发电厂电气主接线设计
中型发电厂电气主接线设计

中型发电厂电气主接线设计概述:中型发电厂是指发电机容量在200MW至600MW之间的电厂。
电气主接线设计是发电厂电气系统中的一个重要部分,它负责将发电机输出的电能输送到变电站,供应给大型工业企业或居民使用。
电气主接线设计的目标是确保电力传输的安全、可靠和高效。
设计过程:电气主接线设计需要考虑多个因素,如输电距离、线路负载、设备容量、电压等级等。
下面是一个中型发电厂电气主接线设计的一般过程:1.确定输电距离和传输容量:首先需要确定发电厂到变电站的输电距离,并根据预计的负荷需求确定传输容量。
根据这些参数,选择合适的电缆或电线。
2.确定电压等级:根据输电距离和传输容量,选择合适的电压等级。
常见的电压等级有110kV、220kV和500kV。
3.设计电缆或电线的规格:根据电流负载和电压等级,计算所需的电缆或电线的截面积和长度。
还需要考虑电缆或电线的散热能力,以确保安全运行。
4.设计变电站的主接线:根据发电机输出的电压和电流,设计变电站的主接线。
主接线需要考虑电流分布、电压降低和电缆或电线的阻抗。
5.确定保护系统:为了确保电气系统的安全运行,需要设计合适的保护系统,包括过电流保护、接地保护、短路保护等。
6.进行电气主接线布线:根据设计的结果,进行实际的电气主接线布线。
布线需要考虑电缆或电线的敷设方式、距离和阻抗。
7.进行电气主接线的测试和调试:在完成电气主接线布线后,进行必要的测试和调试,包括电气参数的测量、保护系统的测试等。
8.进行电气主接线的运行和维护:电气主接线的运行和维护是确保电力传输安全可靠的关键。
定期检查电气主接线的状态,及时发现和修复潜在问题。
总结:电气主接线设计是中型发电厂电气系统中非常重要的一个环节。
合理的设计可以保证发电厂的电能传输安全、可靠和高效。
设计过程需要考虑多个因素,如输电距离、线路负载、设备容量、电压等级等。
通过合理的设计和维护,可以提高电气系统的可靠性和效率。
中型发电厂电气主接线设计

电气主接线设计1.1对原始资料的分析设计电厂为中型凝汽式电厂,其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/(3500+800)×100%=18.6%,超过了电力系统的检修备用8%~15%和事故备用容量10%的限额,说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要,但是其年利用小时数为5000h,小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数(2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h)。
该厂为凝汽式电厂,在电力系统中将主要承担腰荷,从而不必着重考虑其可靠性。
从负荷特点及电压等级可知,10.5kV电压上的地方负荷容量不大,共有6回电缆馈线,与100MW发电机的机端电压相等,采用直馈线为宜。
300MW发电机的机端电压为20kV,拟采用单元接线形式,不设发电机出口断路器,有利于节省投资及简化配电装置布置;110kV电压级出线回路数为5回,为保证检修出线断路器不致对该回路停电,拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜;220kV与系统有4回路线,送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW,拟采用双母线分段接线形式。
1.2主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上,结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求,综合考虑。
在满足技术,积极政策的前提下,力争使其技术先进,供电安全可靠、经济合理的主接线方案。
发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题,主接线的设计,首先应保证其满发,满供,不积压发电能力。
同时尽可能减少传输能量过程中的损失,以保证供电的连续性,因而根据对原始资料的分析,现将主接线方案拟订如下:(1)10.5kV电压级:鉴于出线回路多,且发电机单机容量为100MW,远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定,应确定为双母线接线形式,2台100MW机组分别接在母线上,剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。
