合方式确定佳电气接线形式
220KV出线回路数2回进出线断路器检修时停电初步考虑采单母线接线双母线接线形式单母线分段接线三种电气接线形式较确定佳接线方式
32发电厂电气接线设计
321 基接线特点范围
1单母线接线
特点整配电装置组母线电源出线组母线
简单清晰设备少投资少运行操作利扩建等优点性灵活性较差适出线较少配电装置
2双母线分段带旁路双母线接线
（1）双母线：两组母线组工作母线组备电源出线电路台断路器两组母线隔离开关分两组母线连接提高性灵活性便扩建接线较复杂隔离开关数目增投资适A：3560KV出线数目超8回B：110220KV出线数目5回
（2）双母线分段：缩母线障影响范围分段断路器工作母线分段段母联断路器备母线相连较高性灵活性投资较适配电装置进出线总数达1014回时组母线分段配电装置进出线总数达15回时两组母线分段
（3）双母线带旁路接线：双母线接线母联断路器时代出现断路器工作出线数目较时母联断路器常占降低工作性灵活性设置旁路母线
3半断路器接线
路台断路器接组母线两回路间设联络断路器形成
串两回路三台断路器
接线特点：
（1）32接线兼旁路环行接线双母线接线优点高性灵活性
（2）双母线带旁路相配电装置结构简单占面积土建投资少
（3）隔离开关仅做隔离电源易产生误操作
较种电气接线方式优劣时应考虑性灵活性济性三方面
1断路器检修时否影响供电
2线路断路器母线障时母线隔离开关检修时停运出线回路数少停电时间长短否保证ⅠⅡ类户供电
3变电站全部停电性
4型机组突然停电时电力系统稳定性影响果素次电气接线应该够适应种运行状态够灵活进行运行方式切换仅正常时安全供电电力系统障电气设备检修时够适应调度求灵活简便迅速切换运行方式停电时间短影响范围次设计变电站电气接线时电气接线优劣发生性济性间欲电气接线灵活必然选高质量电气设备现代化动化装置导致投资增加电气接线满足性灵活性前提做济合理应方面考虑：
1投资省
2占面积
3电损耗少
4扩建扩展性
322 接线方案选择
次设计220KV变电站根原始资料安装两台200MW汽轮发电机组变电站电厂配套升压变电站220KV电压等级接入系统电厂区域性电厂远离负荷中心必须满足供电性灵活性保证系统安全稳定运行
目前发电厂中广泛应基接线形式分：汇流母线接线形式汇流母线接线形式中汇流母线接线形式：单母线接线单母线分段接线双母线接线双母线分段接线增设旁路母线旁路隔离开关汇流母线接线形式： 发电机双绕组变压器组成单元接线桥形接线角形接线
接线设计应保证满发满供积压发电力时减少传输量程中损失保证供电连续性考虑性时应满足调度检修扩建时灵活性投资省占面积电损失少等济性单母线带旁路接线优点：简单清晰设备少投资运行操作方便利扩建缺点：性灵活性较差单母线分段带旁路显然济性方面设备数量占面积双母线带旁路安全性方面双母线带旁母接线单母线带旁母接线安全32接线投资较性高种接线形式综合考虑认变电站220KV接线采双母线分段接线方式较接线方式选双母线分段接线220KV电压级接线方式确定附图示
323 发电机出口母线接线形式选择
发电厂电源2台发电机端电压级厂电负荷没负载需设置发电机端电压级汇流母线发电机容量较级电压配电装置处发生短路时短路电流非常发电机变电网会造成破坏允许发电机出口接线应选择接线简单运行性高相间相间短路机率接线方式根电力工程电气设计手册电气次部分规定：200～600MW发电机出线母线应采全连式分相封闭母线
优缺点：
运行性高防止相间短路外壳点接保障体接触时安全 母线散热条件较差减短路电动力明显效果外壳产生损耗外壳电流屏蔽作改善母线附钢构发热 金属消耗量增加安装维护工作量 设计变电站属发电厂发电机出口母线选择全连式分相封闭母线相母线封装单独外壳外壳两端短路板连接起
分相封闭母线型发电机组200MW发电机引出线回路中采分相封闭母线目：
（1）减少接障避免相间短路容量发电机出口短路电流断路器制造带极困难发电机承受出口短路击封闭母线外壳保护基消外界潮气灰尘外物引起接障提高发电机运行连续性母线需分相封闭基杜绝相间短路发生
（2）消钢构发热敝漏电流母线周围钢构钢筋电磁感应产生涡流环流发热温度高损耗降低构筑物强度封闭母线采外壳屏蔽根解决钢构感应发热问题
（3）减少相间短路电动力发生短路短路电流流母线时外壳屏蔽作相间导体受短路电动力降低
（4）母线封闭便采微正压运行方式防止绝缘子结露提高运行安全性母线采通风冷方式创造条件
（5）封闭母线工厂成套生产质量较保证运行维护工作量施工安装简便需设置网栏简化结构简化土建结构求
200MW发电机引出线回路中采分相封闭母线优点：母线封闭外壳受环境污秽影响防止相间短路消外界潮气灰尘引起接障时外壳点接保证触时安全外壳涡流环流屏蔽作壳磁场减弱外部短路时母线间电动力降低电流通母线时外壳感应出环流屏蔽壳外磁场解决附钢构发热问题外壳作强制冷通道提高母线载流量安装维护工作量缺点：环流涡流存外壳产生损耗色金属消耗量母线散热条件差
第4章 发电厂电接线设计
41厂电设计基求原
厂变压器容量选择原：
1变压器原副边额定电压必须引接电源电压厂网络电压相致
2变压器容量必须满足厂机械电源获足够功率高压厂
工作变压器容量应高压厂电计算负荷110％低压厂电计算负荷进行选择
42高压厂变压器选择
200MW机组厂电率7％厂台机组选两段高压母线高压负荷均分置两高压段避免高压段障影响限制短路电流两段母线引接高厂变低压绕组高厂变选分裂绕组变压器三相分裂绕组变压器低压绕组分裂成两部分者三部分电气互相连分裂低压联运行单独运行三相三绕组变压器三独立绕组组分裂变变压器想应分裂绕组变压器二卷（绕组）变压器变成三卷（绕组）变压器绕组引出电压二绕组引出 样情况般见容量变压器分裂绕组变压器采二卷变压器变压器容量较二次电压较时变压器二次侧输出电流短路电流会样造成变压器二次开关法选择造出额定电流开关造出开断电流开关没办法变压器二次绕组分二成二绕组（般电压相）降低额定二次输出电流时通降低二绕组额定容量降低二次出口短路电流值样常规开关满足点额定电流求开断电流求
分裂变压器正广泛运行型火电厂厂变压器水电厂升压变压器中着电力工业发展发电机单机容量日趋增厂负荷增加求厂变压器容量增时目前般采轻型厂断路器出安全济考虑求厂容量特短路容量厂接线简单减少短路电流合理选择轻型电器选择计算阻抗较接线运行方式发电厂厂电接线中厂高变采低压分裂绕组变压器分裂绕组变压器正常低压侧短路时电抗值起限制短路电流效果
国外40年代末期开始研究制造种分裂线圈变压器根国外运行验采分裂线圈变压器增变压器阻抗值限制短路电流切实行方法济合理
分裂变压器绕组变压器中种特殊形式普通绕组变压器点：低压绕组中绕组分裂成额定容量相等支路支路没电气联系仅较弱磁联系电力系统中较双绕组双分裂变压器高压绕组两分裂低压绕组分裂绕组额定电压额定容量相总容量等变压器总容量
低压线圈分裂增加高压线圈低压线圈分裂部分间低压线圈分裂部分间短路阻抗值限制网络短路电流节省建设投资占面积着定实际济意义分裂变压器正电力工业中广泛采分裂变压器普通变压器结构没什区区仅仅铁芯柱低压圈线身没串联联始端终端引出采取种结构方式分裂二次绕组间磁耦合较弱分裂变压器基求：
（1) 低压绕组线圈分裂部分高压线圈绝缘结构求足够电气强度
（2) 低压线圈部分高压线圈间阻抗值相等
（3) 时低压线圈部分分接发电机电动机时运行单独运行具相额定电压分裂线圈联运行
（4) 结构简单接分裂线圈变压器结构
然分裂变压器起普通(分裂)变压器(相容量电压等级调压范围级数总损耗短路电压等情况)相材料消耗较(包括硅钢片线圈铜〈铝〉量等)变压器成增加
421 高压厂变型号选择
分裂式变压器容量关系：
高压绕组：Sts1≥ΣSCSt分裂绕组：Sts2≥ΣSC
中：
SC厂变压器分裂绕组计算负荷（KVA）
St分裂绕组2分支重复计算负荷（KVA）
Sts1厂变压器高压绕组额定容量（KVA）
Sts2厂变压器分裂绕组额定容量（KVA）
高压绕组：(200x7x110)0852070MVA
低压绕组：(200x4x110)08510355MVA
查阅电气设备手册次设计两台高厂变容量均选择25MVA接线组ΔΔΔ1212冷方式然循环风冷高厂变型号：SFF32500015(户外型)
422 厂高压备变压器选择
根厂高压备变压器容量应台高压厂工作变压器容量高备变容量选择315MVA更调整异常情况高压厂段电压高备变高压侧应设置远动带电调压装置高压侧应星形接线调压范围应±7x25％接线组Y0ΔΔ1112冷方式然循环风冷高备变型号：SFFZ331500220(户外型)高厂变高备变参数
高厂变技术参数：
型号： SFF32500015
相数：3相
额定容量 250001250012500KVA
额定电压 1575±2x25％6363KV
冷方式 油浸风冷
连接组 ΔΔΔ1212
空载损耗 35KW
空载电流 0533
阻抗电压 高─（低1+低2） 1016％
高─低1 1885％
高─低2 1885％
低1─低2 363％
短路损耗 高─（低1+低2） 186KW
高─低1 91KW
高─低2 85KW
低1─低2 160KW
高备变技术参数：
型号：SFFZ331500220
相数：3相
额定容量 3150015750─15750KVA
额定电压 220±7x25％63─63KV
冷方式 油浸风冷
连接组 Y0ΔΔ1111
空载损耗 169KW
空载电流 056
阻抗电压 高─（低1+低2） 125％
高─低1 213％
高─低2 213％
低1─低2 427％
短路损耗 高─（低1+低2） 2048KW
高─低1 94KW
高─低2 953KW
低1─低2 2624KW
第5章 短路电流计算
选发电机技术参数：
表51 发电机参数
型号
额定功率MW
额定电压KV
额定电流A
功率数
X
X
X
QFQS2002
200
1575
8625
085
194
024
014
QFQS2002 北京重型电机厂生产发电机冷方式水氢氢型定子绕组水直接冷转子绕组氢直接冷定子铁心氢表面冷
51短路电流计算目
电力系统中短路障造成发电机功率衡失步系统带危害中短路形式分三相短路两相短路单相短路接两相短路接四种短路形式中三相短路时短路电流短路障电源供电回路总阻抗减产生暂态程电流增加超额定电流值短路点产生电弧烧坏电气设备引起电力网络中电压降低短路点部分户电设备破坏功率发生变化机械功率输出电磁功率时发电机转速增加破坏电力系统稳定性引起片区停电 计算短路电流目选择电气设备较选择电力系统接线图
511短路电流计算基情况
1电力系统中电源均额定负荷运行相位角相等频率相短路前电力系统电势电流称
2变压器理想变压器铁心处饱状态电抗值电流变化变化
3输电线路分布电容省略计
4应考虑短路电流值影响元件考虑短路点电弧电阻
5采均电压样计算短路电流时减误差计算发电机变压器线路等元件电抗
6简化时电源短路点情况发电机特性短路电流变化规律决定影响类型发电机合果发电机短路点间电气距离较时类型发电机引起短路电流变化规律差异受极削弱时类型发电机合
52短路计算点确定短路电流计算
1发电机出口发生短路：d1
2高压母线发生短路：d2
3双回线路末端发生短路：d3
设计技术条件技术参数：
1）发电厂建设规模
（1）类型：凝汽式火电厂（坑口电厂）
（2）终容量台数：2×200MWUn1575kvTmax7000h年
2）厂电力系统连接情况
（1）厂电力系统中作：承担全部负荷力电厂
（2）厂系统220kv两回线长220km线路连接
（3）系统运行容量：S∑max1223MVAS∑min1023MVAX*max009229
3）发变组保护出口出口流保护整定时间4s(备保护)保护开断时间选出设备定厂电率：7
4）环境条件：海拔高度1000m雷暴日数30日年震烈度3级土壤电阻率：p1×1000∏cm污秽等级：0级该区少电厂占良田出线走廊交通方便
