1、电力工程系毕业设计（论文）- 0 -目 录前言 1摘要及关键词 2第 1 章 主接线的设计 311 发电机台数和参数的确定 312 变压器台数和参数的确定 313 厂用电的设计的确定 414 220kV 主接线的设计 6第 2 章 短路电流计算点的确定和短路计算结果 921 短路电流计算点的确定 922 短路电流计算 9电力工程系毕业设计（论文）- 1 -23 短路电流计算结果 16第 3 章 主要电气设备的配置和选择 1631 主要电气设备的配置 1632 主要电气设备的选择 17第 4 章 所选电气设备的校验 2141 断路器的校验 2242 隔离开关的校验 2343 电流互感器的校验 2
2、344 母线的校验 25第 5 章继电保护的配置和考虑 2551 概电力工程系毕业设计（论文）- 2 -述 2552 发电机保护配置 2753 变压器的保护配置 29结论 30谢辞 31参考文献 32附录一 所选设备一览表 33附录二 电气主接线 35前言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源使社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人
3、类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力使电力工程系毕业设计（论文）- 3 -能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，使一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展和要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的
4、责任。222KV 变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变电压器的选择 3、短路计算 4、导体和电气设备的选择 5、所用电设计摘要：本文首先根据任务书上所给系统与线路及的参数，分析负荷发展趋势。然后通过对拟建发电厂的概括以及出线来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 220kV 以及厂用电的主接线，然后又确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了
5、2300MW 发电厂电气一次部分的设计。电力工程系毕业设计（论文）- 4 -关键词：发电厂 变压器 主接线第 1 章 主接线的设计电气主接线是由各种电气设备如：发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定的要求和顺序连接起来，完成电能的输送和分配的电路。主接线的好坏不仅影响到发电、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业的生产和人民的正常生活。因此，发电厂、变电站的主接线必须满足以下基本要求：1、 保证对必要用户的供电可靠性；2、 接线应力求简单、清晰、操作简便； 电力工程系毕业设计（论文）- 5 -3、 运行灵活，设备投、停方便，检修、隔离、维护方便；4、 投资少、运
6、行费用低；5、 又扩建的可能性。11 发电机台数和参数的确定发电机的台数确定为 2 台，选择型号为：QFSN-300-2，具体参数见下表：型号 额定电压额定电流功率因数定子接线负序电抗（% ）零序电抗（% ）同步电抗（% ）次暂态电抗（% ）QFSN-300-2 18kV 11320A 0.85 2-y 23.36 9.36 236.35 19.15表 1-112 变压器台数和参数的确定121 主变压器台数和参数的确定发电厂主变压器的容量和台数的确定：发电机与主变压器为单元接线时，主变压器的容量可按照下列条件的较大者选择：（1） 按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有 10%的余度。（
7、2） 按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。本次电厂的设计采用的是发电机-变压器单元接线，所以容量的确定，根据第一条选择： kVAPSGN 35716.*85.0%)1(3.1*cos%)81( 高压侧电压：242kV 低压侧： 18kV主变压器台数和参数选择结果：台数确定为 2 台，型号为：SFP7-360000/220 具体参数见下表：型号 额定容量（kVA）额定高压（kV）额定低压（ kV）连接组别 阻抗电压(%)SFP7-360000/220 360000 242 22.5%18 YN,d11 14.3表 1-213 厂用电的设计的确定131 厂用电压等级的确定经技术经济比较
8、，我国有关技术规定中指定厂用电压的确定原则如下：发电厂可采用 3kV、6kV、10kV 作为厂用电电压。发电机容量为 100300MW 的机组宜采用 6kV。电力工程系毕业设计（论文）- 6 -所以本次发电厂设计的厂用电电压等级为：6kV132 厂用电源及其引接方式（1）厂用工作电源及其引接方式发电机额定功率为 200MW 及以上时，一般采用单元接线，这时厂用电源一般从发电机组出口或变压器低压侧引接，如下图所示：由于发电机容量为 200MW 及以上的发电机组引出线及厂用分支采用封闭母线，封闭母线发生相间短路故障的机会很少，因此厂用分支不可装设断路器，但应有可靠的可拆连接点以便满足检修调试的要求