发电厂电气主接线的设计原则和步骤

该大型发电厂设计容量为1000MW, 采用燃煤发电技术。
主接线方案
采用3/2接线方式,每条母线配置两 回进线和一回出线,共三条母线。
设备选择
断路器、隔离开关、电流互感器等设 备均按照大容量、高可靠性的原则进 行选择。
保护和控制
采用分层分布式结构,配置独立的继 电保护和控制系统,实现自动化控制 和智能监测。
应确保主接线设计能够使 发电厂在任何情况下都能 提供可靠的电力,避免因 电源故障导致供电中断。
保证负荷的可靠性
主接线设计应能满足用户 对电力可靠性的要求,确 保在任何情况下都能提供 稳定的电力供应。
设备选型可靠性
设备选型应优先考虑可靠 性高、稳定性好的产品, 以确保主接线运行的稳定 性和可靠性。
灵活性原则
某小型发电厂电气主接线设计案例
设计规模
该小型发电厂设计容量为50MW,采用燃气 轮机发电技术。
主接线方案
采用单母线分段接线方式,每段母线配置一 回进线和一回出线。
设备选择
断路器、隔离开关等设备按照中小容量、高 可靠性的原则进行选择。
保护和控制
配置简单的继电保护和控制系统,实现基本 的控制和监测功能。
发电厂电气主接线的 设计原则和步骤
• 引言 • 设计原则 • 设计步骤 • 案例分析
目录
01
引言Biblioteka 发电厂电气主接线的定义发电厂电气主接线是发电厂中最重要的组成部分之一,它负责将发电机、变压器 、断路器、隔离开关等电气设备按照一定的方式连接起来,形成一个完整的电力 系统。
电气主接线的设计需要考虑到发电厂的规模、容量、运行方式、设备选型等多个 因素,以确保发电厂的稳定、安全、经济运行。
电气主接线在发电厂中的重要性
发电厂电气部分设计

三、发电厂电缆线路设计
三、发电厂电缆线路设计
电缆线路是发电厂电能输送的重要通道,其设计应满足安全、可靠、经济和 环保的要求。在电缆线路的设计过程中,需要考虑以下几个方面:
三、发电厂电缆线路设计
1、电缆型号选择:电缆型号的选择应考虑电力系统的电压等级、电流容量、 敷设环境等因素,以确保电缆能够安全可靠地运行。
一、发电厂主接线设计
一、发电厂主接线设计
主接线是发电厂的重要组成部分,用于实现电能的生产、变换和输送。主接 线的设计应满足可靠性高、灵活性强、易于操作和维修、经济性好的要求。在主 接线的设计过程中,需要考虑以下几个方面:
一、发电厂主接线设计
1、可靠性:主接线的设计应确保电力系统的稳定运行,避免因设备故障导致 的大规模停电事故。为此,可以采用分段接线和桥型接线等方式,提高主接线的 可靠性。
一、发电厂主接线设计
4、经济性:主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下,尽量降低建设 成本和维护成本。例如,可以采用低损耗设备、优化线路布局等方式,降低能耗 和维护成本。
二、发电厂防雷设计
二、发电厂防雷设计
防雷设计是发电厂电气部分设计的关键环节之一,其目的是在雷击情况下保 护设备和建筑物不受损坏。发电厂的防雷设计应包括以下几个方面:
内容摘要
总之,本次演示通过详细阐述4200MW发电厂电气一次部分设计的原则、流程、 要求及成果,为我们成功地完成这一复杂而关键的设计工作提供了有力的支持。 通过这一设计工作,我们不仅提高了发电厂的效率和性能,还推动了电力行业的 技术进步和发展。
引言
引言
随着电力工业的不断发展,发电厂的规模不断扩大,设备日益复杂,对发电 厂的运营和管理提出了更高的要求。为了提高发电厂的运营效率和管理水平,电 气综合自动化系统的应用越来越受到。本次演示将对发电厂电气综合自动化系统 的发展和应用进行探讨。
火力发电厂电气主接线设计

火力发电厂电气主接线设计一、背景介绍火力发电厂是以燃煤、燃气等化石能源为原料,通过燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的设施。
电气主接线设计是火力发电厂中非常重要的一环,它直接关系到整个发电系统的运作效率和安全稳定性。
二、电气主接线设计的作用1. 保证电气系统的安全稳定运行;2. 实现各个部分之间的协调配合,确保整个系统的高效运转;3. 优化设计,降低成本。
三、电气主接线设计流程1. 确定负荷特性:根据负荷特性确定变压器容量和数量。
2. 设计配电方案:根据变压器容量和数量,设计相应的配电方案。
3. 编制单线图:根据配电方案编制单线图,并进行检查、修改。
4. 设计系统保护:根据单线图确定各种保护装置及其参数。
