大金坪水电站电气部分设计.doc

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1、XX大学毕业设计（论文）题 目： 大金坪水电站电气部分设计 学 院： 电子信息学院 专业班级：电气工程及其自动化20XX级XX班指导教师： XX 职称： 副教授 学生姓名： XX 学 号： 4090304XXXX 摘 要我国的水能资源居世界第一，通过水电厂将水能转化为电能，必将为国民经济的发展提供强大动力，因此水电厂电气部分的设计工作显得非常重要，只有设计出合理的方案才能使电站综合效益最大化。通过对大金坪水电厂原始资料的分析，并结合实际情况确定本站电气主接线采用扩大单元接线。利用水轮发电机短路电流运算曲线计算短路电流；依据电气设备手册选择变压器、母线、断路器、隔离开关等电气设备，同时对所选设备

2、进行必要的校验；绘制出相应的电气主接线图和厂用电接线图；对发电机、变压器、线路等设备做了继电保护介绍以及对全厂防雷保护和接地进行设计，最后对电厂进行了自动化设计。关键词：电气主接线，短路电流，电气设备选择与校验，保护，自动化。ABSTRACTThe amount of water resources in our country is the biggest one in the world. It will be a strong driving force for the development of the national economy that turns the water in

3、to electrical energy through hydropower station. So the design work of part of the hydropower plant electrical is very important and only the reasonable solution is necessary to maximize comprehensive benefits for the power station. It is determining that the main electrical wiring USES the expanded

4、 unit connection through the analysis of raw data of Da Jin Ping hydropower station and the connecting with the actual situation . Hydro-generator curve of short circuit current calculation is used to calculate short circuit current; Based on electrical equipment manual selecting transformer, bus, c

5、ircuit breakers, isolating switches and other electrical equipment, and it is necessary to check the selected equipment calibration; and then map out the corresponding electric main wiring diagram and auxiliary power wiring diagram; For generators, transformers, lines and other equipment, the relay

6、protection is introduced as well as to design the corresponding lightning protection and grounding design. Finally, the power plant automation design is carried out.Keywords: main electrical connection, short-circuit current, electrical equipment selection and calibration, protection, automation.目 录

7、第1章 绪 论11.1水电站概述11.1.1水电厂的分类11.1.2水电厂的特点21.2大金坪水电站概况21.2.1厂址概况21.2.2电站的性质21.2.3电站的建设规模21.24发电机介绍21.3主变压器的选择31.3.1主变压器选择3第2章 电气主接线设计52.1水电站电气部分研究的背景52.2电站电气主接线的论证意义52.3分析原始资料62.4主接线方案的拟定与选择62.5电气主接线设计基本要求62.6发电机与变压器组合方式72.6.1可选接线方案72.6.2方案比较82.6.3方案选择82.7 220KV侧接线92.7.1方案选择92.7.2方案比较92.8厂用电设计原则10第3章

8、短路概述及短路电流计算123.1短路概述及危害123.2短路电流计算的一般规定123.3短路电流计算的主要目的133.4短路电流计算步骤133.5计算过程143.5.1 d-1点短路计算153.5.2 d-2点短路计算173.5.3 d-4点短路电流计算203.6计算结果23第4章 电气设备的选择244.1 13.8KV发电机电压设备选择244.1.1断路器选择244.1.2第一台发电机出口母线选择254.1.3第二、三台机组母线选择264.1.4熔断器选择274.1.4厂用变进线柜选择2842发电机及其中性点设备选择284.2.1消弧线圈选择284.2.2隔离开关选择294.3主变压器中性点

9、设备选择304.3.1避雷器选择304.3.2隔离开关选择304.3.3电流互感器选择304.4 220KV设备选择324.4.1 GIS设备选择324.4.2母线选择344.4.3电压互感器选择354.4.4避雷器选择364.4.5高频阻波器选择374.5厂用电设备选择374.5.1高压开关柜选择374.5.2低压开关柜选择374.6厂内变压器选择384.6.1变压器选择394.6.2厂用变压器选择39第5章 电气设备布置及继电保护415.1电气设备布置415.1.1发电机及发电机电压设备布置415.1.2厂用电气设备布置415.1.3主变压器布置415.1.4 220KVGIS开关站及出线

