发电厂及电力系统毕业设计220kV降压变电所电气部分初步设计.doc

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1、发电厂及电力系统毕业设计-220kV降压变电所电气部分初步设计 中 文 摘 要电是能量的一种表现形式电力已成为工农业生产不可缺少的动力并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面电能有许多优点首先它可简便地转变成另一种形式的能量例如工厂中的电动机就是将电能转换成机械能拖动各种机械又如我们常用的电灯是将电能转变为光能满足照明需要其次电能经过高压输电线路还可输送很长的距离供给远方用电另外许多生产部门用电进行控制容易实现自动化提高产品质量和经济效益因此可见电力工业在国民经济中占有十分重要的地位而且电力必须先行才能满足工农业发展的需要 我国的电力工业发展也很快自70年代初第一台300MW机组数投运至1988

2、年底投产600MW机组以来电力工业发展又上了一个新台阶在建的发电厂容量已达2700MW330500kV输变电系统正在逐步扩大到1991年底全国装机总容量已超过150000MW年发电量已达677494亿kwh电力系统是国民经济的重要能源部门而变电所的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目熟悉各种设计规程和设计原理设计过程中要针对变电所的规模和形式具体问题具体分析AbstractElectric energy is a form of expression the power of industrial and agricultural production has become an indis

3、pensable driving force and widely applied to all aspects of daily life and production departments Energy has many advantages First it can be easily converted into another form of energy For example factories in the motor is the electric energy into mechanical energy conversion drag machinery Also we

4、 used the Electric Company is the power to change solar energy to meet the lighting needs Second a high-voltage power transmission lines but also conveying a very long distance the distance of electricity supply In addition many production sectors of electricity to control easy to automate and impro

5、ve product quality and economic efficiency So that the power industry in the national economy as a very important position and power must be in order to meet the needs of industrial and agricultural development Chinas power industry development soon since the early 1970s the first 300 MW unit for a

6、few shipped to the end of 1988 the 600 MW unit has been put into operation electricity and industrial development on a new level Capacity building of power plants has reached 2700 MW 330 500kv power transmission system is being gradually expanded To the end of 1991 the total installed capacity of ov

7、er 150000 MW the generation capacity has reached 677494 billion kwh Power system is an important energy sector in the national economy and the electricity substation was designed in the building industry essential to a project Design familiar with the various protocols and design principles the desi

8、gn process to address the scale and form of substations concrete analysis of concrete problems This paper introduced the buck Commissioner of 220 kV electric substation of the preliminary design design tasks from the point of view is divided into seven steps That is 1 choice of the main transformer

9、substation of the models capacity and number of Taiwan 2 the design of the electrical substation main connection of the basic form 3 a short-circuit current calculation 4 a major electrical equipment choice 5 the high-voltage power distribution substation planning and design of the devices 6 the sub

10、station protection and automatic devices of the planning and design 7 Lightning Protection of the substation planning and design such as seven steps this paper with the electrical design on a point of order The design is in school during the last a very important part of a comprehensive practice tea

11、ching but also full use of our students have learned basic theories professional knowledge to practical problems to design or research integrated training is also our future Jobs and to lay the basic practice Through this design can be enhanced by the knowledge we use to explain the actual capacity

12、and ability to innovate in order to better meet the needs of their work The design elements associated with the reference to the preparation the limited level it is inevitable there will be errors of omission please refer to the teacher to give more criticism correction Keyword substations transform

13、ers the main electrical wiring and electrical equipment protection mine protection引 言发电厂及电力系统专业的毕业设计是培养学生综合运用大学三年所学理论知识独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节本设计是根据毕业设计的要求针对22060kV降压变电所毕业设计论文本次设计主要是一次变电所电气部分的设计并做出阐述和说明论文包括选择变电所的主变压器的容量台数和形式选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数并且通过计算详细的校验了各种不同设备的热稳定和动稳定并对其选择进行了详尽的说明同时经过变压器的选择和

14、变电所所带负荷情况确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图平面图和主接线图同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护本设计的所有图纸都是计算机绘制而成最后按照要求进行毕业设计成品打印论文包括毕业设计说明书和毕业设计计算书两部分并附有四张设计图纸电气主接线图一张 变电所断面图两张平面布置图一张可为以后的设计做些参考同时能够比较直观的反映本设计变电所的整体全貌设计书编写过程中曾遇到过各种各样的问题和困难指导老师给予了宝贵的意见