5. 设计接地系统:根据国家规范和标准,确定接地方式及其参数。
6. 制定施工方案:制定施工方案,并进行现场勘察和技术交底。
7. 安装调试:按照施工方案进行安装调试,并进行验收。
四、电气主接线设计要点1. 各部分之间的协调配合;2. 保证电气系统的安全稳定运行;3. 设计合理,降低成本;4. 确定负荷特性,根据变压器容量和数量设计相应的配电方案;5. 编制单线图,并进行检查、修改;6. 设计系统保护及接地系统;7. 制定施工方案,并进行现场勘察和技术交底;8. 安装调试,并进行验收。
五、电气主接线设计注意事项1. 严格按照国家规范和标准进行设计;2. 考虑负荷特性,避免过载或欠载情况发生;3. 合理安排变压器容量和数量,确保整个系统的高效运转;4. 设计保护措施,防止电气故障和事故发生。
六、总结火力发电厂电气主接线设计是整个发电系统中非常重要的一环。
它直接关系到整个系统的运作效率和安全稳定性。
在设计过程中,需要考虑负荷特性、变压器容量和数量、保护措施等因素,严格按照国家规范和标准进行设计,确保整个系统的高效运转和安全稳定。
发电厂电气部分2-7发电厂电气主接线设计举例

②双母线带旁路接线正常运行时 T1、L1、L2接W1母线, T2、T3、L3、L4接于W2段母线,母联断路器投入,以固 定接线方式运行为例,进行分析计算。 1.先求其辅助系数 (1)断路器故障率Qi由Qi= Q + LL/100 + , 对断路器分别计算。其中对母联断路器及一串的中间断 路器的Q修正为2Q值,计算结果示于表2-4及2-5。
虑限制短路电流的措施。除在主接线形式和运行方式上尽可能 采用等效阻抗较大的接线形式,如单元接线、母线硬分段等外, 更重要的是在某些电路中加装电抗器,如母线电抗器、出线电 抗器、分裂电抗器等,亦可选用低压分裂绕组变压器取代普通 变压器,均可得到较好的限流效果,故被广泛采用。
电气主接线的设计,应根据对主接线的基本要求,以设计任务 书为依据,技术规范为准绳,历经以下几个阶段: 1)对任务书原始资料进行分析,画出主接线框图。
(1)10kV电压级鉴于出线回路多,且为直馈线、电压较 低,宜采用屋内配电,其负荷亦较小,因此,可能采用单 母线分段或双母线分段接线形式。
两台50MW机组分别接在两段母线上,剩余功率通过主变压 器送往高一级电压220kV。
由于50MW机组均接于10kV母线上,为选择轻型电器,应在 分段处加装母线电抗器,各条电缆馈线上装设出线电抗器。 (2)220kV电压级出线回路数大于 4回,为使其出线断路 器检修时不停电,应采用单母线分段带旁路接线或双母线 带旁路接线,以保证其供电的可靠性和灵活性。其进线仅 从10 kV侧送来剩余容量2 X 50-[(100 X 6%)+20]= 74MW,不能满足220kV最大负荷250MW的要求。
三、方案的可靠性计算
由于500kV电压高、容量大、可靠性要求高,须对两种
可行的接线方案(图2-34)进行可靠性计算。
发电厂电气部分电气主接线及设计
(2)降压变电站主接线常用接线形式
✓ 变电站主接线的高压侧: 1)应尽可能采用断路器数目少的接线,以节省投资,减 少占地面积;
2)随出线数的不同,可采用桥形、单母线、双母线及角 形等接线形式;
3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站,宜采用带旁 路的双母线分段或一台半断路器接线。
✓ 变电站的低压侧: 常采用单母线分段或双母线接线。
用于本厂(站)用电的变压器,也称自用变。
二、主变压器容量和台数的确定
原则:尽量减少变压器台数,提高单台容量。
1、发电厂主变压器容量和台数的选择
(1)单元接线的主变压器
A、容量选择
应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10%的裕度选择
S N 1 .1 P N ( 1 G K P )/co Gs(M )VA
2)水力发电厂的升高电压侧的接线:
✓ 当出线数不多时,应优先考虑采用多角形接线等类型 的无汇流母线的接线;
✓ 当出线数较多时,可根据其重要程度采用单母线分段、 双母线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1)该电厂有4 台发电机 G1~G4,每两台机与一台 双绕组变压器接成扩大单 元接线;
2)110kV侧只有2回出线, 与两台主变压器接成4角 形接线。
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1e2Biblioteka u 2ZL次绕组的匝数不 同,就能达到改