10、布置415.2继电保护及安全自动装置415.2.1变压器保护415.2.2发电机保护425.2.3线路保护435.2.3母线保护445.3电气设备防雷、接地系统445.3.1防雷保护装置445.3.2接地系统44第6章 电站自动化456.1发电厂自动化系统新技术与趋势456.2自动化系统基本结构456.3系统功能466.3.1数据的采集与处理466.3.2人机联系子系统功能466.3.3报表与打印功能466.3.4指令控制与调节功能466.3.5系统运行方式设定功能476.3.6自动发电控制（AGC）技术476.3.7自动电压控制(AVC)476.3.8运行指导功能486.3.9系统自诊断功能

11、486.3.10系统数据库功能486.3.11数据通信功能486.3.12系统开发与维护功能486.4监控对象486.5系统结构49第7章 结 论50附 图51参考文献52致 谢53第1章 绪 论1.1水电站概述水力发电厂简称水电厂，又称水电站，是把水的势能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。水电厂的发电容量取决于水流的水位落差和水流的流量，即： （1-1）式中：为水电厂的发电量（kW）；为通过水轮机的水流量；为作用于水电厂的水位落差。我国是世界上水能资源最丰

12、富的国家，蕴藏量为6.76亿kW，年发电量亿kWh。优先开发水电，这是一条国际性的经验，是发展能源的客观规律。由于天然水能存在的状况不同，开发利用的方式也各异，因此水电厂的形式也是多种多样的。1.1.1水电厂的分类（1）按集中落差的方式分 1）堤坝式水电长。a坝后式水电厂。b河床式水电厂。2）引水式水电站。3）混合式水电站。而水电厂的水头则由这两部分落差共同形成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修的是电站称为混合式水电站，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。（2）按径流的调节程度分1）无调节水电厂。2）有调节水电厂。a.日调节水电厂。b.年调节水电厂。c.多年调节水电厂。1.1.2

13、水电厂的特点（1）可综合利用水能资源。（2）发电成本低。（3）运行灵活。（4）水能可储蓄和调节。（5）水力发电不污染环境。（6）水电厂建设投资较大，工期较长。（7）水电厂建设和发电都受到气象条件限制，因而发电不均衡。（8）由于水库的兴建、土地淹没、移民搬迁，给农业生产带来一些不利，在一定程度上破坏自然界的生态平衡。抽水蓄能电站再此不做相关介绍1.2大金坪水电站概况1.2.1厂址概况大金坪水电站位于四川省石棉县境内大渡河右岸一级支流松林河上，属于引水式水电站，坝址分别位于湾坝河、洪坝河，厂房位于小金坪附近的松林河漫滩上。1.2.2电站的性质电站属于“两坝一厂”结构，它从松林河干流湾坝河、洪坝河联

14、合引水到松林河干流建厂发电的长隧洞引水式电站。1.2.3电站的建设规模洪坝河水库正常蓄水1212.00m，最大坝高34.0m，总库容142万立方米，为日调节水库。电站设计水头185m，装机容量129MW，保证出力28.6MW，年发电量6.32亿kWh，年利用小时数4900h。1.24发电机介绍根据原始资料选定发电机的技术参数如表1-1示：表1-1 发电机技术参数表规格型号额定容量（MW）额定电压（kV）额定电流（A）额定功率因数额定频率（Hz）额定转速（r/min）飞轮转速（r/min）()SF43-14/42504313.821160.8550428.67446801.3主变压器的选择1.3

15、.1主变压器选择（1）单元接线的主变压器的容量确定原则单元接线的主变压器容量因按下列条件中较大者选择：1）发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度;2）按发电机的最大连续容量，扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度下或冷却水温度不超过65的条件选择。表1-2 变压器技术参数表型号额定容量(kVA)额定电压（kV）频率（Hz）连接组别阻抗电压冷却方式相数DF-20000/ 22032000050YN，d1113%ONAF/ONAN单相DFP-40000/22034000050YN，d1113%OFAF/ODAF单相注：调压方式-高压侧线端设无励磁分接关；D

16、F-单相油侵风冷；DFP-强迫油循环风冷；ONAF-油侵风冷；ONAN-油侵自冷；OFAF-强迫油循环风冷；ODAF-强迫导向油循环风冷。（2）采用扩大单元接线时应尽可能采用分裂绕组变压器。根据原始资料主变压器的选择如下：本电站主变压器选用单相变压器。选择单相变压器的原因是由于道路运输限制为60t，而220kV 60MVA三相变压器运输重量已大大超过此限制，因此只能选择使用单相变压器。其参数见表1-2。主变压器中性点接地方式为直接接地，绝缘水平为分级绝缘，每台主变中性点设置一台型避雷器和一台的型隔离开关。在这里采用中性点直接接地方式是为了降低电气设备绝缘水平，免除由于单相接地后继续运行而形成的