系统元件电抗标幺值计算：
选取基准功率SB＝100MVA UB1＝UaVN(级均额定电压)230KV UB21575KV
220kv两回线长220km线路电抗标幺值：
XX040083
变压器T1T2电抗标幺值：
X
发电机G1G2电抗标幺值：
三相短路电流计算结果总表
表52 发电机出口发生短路：d1
6562KA
3759KA
3759KA
4838KA
16702KA
表53 高压母线发生短路：d2
1303KA
1193KA
1190KA
1236KA
3317KA
表54 双回线路末端发生短路：d3
482KA
436KA
478KA
488
1225KA
第6章 载流导体电气设备选择校验
电气装置中载流导体电气设备正常运行短路状态时必须安全运行保证电气装置性济性必须正确选择电气设备载流导体步骤先正常工作条件选择出设备短路电流条件校验动态稳定性热稳定性选择时必须执行国家关济政策做技术先进济合理安全运行方便发展扩建留余
表61 高压电气设备选择校验项目
电气设备名称
额定电压
额定电流
开断力
短路电流校验
环境条件
动稳定
热稳定
断路器
√
√
√
○
○
○
负荷开关
√
√
√
○
○
○
隔离开关
√
√
○
○
○
熔断器
√
√
√
○
电流互感器
√
√
○
○
○
电压互感器
√
○
支柱绝缘子
√
○
○
穿墙套
√
√
○
○
○
母线
√
○
○
○
电缆
√
√
○
○
注：表中√选择项目○校验项目
61电气设备选择原
1正常运行条件选择
（1）类型型式选择根设备安装点条件等素确定选择户户外
（2）额定电压电气设备载流导体额定电压装设点电网额定电压选择：
（3）额定电流额定电流载流导体长期允许电流装设回路持续工作电流
交流高压电器长期工作时发热规定断路器隔离开关电抗器设备环境温度高+140℃低+60℃时增高1℃额定电流减少18低+40℃时降低1℃额定电流增加05总增加值超额定电流20
2短路状态校验
电气设备载流导体通短路电流时会时产生电动发热两种效应方面电气设备载流导体受电动力作时温度急速升高电气设备载流导体绝缘受损坏进行电气设备载流导体选择时必须短路电流进行电动力发热计算校验动稳定热稳定
62导体选择校验
1长期工作条件选择
（1）参考导体电器选择设计技术规定选电器允许高工作电压低该回路高运行电压
中
般选择电气设备额定电压选导体长期允许电流该回路持续工作电流高压开路电器没连续载力选择额定电流时应满足中运行方式回路持续工作电流求断路器隔离开关空气然冷限流电抗器等电器部分允许发热温度超交流高压电器长期工作时发热GB76374规定数值情况电器环境温度高+40℃（高+60℃）时环境温度增加1℃减少额定电流18环境温度低+40℃时环境温度降低1℃增加额定电流05负荷超额定电流20
导体
电器
（2）计算方法
汇流母线
220KV母线 实际功率分布进行计算
旁路母线回路
变引线
出线
单回线
双回线
母联回路
分段回路
（K05～08 ）
发电机回路
2济电流密度选择导体
根导体电器选择设计技术规定载流导体应选择铝质材料配电装置汇流母线外较长导体截面应济密度选择导体济电流密度附录四列数值选取合适规定导体时导体面积济电流密度计算截面相邻档选取选取济截面条件：
—济电流密度
法选择导体必须长期发热校验
621母线选择校验
根导体电器选择设计技术规定载流导体宜采铝质材料列场选铜质材料硬导体
（1）持续工作电流较位置特狭窄发电机变压器出线端部
采硬铝导体穿墙套困难时
（2）污秽铜腐蚀较轻微铝较严重腐蚀场
20KV回路正常工作电流4000A时宜采矩形导体40008000A时宜选槽形导体8000A时宜选形导体钢芯铝绞线1575KV系统母线选择形导体钢芯铝绞线220KV侧采矩形导体
1220KV系统母线选择：
母线持续电流：I＝2x200x1000(x230x085)11813A
济电流密度选择导线截面积
表62 导线济电流密度（Amm）
线路
导线材料
年利时数
3000h
3000h5000h
5000h
架空线路
铝
165
115
090
铜
300
225
175
已知T7000h年选铝线
090Amm
13125mm
单回线路相截面积1312526563mm 选择轻型钢芯铝绞线LGJQ700S100
济电流密度选择导线必检验允许载流量LGJQ700型导线允许载流量1250A回线路满足允许载流量求机械强度电晕条件满足求
2母线校验：
（1）热稳定校验
正常电流济电流密度选出母线截面应检验热稳定热稳定求导体截面
式中 短路电流稳定值A
集肤效应系数矩形母线截面100mm1
热稳定计算时间s
C –热稳定系数
热稳定系数C值材料发热温度关
母线导线：铝 220
满足短路时发热导体截面
26021mm<13125mm
满足热稳定求
（2）动稳定校验
种形状母线通常安装支柱绝缘子击电流通母线时电动力母线产生弯曲应力必须校验母线动稳定性
安装面三相母线中间相受力
式中 母线形状系数母线相间距离远母线截面周长时1情况关手册查出
母线跨距m
母线相间距m
考虑母线振影响时电动力修正
查发电厂电气部分表35单跨两端固定等跨简支356 L8m
＜30HZ
该母线计振影响
7623 Nm
中 a20m相间距离
母线通常隔定距离绝缘瓷瓶支撑着母线受电动力作时母线成跨距载荷均匀分布梁跨距两端时弯曲力矩
式中 W – 母线垂直作力方轴截面系数称抗弯矩值母线截面形状布置方式关220KV侧采矩形导体W0167b0167
满足动稳定求
表63 导线选择结果
表63 导线选择结果
项目
电压
级
母线
导体尺寸D1D2
导体截 面S（mm）
高温度允许栽 流量A
截面系数W（m）
质量
（Kgm）
惯性距
（Cm4）
220KV
轻型钢芯铝绞线
8072
700
1250
1169
26692
04
31575KV系统母线选择：
发电机出口母线选分相封闭母线母线截面需长期允许负荷电流选择
Imax(200x1000)(085x1575x )8625A
选圆形导线（铜材）查设计手册型号：
D280mm d260mmt10mmδ＝25mmS＝7900mm
63高压断路器隔离开关选择校验
电力系统中断路器作：正常情况控制电力线路设备开断关合电力系统发生障时动切短路电流保证电力系统正常运行电力工程设计手册高压断路器选择规定：断路器型式选择应满足项技术条件环境条件外应考虑便施工调试运行维护技术济较确定选择断路器
631断路器选择容
（1）断路器种类型式
断路器采灭弧介质分油断路器（油少油）压缩空气断路器SF6断路器真空断路器等根电力工程电气设计手册（电气次部分）规定：10KV选少油真空油断路器等应注意济性110KV选少油SF6空气断路器等次设计断路器全选择六氟化硫断路器
（2）额定电压额定电流选择
——分电气设备电网额定电压KV
——分电气设备额定电流电网负荷电流A
（3）开断电流选择
高压断路器额定开断电流应实际开断瞬间短路电流周期分量 ：
（4）短路关合电流选择
断路器额定关合电流应短路电流击值
（5）短路热稳定校验动稳定校验
式中 生产厂家出电气设备时间t秒热稳定电流
短路稳态电流值
相应时间
短路电流热效应等值计算时间
短路击电流幅值效值
电气设备允许通动稳定电流幅值效值
（6）短路计算时间
短路电流发热等值时间：
曲线查出中短路电流持续时间10KV侧般取1S35KV侧取2S110220KV侧般取4S
表64 非周期分量衰减时间常数
短路点位置
发电机出口母线
015
02
发电机升高电压母线出线发电机电压电抗器
008
01
变电级电压母线出线
005
短路点发电机升高电压母线01
632高压220KV侧断路器选择（SF断路器）
表65 高压220KV侧断路器
型号
额定电压KV
高工作电压KV
额定电流A
额定开断电流KA
额定关合电流峰值KA
动稳定电流峰值KA
热稳定电流3S
固分闸时间S
合闸时间S
全开断时间S
LW220I
220
252
1600
40
90
100
40
额定电流校验
Imax 105PN UNcosΦ(105x200x1000)(085xx220)64838A
>64838A满足求
开断电流校验
40KA满足求
短路关合电流校验
90KA满足求
短路热稳定校验动稳定校验
短路电流发热等值时间：
中
220KV侧般取4S
曲线查35S
01S
61
热稳定校验满足求
计算3317KA<100KA
动稳定校验满足求
633隔离开关选择
隔离开关高压设备种结构隔离开关没专门灭弧装置拉合负荷电流短路电流正常分开位置时隔离开关两端间符合安全求见绝缘距离电网中途：设备检修时隔离电电部分形成明显开断点保证工作员设备安全断路器相配合进行倒闸操作改变系统接线运行方式 隔离开关断路器相额定电压额定电流选择短路热稳定校验相隔离开关接通切短路电流须进行开断电流短路关合电流校验
表66 隔离开关选型参表
场合
特点
参考型号
屋
屋配电装置成套开关柜
三级10KV
GN2GN6GN8GN19
发电机回路电流回路
单级电流300013000A
GN10
三级15KV200600A
GN11
三级10KV电流20003000A
GN18GN22GN2
单级插入式结构带封闭罩20KV电流100013000A
GN14
屋外
220KV型配电装置
双柱式220KV
GW4
高型硬母线布置
V型35110KV
GW5
硬母线布置
单柱式220500KV
GW6
表67 高压220KV侧隔离开关选择
型号
额定电压KV
额定电流A
极限通电流峰值KA
4S热稳定电流KA
GW4220＼2000
220
2000
100
40
短路热稳定校验动稳定校验
短路电流发热等值时间：
中
220KV侧般取4S
曲线查35S
01S
热稳定校验满足求
计算3317KA<100KA
动稳定校验满足求
64互感器选择校验
互感器电力系统中测量仪表继电保护等二次设备获取电气次回路信息传感器互感器高电压电流例变成低电压电流次侧接次系统二次侧接测量仪表二次绕组必须接防止绕组间绝缘损坏二次部分长期存高电压
1电压互感器选择
互感器特点：
（1）容量结构求较高安全系数
（2）二次侧仪表继电器电压线圈阻抗互感器接空载运行
电压互感器高电压转换成低电压供种设备仪表
2互感器途
（1）供电量计算
（2）做继电保护电压信号源
（3）作合闸重合闸检查期检压信号
3电压互感器配制原
（1）电压互感器数量配置接线方式关应满足测量保护期动装置求电压互感器配置应保证运行方式改变时保护装置失压期点两侧提取电压
（2）6—220kV电压等级组母线三相应装设电压互感器
旁路母线否需装设电压互感器应视回出线外侧装设电压互感器情况需确定
（3）需监视检测线路侧电压时出线侧相应装设电压互感器
（4）需330kV变压器回路中提取电压时量利变压器电容式套电压抽取装置
（5）发电机出口般装设两组电压互感器供测量保护动电压调整装置需发电机配双套动电压调整装置采零序电压式匝间保护时增设组电压互感器
4导体电器选择技术规定SDGJ1486：电压互感器应列技术条件选择校验
（1）次回路电压
（2）二次电压负荷
（3）准确度等级
（4）继电保护测量求
电压互感器型式应列条件选择：3～20KV屋配电装置宜采油浸绝缘结构采树脂浇注绝缘结构电磁式电压互感器110KV配电装置容量准确度等级满足求时宜采电容式电压互感器
5电压互感器接线
3~220KV系统中广泛应三台单相三绕组电压互感器构成YNynd0YNyd0接线二次绕组测量相间电压相电压辅助二次绕组接成开口三角形供接入交流电网绝缘监视仪表继电器
641高压220KV母线电压互感器选择（PT选相型号）
1电容式电压互感器