u2 变压的目的。
U2
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念
1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率的变压器。
2、联络变压器
发电厂电气部分-35KV变电站主接线设计
目录1 设计任务 (1)1.1 初始资料 (1)1.2 电力系统与本站连接情况 (1)1.3负荷情况 (1)2 变电站主接线设计 (1)2.1 主接线设计依据 (1)2.2主接线中设备配置 (2)2.3 设计步骤 (3)2.4 主接线方框图 (3)2.5 主接线方案的确定 (4)3 短路电流的计算 (5)3.1 概述 (5)3.2 短路计算的目的 (6)3.3 短路计算方法 (6)4 电气设备的选择 (7)4.1变压器的选择 (7)4.2断路器的选择与校验 (8)4.3隔离开关的选择 (9)4.4母线的选择 (10)5 设计结果 (10)5.1 设计图纸 (10)5.2 设计说明书 (11)1 设计任务1.1 初始资料(1)设计变电所在城市郊外,主要向市区及变电所附近农村和工厂供电(2)确定本变电所的电压等级为35kV/10kV,35kV是本变电所的电源电压,10kV是二次电压(3)出线向用户供电在35KV侧有2回出线,出线回路数在10KV侧有8回1.2 电力系统与本站连接情况电力系统通过35KV主接线,母线与本站直接连接1.3负荷情况该电站在5-10年建设扩建中10KV负荷为10MW。
其中1,2级负荷供电占75%,最小负荷为700MW,功率因数:cosφ=0.9,最大负荷年利用率:Tmax=4000h2 变电站主接线设计2.1 主接线设计依据(1)变电所在电力系统中的地位和作用:一般变电所的多为终端或分支变电所,电压一般为35kV。
(2)变电所的分期和最终建设规模:变电所建设规模根据电力系统5—10年发展计划进行设计,一般装设两台主变压器。
(3)负荷大小和重要性:对于一级负荷必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部一级负荷不间断供电,对于二级负荷一般也要两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电,对于三级负荷一般只需一个独立电源供电。
(4)系统备用容量的大小:装有两台及以上主变电器的变电所,当其中一台事故断开时其余主变压器的容量应保证该变电所70%的全部负荷,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一、二级负荷供电。
发电厂电气部分主接线的设计原则和步骤
二、电气主接线的设计程序
工程设计程序:
可行性研究 初步设计 技术设计 施工设计
课程设计:
相当于初步设计,部分可达到技术设计。
二、电气主接线的设计程序
课程设计步骤:
对原始资料分析 拟定主接线方案 短路电流的计算——为电气设备选择做准备 主要电气设备选择——第六章介绍 绘制电气主接线图——将最终确定的主接线,按工程
要求,绘制工程图 工程概算
二、电气主接线的设计程序
对原始资料分析:
① 本工程情况:发电厂类型,设计规划容量,单机容量 及台数,最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。
② 电力系统情况:电力系统近期及远景发展规划(5~ 10年)发电厂或变电所在电力系统中的位置和作用; 本工程与电力系统连接方式等。
二、电气主接线的设计程序
经济比较方法:
静态比较法:
以设备、材料和人工等的经济价值固定不变作为前提,认为 经济价值与时间无关。
最常用的为抵偿年限法。
抵偿年限法: 若I1>I2,C1<C2,则抵偿年限为 T I1 I2 C2 C1 如果T小于5年,则采用投资大的第一方案; 如果T大于5年,则采用投资大的第二方案。
① 综合总投资计算 ② 年运行费计算 ③ 经济比较方法
二、电气主接线的设计程序
综合总投资计算:
综合总投资 I 主要包括变压器综合投资,开关设备、 配电装置综合投资以及不可预见的附加投资等。
I
I
0
,包括变压器、开关设备、 母线、配电装置及明显的增修桥梁、公路和拆迁
② 从技术上论证各方案的优、缺点,淘汰一些明显不合 理的方案,保留2~3个技术上相当、又能满足任务书 要求的方案;
③ 经济计算比较:对各方案的综合投资和年运行费进行 综合效益比较;
发电厂电气主接线及设计