9、。图 1-1 厂用电源引接方式（2）启动备用/电源的取得当工作电源故障时，应由备用电源继续向厂用电负荷供电。启动电源完全消失时，保证机组重新启动的厂用电源。一般容量在 200MW 及以上机组需要设置启动电源。高压厂用备用变压器的引接线应遵循以下原则：1） 当设有发电机电压母线时，可由于工作电源不同的分段上引出。2） 当无发电机电压母线时，由与电力系统连接可靠的最低一级电压母线上引出，或由联络变压器的第三（低压）绕组引出，并应保证在发电厂全厂停电的情况下，能从电力系统取得足够的电源。3） 有两个及以上的备用电源时应由两个相对独立的电源引出。4） 在技术经济条件许可的情况下，可由外部电网接一条专用
10、线路供电。电力工程系毕业设计（论文）- 7 -本厂设计方案为133 厂用变压器容量参数的选择和确定1）厂用工作变的选择厂用工作变的台数确定为 2 台，选分裂绕组变压器，高压侧电压：18kV 低压侧电压：6.3kV容量的确定： kVAPSGN2835.0%*3cos8选择结果：型号 SFF7-40000/18 具体参数见下表：表 1-3型号 容量（kVA）高压（ kV）低压（ kV）全穿越电抗（%）半穿越电抗（%）连接组别SFF7-40000/18 40000/22000018 22.5%6.3-6.3 8.01 15.06 D， d0，d0表 1-32）厂用起备变的选择厂用起备变的台数确定为
11、1 台，选分裂绕组变压器；高压侧电压：220kV 低压侧电压：6.3kV容量的确定： kVAPSGN 28355.0%*3cos*8选择结果：型号 SFPFZ-40000/220 具体参数见下表：型号 容量（ kVA）高压（kV）低压（kV）全穿越电抗（% ）半穿越电抗（%）连接组别SFPFZ-40000/220 40000/220000220 81.25%6.3-6.3 0 25 YN，d11，d11表 1-414 220kV 主接线的设计141 方案一：采用双母线接线 如图 1-2电力工程系毕业设计（论文）- 8 -双 母 线图 1-2 220kV 双母线接线双母线的两组母线同时工作，并通
12、过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配再亮组母线上。由于母线继电保护的要求，一般某一回路固定于某一母线连接，以固定连接的方式运行。（1）优点1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任意回路的的母线隔离开关只停该回路。2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回线路布置时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导
13、致出现交叉跨越。4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。（2）缺点1）增加一组母线和使每回路就要增加一组母线隔离开关。2）当母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。（5）适用范围：电力工程系毕业设计（论文）- 9 -当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统的运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：1）610KV 配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2）3563K
14、V 配电装置，当出线回路数超过 8 回时；或连接的电源较多、负荷较大时。3)110220KV 配电装置出线回路数为 5 回及以上时；或当 110220KV 配电装置，在系统中居中重要地位。出线回路数为 4 会及以上时。142 方案二：采用双母线带旁路接线 如图 1-3 双 母 线 带 旁 路 母 线图 1-3 双母线带旁路接线双母线带旁路母线接线的特点：双母线接线与单母线相比提高了供电的可靠性，但是在检修出线断路器时，该回出线将会停电，若加装旁路断路器则可避免检修断路器时造成短时停电。1） 接线特点在出线隔离开关外侧，加装一条旁路母线，每一回出线通过一傍路隔离开关与旁母相连；在每段汇流母线与旁
15、母之间加装一台断路器，组成专设旁路断路器的接线。带有专用旁路断路器的接线，多装了断路器增加了投资，当供电有特殊要求或出线回数过多时，整个出现断路器的检修时间较长时采用。2） 优、缺点分析采用专设旁路断路器接线，避免了检修断路器时造成的短时停电。这种接线的运行操作方便，不影响双母的正常运行，但是多加了一台断路器增加了投资和配电装置的占地面积。电力工程系毕业设计（论文）- 10 -且旁路断路器的继电保护为适应各回出线的要求，其整定较为复杂。143 两种方案的比较和选择方案一：采用双母线接线 方案二：采用双母线带旁路接线优点：1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使