结构简单重量轻体积占少成低电压越高效果越显著外分压电容兼作载波通信耦合电容器广泛应110~500KV中性点直接接系统缺点输出容量较误差较暂态特性电磁式电压互感器选户外三单相TYD220 001H型电容式电压互感器次额定电压：220KV
二次额定电压：ax 100 v
a0x0 100v
2准确度级选择
准确级：0513P电压互感器负荷保护电度表等测量仪表选05级应互感器3P相总额定容量S150VA
3负荷校验
电压互感器额定二次容量（应求准确级）应电压互感器二次负荷母线PT二次负荷：电压表功功率表功功率表三相三线 功电表三相三线功电表
表68 项负荷统计表
仪表名称
线圈
消耗功率
cosΦ
P(W)
Q(Var)
P(W)
Q(Var)
电 压 表
03
1
03
03
功电度表
15
038
0925
057
139
139
功电度表
15
038
0925
057
139
139
功功率表
06
1
06
06
功功率表
05
1
05
05
总 计
254
254
278
278
相尚接绝缘监视电压表V（P0＝03W Q00）
S S377VA
cosΦUV cosΦVW 25437706737
ΦUVΦVW 4764º
U相负荷：
P SCos(4764º30º) + P0377xCos1764º +03237 (W)
Q SSin (4764º30º) 377x Sin1764º 066(Var)
V相负荷：
P [SCos(4764º+30º)+ S Cos(4764º30º)] + 03284 (W)
Q [SSin (4764º+30º)+ SSin (4764º30º)]279(Var)
显示易见V相负荷较应V相总负荷进行校验：
S 398(VA)<1503 (VA)
选互感器满足求
110KV配电装置中考虑互感器配电装置性较高高
熔断器制造较困难价格昂贵厂家生产220KV熔断器220KV电压互感器隔离开关电网连接
642发电机1575KV侧电压互感器选择（二台机选相型号）
1选户型树脂灌注电磁式三单相JDZJ15型电压互感器
接线组：1111212
次额定电压：15KV
二次额定电压：100v
二次辅助线圈电压：1003v
2准确度级选择
电压互感器负荷保护电度表等测量仪表选05级额定负荷100VA开口三角形额定负荷200VA
643电流互感器选择
电流互感器专门作变换电流特种变压器次绕组串联电力线路中线路中电流互感器次电流二次绕组接测量仪表保护装置作二次绕组负荷二次绕组间足够绝缘保证低压设备高压相隔离电力系统中电流相通电流互感器二次绕组闸数配置悬殊线路电流变换成相便测量电流值
1特点
（1）次绕组串联电路中闸数少电流取决测电负荷电流二次电流关
（2）电流线圈阻抗正常情况接短路状态运行
2根导体电器选择设计技术规定
3～20KV屋配电装置电流互感器应根安装条件产品情况采瓷绝缘结构树脂浇注绝缘结构35KV配电装置电流互感器宜采油浸瓷箱式绝缘结构独立式电流互感器条件时应采套式电流互感器
3根电力工程电气设计手册（电气次部分）
（1）装断路器回路均应装设电流互感器
（2）发电机变压器中性点发电机变压器出口桥形接线跨条等应装设电流互感器
（3）直接接系统三相配置非直接接系统具体求两相三相装配
电流互感器选择条件分选出220KV电流互感器二次侧电流型号5A
4电流互感器选择：
（1）次回路额定电压电流：
UN1≥UNs IN1≥Imax 式中UN1 IN1电流互感器次额定电压电流
（2）二次额定电流选择：
5A1A两种般弱电系统1A强电系统5A配电装置距离控制室较远时电流互感器带二次负荷减电缆截面提高准确级应量采1A
1） 电流互感器测量时次额定电流应量选择回路中正常工作电流13左右保证测量仪表佳工作负荷时仪表适指示
2）电力变压器中性点电流互感器次额定电流应变压器允许衡电流选择般情况变压器额定电流13进行选择
3）中性点非直接接系统中零序电流互感器发生单相接障时通零序电流较中性点直接接系统保证保护装置动作应二次电流保护灵敏度检验零序电流互感器变标准产品变满足求时应制造厂特殊订货时注意电缆式零序电流互感器窗口应通次回路电缆母线式零序电流互感器母线截面应次回路电流选择窗口尚应考虑根继电保护二次电缆窗口穿
4）电流互感器种类型式选择：应根安装点安装方式选择型式选母线型时应注意校核窗口尺寸
（3）电流互感器准确级额定容量选择：保证测量仪表准确度互感器准确级低供测量仪表准确级互感器二次接负荷应该准确级规定额定容量
644高压220KV母线电流互感器选择
额定电压220KV计划选LCWB7220W型电流互感器技术参数表示：
表69 LCWB7220W型电流互感器技术参数
型号
额定电压KV
高工作电压KV
二次负载值
额定次电流A
额定二次电流A
额定短时热稳定电流KAS
动稳定电流
KA
LCWB7220W
220
252
2
2
5
50100
变根负荷电流选1250525005应CT次额定电流正常工作电流13热稳定电流315KA动稳定电流80KA
1次回路额定电压：220KV
2次回路额定电流选择（变选择）：
选变220KV母线处断路器安电流互感器进行校验时CT持续工作电流：
Imax 105PN UNcosΦ(105x200x1000)(085xx220)64838A
CT变应选12505
3准确度级选择：
互感器供计费电表全部选05级满足般测量仪表保护装置宜分接二次绕组二次绕组容量满足求时两二次绕组串联两CT串联
4母线CT二次负荷：电流表功功率表功功率表三相三线功电表三相三线功电表
表610项负荷统计表
仪表电流线圈名称
线圈消耗功率
A相
B相
C相
电 流 表
035
035
035
功 功 率 表
06
06
06
功 功 率 表
06
06
06
三相三线功电表
05
05
05
三相三线功电表
05
05
05
总 计
255
255
255
相负荷阻抗：raPmax 255250102(Ω)
CT完全星形接线连接线计算长度：LCL
L电流互感器测量仪表距离取60米
Z2Ω
S≥ρL( Zrarc)175x10x60(2010201)
101 x10(m)101(mm)
选标准截面15mm铜线
5热稳定校验：
It（315）> Qk
热稳定满足求
6动稳定校验：
部动稳定力校验：ies80(kA)> ish3317(KA)
电流互感器瓷绝缘型电流互感器固需校验外部动稳定
F≥05x173x10 951 x10
F作电流互感器瓷帽端部允许力(N)
动稳定满足求
645发电机1575KV出口电流互感器选择
1两台机均选相CT根途台发电机分首尾端选四组CT准确度
Imax(200x1000)(085x1575x )8625AUe＝1575KV
选LRZ20型电流互感器参数：电压：20KV 变：120005 24 1s热稳定倍数：40动稳定倍数：90
2准确度级选择：
电度计量电流互感器选02级
电流测量电流互感器选05级
继电保护电流互感器选B级
3热稳定校验：
短路电流周期分量热效应：
短路电流发热等值时间：
曲线查出中656248381356短路电流持续时间10KV侧般取1S发电机出口02
曲线1202037
12+037157
()(4012)> Qk
热稳定满足求
4动稳定校验：
部动稳定校验： 152735kA> 16702KA
LRZ浇注式绝缘校验外部动稳定
动稳定满足求
646双绕组变压器套电流互感器选择
1高压套电流互感器选择
（1）选LRD220型套CT： 变6005二次负荷100VA
（2）准确度级选择：选05级
2高压中性点电流互感器选择
（1）选LRD110型套CT： 变6005二次负荷100VA
（2）准确度级选择：选D级
647三绕组高厂变高压侧套电流互感器选择
选LR35B型套CT： 变15005二次负荷50VA
准确度级选择：选05级
第7章 发电机—变压器组保护特点配置
着电力系统发展发电机变压器组单元接线方式电力系统中获广泛应发电机变压器组相工作元件发电机变压器某保护
71发电机—变压器组保护特点
1发电机—变压器组差动保护特点
根发电机变压器组接线容量差动保护装设方式：
（1）100MW般装设套差动保护100MW发电机变压器组采套差动保护发电机部障满足灵敏求时发电机应加装套差动保护
（2）200MW汽轮发电机提高保护速动性发电机端应增设复合电流速断保护变压器增设单独差动保护采双重快速保护方式
（3）高压侧电压330KV变压器装设双重差动保护
（4）发电机变压器组间分支时分支线应包括差动保护范围
2备保护特点
发电机变压器组般装设备保护实现远备保护会保护接线复杂时缩短相邻线路备保护范围相邻母线三相短路时应足够灵敏度
采双重化快速保护型发电机变压器组高压侧装设套备保护图71示图中全阻抗KR消变压器高压侧电流互感器断路器间死区作母线保护备动作阻抗母线短路时保证动作整定灵敏系数125延时躲振荡般动作时间取051S
图71
72发电机—变压器组保护配置
DLT 6841999型发电机变压器继电保护计算导规定保护配置应保证保护范围点发生种障均双重重保护障应选择性灵敏切机组受损伤轻电力系统影响发电机变压器组保护采双重化快速保护
发电机变压器组配置双重快速保护情况发电机变压器组言已需反应相间短路备保护
关高压厂变压器保护配置设计置发电机—变压器组双重快速保护范围果灵敏度满足求高压厂变配置专差动保护高压厂变容量发电机额定容量610短路电抗相高压厂变低压侧发生两相短路障时发电机变压器组差动保护灵敏度常满足求应配备高压厂变差动保护
第8章 发电厂防雷规划
雷电然中宏伟壮观气体放电现象雷电面湿气受热升空中冷热气团相遇凝成水滴冰晶形成积云运动时电荷发生分离电荷积聚足够数量时带电荷云间静电感应产生电荷云间发生放电现象
81 发电厂防雷保护概述
雷电放电产生雷电流高达数十甚数百千安会引起巨电磁感应机械效应热效应电力工程角度值注意两方面：雷电放电电力系统中引起高雷电电压时称气电压造成电力系统绝缘障停电事原雷电放电产生巨电流击物体炸毁燃烧导体熔断通电动力引起机械损坏
火电厂条输电线路交汇点电力系统枢纽火电厂雷害事较严重导致面积停电次变电设备绝缘水低线路绝缘具恢复功旦雷电电压发生击穿果十分严重总火电厂防雷保护输电线路相求更严格措施更严密
82 发电厂防雷措施
防止雷电击中火电厂建筑物变配电装置雷电波线路侵入火电厂毁坏厂变电装置必须设置防雷装置避雷针较适发电厂样相集中保护象架空线路样伸展广保护象宜采避雷线110220KV高压线路避雷线保护角取2030
1装设避雷针保护火电厂建筑物变配电装置免受直接雷击安装单独构架
2高压侧装设避雷器未全线装设避雷线高压线路应线路火电厂进线出线处装设避雷器母线装设阀型避雷器保护变压器高压配电装置免受雷电电压破坏重点保护变压器避雷器量变压器安装接线应变压器外壳中性线连接
822直击雷保护
1）保护象：
屋外配电装置包括组合导线母线廊道
2）保护措施：
1110KV配电装置 装设避雷针装设独立避雷针
2变压器装设独立避雷针
3屋外组合导线装设独立避雷针
4避雷针装设应注意问题
应妥善采独立避雷针构架避雷针联合保护范围应覆盖全保护象根电力设备电压保护技术规程SDJ7—76规定：独立避雷针（线）宜设独立接装置避雷针接装置道路出入口等距离宜3m110KV配电装置般避雷针装构架房顶装构架避雷针应接网连接应附装设集中接装置避雷针接网连接点变压器接线接网连接点接体长度15m变压器门型构架应装设避雷针避雷线110KV配电装置线路避雷线引接出线门型架
第9章 展
电现代化源实现生产动化重物质基础发电源包括化石燃料化学水流势动核火力发电开发利燃料蕴藏化学通高温燃烧转化热释放出水加热成高温高压蒸汽然利蒸汽做功推动汽轮机发电机部分热转化电