17、不对称性。所谓分级绝缘指的是为了降低变压器的成本，变压器中性点绝缘按变压器额定电压低一个电压等级绝缘来考虑，其主要用于110kV及以上电压等级的大电流接地系统。其技术参数见表1-2。第2章 电气主接线设计2.1水电站电气部分研究的背景中大型水电站的电气主接线选择，以及一次设备和二次设备的选择等等，应本着具体问题具体分析的原则，根据水电站在电力系统中的地位和作用、负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站规划容量等条件和具体情况，在满足供电可靠性、功能性、具有一定灵活性、还拥有一定发展裕度的前提下，尽量选择经济、简便实用的电气主接线以及一次设备和二次设备。如终端变电站，我们可根据其进线回路

18、数较少的特点，选择线路变压器组接线，或者是桥型接线；中间变电站，我们可根据其交换系统功率和降压分配功率的双重功能的特点，选择单母线接线、单母线分段、单母线带旁路接线等形式。总之，电力网络的复杂性和多样性决定了我们不能教条地选择电站的电气主接线、一次设备、二次设备等等，要具体问题具体分析，选择具有自己特色的电气主接线和设备。2.2电站电气主接线的论证意义（1）电气主接线图是电厂设计的重要部分。同时也是运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，了解电路中各种电气设备的用途，性能及维护，检查项目和运行操作的步骤等都离不开对电气主接线的掌握。（2）电气主接线表明了发电机，变压器，断路器和线路等电气设备

19、的数量，规格，连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择，配电装置的布置。继电保护和自动装置的确定。是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。（3）由于电能生产的特点是：发电，变电，输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全，稳定，灵活和经济运行，也直接影响到生产和生活。电气主接线的拟订是一个综合性问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力求使其技术先进，经济合理，安全可靠2.3分析原始资料（1）工程情况，包括发电厂类型，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，包括电力系统近期及远景发展规划（

20、5-10年），变电站在电力系统中的位置和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。（3）负荷情况，包括负荷的性质及地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。（4）环境条件，包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素，对主接线中电器的选用和配电装置的事实均有影响。（5）设备供货情况。这往往是设计能否成立的重要条件，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并比较分析比较。2.4主接线方案的拟定与选择（1）主接线选择根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定出若干个主接线方案。因为对出线

21、回路数、电压等级、变压器台数、容量及母线结构等考虑不同，会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求，结合最新技术，确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。（2）短路电流计算和主要设备选择按不同电压等级各类电气设备选择与校验的要求，确定电气主接线的各短路计算点，进行短路电流计算，并合理选择电气设备。（3）绘制电气主接线图将最终确定的电气主接线按工程要求绘制施工图。2.5电气主接线设计基本要求电气主接线基本要求可概括为以下三词：“可靠、简单、经济”。（1）可靠性可靠性是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。但电气主接线的可靠性不是绝对的。它受电站在系统中的地位和作用、用户的

22、负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因数影响。（2）灵活性灵活性主要是指电气主接线能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几方面：操作的方便性、调度的方便性、扩建的方便性。（3）经济性经济性主要考虑以下几个方面：节省一次投资、占地面积少、电能损耗小。2.6发电机与变压器组合方式2.6.1可选接线方案图2-1 变压器发电机方案接线图方案：单元接线方案：扩大单元接线方案：联合单元接线方案接线图见图2-1。2.6.2方案比较（1）方案单元接线：1）可靠性：a.接线最简单清晰，故障影响小，运行可靠b.简化高压侧接线2）灵活性：接线布置简单清晰，运行维护方便。（2）方案扩

23、大单元接线：1）可靠性：a.扩大单元中任一机组停机，不影响厂用电源供电。b.主变压器故障或检修时，两台机组电量不能送出。2)灵活性：接线布置简单清晰，运行维护方便（3）方案联合单元接线：1）可靠性：一台主变压器故障或检修，接本单元的全部机组需短时停机，通过隔离开关操作后，另一台机组仍可继续投入运行。2）灵活性：a通过操作本单元设备可将本单元电量一半送出。b接线比较复杂，对运行不利。2.6.3方案选择图2-2 电气主接线结构简图根据大金坪水电站装机三台，出线一回及厂房布置的特点，在保证电站发电可靠性及灵活性的前提下，发电机与变压器组合方式采用单元接线与扩大单元接线的接线方式，同时投资最省。结构简