15、的精心指导在此表示深切的谢意由于本人水平有限设计书中难免会有错误和不足之处恳请老师批评指正第一部分 原始资料分析第一章 引 论11 电力系统的一般概念电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要的能源电力工业在国民经济中占有十分重要的地位电能是由发电厂供给因为考虑经济原因发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方而这些地方又常远离大中性城市和工厂企业这样需要远距离输送经过升降压变电所进行转接在进一步的将电能分配到用户和生产企业由于电力电能的重要特点是不能储存因此电力电能的生产输送分配和使用是同时进行的于是电力电能从生产到使用就构成一个整体而由电力电能的生产输送分配和使用的发电机变压器电力线路及各种用电

16、设备联系在一起组成的统一整体就称为电力系统com 对电力系统运行的基本要求a保证供电的可靠性电力系统的中断将使生产停顿生活混乱甚至危机人身和设备的安全运行造成十分严重的后果给国民经济带来严重的损失因此对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性根据用户本身的重要程度可将负荷分为三类第一类负荷将中断供电会造成人身事故设备损坏产品报废生产秩序长期不能恢复人民生活混乱政治影响大等的用户以及军工系统划属为第一类负荷是重要负荷第二类负荷将中断供电会造成大量减产人民生活会受到影响的用户划属为第二类负荷第三类负荷除一二类负荷以外的一般用户属于第三类负荷电力系统供电的可靠性首先是保证第一类负荷然后才保证第二类负荷最

17、后才是第三类负荷b保证良好的电能质量c提高系统运行的经济性d保证电力系统安全运行12 变电所的作用和工作原理及分类com 变电所的作用和工作原理变电所是电力系统的重要组成部分它是变换和调整电压变换和分配电能的场所往往担负着向用电设备直接供电的任务变电所一般由变压器配电装置包括高低压开关电压和电流互感器避雷器母线等设备及相应的各种构筑物控制和信号设备继电保护装置和测量仪表通讯及电源设备导线及电缆等组成有些变电所考虑母线的功率因数较低还装有电力电容器组静止补偿装置或调相机等设备上述设备中除控制与信号部分继电保护装置测量仪表控制电源和通讯等设备外其余部分称为一次设备由一次设备组成的网络系统称为一次系

18、统com 变电所的分类按电压的升降分类分为升压变电所和降压变电所两大类升压变电所多与发电厂建在一起又称为发电厂升压站它把发电机电压升高经高压输电线路把电能送到远处的负荷区或与其他的高压变电所联结成统一的电力网系统降压变电所按性质和规模将划分为区域变电所地方变电所终端变电所三种区域变电所一次变主要特点是电压等级高进出回路多变压器容量大在系统中地位比较重要其高压侧均在110kV以上低压侧也在35kV以上它由大电网供电通过降压后主要向地方变电所供电地方变电所二次变地方变电所多由区域变电所或发电厂供电主要向终端变电所供电它的高压侧一般为10110kV低压侧多为610kV区域变电所多是工矿企业变电所和农

19、村的乡镇变电所它的高压侧多为10-35KV低压侧为310kV和04022kV系统终端变电所主要由地方变电所或发电厂供电降压后直接向各种用电设备供电本次设计的变电所是高压侧为220kV低压侧为60kV的终端变电所第二章 概 论21 设计的基本要求说明本次设计的为文关220kV降压变电所电气部分初步设计电压等级为22060KV220KV侧有两回进线60kV侧有配出线路12回并出线走廊宽阔 本变电所位于某城市南郊附近的平原地带平均海拔400米交通方便地区年平均温度17最高温度40最低温度-16com 电力系统接线方式如 图2-1 所示系统中所有的发电机均为汽轮发电机送电线路均为架空线单位长度正序电抗

20、为04欧姆公里图2-1 电力系统接线方式com 60kV侧负荷表如下重要负荷占总负荷的65同时率系数08线损率为5序号负荷名称最大符合KW功率因素出线方式出现回路数附注近期远期1红旗机械厂900015000095架空2有重要负荷2农机厂500010000095架空2有重要负荷3电视机厂40008000095架空2有重要负荷4农电一号30007000095架空1有季节性重要负荷5农电二号30007000095架空1有季节性重要负荷6市区一号30006000095架空2有重要负荷7市区二号30006000095架空2有重要负荷8市区三号30006000095架空1类负荷食品厂30005000095