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(3)设备制造水平 (4)运行经验
定性分析和衡量主接线可靠性的标准: (1)断路器检修时,能否不影响供电
(2)线路、断路器或母线故障时,以及母线或母线隔离开关
检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以 及能否保证对Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电
(3)发电厂或变电站全部停电的可能性
(4) 大型机组突然停运时,对电力系统稳定运行的影响及后
果等因素
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二、灵活性 1. 操作方便 2. 调度方便 3. 扩建方便
三、经济性 1. 节省一次投资 2. 节约占地面积 3. 降低运行费用
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二、主接线的设计原则 以设计任务书为依据,以国家经济建设
的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结 合工程实际情况,在保证供电可靠、调度灵 活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、 维护方便,尽可能地节省投资,就近取材, 力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚 持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
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第二节 主接线的基本形式(典型、常用的接线形式)
按有无汇流母线分类:
有汇流母线的电气主接线
无汇流母线的电气主接线
为什么按有无汇流母线分类?
一般一个厂、站中有多回进线(或电源),多回出线,为提 高供电可靠性,必须使每一回出线都能从任一电源获得供电。 最好的方法:进出线多于4回时,采用母线,即电源不直接与 出线相连,而是与母线相连把电能送到母线上,各回出线也间 接到母线上获得电能。这样以母线来汇集和分配电能,使整个 主接线环节减少,简单清晰,运行方便、可靠,也有利于安装 和扩建。 相应的缺点:开关设备增多,配电装置占地面积增大。
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2. 单母线分段接线
WL1
1) 接线形式
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发电厂电气主接线设计设计者王健班级 10电42 指导教师2013年11月目录第一章电气主接线设计1.1 对原始资料的分析 (4)1.2 主接线方案的拟定 (4)1.3 发电机及变压器选择 (5)1.4 年运行费用的计算 (5)1.5 电气主接线图 (6)第二章短路电流计算2.1 概述 (6)2.2 系统电气设备电抗标幺值计算 (7)2.3 短路电流计算 (7)第三章电气设备的选择3.1 断路器的选择 (9)3.2 电抗器选择 (12)3.3 隔离开关的选择 (13)3.4 电流互感器的选择 (14)3.5 电压互感器选择 (16)3.6导体的选择 (17)第四章厂用电4.1厂用电接线原则 (18)4.2厂用电接线 (19)附录一 (20)附录二 (21)第一章电气主接线设计1.1对原始资料的分析设计电厂为中型凝汽式电厂,其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/(3500+800)×100%=18.6%,超过了电力系统的检修备用8%~15%和事故备用容量10%的限额,说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要,但是其年利用小时数为5000h,小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数(2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h)。
该厂为凝汽式电厂,在电力系统中将主要承担腰荷,从而不必着重考虑其可靠性。
从负荷特点及电压等级可知,10.5kV电压上的地方负荷容量不大,共有6回电缆馈线,与100MW发电机的机端电压相等,采用直馈线为宜。