保障电质量电力企业责供电企业应保证供户供电质量符合国家标准时户(拥干扰性负荷)应义务户电危害供电安全电种电质量问题应采取效措施加抑制
综合新颁布电磁兼容国家标准发达国家相关标准中低压电质量标准分5类13指标
(1)频率偏差：包括互联电网孤立电网中两种
(2)电压幅值：慢速电压变化(电压偏差)快速电压变化(电压波动闪变)电压暂降(系统障干扰造成户电压短时间(10ms～lmin)降90％额定值然恢复正常水会户次品率增生产停顿)短时断电(称电压中断系统障跳闸造成户电压完全丧失(3min电压中断户生产停顿甚混乱)长时断电暂时工频电压瞬态电压
(3)电压衡
(4)电压波形：谐波电压间谐波电压(较波动击性非线性负荷引起功率交交变频间谐波频率工频整数倍危害等整数次谐波)
(5)信号电压(电力传输线高频信号通信控制)
电质量污染治理
1治理基础性工作
首先掌握供电网络运行状态电质量开展实时监测掌握动态第二分析诊断变化详细分析电质量数基础利仿真软件电网结构固谐振特性进行计算分析排虚假谐波干扰第三开展系统合理设计改造
2SVC装置
年发展起SVC装置种快速调节功功率装置已成功电力冶金采矿电气化铁道等击性负荷补偿需功功率作机调整保持非线性击性负荷连接点系统电压水恒定
3源滤波装置
该装置电容器电抗器时包括电阻器等源元件组成某次谐波次谐波形成低阻抗通路达抑制高次谐波作SVC调节范围感性区扩容性区滤波器动态控制电抗器起联样满足功补偿改善功率数消高次谐波影响
4源滤波器
APF利控功率半导体器件电网注入谐波源电流幅值相等相位相反电流电源总谐波电流零达实时补偿谐波电流目
着电力电子信息技术社会领域渗透应新型电力负荷电质量求断提高电质量已成电力企业户关心课题威胁信息电力质量干扰谐波电压波动外更关注电压暂降短时断电电压闪变等动态电质量问题应制宜症药深入调研现场实测试验研究基础运FACTS电力新技术电质量进行系统化综合补偿解决电质量问题根途径
致 谢
三月忙碌工作次毕业设计已接尾声作专科生验匮乏毕业设计难免许考虑周全方果没指导老师廖青华督促指导起学学支持想完成设计难想象
非常感谢指导老师XX老师严谨治学态度孜孜倦敬业精神丰富实践验知识倦追求精神学科发展动态敏锐洞察力仅学业跃新台阶更加懂生许道理受益终生激励永远前行廖老师日里工作繁忙做毕业设计阶段予悉心指导时纠正毕业设计中出现错误廖老师专业水严谨治学态度孜孜倦科研精神永远学榜样积极影响学工作
感谢辅导员CC老师感谢学三年期间予帮助思想开导感谢室友感谢起生活起学学朋友感谢生活带阳光信知识甜蜜……
衷感谢父母家付出数时间汗水感谢直关爱支持更力信心面未感谢学三年老师感谢精心培养教会思考教会许做做事道理……会生道路更加信心百倍挑战挑战生追求卓越创造辉煌
参考文献
[1] 刘增良编电气设备运行维护北京：中国电力出版社2007
[2] 解建军编电机原理维修西安：西安电子科技学出版社2007
[3] 张炜编电力系统分析北京：中国水利水电出版社1999
[4] 盛伟等编电厂热力设备运行北京：中国电力出版社2007
[5] 唐志编供配电技术北京：电子工业出版社2005
[6] 刘健电力英语阅读翻译 北京中国水利水电出版社2004
[7] 祝敏许郁煌电气二次部分北京中国水利水电出版社2004
[8] 熊信银等 发电厂电气部分北京中国电力出版社2002
[9] 范锡普发电厂电气部分北京中国电力出版社1995
[10] Protective relay AR van Cwarrington1974
[11] 赵智高电压技术北京中国电力出版社2006
[12] 陈跃 电气工程专业毕业设计指南 北京 中国水力水电出版社 1995
[13] 戈东方 电力工程电气设备手册 北京 中国电力出版社 2000
[14] 王士政 冯金光 发电厂电气部分 北京 中国水利水电出版社 2002
[15] 王锡 电力工程基础 西安：西安交通学出版社 1998
[16] 张炜 电力系统分析 北京 中国水利水电出版社 1999
[17] 解广润 电力系统电压 北京 水利电力出版社 1985
[18] 继电保护安全动装置技术规程SDJ683 北京水利电力出版社1983
[19] 贺家李电力系统继电保护原理 北京水利电力出版社1978
附 录
计算说明书
发电厂等值电路图短路点计算：
1发电机出口发生短路：d1
星三角转化：
(1)图知G1d2转移阻抗006
(2)G2d1间电抗X12005+006+
G2d1转移电抗0205
(3)Sd1间电抗X11009229+0083+005+
Sd1转移电抗0298
(1)G1d2转移阻抗006
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(2)G2d1转移电抗0205
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(3)Sd1转移电抗0298
0275
取K18
(4)d1点总电流：
2高压母线发生短路：d2
图化简
（1）发电机言：
G1G2转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
（2）系统言：
系统S转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(3)d2点总电流：
3双回线路末端发生短路：d3
图化简
0055+00832014
(1)发电机言：
G1G2转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(2)系统言：
系统S转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
10
取K18
(3)d3点总电流：
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目录
绪 1
第1章 概述 2
11概述 2
12次设计容 2
13次设计务 3
第2章 发电厂变压器选择 4
21发电厂变压器台数容量确定 4
22变压器型式确定调压方式选择 5
23变压器中性点接方式选择 7
第3章 电气接线设计 8
31设计电气接线基求 8
32发电厂电气接线设计 9
第4章 发电厂电接线设计 13
41厂电设计基求原 13
42高压厂变压器选择 13
第5章 短路电流计算 17
51短路电流计算目 17
52短路计算点确定短路电流计算 18
第6章 载流导体电气设备选择校验 20
61电气设备选择原 20
62导体选择校验 21
63高压断路器隔离开关选择校验 25
64互感器选择校验 29
第7章 发电机—变压器组保护特点配置 37
71发电机—变压器组保护特点 37
72发电机—变压器组保护配置 38
第8章 发电厂防雷规划 39
81发电厂防雷保护概述 39
82发电厂防雷措施 39
第9章 展 41
致 谢 43
参考文献 44
附 录 45
绪
着社会发展电日益广泛应工农业生产民日常工作中电方便转化形式源例：机械热光磁等等电输送分配易实现输送需工作场生活场电应规模灵活电作动力促进工农业生产机械化动化保证产品质量幅提高劳动生产率时提高电气化程度电代形式源节约源消耗重途径
电力工业电生产输送分配消费工业区：
1国民济部门关系非常密切
2电力系统种运行方式度种运行方式度程非常短促
3电生产输送分配消费实际时完成量储存
根电力工业特点电力系统求 ：
1保证持续供电
2保证良电质量
3保证电力系统运行济性
说电力工业 国家基础行业国民济发展基础运学知识电力工业发展作出贡献
根突然中断供电引起损失程度分类般电力负荷分三级
级负荷：指突然中断供电会造成身伤亡会引起周围环境严重污染突然中断供电会造成济巨损失重型设备损坏重产品重原材料生产产品量报废连续生产程乱需长时间恢复生产突然中断供电会造成社会秩序严重混乱政治产生严重影响电负荷
二级负荷：指突然中断供电会造成济较损失生产设备损坏产品量报废减产连续生产程需较长时间恢复突然中断供电会造成社会秩序混乱政治产生较影响电负荷
三级负荷：指属级二级负荷负荷类负荷突然中断供电造成损失会造成直接损失
第1章 概述
11概述
次毕业设计目巩固专业知识设计专业知识联系非常紧密进行毕业设计时电力系统继电保护电气设备电计量等专业课进行复提高专业基础水通设计熟悉设计程掌握基设计知识熟悉相关设计手册辅助资料国家关规章制度
设计叙述2X200MW凝汽式火力发电厂电气部分设计包括：说明书相关图纸中说明书容：接线含厂电接线形式选择分析变压器厂变压器选择电气设备选择计算书容：短路电流计算（电气设备选择相关计算）
次设计参考资料：电力工程设计手册火力发电厂设计技术规范发电厂电气部分课程设计参考资料电力工程设计手册发电厂电气设备等
现力限缺乏现场验时间仓促供查阅资料较局限性设计中难免存周处敬请审阅老师批评指正
12次设计容
设计技术条件技术参数：
1）发电厂建设规模
（1）类型：凝汽式火电厂（坑口电厂）
（2）终容量台数：2×200MWUn1575kvTmax7000h年
2）厂电力系统连接情况
（1）厂电力系统中作：承担全部负荷力电厂
（2）厂系统220kv两回线长220km线路连接
（3）系统运行容量：S∑max1223MVAS∑min1023MVAX*max009229
3）发变组保护出口出口流保护整定时间4s(备保护)保护开断时间选出设备定厂电率：7
4）环境条件：海拔高度1000m雷暴日数30日年震烈度3级土壤电阻率：p1×1000∏cm污秽等级：0级该区少电厂占良田出线走廊交通方便
13次设计务
设计容：根定条件参数合理制定出电气接线方案进行短路电流计算电气设备选择发变组保护配置通次设计应掌握继电保护配置原整定计算原步骤方法培养独立分析问题解决问题力具体务
1发电厂电气接线设计
2厂电设计
3短路电流计算（列出短路电流总表）
4电气设备选择（变压器断路器隔离开关互感器避雷器母线等）
5发电机变压器组保护设计配置
6发电厂防雷保护措施
第2章 发电厂变压器选择
21发电厂变压器台数容量确定
变压器容量台数直接影响火电厂电气接线形式配电装置结构果变压器容量选择台数仅增加投资增占面积增加运行电损耗设备未充分发挥效益容量选满足火电厂电力负荷需技术合理进行变压器选择前应该解变压器选择原包括变压器容量台数确定原
1变压器台数容量应根区供电条件负荷性质电容量运行方式等条件综合考虑
2级二级负荷火电厂中应该装设两台变电压器技术济较合理时变压器台数两台果火电厂中低压侧电力网中取足够量备电源时装设台变压器
3保证发电机电压出线供电接发电机电压母线变压器般少2台机组较发电机母线电压负荷较发电机功率送入系统时变压器2台方发电厂发电机母线电压负荷供电系统仅作备电源时允许装设1台变压器 发电机变压器组成单元连接选择2台变压器
4发电厂变压器容量确定
(1)容量200MW发电机住变压器单元连接时该变压器容量列两种条件中较者选择：
①发电机额定容量扣机组厂负荷变压器绕组温升标准环境温度冷水温度超55℃
②发电机联系输出容量扣机组厂负荷变压器绕组温升超65℃
(2)发电机变压器单元连接时变压器容量列条件教者选择：
①发电机额定容量扣机组厂负荷留10欲度
②发电机连续输出容量扣机组厂负荷
根原：
凝气式机组：S175MVA
—厂电计算负荷KVA
e —厂电率
P—发电机额定功率
cos—电动机运行功率时均功率数08
表21 变压器容量选择
发电机
容量
MW
功率数
视功率
MVA
厂电计算均负荷
MVA
实际送出容量
MVA
10送
出容量MVA
200
085
2353
175
2178
23958
变压器容量选择240MVA参数表：
表22 选变压器参数
型号
额定容量KVA
高压侧额定电压 KV