21、架空1类负荷com 其它条件a线损率取5comcom无功负荷率取08d要求变电所的平均功率因数补偿到09以上22 设计的主要内容及要求从负荷表中可看出重要负荷所占的比例较大所以对可靠性要求高对本次设计的变电所尽量考虑设备少投资适当占地面积小高压电器设备维护量小运行方式灵活满足远景规划com 设计的主要内容a分析设计任务书中给定的基本条件b选择本变电所的主变压器确定变压器的型式台数容量变压比c选择本变电所的电气主接线d短路电流计算e选择电气设备母线高压断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器和补偿电容器f配电装置设计g继电保护及自动装置规划设计h过电压保护设计com 设计的主要要求要求写出不少于

22、15000字的设计说明书一份设计计算书一份并绘制出下列图纸a变电所电气主接线图一张b屋外配电装置平面一张c屋外配电装置断面图一张画两个断面第二部分 说明书第一章 主变压器的选择在各级电压等级的变电所中变压器是主要电气设备之一担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重近期以节约为主因此在确保安全可靠供电的基础上确定变压器的经济容量提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义11 主变容量选择的有关规定及原则A主变容量和台数的选择应根据电力系统设计技术规程SDJ16185有关规定和审批的电力规划设计决定

23、进行B主变台数的确定为保证供电的可靠性变电所一般应装设两台主变压器 但一般不超过两台当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时可装设一台主变对大型枢纽变电所根据工程的具体情况应安装2-4台主变当变电所装设两台及以上主变时每台容量的选择按照其中任一台停运时其余容量至少能保证所供一及负荷或为变电所全部负荷的60-75通常一次变电所采用75二次变电所采用60C变压器形式的选择 1 变压器一般采用三相变压器若因制造和运输条件限制在220KV的变电所中可采用单相变压器组当装设一组单相变压器时应考虑装设备用相当主变超过一组且各组容量满足全所负荷的75时可不装设备用相 2 系统有调压要求时应采用

24、有载调压变压器对新建的变电所从网络经济运行的观点考虑应注意选用有载调压变压器其所附加的工程造价通常在短期内可回收 3 两个中性点直接接地系统连接的变压器除降压负荷较大或与高中压间潮流不定情况外一般采用自耦变压器但仍需做技术经济比较 4 具有三种电压的变电所例如220kV110kV35kV一般采用三绕组变压器D主变容量的确定 1 为了正确的选择主变容量要绘制变电所的年及日负荷曲线并以曲线得出的变电所的年日最高负荷和平均负荷 2 主变容量的确定凡装有两台组及以上主变压器的变电所其中一台组事故停运后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70在计及过负荷能力后的允许时间内应保证用户的一级和二级负荷即满

25、足SN07PZ PZ为综合最大负荷 3 应根据电力系统510年的发展规划进行选择E变压器的冷却方式主变压器一般采用的冷却方式有自然风冷强迫油循环风冷强迫油循环水冷强迫导向油循环冷却小容量变压器一般采用自然风冷却大容量变压器一般采用强迫油循环风冷F主变压器绕组的连接方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致否则不能并列运行电力系统采用的绕组连接方式只有Y和高中低三侧绕组组合要根据工程具体情况确定12 本设计主变压器的选择根据以上主变选择的一般原则选择本变电所的主变压器本变电所为地方一次变电所可以选择两台主变因本地区交通方便所以选择三相变压器因为新建变电所而且低压负荷较大所以选择有载调压变压器

26、容量的确定P1 2000010000200005000 55000kwP2 200005000 25000kwP1 P1Kp105 490875kwP2 P2Kp105 223125kwS1 P1cos1 490875095 516711KVAS1 P2cos2 2125009 247917KVAS S1S2 07 76462807 535239KVA总安装容量为535239kVA根据以上计算可选择两台型号为SFPZ4-63000220的有载调压变压器其参数如表1-1表1-1 所选SFPZ463000220变压器的主要参数型 号额 定容 量额 定 电 压 kV 连 接 组 别损耗阻 抗电 压空

27、 载电 流冷 却方 式 kW SFPZ4-63000220 kVA 高 压Ynd11空载P0 7813409强迫油循环风冷63000低 压 负载Pk 29066第二章 电气主接线选择21 概 述电气主接线是多种主要电气设备如发电机变压器开关互感器线路电容器电抗器母线避雷器等按一定顺序要求连接而成的是分配和传送电能的总电路将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图称为电气主接线图变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分主接线的确定对变电所的安全稳定灵活经济运行以及对电气设备选择配电装置布置继电保护拟定等都有着密切的关系由于发电变电输配电和用电是同时完成的所以主接线设计的