300MW发电机的机端电压为20kV,拟采用单元接线形式,不设发电机出口断路器,有利于节省投资及简化配电装置布置;110kV电压级出线回路数为5回,为保证检修出线断路器不致对该回路停电,拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜;220kV与系统有4回路线,送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW,拟采用双母线分段接线形式。
1.2主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上,结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求,综合考虑。
在满足技术,积极政策的前提下,力争使其技术先进,供电安全可靠、经济合理的主接线方案。
发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题,主接线的设计,首先应保证其满发,满供,不积压发电能力。
同时尽可能减少传输能量过程中的损失,以保证供电的连续性,因而根据对原始资料的分析,现将主接线方案拟订如下:(1)10.5kV电压级:鉴于出线回路多,且发电机单机容量为100MW,远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定,应确定为双母线接线形式,2台100MW机组分别接在母线上,剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。
由于两台100MW机组均接于10.5kV母线上,有较大短路电流,为选择轻型电器,应在各条电缆馈线上装设出线电抗器。
(2)110kV电压级:出线回数大于4回,为保证检修出线断路器不致对该回路停电,采取双母线带旁路母线接线形式,以保证其供电的可靠性和灵活性。
(3)220kV电压级:出线4回,考虑现在断路器免维护减小投资,采用双母线分段接线。
通过两台三绕组变压器联系10.5kV 及110kV电压,以提高可靠性。
2台300MW机组与变压器组成单元接线,直接将功率送往220kV电力系统。
1.3发电机及变压器选择(1)发电机的选择:通过查着资料,两台100MW发电机选用QFQ-100-2型,两台300MW发电机选用QFSN-300-2型。
具体参数如下表:,三绕组变压器选择SFPS7-180000/220/110/10。
具体参数如下表:1.4 年运行费用的计算(1)双绕组变压器△P0=180KW △Q0=2520Kvar△P K=828KW △Q K=47160KvarS=527MVA S N=360MVAtmax =4500h/a T=5000h/aK=0.02 n=2 α=0.32元/(kW ·h )△A 1=n (△P 0+K △Q 0)T+ tmax /n(△P K +K △Q K )(S/ S N )²=10844166(kW ·h ) (2)三绕组变压器△P 0=178KW △Q 0=1260Kvar△P 1k =650KW △P 2k =650KW △P 3k =650KW△Q 1k =27000Kvar △Q 2k =-1800Kvar △Q 3k =14400Kvarm ax 1t =5000h/a m ax 2t =4500h/a max 3t =5000h/aT=5000h/a n=2 K=0.02 △A 2=n (△P 0+K △Q 0)T+1/n[(△P 1k +K △Q 1k )t1max +(△P 2k +K △Q 2k )t2max +(△P 3k +K △Q 3k )t3max ]=8733500(kW ·h )C=α(△A 1+△A 2)α=626.5万 1.5电气主接线图 见附录一第二章 短路电流计算2.1 概述电力系统中,常见的短路故障有三相对称短路、两相短路和单相接地短路。
其中三相短路电流的计算是为了选择和校验QF 、QS 、母线等电气设备,两相短路电流用于整定继电保护装置。
短路发生后,短路电流的值是变化的,变化的情况决定于系统电源容量的大小、短路点离电源的远近以及系统内发电机是否带有电压自动调整装置等因素。
按短路电流的变化情况,通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统。
无限容量系统短路电流的计算,采用短路回路总阻抗法计算;有限容量系统短路电流的计算采用运算曲线法,这中间要用到网络的等效变换。
本次设计中,短路电流的计算就涉及到这两个方面的内容。