低压侧额定电压KV
短路损耗KW
空载损耗KW
阻抗
电压（）
空载
电流（）
连接组
SFP7240000220
240000
242225
1575
630
200
13
07
YNd11
附：变型号表示方法
第段：汉语拼音组合表示变压器型号材料
第部分：相数 S—三相 D—单相
第二部分：冷方式 J—油浸冷 F—油浸风冷
S—油浸水冷 G—干式 N—氮气冷
FP—强迫油循环风冷 SP—强迫油循环水冷
22变压器型式确定调压方式选择
1相数确定：
目前供选择变压器相数单相三相两种根已确定变压器容量参数设计手册中330KV电力系统中般应选三相变压器规定考虑投资占运输维护等方面素变电站中变压器选三相变压器
2绕组数确定：
(1)200MW机组升压变压器般采三绕组变压器发电机回路厂分支回路均采分相封闭母线供电性高电流隔离开关发热问题较突出特设置封闭母线中隔离开关问题更时发电机回路断路器价格极昂贵封闭母线回路设置断路器隔离开关提高供电性济性外二绕组变压器中压侧制造原般希出现分接头高中压侧调压负荷分配利样采三绕组变压器利双绕组变压器加联络变压器灵活方便
(2)200MW机组般双绕组变压器组成单元接线变压器容量台数发电机容量配套选
(3)容量200MW发电机组双绕组变压器单元连接时发电机变压器间应装设断路器负荷开关隔离开关应拆连接点
选择双绕组变压器发电机组成单元界线
发电厂中二台变均选双绕组变压器
3调压方式确定：
变压器电压调整分接开关切换变压器分接头改变变压器高压侧绕组匝数改变变实现切换方式两种：种带电切换称载调压调整范围±5种带负载切换称载调压调整范围达30结构复杂价格较贵
保证发电厂供电质量变电站变压器高压侧应设置带电切换分接头开关通载调压实现电压调整范围±2x25％
4电压等级确定：
变压器低压侧直接发电机相连额定电压应发电机端电压15750V高压侧220KV接线直接相连额定电压应220KV
5绕组接线组确定：
变压器三相绕组接线组必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式星形三角形两种国110KV电压变压器绕组采YN连接35KV电压变压器三相绕组采三角形连接发电厂变电中般考虑系统机组步列求限制三次谐波电源影响等素变压器接线般选YNd11常规接线
电力工程设计手册规定：防止零序电流侵入发电机保证电压质量变低压侧应三角形接线高压侧应星形接线中性点操作直接接方式站变接线组：YNd11
6冷方式选择：
参考电力工程电气设计手册（电器次部分）第五章第四节变般冷方式：然风冷强迫循环风冷强迫油循环水冷强迫导油循环冷容量变压器般采然风冷容量变压器般采强迫油循环风冷方式变电中变采强迫油循环风冷方式查阅电气设备手册240MVA双绕组变压器强迫油循环风冷冷方式
7综述：
变压器型号：（户外型）SFP7240000220
23变压器中性点接方式选择
选择电力网中性点接送方式综合问题电压等级单相接短路电流电压水保护配置等关直接影响电网绝缘水系统供电性连续性变压器发电机运行安全通信线路干扰接方式：中性点接中性点消弧线圈接直接接电力网中性点接方式决定变压器中性点接方式电力网中性点接否决定变压器中性点运行方式站变220KV变压器采分级绝缘中性点运行方式采中性点避雷器棒间隙联合保护方式采取相应措施
（1）外部电压采避雷器保护保护变压器中性点绝缘
（2）部电压间隙放电避免避雷器灭弧电压高续流遮断造成避雷器爆炸
（3）提高断路器质量做三相期动作
（4）开断投入中性点接空载变压器时先该变压器中性点时接操作完毕中性点断开
第3章 电气接线设计
电气接线发电厂变电电气设计首部分构成电力系统重环节接线确定电力系统整体发电厂变电身运行性灵活性济性密切相关电气设备选择配电装置布置继电保护控制方式拟定较影响必须正确处理方面关系全面分析关影响素通技术济较合理确定接线方案
31设计电气接线基求
311接线选择应注意
(1)接线设计直接关系全站电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定关系着电力系统安全稳定灵活济运行
(2)220KV电压等级配电装置接线般分两类：母线类（包括单母线单母线分段双母线分段增设旁路母线接线）二母线类（包括单元接线桥型接线角型接线等）应根出线回路数酌情选
(3)设计务书国家济建设方针政策技术规定标准准绳结合工程实际情况保证供电调度灵活满足项技术求前提兼顾运行维护方便节省投资取材力争设备元件设计先进性性坚持先进适济美观原
312接线设计基求
接线应满足性灵活性济性三项基求
1性
（1）断路器检修时宜影响系统供电
（2）断路器母线障时母线检修时量减少停运回路数停电时间保证级负荷全部部分二级负荷供电
（3）量避免发电厂变电全部停电性
（4）机组超高压电气接线应满足性特殊求
2灵活性
接线应满足调度检修扩建时灵活性
（1）调度时应灵活投入切发电机变压器线路调整电源负荷满足系统事运行方式检修运行特殊运行方式系统调度求
（2）检修时方便停运断路器母线继电保护设备运行安全检修影响电力网运行户供电
（3）扩建时 初期接线度终接线
3济性
接线满足性灵活性前提作济合理
（1）投资省
（2）占面积
（3）电损耗少
电气接线高压电器通连接线功求组成接受分配电电路成传输强电流高电压网络求规定设备文字图形符号工作序排列详细表示电气设备成套装置全部基组成连接关系代表该变电站电气部分体结构电力系统结构网络重组成部分
第三节 接线设计步骤
电气接线选择原根国家规定现行安全济适符合国情电力建设发展方针技术规定标准结合实际特点步骤：
1原始资料分析根务书求分析基资料时级电压拟订数接线方案
2拟订方案进行技术济较选出佳方案
3绘制电气接线图
根设计务书求分析情况现电压级采行性方案列出进优化组合方式确定佳电气接线形式
220KV出线回路数2回进出线断路器检修时停电初步考虑采单母线接线双母线接线形式单母线分段接线三种电气接线形式较确定佳接线方式
32发电厂电气接线设计
321 基接线特点范围
1单母线接线
特点整配电装置组母线电源出线组母线
简单清晰设备少投资少运行操作利扩建等优点性灵活性较差适出线较少配电装置
2双母线分段带旁路双母线接线
（1）双母线：两组母线组工作母线组备电源出线电路台断路器两组母线隔离开关分两组母线连接提高性灵活性便扩建接线较复杂隔离开关数目增投资适A：3560KV出线数目超8回B：110220KV出线数目5回
（2）双母线分段：缩母线障影响范围分段断路器工作母线分段段母联断路器备母线相连较高性灵活性投资较适配电装置进出线总数达1014回时组母线分段配电装置进出线总数达15回时两组母线分段
（3）双母线带旁路接线：双母线接线母联断路器时代出现断路器工作出线数目较时母联断路器常占降低工作性灵活性设置旁路母线
3半断路器接线
路台断路器接组母线两回路间设联络断路器形成
串两回路三台断路器
接线特点：
（1）32接线兼旁路环行接线双母线接线优点高性灵活性
（2）双母线带旁路相配电装置结构简单占面积土建投资少
（3）隔离开关仅做隔离电源易产生误操作
较种电气接线方式优劣时应考虑性灵活性济性三方面
1断路器检修时否影响供电
2线路断路器母线障时母线隔离开关检修时停运出线回路数少停电时间长短否保证ⅠⅡ类户供电
3变电站全部停电性
4型机组突然停电时电力系统稳定性影响果素次电气接线应该够适应种运行状态够灵活进行运行方式切换仅正常时安全供电电力系统障电气设备检修时够适应调度求灵活简便迅速切换运行方式停电时间短影响范围次设计变电站电气接线时电气接线优劣发生性济性间欲电气接线灵活必然选高质量电气设备现代化动化装置导致投资增加电气接线满足性灵活性前提做济合理应方面考虑：
1投资省
2占面积
3电损耗少
4扩建扩展性
322 接线方案选择
次设计220KV变电站根原始资料安装两台200MW汽轮发电机组变电站电厂配套升压变电站220KV电压等级接入系统电厂区域性电厂远离负荷中心必须满足供电性灵活性保证系统安全稳定运行
目前发电厂中广泛应基接线形式分：汇流母线接线形式汇流母线接线形式中汇流母线接线形式：单母线接线单母线分段接线双母线接线双母线分段接线增设旁路母线旁路隔离开关汇流母线接线形式： 发电机双绕组变压器组成单元接线桥形接线角形接线
接线设计应保证满发满供积压发电力时减少传输量程中损失保证供电连续性考虑性时应满足调度检修扩建时灵活性投资省占面积电损失少等济性单母线带旁路接线优点：简单清晰设备少投资运行操作方便利扩建缺点：性灵活性较差单母线分段带旁路显然济性方面设备数量占面积双母线带旁路安全性方面双母线带旁母接线单母线带旁母接线安全32接线投资较性高种接线形式综合考虑认变电站220KV接线采双母线分段接线方式较接线方式选双母线分段接线220KV电压级接线方式确定附图示
323 发电机出口母线接线形式选择
发电厂电源2台发电机端电压级厂电负荷没负载需设置发电机端电压级汇流母线发电机容量较级电压配电装置处发生短路时短路电流非常发电机变电网会造成破坏允许发电机出口接线应选择接线简单运行性高相间相间短路机率接线方式根电力工程电气设计手册电气次部分规定：200～600MW发电机出线母线应采全连式分相封闭母线
优缺点：
运行性高防止相间短路外壳点接保障体接触时安全 母线散热条件较差减短路电动力明显效果外壳产生损耗外壳电流屏蔽作改善母线附钢构发热 金属消耗量增加安装维护工作量 设计变电站属发电厂发电机出口母线选择全连式分相封闭母线相母线封装单独外壳外壳两端短路板连接起
分相封闭母线型发电机组200MW发电机引出线回路中采分相封闭母线目：
（1）减少接障避免相间短路容量发电机出口短路电流断路器制造带极困难发电机承受出口短路击封闭母线外壳保护基消外界潮气灰尘外物引起接障提高发电机运行连续性母线需分相封闭基杜绝相间短路发生
（2）消钢构发热敝漏电流母线周围钢构钢筋电磁感应产生涡流环流发热温度高损耗降低构筑物强度封闭母线采外壳屏蔽根解决钢构感应发热问题
（3）减少相间短路电动力发生短路短路电流流母线时外壳屏蔽作相间导体受短路电动力降低
（4）母线封闭便采微正压运行方式防止绝缘子结露提高运行安全性母线采通风冷方式创造条件
（5）封闭母线工厂成套生产质量较保证运行维护工作量施工安装简便需设置网栏简化结构简化土建结构求
200MW发电机引出线回路中采分相封闭母线优点：母线封闭外壳受环境污秽影响防止相间短路消外界潮气灰尘引起接障时外壳点接保证触时安全外壳涡流环流屏蔽作壳磁场减弱外部短路时母线间电动力降低电流通母线时外壳感应出环流屏蔽壳外磁场解决附钢构发热问题外壳作强制冷通道提高母线载流量安装维护工作量缺点：环流涡流存外壳产生损耗色金属消耗量母线散热条件差
第4章 发电厂电接线设计
41厂电设计基求原
厂变压器容量选择原：
1变压器原副边额定电压必须引接电源电压厂网络电压相致
2变压器容量必须满足厂机械电源获足够功率高压厂
工作变压器容量应高压厂电计算负荷110％低压厂电计算负荷进行选择
42高压厂变压器选择
200MW机组厂电率7％厂台机组选两段高压母线高压负荷均分置两高压段避免高压段障影响限制短路电流两段母线引接高厂变低压绕组高厂变选分裂绕组变压器三相分裂绕组变压器低压绕组分裂成两部分者三部分电气互相连分裂低压联运行单独运行三相三绕组变压器三独立绕组组分裂变变压器想应分裂绕组变压器二卷（绕组）变压器变成三卷（绕组）变压器绕组引出电压二绕组引出 样情况般见容量变压器分裂绕组变压器采二卷变压器变压器容量较二次电压较时变压器二次侧输出电流短路电流会样造成变压器二次开关法选择造出额定电流开关造出开断电流开关没办法变压器二次绕组分二成二绕组（般电压相）降低额定二次输出电流时通降低二绕组额定容量降低二次出口短路电流值样常规开关满足点额定电流求开断电流求