28、好坏不仅影响电力系统和变电所本身同时也影响到工农业生产和人民生活因此主接线设计是一个综合性问题22 主接线的设计原则及基本要求com 主接线的设计原则根据220-500kV变电所设计技术规程SDJ288规定变电所电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位电压等级回路数所选设备特点负荷性质等因素确定满足运行可靠性简单灵活操作方便节约投资等要求变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素变电所是枢纽变电所地区变电所终端变电所企业变电所还是分支变电所由于他们在电力系统中的地位和作用不同对主接线的可靠性灵活性经济性的技术要求也不同2考虑近期和远期的发展规模变电所主

29、接线设计应根据5-10年电力系统发展规划进行应根据负荷的大小和分布负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布并分析各种可能的运行方式来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数3考虑负荷的重要性分布和出线回数多少对主界线的影响对一级负荷必须布两个独立的电源供电且当一个电源失去后应保证全部一级负荷不间断供电对二级负荷一般有两个电源供电且当一个电源失去后能保证大部分二级负荷供电三级负荷一般只需一个电源供电考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数对变电所主接线的选择将产生直接的影响通常对大型变电所基于传输容量大对供电可靠性要求高因此其对主接线的可靠性灵活性的要求也高而容量小的变电所其传输容量小对

30、住接线的可靠性灵活性要求低考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发送变的备用容量是为了保证可靠的供电适应负荷突增设备检修故障停运情况下的应急要求电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同例如当断路器或母线检修时是否允许线路变压器停运当线路故障时允许切除线路变压器的数量等都直接影响主接线的形式com 主接线设计的基本要求com1 可靠性1 研究主接线可靠性应注意的问题a 应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析b 主接线的可靠性包括一次部分和二次部分在运行中的可靠性的综合c 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度采用可靠性能高的电气设备可以简化接线2 可靠性的具体要求a 断

31、路器检修时不影响对系统的供电b 断路器或母线故障及母线检修时尽量减少可停运回路数和停用时间并且保证一级负荷及全部或大部分二级负荷供电c 尽量避免全部停运的可能性com2 灵活性满足运行检修要求和扩建要求com3 经济性主要是指投资省占地面积小能量损失小23 电气主接线的选择com 主接线的预定方案本变电所电压等级为220kV60kV220kV侧进线为2回60kV侧出线为12回根据主接线设计必须满足供电可靠性保证电能质量满足灵活性和方便性保证经济性的原则初步拟定两种主接线方案com 对220kV千伏侧接线方式的论证220kV侧拟采用双母线接线和单母线分段带旁路母线接线双母线接线接线简图见图2-1

32、单母线分段带旁路母线接线简图见图2-2两种接线的比较如下图2-1 双母线接线图2-2 单母线分段带旁路母线接线a双母线接线单断路器的双母线接线中每个回路均通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上电源和出线可均匀地分布在两组母线上普遍适用于6220kV电压等级的配电装置中此接线有以下几个优点1可以轮流检修母线而不影响供电只需将要检修的那组母线上所连接的电源和线路通过两组母线隔离开关的倒闸操作全部切换到另一组母线上2检修任一母线的隔离开关时只停该回路当某一回路的一组母线隔离开关发生故障时只要将该隔离开关所在的回路和所连接的母线停电就可以对该隔离开关进行检修不影响其它回路3一组母线故障后能迅速恢

33、复该母线所连接回路的供电即被切除回路可迅速恢复送电4运行高度灵活电源和线路可以任意分配在某一组母线上能够灵活地适应系统中各种运行方式和潮流变化的要求5扩建方便双母线接线方式可以沿着预备的扩建端向左右扩建而不影响两组母线的电源和负荷均匀分配也不会引起原有回路的停电6便于实验在个别回路需单独进行实验时可将该回路单独接至一组母线上单断路器的双母线接线也有自己的缺点1任一台断路器拒动将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电2一组母线检修时全部电源及线路都集中在另一组母线上若该母线再故障将造成全停事故3母联断路器故障将造成配电装置全停4当母线故障或检修时隔离开关作为切换电器容易发生误操作5在检修任一进出

34、线回路的断路器时将使该回路停电b单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线的优点为接线简单清晰操作方便采用设备少便于扩建和采用成套配电装置用断路器把母线分段后对重要负责用户可以从不同的母线段引出两个回路有两个电源具有供电可靠性检修任一回路断路器时不中断对用户的供电单母线分段带旁路母线的缺点为接线不够灵活当母线与母线刀闸故障或检修时将造成一段母线停电配电装置复杂运行操作复杂分段断路器用作旁路开关时两段母线并列运行但当其一段母线故障时整套配电装置停止工作在拉开分段刀闸时恢复无故障母线工作断路器与刀闸间的闭锁复杂根据电力工程设计手册的要求主接线应满足可靠性灵活性并在此基础上考虑做到经济合理1可靠性