24、图见图2-2，电气主接线图见附图1。2.7 220KV侧接线2.7.1方案选择根据电站接入系统方式及目前推荐的发电机变压器组合方式，初步拟定以下三种接线进行比较：方案：单母接线（出线不设断路器）方案：单母线接线方案：三角形接线接线方案见图2-3：图2-3 220KV侧方案接线图2.7.2方案比较（1）方案接线主要特点：1）接线简单明了，运行方便。2）配电装置投资小，并便于扩建。3）母线或母线所联接的断路器故障或检修，需全厂停电。4）出线不设断路器，节省一、二次设备投资。（2）方案接线的主要特点与方案的（1）（3）相同，但增加了出线断路器。（3）方案接线的主要特点：1）接线成闭合环形，没有母线，

25、充分利用每一回双断路器的特点，任何一台断路器检修，不影响回路供电，可靠性高、操作方便灵活。2）正常进行操作由断路器进行，简单方便，便于实现自动化、远动化，且不设母线继电保护。隔离开关只作为断路器或进出线回路检修时隔离之用，减少误操作可能性。3）每一出线回路都连接着两组断路器，每一组断路器又接着两个回路，因而使继电保护和控制回路相对而言比较复杂。4）任一组断路器检修，都成开环运行，从而降低接线的可靠性。（4）方案选择根据大金坪水电站220kV出线一回的特点，电站高压侧接线应简单、清晰，便于施工和运行操作。通过上述比较，及该电站出线路长度仅6km左右，方案不仅能满足技术要求，在经济上也较为合理，故

26、在此采用方案，即：单母线接线（出线不设断路器）2.8厂用电设计原则厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟地新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全经济地运行。其具体有如下一些要求：（1）接线方式和电源容量，应充分考虑厂用设备在正常、事故、检修、启动、停运等方式下地供电要求，并尽可能地使切换操作简便，使启动（备用）电源能迅速投入。（2）尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，避免引起全厂停电故障。各台机组的厂用电系统应独立，以保证在一台机组故障停运或其辅助机发生电气故障时，不影响其他机组的正常运行。（3）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中

27、厂用电系统的运行方式，特别注意对公用厂用负荷的影响。要方便过渡，尽少改变接线和更换设备。根据本站厂房供电情况，本站的厂用电采用两级电压供电，即10kV和0.4kV。厂用10kV接线采用单母线分段接线，电源分别取自1#机组出口和2#机组、3#机组组合的扩大单元母线。厂用0.4kV低压母线分三段，分别由三台厂用变供给电源。其中两回分别引自10kV、段母线，电站正常工作时，由此两回供电；另一回作为电站失去厂用电源时，外电源经备用厂用变供电。坝区变电所进线两回，一回从厂房10kV厂用母线，经过10kV电缆引出主厂房，在经架空线至坝区变电所厂用变，此外考虑从地方网引进一回10kV电源至800kVA备用厂

28、用变。正常工作时，首部枢纽厂用负荷由电站供电，当厂用变失电时，则由外来电源备用厂用变供电。此外，由于扩大单元接线厂用变压器回路的短路电流一般较大，为了保证此回路的设备安全，通过以往大中型电站设计的经验及有关生产厂家的提供的帮助，采用高压限流熔断器与真空断路器组合的方式进行保护较为安全。即采用高压限流熔断器开断和抑制短路电流，正常开断和操作用真空断路器，此时的断路器不用开断短路电流，因此可以选用较小开断能力的真空断路器。根据上述分析，结合本水电站为中大型水电站，厂用电接线简图见图2-4，厂用电接线设计见附图2。图2-4 厂用电接线简图第3章 短路概述及短路电流计算3.1短路概述及危害短路是指电力

29、系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性点）之间的链接。在正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。电力系统的运行经验表明，单相短路接地占大多数。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，故称为不对称短路。上述各种短路均是指在同一地点短路，实际上也可能是在不同地点同时发生短路。短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害。在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程，使短路回路中的短路电流值大大增加，可能超过该回路的额定电流许多倍。短路点距发电机的电气距离越近，短路电流越大。短路点的电弧可能烧坏电气设备。短路电流通过

30、电气设备中的导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏；另一方面，导体也会受到很大的电动力的冲击，使导体变形，甚至损坏。短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降的最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏。系统中发生了短路相当于电网的结构发生了改变，必然引起系统中功率分布的变化，则发电机输出功率也相应的变化。但是发动机的输入功率是由原动机的进汽量或进水量决定的，不可能立即发生相应变化，因而发电机的输入和输出功率不平衡，发电机的转速将变化，这就有可能引起并列运行的发动机失去同步，破坏系统的稳定，引起大片地区停电。这是短路引起的最严重的后果。不对称接地短路所引起的不平衡电流产生的不平衡磁