分裂变压器正广泛运行型火电厂厂变压器水电厂升压变压器中着电力工业发展发电机单机容量日趋增厂负荷增加求厂变压器容量增时目前般采轻型厂断路器出安全济考虑求厂容量特短路容量厂接线简单减少短路电流合理选择轻型电器选择计算阻抗较接线运行方式发电厂厂电接线中厂高变采低压分裂绕组变压器分裂绕组变压器正常低压侧短路时电抗值起限制短路电流效果
国外40年代末期开始研究制造种分裂线圈变压器根国外运行验采分裂线圈变压器增变压器阻抗值限制短路电流切实行方法济合理
分裂变压器绕组变压器中种特殊形式普通绕组变压器点：低压绕组中绕组分裂成额定容量相等支路支路没电气联系仅较弱磁联系电力系统中较双绕组双分裂变压器高压绕组两分裂低压绕组分裂绕组额定电压额定容量相总容量等变压器总容量
低压线圈分裂增加高压线圈低压线圈分裂部分间低压线圈分裂部分间短路阻抗值限制网络短路电流节省建设投资占面积着定实际济意义分裂变压器正电力工业中广泛采分裂变压器普通变压器结构没什区区仅仅铁芯柱低压圈线身没串联联始端终端引出采取种结构方式分裂二次绕组间磁耦合较弱分裂变压器基求：
（1) 低压绕组线圈分裂部分高压线圈绝缘结构求足够电气强度
（2) 低压线圈部分高压线圈间阻抗值相等
（3) 时低压线圈部分分接发电机电动机时运行单独运行具相额定电压分裂线圈联运行
（4) 结构简单接分裂线圈变压器结构
然分裂变压器起普通(分裂)变压器(相容量电压等级调压范围级数总损耗短路电压等情况)相材料消耗较(包括硅钢片线圈铜〈铝〉量等)变压器成增加
421 高压厂变型号选择
分裂式变压器容量关系：
高压绕组：Sts1≥ΣSCSt分裂绕组：Sts2≥ΣSC
中：
SC厂变压器分裂绕组计算负荷（KVA）
St分裂绕组2分支重复计算负荷（KVA）
Sts1厂变压器高压绕组额定容量（KVA）
Sts2厂变压器分裂绕组额定容量（KVA）
高压绕组：(200x7x110)0852070MVA
低压绕组：(200x4x110)08510355MVA
查阅电气设备手册次设计两台高厂变容量均选择25MVA接线组ΔΔΔ1212冷方式然循环风冷高厂变型号：SFF32500015(户外型)
422 厂高压备变压器选择
根厂高压备变压器容量应台高压厂工作变压器容量高备变容量选择315MVA更调整异常情况高压厂段电压高备变高压侧应设置远动带电调压装置高压侧应星形接线调压范围应±7x25％接线组Y0ΔΔ1112冷方式然循环风冷高备变型号：SFFZ331500220(户外型)高厂变高备变参数
高厂变技术参数：
型号： SFF32500015
相数：3相
额定容量 250001250012500KVA
额定电压 1575±2x25％6363KV
冷方式 油浸风冷
连接组 ΔΔΔ1212
空载损耗 35KW
空载电流 0533
阻抗电压 高─（低1+低2） 1016％
高─低1 1885％
高─低2 1885％
低1─低2 363％
短路损耗 高─（低1+低2） 186KW
高─低1 91KW
高─低2 85KW
低1─低2 160KW
高备变技术参数：
型号：SFFZ331500220
相数：3相
额定容量 3150015750─15750KVA
额定电压 220±7x25％63─63KV
冷方式 油浸风冷
连接组 Y0ΔΔ1111
空载损耗 169KW
空载电流 056
阻抗电压 高─（低1+低2） 125％
高─低1 213％
高─低2 213％
低1─低2 427％
短路损耗 高─（低1+低2） 2048KW
高─低1 94KW
高─低2 953KW
低1─低2 2624KW
第5章 短路电流计算
选发电机技术参数：
表51 发电机参数
型号
额定功率MW
额定电压KV
额定电流A
功率数
X
X
X
QFQS2002
200
1575
8625
085
194
024
014
QFQS2002 北京重型电机厂生产发电机冷方式水氢氢型定子绕组水直接冷转子绕组氢直接冷定子铁心氢表面冷
51短路电流计算目
电力系统中短路障造成发电机功率衡失步系统带危害中短路形式分三相短路两相短路单相短路接两相短路接四种短路形式中三相短路时短路电流短路障电源供电回路总阻抗减产生暂态程电流增加超额定电流值短路点产生电弧烧坏电气设备引起电力网络中电压降低短路点部分户电设备破坏功率发生变化机械功率输出电磁功率时发电机转速增加破坏电力系统稳定性引起片区停电 计算短路电流目选择电气设备较选择电力系统接线图
511短路电流计算基情况
1电力系统中电源均额定负荷运行相位角相等频率相短路前电力系统电势电流称
2变压器理想变压器铁心处饱状态电抗值电流变化变化
3输电线路分布电容省略计
4应考虑短路电流值影响元件考虑短路点电弧电阻
5采均电压样计算短路电流时减误差计算发电机变压器线路等元件电抗
6简化时电源短路点情况发电机特性短路电流变化规律决定影响类型发电机合果发电机短路点间电气距离较时类型发电机引起短路电流变化规律差异受极削弱时类型发电机合
52短路计算点确定短路电流计算
1发电机出口发生短路：d1
2高压母线发生短路：d2
3双回线路末端发生短路：d3
设计技术条件技术参数：
1）发电厂建设规模
（1）类型：凝汽式火电厂（坑口电厂）
（2）终容量台数：2×200MWUn1575kvTmax7000h年
2）厂电力系统连接情况
（1）厂电力系统中作：承担全部负荷力电厂
（2）厂系统220kv两回线长220km线路连接
（3）系统运行容量：S∑max1223MVAS∑min1023MVAX*max009229
3）发变组保护出口出口流保护整定时间4s(备保护)保护开断时间选出设备定厂电率：7
4）环境条件：海拔高度1000m雷暴日数30日年震烈度3级土壤电阻率：p1×1000∏cm污秽等级：0级该区少电厂占良田出线走廊交通方便
系统元件电抗标幺值计算：
选取基准功率SB＝100MVA UB1＝UaVN(级均额定电压)230KV UB21575KV
220kv两回线长220km线路电抗标幺值：
XX040083
变压器T1T2电抗标幺值：
X
发电机G1G2电抗标幺值：
三相短路电流计算结果总表
表52 发电机出口发生短路：d1
6562KA
3759KA
3759KA
4838KA
16702KA
表53 高压母线发生短路：d2
1303KA
1193KA
1190KA
1236KA
3317KA
表54 双回线路末端发生短路：d3
482KA
436KA
478KA
488
1225KA
第6章 载流导体电气设备选择校验
电气装置中载流导体电气设备正常运行短路状态时必须安全运行保证电气装置性济性必须正确选择电气设备载流导体步骤先正常工作条件选择出设备短路电流条件校验动态稳定性热稳定性选择时必须执行国家关济政策做技术先进济合理安全运行方便发展扩建留余
表61 高压电气设备选择校验项目
电气设备名称
额定电压
额定电流
开断力
短路电流校验
环境条件
动稳定
热稳定
断路器
√
√
√
○
○
○
负荷开关
√
√
√
○
○
○
隔离开关
√
√
○
○
○
熔断器
√
√
√
○
电流互感器
√
√
○
○
○
电压互感器
√
○
支柱绝缘子
√
○
○
穿墙套
√
√
○
○
○
母线
√
○
○
○
电缆
√
√
○
○
注：表中√选择项目○校验项目
61电气设备选择原
1正常运行条件选择
（1）类型型式选择根设备安装点条件等素确定选择户户外
（2）额定电压电气设备载流导体额定电压装设点电网额定电压选择：
（3）额定电流额定电流载流导体长期允许电流装设回路持续工作电流
交流高压电器长期工作时发热规定断路器隔离开关电抗器设备环境温度高+140℃低+60℃时增高1℃额定电流减少18低+40℃时降低1℃额定电流增加05总增加值超额定电流20
2短路状态校验
电气设备载流导体通短路电流时会时产生电动发热两种效应方面电气设备载流导体受电动力作时温度急速升高电气设备载流导体绝缘受损坏进行电气设备载流导体选择时必须短路电流进行电动力发热计算校验动稳定热稳定
62导体选择校验
1长期工作条件选择
（1）参考导体电器选择设计技术规定选电器允许高工作电压低该回路高运行电压
中
般选择电气设备额定电压选导体长期允许电流该回路持续工作电流高压开路电器没连续载力选择额定电流时应满足中运行方式回路持续工作电流求断路器隔离开关空气然冷限流电抗器等电器部分允许发热温度超交流高压电器长期工作时发热GB76374规定数值情况电器环境温度高+40℃（高+60℃）时环境温度增加1℃减少额定电流18环境温度低+40℃时环境温度降低1℃增加额定电流05负荷超额定电流20
导体
电器
（2）计算方法
汇流母线
220KV母线 实际功率分布进行计算
旁路母线回路
变引线
出线
单回线
双回线
母联回路
分段回路
（K05～08 ）
发电机回路
2济电流密度选择导体
根导体电器选择设计技术规定载流导体应选择铝质材料配电装置汇流母线外较长导体截面应济密度选择导体济电流密度附录四列数值选取合适规定导体时导体面积济电流密度计算截面相邻档选取选取济截面条件：
—济电流密度
法选择导体必须长期发热校验
621母线选择校验
根导体电器选择设计技术规定载流导体宜采铝质材料列场选铜质材料硬导体
（1）持续工作电流较位置特狭窄发电机变压器出线端部
采硬铝导体穿墙套困难时
（2）污秽铜腐蚀较轻微铝较严重腐蚀场
20KV回路正常工作电流4000A时宜采矩形导体40008000A时宜选槽形导体8000A时宜选形导体钢芯铝绞线1575KV系统母线选择形导体钢芯铝绞线220KV侧采矩形导体
1220KV系统母线选择：
母线持续电流：I＝2x200x1000(x230x085)11813A
济电流密度选择导线截面积
表62 导线济电流密度（Amm）
线路
导线材料
年利时数
3000h
3000h5000h
5000h
架空线路
铝
165
115
090
铜
300
225
175
已知T7000h年选铝线
090Amm
13125mm
单回线路相截面积1312526563mm 选择轻型钢芯铝绞线LGJQ700S100
济电流密度选择导线必检验允许载流量LGJQ700型导线允许载流量1250A回线路满足允许载流量求机械强度电晕条件满足求
2母线校验：
（1）热稳定校验
正常电流济电流密度选出母线截面应检验热稳定热稳定求导体截面
式中 短路电流稳定值A
集肤效应系数矩形母线截面100mm1
热稳定计算时间s
C –热稳定系数
热稳定系数C值材料发热温度关
母线导线：铝 220
满足短路时发热导体截面
26021mm<13125mm
满足热稳定求
（2）动稳定校验
种形状母线通常安装支柱绝缘子击电流通母线时电动力母线产生弯曲应力必须校验母线动稳定性
安装面三相母线中间相受力
式中 母线形状系数母线相间距离远母线截面周长时1情况关手册查出
母线跨距m
母线相间距m
考虑母线振影响时电动力修正
查发电厂电气部分表35单跨两端固定等跨简支356 L8m
＜30HZ
该母线计振影响
7623 Nm
中 a20m相间距离
母线通常隔定距离绝缘瓷瓶支撑着母线受电动力作时母线成跨距载荷均匀分布梁跨距两端时弯曲力矩
式中 W – 母线垂直作力方轴截面系数称抗弯矩值母线截面形状布置方式关220KV侧采矩形导体W0167b0167
满足动稳定求
表63 导线选择结果
表63 导线选择结果
项目
电压
级
母线
导体尺寸D1D2
导体截 面S（mm）
高温度允许栽 流量A
截面系数W（m）
质量
（Kgm）
惯性距
（Cm4）
220KV
轻型钢芯铝绞线
8072
700
1250
1169
26692
04
31575KV系统母线选择：
发电机出口母线选分相封闭母线母线截面需长期允许负荷电流选择