35、本变电所用户较多负荷容量较大 要求供电可靠性较高当采用可靠性高的六氟化硫断路器时选择双母线接线就可以满足可靠性的要求2灵活性采用双母线接线各个电源和回路的负荷可以任意分配到某一组母线上可以灵活地适应系统中各种接线方式和潮流变化的需要3经济性单母线分段带旁路接线比双母线接线少用了断路器以及隔离开关投资相对减少配电装置的占地面积也大大减少但可靠性有所降低根据220-500kV变电所设计技术规程SDJ288规定 220kV配电装置出线回数在四回及以上时宜采用双母线或其他接线本变电所220kV配电装置进线回数为2回主要从可靠性和灵活性考虑可以采用双母线接线方式综合以上分析本变电所220kV侧选用双母线

36、接线方式com 60kV侧接线方式的选择与论证60kV侧采用双母线接线和双母线带旁路接线双母线接线接线简图见图2-3双母线带旁路母线接线简图见图2-4两种接线的比较如下图2-3 双母线接线图2-4 双母线带旁路接线a双母线接线双母线接线的特点在220kV侧接线方式选择论证中已详细说明此处不再缀述b双母线带旁路接线除了具有双母线接线的优点外双母线带旁路接线方式还具有许多其它的优点当进出线检修时可由专用旁路断路器代替通过旁路母线供电但当设置了专用旁路断路器后设备的投资和配电装置的占地面积都有所增加根据220-500kV变电所设计技术规程SDJ288规定3560kV配电装置当出线回数为47回时宜采用

37、单母线接线当出线回数为8回及以上时宜采用双母线接线本变电所60出线为14回且均为重要负荷应主要侧重于可靠性和灵活性综合以上分析本变电所60kV侧选用双母线带旁路接线方式第三章 短路电流计算31 短路电流计算的目的123456732 电力系统短路电流计算条件com 基本假定短路电流实用计算中可采用下列假设和原则123455负荷接在高压母线上5负荷接在系统侧6789101112com 一般规定1验算导体和电器动热稳定以及电器开断电流所用的短路电流应按本工程的设计规划容量计算并考虑电力系统远景发展规划确定短路电流时应按可能发生最大短路电流的正常接线方式而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式2选

38、择导体和电器用的短路电流在电气连接的网络中应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响3选择导体和电器时对不带电抗器回路的短路点应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点对带电抗器的610kV出线与厂用分支线回路除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后4导体和电器动热稳定以及电器的开断电流一般按两相短路计算若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统中的单项或两相接地短路较三相短路严重时应按最严重的情况计算com 电路元件参数的计算高压短路电流的计算一般只计及各元件的电抗采用标幺值标幺值为各电路元件有

39、名值与基准值之比标么值法取基准容量基准电压计算用公式发电机电抗线路电抗变压器电抗短路电流周期分量有效值短路电流冲击值标么值转为有名值com 网络变换如下图1Y变换X1 X13X12X13X12X23X2 X12X23X12X13X23X3 X13X23X13X12X232Y变换X12 X1X2X1X2X3X13 X1X3X1X3X2X23 X2X3X2X3X1com 等值电源的计算1按个别变化变换计算当网络中有几个电源时可将条件相类似的发电机按下述条件连接成一组分别求出至短路点的转移电抗1同形式且至短路点的电气距离大致相等的发电机2至短路点的电气距离较远的同一类型和不同类型的发电机3直接连接短

40、路上的发电机2按同一变化计算当仅计算任一时间t的短路电流周期分量各电源的发电机形式参数相同且距短路点的电气距离大致相等时可将各电源合并为一个总的计算电抗com 三相短路电流周期分量计算1无限大电源供给的短路电流当供电电源为无穷大或者计算电抗 345时不考虑短路电流周期分量的衰减2有限电源供给的短路电流先将电源对短路点的等值电抗归算到以电源容量为基准的计算电抗然后按值查相应的发电机运算曲线或查发电机的运算曲线数字表即可得到短路电流周期分量的标幺值com 冲击电流的计算三相短路发生后的半个周期t 001s短路电流的瞬时值达最大称为冲击电流其值近似计算为 com 不同电流代表的意义计算各种短路电流值