2.2 系统电气设备电抗标幺值计算系统基准值B S =100MVA ,基准电压B U = .av n U (1)发电机电抗标幺值的计算100MVA 发电机电抗标幺值X *G1=0.124×100×0.85/100=0.105 300MVA 发电机电抗标幺值X *G2=0.143×100×0.85/300=0.422 (2)变压器电抗标幺值的计算 双绕组变压器电抗标幺值 X *T1=0.131×100/360=0.036 (3)三绕组变压器电抗标幺值U K1%=1/2×[U K(1-2)%+U K(3-1)%-U K(2-3)%]=15 U K2%=1/2×[U K(1-2)% +U K(2-3)%-U K(3-1)%]=-1.0 U K3%=1/2×[U K(3-1)%+U K(2-3)%-U K(1-2)%]=8.0 X *T2.1=0.15×100/180=0.083 X *T2.2=(-0.01)×100/180=-0.006 X *T2.3=0.08×100/180=0.044(4)系统归算到220kV 侧的电抗标幺值:0.021X s =*2.3短路电流计算 2.3.1系统的简化图2.3.2 220KV 母线短路 等值电路图如下:220kv简化后:0.0140.116220kv短路电流标幺值:I *1=1/O.014+1/0.116=80.48 短路电流:I 1=I *1×100/(√3×220)=21.1KA 短路冲击电流:I sh1=1.9√2I 1=56.7KA 2.3.3 110KV 母线短路 等值电路图如下:简化后:0.044/2110kv短路电流标幺值:I *2=1/0.029=36.2短路电流:I 2=I *2×100/(√3×110)=11.1KA 短路冲击电流:I sh2=1.9√2I 2=29.8KA 2.3.4 10.5KV 母线短路 等值电路图如下:10.5kv简化后:0.0770.05310.5kv 短路电流标幺值:I *3=1/0.053+1/0.077=33.4 短路电流:I 3=I *3×100/(√3×10.5)=183.6KA 短路冲击电流:I sh3=1.9√2I 3=494.1KA第三章 电气设备的选择3.1断路器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SF 6断路器。
断路器选择的具体技术条件如下:1)额定电压校验: max N U U ≥2)额定电流选择: max N I I ≥3)开断电流: Nbr w I I ≥(短路电流有效值)4)动稳定: es sh i i ≥ (短路冲击电流) 5)热稳定: k r Q Q ≥ 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。
3.1.1 220KV 侧断路器选择 (1)双绕组变压器出口最大电流: I 1max =1.05×360000/(√3×220)=992A (2)三绕组变压器220KV 侧最大电流: I 2max =1.05×180000/(√3×220)=496A 母线上流过的最大电流m ax I =2I 1max = 1984A短路电流:''I =21.1KA短路冲击电流:I sh1=56.7KA为了检测与校验方便,可均选择SFM-220型号的断路器。
额定电压:U N ≥U NS =220kV 额定电流:I N =2000A ≥I max =1984A 额定断开电流: I Nbr =40kA ≥''I =21.1kA 额定闭合电流:I Ncl =100kA ≥I sh1=56.7kA 动稳定校验:I es =I Ncl =100kA ≥I sh1=56.7kA 热稳定校验:I t ²×t=4800(kA ²·S) t k = t pr2+t a +t in =2.35s经查资料得到:I tk =18.4KA , I tk/2=17.45kA 则Q k =12kt (''I ²+10×I tk ²+I tk/2²) =749.8(kA ²·S) 因此I t ²×t> Q k 所以所选断路器的热稳定满足需求。
此断路器满足系统需求。
3.1.3 110KV 侧断路器选择 (1)母线的最大电流:I max =300000/(0.8×110×√3)= 1968 A (2)三绕组变压器110KV 侧最大电流: I max =1.05×180000/(√3×110)=992A短路电流:I 2=11.1 KA短路冲击电流:I sh2=29.8 KA为了检测与校验方便,可均选择LW6-110Ⅱ型号的断路器。