Imax(200x1000)(085x1575x )8625A
选圆形导线（铜材）查设计手册型号：
D280mm d260mmt10mmδ＝25mmS＝7900mm
63高压断路器隔离开关选择校验
电力系统中断路器作：正常情况控制电力线路设备开断关合电力系统发生障时动切短路电流保证电力系统正常运行电力工程设计手册高压断路器选择规定：断路器型式选择应满足项技术条件环境条件外应考虑便施工调试运行维护技术济较确定选择断路器
631断路器选择容
（1）断路器种类型式
断路器采灭弧介质分油断路器（油少油）压缩空气断路器SF6断路器真空断路器等根电力工程电气设计手册（电气次部分）规定：10KV选少油真空油断路器等应注意济性110KV选少油SF6空气断路器等次设计断路器全选择六氟化硫断路器
（2）额定电压额定电流选择
——分电气设备电网额定电压KV
——分电气设备额定电流电网负荷电流A
（3）开断电流选择
高压断路器额定开断电流应实际开断瞬间短路电流周期分量 ：
（4）短路关合电流选择
断路器额定关合电流应短路电流击值
（5）短路热稳定校验动稳定校验
式中 生产厂家出电气设备时间t秒热稳定电流
短路稳态电流值
相应时间
短路电流热效应等值计算时间
短路击电流幅值效值
电气设备允许通动稳定电流幅值效值
（6）短路计算时间
短路电流发热等值时间：
曲线查出中短路电流持续时间10KV侧般取1S35KV侧取2S110220KV侧般取4S
表64 非周期分量衰减时间常数
短路点位置
发电机出口母线
015
02
发电机升高电压母线出线发电机电压电抗器
008
01
变电级电压母线出线
005
短路点发电机升高电压母线01
632高压220KV侧断路器选择（SF断路器）
表65 高压220KV侧断路器
型号
额定电压KV
高工作电压KV
额定电流A
额定开断电流KA
额定关合电流峰值KA
动稳定电流峰值KA
热稳定电流3S
固分闸时间S
合闸时间S
全开断时间S
LW220I
220
252
1600
40
90
100
40
额定电流校验
Imax 105PN UNcosΦ(105x200x1000)(085xx220)64838A
>64838A满足求
开断电流校验
40KA满足求
短路关合电流校验
90KA满足求
短路热稳定校验动稳定校验
短路电流发热等值时间：
中
220KV侧般取4S
曲线查35S
01S
61
热稳定校验满足求
计算3317KA<100KA
动稳定校验满足求
633隔离开关选择
隔离开关高压设备种结构隔离开关没专门灭弧装置拉合负荷电流短路电流正常分开位置时隔离开关两端间符合安全求见绝缘距离电网中途：设备检修时隔离电电部分形成明显开断点保证工作员设备安全断路器相配合进行倒闸操作改变系统接线运行方式 隔离开关断路器相额定电压额定电流选择短路热稳定校验相隔离开关接通切短路电流须进行开断电流短路关合电流校验
表66 隔离开关选型参表
场合
特点
参考型号
屋
屋配电装置成套开关柜
三级10KV
GN2GN6GN8GN19
发电机回路电流回路
单级电流300013000A
GN10
三级15KV200600A
GN11
三级10KV电流20003000A
GN18GN22GN2
单级插入式结构带封闭罩20KV电流100013000A
GN14
屋外
220KV型配电装置
双柱式220KV
GW4
高型硬母线布置
V型35110KV
GW5
硬母线布置
单柱式220500KV
GW6
表67 高压220KV侧隔离开关选择
型号
额定电压KV
额定电流A
极限通电流峰值KA
4S热稳定电流KA
GW4220＼2000
220
2000
100
40
短路热稳定校验动稳定校验
短路电流发热等值时间：
中
220KV侧般取4S
曲线查35S
01S
热稳定校验满足求
计算3317KA<100KA
动稳定校验满足求
64互感器选择校验
互感器电力系统中测量仪表继电保护等二次设备获取电气次回路信息传感器互感器高电压电流例变成低电压电流次侧接次系统二次侧接测量仪表二次绕组必须接防止绕组间绝缘损坏二次部分长期存高电压
1电压互感器选择
互感器特点：
（1）容量结构求较高安全系数
（2）二次侧仪表继电器电压线圈阻抗互感器接空载运行
电压互感器高电压转换成低电压供种设备仪表
2互感器途
（1）供电量计算
（2）做继电保护电压信号源
（3）作合闸重合闸检查期检压信号
3电压互感器配制原
（1）电压互感器数量配置接线方式关应满足测量保护期动装置求电压互感器配置应保证运行方式改变时保护装置失压期点两侧提取电压
（2）6—220kV电压等级组母线三相应装设电压互感器
旁路母线否需装设电压互感器应视回出线外侧装设电压互感器情况需确定
（3）需监视检测线路侧电压时出线侧相应装设电压互感器
（4）需330kV变压器回路中提取电压时量利变压器电容式套电压抽取装置
（5）发电机出口般装设两组电压互感器供测量保护动电压调整装置需发电机配双套动电压调整装置采零序电压式匝间保护时增设组电压互感器
4导体电器选择技术规定SDGJ1486：电压互感器应列技术条件选择校验
（1）次回路电压
（2）二次电压负荷
（3）准确度等级
（4）继电保护测量求
电压互感器型式应列条件选择：3～20KV屋配电装置宜采油浸绝缘结构采树脂浇注绝缘结构电磁式电压互感器110KV配电装置容量准确度等级满足求时宜采电容式电压互感器
5电压互感器接线
3~220KV系统中广泛应三台单相三绕组电压互感器构成YNynd0YNyd0接线二次绕组测量相间电压相电压辅助二次绕组接成开口三角形供接入交流电网绝缘监视仪表继电器
641高压220KV母线电压互感器选择（PT选相型号）
1电容式电压互感器
结构简单重量轻体积占少成低电压越高效果越显著外分压电容兼作载波通信耦合电容器广泛应110~500KV中性点直接接系统缺点输出容量较误差较暂态特性电磁式电压互感器选户外三单相TYD220 001H型电容式电压互感器次额定电压：220KV
二次额定电压：ax 100 v
a0x0 100v
2准确度级选择
准确级：0513P电压互感器负荷保护电度表等测量仪表选05级应互感器3P相总额定容量S150VA
3负荷校验
电压互感器额定二次容量（应求准确级）应电压互感器二次负荷母线PT二次负荷：电压表功功率表功功率表三相三线 功电表三相三线功电表
表68 项负荷统计表
仪表名称
线圈
消耗功率
cosΦ
P(W)
Q(Var)
P(W)
Q(Var)
电 压 表
03
1
03
03
功电度表
15
038
0925
057
139
139
功电度表
15
038
0925
057
139
139
功功率表
06
1
06
06
功功率表
05
1
05
05
总 计
254
254
278
278
相尚接绝缘监视电压表V（P0＝03W Q00）
S S377VA
cosΦUV cosΦVW 25437706737
ΦUVΦVW 4764º
U相负荷：
P SCos(4764º30º) + P0377xCos1764º +03237 (W)
Q SSin (4764º30º) 377x Sin1764º 066(Var)
V相负荷：
P [SCos(4764º+30º)+ S Cos(4764º30º)] + 03284 (W)
Q [SSin (4764º+30º)+ SSin (4764º30º)]279(Var)
显示易见V相负荷较应V相总负荷进行校验：
S 398(VA)<1503 (VA)
选互感器满足求
110KV配电装置中考虑互感器配电装置性较高高
熔断器制造较困难价格昂贵厂家生产220KV熔断器220KV电压互感器隔离开关电网连接
642发电机1575KV侧电压互感器选择（二台机选相型号）
1选户型树脂灌注电磁式三单相JDZJ15型电压互感器
接线组：1111212
次额定电压：15KV
二次额定电压：100v
二次辅助线圈电压：1003v
2准确度级选择
电压互感器负荷保护电度表等测量仪表选05级额定负荷100VA开口三角形额定负荷200VA
643电流互感器选择
电流互感器专门作变换电流特种变压器次绕组串联电力线路中线路中电流互感器次电流二次绕组接测量仪表保护装置作二次绕组负荷二次绕组间足够绝缘保证低压设备高压相隔离电力系统中电流相通电流互感器二次绕组闸数配置悬殊线路电流变换成相便测量电流值
1特点
（1）次绕组串联电路中闸数少电流取决测电负荷电流二次电流关
（2）电流线圈阻抗正常情况接短路状态运行
2根导体电器选择设计技术规定
3～20KV屋配电装置电流互感器应根安装条件产品情况采瓷绝缘结构树脂浇注绝缘结构35KV配电装置电流互感器宜采油浸瓷箱式绝缘结构独立式电流互感器条件时应采套式电流互感器
3根电力工程电气设计手册（电气次部分）
（1）装断路器回路均应装设电流互感器
（2）发电机变压器中性点发电机变压器出口桥形接线跨条等应装设电流互感器
（3）直接接系统三相配置非直接接系统具体求两相三相装配
电流互感器选择条件分选出220KV电流互感器二次侧电流型号5A
4电流互感器选择：
（1）次回路额定电压电流：
UN1≥UNs IN1≥Imax 式中UN1 IN1电流互感器次额定电压电流
（2）二次额定电流选择：
5A1A两种般弱电系统1A强电系统5A配电装置距离控制室较远时电流互感器带二次负荷减电缆截面提高准确级应量采1A
1） 电流互感器测量时次额定电流应量选择回路中正常工作电流13左右保证测量仪表佳工作负荷时仪表适指示
2）电力变压器中性点电流互感器次额定电流应变压器允许衡电流选择般情况变压器额定电流13进行选择
3）中性点非直接接系统中零序电流互感器发生单相接障时通零序电流较中性点直接接系统保证保护装置动作应二次电流保护灵敏度检验零序电流互感器变标准产品变满足求时应制造厂特殊订货时注意电缆式零序电流互感器窗口应通次回路电缆母线式零序电流互感器母线截面应次回路电流选择窗口尚应考虑根继电保护二次电缆窗口穿
4）电流互感器种类型式选择：应根安装点安装方式选择型式选母线型时应注意校核窗口尺寸
（3）电流互感器准确级额定容量选择：保证测量仪表准确度互感器准确级低供测量仪表准确级互感器二次接负荷应该准确级规定额定容量
644高压220KV母线电流互感器选择
额定电压220KV计划选LCWB7220W型电流互感器技术参数表示：
表69 LCWB7220W型电流互感器技术参数
型号
额定电压KV
高工作电压KV
二次负载值
额定次电流A
额定二次电流A
额定短时热稳定电流KAS
动稳定电流
KA
LCWB7220W
220
252
2
2
5
50100
变根负荷电流选1250525005应CT次额定电流正常工作电流13热稳定电流315KA动稳定电流80KA
1次回路额定电压：220KV
2次回路额定电流选择（变选择）：
选变220KV母线处断路器安电流互感器进行校验时CT持续工作电流：
Imax 105PN UNcosΦ(105x200x1000)(085xx220)64838A
CT变应选12505
3准确度级选择：
互感器供计费电表全部选05级满足般测量仪表保护装置宜分接二次绕组二次绕组容量满足求时两二次绕组串联两CT串联
4母线CT二次负荷：电流表功功率表功功率表三相三线功电表三相三线功电表
表610项负荷统计表
仪表电流线圈名称
线圈消耗功率
A相
B相
C相
电 流 表
035
035
035
功 功 率 表
06
06
06
功 功 率 表
06
06
06
三相三线功电表
05
05
05
三相三线功电表
05
05
05
总 计
255
255
255
相负荷阻抗：raPmax 255250102(Ω)