41、的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和检验电气设备整定继电保护装置等通常需要计算下列各种短路电流值-次暂态短路电流即三相短路电流周期分量第一周期的有效值用来作继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流量 -三相短路电流第一周期全电流有效值用来校验电器和母线的动稳定以及断路器的额定断流量 -三相短路冲击电流即三相短路电流第一周期全电电流幅值用来校验电气设备和母线的动稳定-三相短路电流稳态有效值用来校验电器和载流部分的热稳定33 设计中应注意的问题1因为一般供电系统中已采取措施使单相短路电流值不超过三相短路电流而当短路点离电源较远时也就是当06时两相短路电流值通常小于三相短路电流值因而在短路电流计

42、算中应以三相短路电流计算作为基础2在本次设计的变电所中分别有四个电源点向变电所提供电源三个为汽轮式发电机一个为系统这三个汽轮式发电的电源点属于同类型的发电机特性可以直接把这三个电源点合并成一个在通过查运算曲线求出各个在短路点的短路电流第四章 高压电气设备的选择电器设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一正确的选择电器是使电器主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件在运行电器选择时在安全可靠的前提下应根据工程情况在保证安全可靠的前提下积极而稳妥地采用新技术并注意节省投资选择合适的电器尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样具体的选择方法也不完全相同但对它们的基本要求却是一致的电器要能可

43、靠地工作必须按正常工作条件进行选择并按短路状态来校验热稳定和动稳定41 电气设备选择的一般要求总的原则按照正常工作条件进行选择按照短路条件进行校验一般原则1应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展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应与整个工程的建设标准应该协调一致5同类设备应尽量较少品种6选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式鉴定合格技术条件选择的高压电气设备应能在长期工作的条件下和发生过电压过电流的情况下保持正常运行com 电压选用的电气设备允许最高工作电压U不得低于该回路的最高运行电压Ug即UUgcom 电流选用的电气设备额定电流Ie不得低于所在回路在各

44、种可能运行方式下的持续工作电流Ig 即IeIg由于变压器短时过载能力很大双回路出线的工作电流变化也较大故其计算工作电流应根据实际需要确定高压电气设备没有明确的过载能力所以在选择其额定电流时应满足各种可能运行方式下回路持续电流的要求com 机械荷载所选电气设备端子的允许荷载应大于电气设备引线在正常运行和短路时的最大作用力校验的一般原则电压在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验用熔断器保护的电气设备可不验算热稳定在工作电压和过电压的作用下电气设备内外绝缘应保证必要的可靠性com 环境条件变电所在选择设备时还应考虑设备安装地点的环境尤须注意小环境条件当气温风速温度污秽等级海拔高度地震强度

45、和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时应采取措施本次设计的变电所的年平均气温为16度在其它条件上无特殊要求com 环境保护选用电器尚应注意电器对周围环境的影响根据周围环境的控制标准要对制造部门提出必要的技术要求磁干扰噪音42 电气设备的选择电力系统中的各种电气设备由于用途和工作条件各异它们具体选择方法也就不尽相同但基本要求是相同的电气设备要能可靠地工作必须按正常条件进行选择按短路条件校验其动热稳定性1按正常工作条件选择额定电压 UeUew额定电流 IeIg按短路条件校验1短路热稳定校验短路电流热稳定校验是要求所选的导体和电器当短路电流通过时所能达到的最高温度不应超过导体和电器的短时发热最高

46、允许温度即QuQrI2tdzIr2tr2短路动稳定校验动稳定是指导体和电器承受短路电流机械应力的能力满足动稳定的条件为IshIes3短路电流的计算条件为使所选择导体具有足够的可靠性经济性和合理性并在一定时期内适应系统发展的需要对导体和电器进行校验的短路电流应满足下列条件计算时按本工程设计规划的容量计算并考虑电力系统远景发展规划所用接线方式应按可能发生最大短路电流的正常接线方式而不应仅按切换过程中可能并列运行的接线方式机组容量较大短路的种类可按三相短路考虑短路计算点应选择在正常接线方式下通过导体和电器的短路电流为最大的地点短路计算时间校验电器的热稳定和开断能力时还必须合理地确定短路计算时间验算热稳定的计算时间为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间之和既 式中断路器全开断时间后备保护动作时间断路器固有分闸时间断路器燃弧时间对少油断路器为004-006s对和压缩空气断路器为002-004s43 母线的选择com 母线材料的选择屋外配电装置中的母线