31、通，会在邻近的平行的通信线路内感应出相当大的感应电动势，造成对通信系统的干扰，甚至危及设备和人身安全。3.2短路电流计算的一般规定（1）计算的基本情况1）系统中所有电源均在额定负荷下运行。2）所有同步电机都自动调整励磁装置。3）短路的所有电源电动势相位相同。（2）接线方式计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线式。（3）短路种类一般按三相短路计算。（4）短路计算点选取母线为短路计算点。3.3短路电流计算的主要目的（1）电气主接线的比较与选择。（2）选择断路器汇流母线等电气设备，并对这些设备提出技术要求。（3）为继电器保护的设计以及调试提供依据。（4）评价并确定网络方案，研

32、究限制短路电流的措施。（5）分析计算送电线路对通讯设施的影响。3.4短路电流计算步骤图3-1 单线接线图（1）计算步骤1）取功率基准值，并取各级电压基准值等于该级的平均额定电压。2）计算各元件电抗标幺值，并给系统制订等值网络图。3）选择短路点。4）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。5）计算短路容量，短路电流冲击值。6）列出短路电流计算结果。（2）短路电流计算单线接线图见图3-1。（3）短路电流计算阻抗图见图3-2。3.5计算过程图3-2计算阻抗图基准容量，基准电压取各电压等级的平均额定电压，即: (

33、3-1)各元件标幺值计算： (3-2) (3-3) (3-4) (3-5)3.5.1 d-1点短路计算d-1点等值网络化简图见图3-3。图3-3 D-1点短路等值网络化简图（1）系统侧提供的短路电流：（2）发电机侧提供的短路电流即、侧短路电流计算1）侧短路电流计算：的计算电抗转换到发电机额定容量侧的计算值：则查电力工程手册表水轮机曲线表得各时刻短路电流标幺值：，转换成有名值为：2）侧短路计算：的计算电抗转换到发电机额定容量侧的计算值，即：则查电力工程手册表水轮机曲线表得各时刻短路电流标幺值。，转换为有名值为：则d-1短路电流为：d-1短路时冲击电流为：全电流最大有效值为：d-1点短路电流热效应

34、计算： (3-6)其中t取4s3.5.2 d-2点短路计算d-2点短路计算等值网络化简图见图3-4。转移电抗计算：图3-4 d-2点短路等值网络化简图计算电抗转换到发电机额定容量侧计算：（1）系统侧提供的短路电流计算：（2）根据计算电抗的值查电力工程电气手册曲线表求取发电机侧提供的短路电流1）对应的短路电流为：，对应各时刻短路电流有名值计算：2）对应的短路电流为：，。对应各时刻短路电流有名值计算：则d-2点短路时各时刻短路电流有名值为：d-2短路时对应的短路冲击电流、全电流计算：对于系统侧：对于发电机侧：所以d-2点短路时对应的短路冲击电流、全电流计算结果如下：d-2点短路电流热效应计算： （

35、3-7）其中t取4s，则:3.5.3 d-4点短路电流计算d-4短路计算等值网络化简图见图3-5。转移电抗计算：图3-5 D-4点短路计算网络化简图计算计算电抗换算到发电机额定容量侧：查电力工程电气手册水轮机曲线表可得：对于：对于：，（1）系统侧短路电流计算：（2）发电机侧短路电流计算：对于侧短路电流有名值计算如下：对于侧短路电流有名值计算如下：则d-4点短路时各时刻短路电流有名值计算如下：d-4点短路时对应的短路冲击电流、短路全电流计算如下：对于系统侧：对于发电机侧：则d-4短路时对应的短路冲击电流、短路全电流计算结果如下：d-4点短路电流热效应计算： （3-8）其中t取4s3.6计算结果短

36、路计算结果见表3-6：表3-6短路计算结果项目短路点T=0s（）T=0.4s（）T=2s（）T=4s（）（）（）（）18.5618.318.2818.3649.730.11340.657.2955.7448.6347.12153.5392.819717.0735.2234.5931.3530.6794.2456.964003.1第4章 电气设备的选择电气设备选择的一般原则（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况的要求，并考虑发展前景；（2）应按当地环境条件校验；（3）应力求技术先进和经济合理；（4）应与工程建设标准协调一致；（5）同类设备应尽量减少品种；（6）选用新产品应具有可靠的试验数据