CT完全星形接线连接线计算长度：LCL
L电流互感器测量仪表距离取60米
Z2Ω
S≥ρL( Zrarc)175x10x60(2010201)
101 x10(m)101(mm)
选标准截面15mm铜线
5热稳定校验：
It（315）> Qk
热稳定满足求
6动稳定校验：
部动稳定力校验：ies80(kA)> ish3317(KA)
电流互感器瓷绝缘型电流互感器固需校验外部动稳定
F≥05x173x10 951 x10
F作电流互感器瓷帽端部允许力(N)
动稳定满足求
645发电机1575KV出口电流互感器选择
1两台机均选相CT根途台发电机分首尾端选四组CT准确度
Imax(200x1000)(085x1575x )8625AUe＝1575KV
选LRZ20型电流互感器参数：电压：20KV 变：120005 24 1s热稳定倍数：40动稳定倍数：90
2准确度级选择：
电度计量电流互感器选02级
电流测量电流互感器选05级
继电保护电流互感器选B级
3热稳定校验：
短路电流周期分量热效应：
短路电流发热等值时间：
曲线查出中656248381356短路电流持续时间10KV侧般取1S发电机出口02
曲线1202037
12+037157
()(4012)> Qk
热稳定满足求
4动稳定校验：
部动稳定校验： 152735kA> 16702KA
LRZ浇注式绝缘校验外部动稳定
动稳定满足求
646双绕组变压器套电流互感器选择
1高压套电流互感器选择
（1）选LRD220型套CT： 变6005二次负荷100VA
（2）准确度级选择：选05级
2高压中性点电流互感器选择
（1）选LRD110型套CT： 变6005二次负荷100VA
（2）准确度级选择：选D级
647三绕组高厂变高压侧套电流互感器选择
选LR35B型套CT： 变15005二次负荷50VA
准确度级选择：选05级
第7章 发电机—变压器组保护特点配置
着电力系统发展发电机变压器组单元接线方式电力系统中获广泛应发电机变压器组相工作元件发电机变压器某保护
71发电机—变压器组保护特点
1发电机—变压器组差动保护特点
根发电机变压器组接线容量差动保护装设方式：
（1）100MW般装设套差动保护100MW发电机变压器组采套差动保护发电机部障满足灵敏求时发电机应加装套差动保护
（2）200MW汽轮发电机提高保护速动性发电机端应增设复合电流速断保护变压器增设单独差动保护采双重快速保护方式
（3）高压侧电压330KV变压器装设双重差动保护
（4）发电机变压器组间分支时分支线应包括差动保护范围
2备保护特点
发电机变压器组般装设备保护实现远备保护会保护接线复杂时缩短相邻线路备保护范围相邻母线三相短路时应足够灵敏度
采双重化快速保护型发电机变压器组高压侧装设套备保护图71示图中全阻抗KR消变压器高压侧电流互感器断路器间死区作母线保护备动作阻抗母线短路时保证动作整定灵敏系数125延时躲振荡般动作时间取051S
图71
72发电机—变压器组保护配置
DLT 6841999型发电机变压器继电保护计算导规定保护配置应保证保护范围点发生种障均双重重保护障应选择性灵敏切机组受损伤轻电力系统影响发电机变压器组保护采双重化快速保护
发电机变压器组配置双重快速保护情况发电机变压器组言已需反应相间短路备保护
关高压厂变压器保护配置设计置发电机—变压器组双重快速保护范围果灵敏度满足求高压厂变配置专差动保护高压厂变容量发电机额定容量610短路电抗相高压厂变低压侧发生两相短路障时发电机变压器组差动保护灵敏度常满足求应配备高压厂变差动保护
第8章 发电厂防雷规划
雷电然中宏伟壮观气体放电现象雷电面湿气受热升空中冷热气团相遇凝成水滴冰晶形成积云运动时电荷发生分离电荷积聚足够数量时带电荷云间静电感应产生电荷云间发生放电现象
81 发电厂防雷保护概述
雷电放电产生雷电流高达数十甚数百千安会引起巨电磁感应机械效应热效应电力工程角度值注意两方面：雷电放电电力系统中引起高雷电电压时称气电压造成电力系统绝缘障停电事原雷电放电产生巨电流击物体炸毁燃烧导体熔断通电动力引起机械损坏
火电厂条输电线路交汇点电力系统枢纽火电厂雷害事较严重导致面积停电次变电设备绝缘水低线路绝缘具恢复功旦雷电电压发生击穿果十分严重总火电厂防雷保护输电线路相求更严格措施更严密
82 发电厂防雷措施
防止雷电击中火电厂建筑物变配电装置雷电波线路侵入火电厂毁坏厂变电装置必须设置防雷装置避雷针较适发电厂样相集中保护象架空线路样伸展广保护象宜采避雷线110220KV高压线路避雷线保护角取2030
1装设避雷针保护火电厂建筑物变配电装置免受直接雷击安装单独构架
2高压侧装设避雷器未全线装设避雷线高压线路应线路火电厂进线出线处装设避雷器母线装设阀型避雷器保护变压器高压配电装置免受雷电电压破坏重点保护变压器避雷器量变压器安装接线应变压器外壳中性线连接
822直击雷保护
1）保护象：
屋外配电装置包括组合导线母线廊道
2）保护措施：
1110KV配电装置 装设避雷针装设独立避雷针
2变压器装设独立避雷针
3屋外组合导线装设独立避雷针
4避雷针装设应注意问题
应妥善采独立避雷针构架避雷针联合保护范围应覆盖全保护象根电力设备电压保护技术规程SDJ7—76规定：独立避雷针（线）宜设独立接装置避雷针接装置道路出入口等距离宜3m110KV配电装置般避雷针装构架房顶装构架避雷针应接网连接应附装设集中接装置避雷针接网连接点变压器接线接网连接点接体长度15m变压器门型构架应装设避雷针避雷线110KV配电装置线路避雷线引接出线门型架
第9章 展
电现代化源实现生产动化重物质基础发电源包括化石燃料化学水流势动核火力发电开发利燃料蕴藏化学通高温燃烧转化热释放出水加热成高温高压蒸汽然利蒸汽做功推动汽轮机发电机部分热转化电
保障电质量电力企业责供电企业应保证供户供电质量符合国家标准时户(拥干扰性负荷)应义务户电危害供电安全电种电质量问题应采取效措施加抑制
综合新颁布电磁兼容国家标准发达国家相关标准中低压电质量标准分5类13指标
(1)频率偏差：包括互联电网孤立电网中两种
(2)电压幅值：慢速电压变化(电压偏差)快速电压变化(电压波动闪变)电压暂降(系统障干扰造成户电压短时间(10ms～lmin)降90％额定值然恢复正常水会户次品率增生产停顿)短时断电(称电压中断系统障跳闸造成户电压完全丧失(3min电压中断户生产停顿甚混乱)长时断电暂时工频电压瞬态电压
(3)电压衡
(4)电压波形：谐波电压间谐波电压(较波动击性非线性负荷引起功率交交变频间谐波频率工频整数倍危害等整数次谐波)
(5)信号电压(电力传输线高频信号通信控制)
电质量污染治理
1治理基础性工作
首先掌握供电网络运行状态电质量开展实时监测掌握动态第二分析诊断变化详细分析电质量数基础利仿真软件电网结构固谐振特性进行计算分析排虚假谐波干扰第三开展系统合理设计改造
2SVC装置
年发展起SVC装置种快速调节功功率装置已成功电力冶金采矿电气化铁道等击性负荷补偿需功功率作机调整保持非线性击性负荷连接点系统电压水恒定
3源滤波装置
该装置电容器电抗器时包括电阻器等源元件组成某次谐波次谐波形成低阻抗通路达抑制高次谐波作SVC调节范围感性区扩容性区滤波器动态控制电抗器起联样满足功补偿改善功率数消高次谐波影响
4源滤波器
APF利控功率半导体器件电网注入谐波源电流幅值相等相位相反电流电源总谐波电流零达实时补偿谐波电流目
着电力电子信息技术社会领域渗透应新型电力负荷电质量求断提高电质量已成电力企业户关心课题威胁信息电力质量干扰谐波电压波动外更关注电压暂降短时断电电压闪变等动态电质量问题应制宜症药深入调研现场实测试验研究基础运FACTS电力新技术电质量进行系统化综合补偿解决电质量问题根途径
致 谢
三月忙碌工作次毕业设计已接尾声作专科生验匮乏毕业设计难免许考虑周全方果没指导老师廖青华督促指导起学学支持想完成设计难想象
非常感谢指导老师XX老师严谨治学态度孜孜倦敬业精神丰富实践验知识倦追求精神学科发展动态敏锐洞察力仅学业跃新台阶更加懂生许道理受益终生激励永远前行廖老师日里工作繁忙做毕业设计阶段予悉心指导时纠正毕业设计中出现错误廖老师专业水严谨治学态度孜孜倦科研精神永远学榜样积极影响学工作
感谢辅导员CC老师感谢学三年期间予帮助思想开导感谢室友感谢起生活起学学朋友感谢生活带阳光信知识甜蜜……
衷感谢父母家付出数时间汗水感谢直关爱支持更力信心面未感谢学三年老师感谢精心培养教会思考教会许做做事道理……会生道路更加信心百倍挑战挑战生追求卓越创造辉煌
参考文献
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[2] 解建军编电机原理维修西安：西安电子科技学出版社2007
[3] 张炜编电力系统分析北京：中国水利水电出版社1999
[4] 盛伟等编电厂热力设备运行北京：中国电力出版社2007
[5] 唐志编供配电技术北京：电子工业出版社2005
[6] 刘健电力英语阅读翻译 北京中国水利水电出版社2004
[7] 祝敏许郁煌电气二次部分北京中国水利水电出版社2004
[8] 熊信银等 发电厂电气部分北京中国电力出版社2002
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[10] Protective relay AR van Cwarrington1974
[11] 赵智高电压技术北京中国电力出版社2006
[12] 陈跃 电气工程专业毕业设计指南 北京 中国水力水电出版社 1995
[13] 戈东方 电力工程电气设备手册 北京 中国电力出版社 2000
[14] 王士政 冯金光 发电厂电气部分 北京 中国水利水电出版社 2002
[15] 王锡 电力工程基础 西安：西安交通学出版社 1998
[16] 张炜 电力系统分析 北京 中国水利水电出版社 1999
[17] 解广润 电力系统电压 北京 水利电力出版社 1985
[18] 继电保护安全动装置技术规程SDJ683 北京水利电力出版社1983
[19] 贺家李电力系统继电保护原理 北京水利电力出版社1978
附 录
计算说明书
发电厂等值电路图短路点计算：
1发电机出口发生短路：d1
星三角转化：
(1)图知G1d2转移阻抗006
(2)G2d1间电抗X12005+006+
G2d1转移电抗0205
(3)Sd1间电抗X11009229+0083+005+
Sd1转移电抗0298
(1)G1d2转移阻抗006
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(2)G2d1转移电抗0205
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(3)Sd1转移电抗0298
0275
取K18
(4)d1点总电流：
2高压母线发生短路：d2
图化简
（1）发电机言：
G1G2转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
（2）系统言：
系统S转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(3)d2点总电流：
3双回线路末端发生短路：d3
图化简
0055+00832014
(1)发电机言：
G1G2转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
取K18
(2)系统言：
系统S转移阻抗X
查汽轮机运行曲线电流标幺值：
10
取K18
(3)d3点总电流：
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