37、，并经正式鉴定合格。特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。4.1 13.8KV发电机电压设备选择4.1.1断路器选择（1）频率的要求。根据我国的频率要求选择为50Hz。（2）额定电流额定电压选择。其原则是： (4-1) (4-2)式中:、分别代表断器和电网的额定电压（kV）；、代表断路器的额定电压和电网的最大负荷电流（kA）。又的值为13.8kV，则的值为：所以选择SN5-20G型的断路器。（3）开断电流校验。其原则是对于中大型发电厂应按照短路全电流进行校验。其公式如下： （4-3）式中：是冲击系数，其取值范围是1.81.9。所以满足条件。（4）断路器的额定关合流不应小于短路

38、冲击电流值。其计算公式如下： （4-4）式中：代表短路电流最大冲击值；代表额定关合电流。又，。所以满足条件。（5）短路热稳定校验。 （4-5） （4-6）式中，。则。所以满足条件。 表4-1 所选各设备技术数据与计算数据设备参数SN5-20G计算数据2013.86000228010535.2212594.64注：SN-户内少油式断路器；ZN-户内真空式断路器；LN-户内六氟化硫式断路器；G-改进型断路器。综合上述条件选择SN5-20G型号的断路器。技术参数见表4-1。4.1.2第一台发电机出口母线选择（1）按回路持续工作电流选择： （4-7）式中：为回路持续工作电流，为母线额定电流。所以取母线

39、型号为：LF-21Y-100/90满足条件。（2）热稳定要求最小截面校验：其中为三相短路电流周期分量稳态值，其值为30.67kA；C为热稳定系数，其值为87；为假象时间（一般为0.2-0.3s）,在这里取值为0.3。又导体面积为：所以满足条件。（3）按电晕电压校验：查表变电设备合理选择与运行检修11-16得晴天不可出现可见电晕要求管形母线最小截面积为30mm，选择的母线型号截面积为100mm，故满足要求。4.1.3第二、三台机组母线选择（1）按回路持续工作电流选择： （4-8）所以选择母线为：槽型铝母线，其截面参数h=125mm,b=65mm,c=6.5mm,r=10mm。（2）热稳定要求最小

40、截面校验：其中为三相短路电流周期分量稳态值，其值为47.12kA；C为热稳定系数，其值为87；为假象时间（一般为0.2-0.3s）,在这里取值为0.3。又导体面积为：所以满足条件。（3）电晕电压校验：同上查表可知出现可见电晕要求管形母线最小截面积为30mm，选择的母线型号截面积为：30mm，所以满足要求。4.1.4熔断器选择（1）电压选择： （4-9）又所以取。（2）额定电流选择：1）熔管额定电流选择： （4-10）为熔管额定电流，为熔体额定电流。2）熔体定电流选择： （4-11）K为可靠系数;为回路最大工作电流,在这里其值很小，认为其值为0.5kA。（3）开断电流校验： （4-12）又：，。

41、所以满足条件。所以选择的熔断器型号为：RN2-20，其技术参数见表4-2。4.1.4厂用变进线柜选择其技术选择的参数为：，。表4-2所选熔断器技术参数熔断器型号额定电压额定电流（A）最大开断电流（kA）过电压倍数（额定电压倍数）额定开断容量（WVA）RN2-20200.5502.51000注：R-熔断器；N-户内；W-户外。42发电机及其中性点设备选择4.2.1消弧线圈选择（1）额定电压选择 （4-13）由于消弧线圈接在发电机中性点处，所以电压降一个等级，选择6kV。（2）容量和分接头选择： （4-14） （4-15）式中K为系数，过补偿时取值为1.35，K为与绝缘材料有关的系数，电机温度为15-20时，取值为0.0187；为发电机定子线圈的电容（F）。为发电机定子线圈的电容电流（A），其值为：为发电机视在功率（MVA）,其值为：则：发电机额定电压（kV），选取容量为87.5kVA选择型号为XDJI-87.5/6，其技术参数见表4-3。（3）中性点位移电压校验：式中为位移电压，其计算式为：式中，在这里取其值为10%。所以满足条件。表4-3所选消弧线圈技术参数型号系统电压（kV）容量（kVA）消弧线圈电压（kV）电流（A）XDJI-87.5/6687.53.6312.5-25注：X-消弧线圈；D-单相；J-油侵式。