16、供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任意回路的的母线隔离开关只停该回路。2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回线路布置时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出现交叉跨越优点：采用双母线带旁路接线具有上述，双母线的优点，但是采用专设旁路断路器接线，避免了检修断路器时造成的短时停电。这种接线的运行操作方便，不影响双母的正常运行。缺点：1）增加一组母线和使每回路就要增加一组
17、母线隔离开关。2）当母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。缺点：但是多加了一台断路器增加了投资和配电装置的占地面积。且旁路断路器的继电保护为适应各回出线的要求，其整定较为复杂。表 1-5经过综合考虑分析，比较侧重于对供电的可靠性，至于造价作为了辅助的考虑因素，所以选择了双母线带旁路接线，这样避免了检修断路器时造成的短时停电，提高了供电的可靠性。电力工程系毕业设计（论文）- 11 -第 2 章 短路电流计算点的确定和短路计算结果21 短路电流计算点的确定短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路
18、电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电， ，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。短路电流的计算目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。最终确定的短路计算点有三个：220kV 母线（k1） ；发电机机端 18kV（k2） ；厂用电母线 6kV（k3）.22 短路电流计算系统图： G1SK3等效电路图：电力工程系毕业设计（论文）- 12 -X1973sG12TK3X4579608054.30*18.5.9*10%21 NBdPSxx 4.603.443 ku.5x查所选厂用分裂变
19、压器的参数可知：全穿越电抗=8.01%半穿越电抗=15.06%厂用分裂变压器的等效阻抗电路图：1：表示侧2，3：表示低压 6kV 侧 19xx%06.51.8.097x 解得： 096.96.14.%1.479x基准容量 MVASB avBUkmx2.0024.41*096.*06.7 NSx 19 35.014.14. xB电力工程系毕业设计（论文）- 13 -短路点 k1 的计算（220kV 母线）等效电路图： K1X315X4T25s31GK345如图一： 03.5x 04.4x 054.21x如图二： 2. 7.如图三： .5x 731x对于无穷大系统： 8.imk标幺值：3.0.5x
20、IP有名值：kAUSIavBSN 251.07.1*23*IPSP 368.3.5.0 kKIimim 51280*21368)1(212 kAiPi *7.*对于发电机： 5imk标幺值：查32.085.0*16047.*31 BNjsSx发电机的运算曲线：t=0s ：I=3.12t=1s ：I=2.23电力工程系毕业设计（论文）- 14 -t=2s ：I=2.4 kASINN 72.1230*85.3620*85.3 有名值：t=0s ：I=3.121.772=5.53kAt=1s ：I=2.231.772=3.95 kAt=2s ：I=2.41.772=4.253 kA kAKIimst
21、im 645.8.0*2153.)1(21 220 isti 8*对于短路点 k1：t=0s ：I=8.368+5.53=13.897kAt=1s ：I=8.368+3.95=12.32 kAt=2s ：I=8.368+4.253=12.621kA kAIim 76.3546.1297.1i 285863短路点 k2 的计算（发电机机端 18kV）等效电路图： Xabc1X421G3KTs1Kabc图一： 03.5x 04.4x 054.21x图二： 9.2442x图三： 0824.094.*304.3.*423535 xxac电力工程系毕业设计（论文）- 15 -258.03.094*094
22、*5342423 xxbc对于系统： 8.1imk标幺值：136.20824.1acPxI有名值：kAUSIavBSN 08.7.1*3*IPSP 932.36208. kKIimim 786.5.0*19.)1(212 kAiPi *3.*对于发电机 G1： imk标幺值： 195.085.0*13054.*1 BGjsSx查发电机的运算曲线：t=0s ：I=5.58t=1s ：I=2.82t=2s ：I=2.62 kASIGN 321.18*5.0318*5.03 有名值：t=0s ：I=5.5811.321=63.17kAt=1s ：I=2.8211.321=31.925 kAt=2s
23、：I=2.6211.321=29.661 kA kAKIimstim 25.109.*217.63)1(21 220 isti 7369*对于发电机 G2： 8.imk标幺值： 91.085.0*1325.0* BGbcjsSx查发电机的运算曲线：t=0s ：I=1.18t=1s ：I=1.19电力工程系毕业设计（论文）- 16 -t=2s ：I=1.29 kASIGN 321.18*5.0318*5.03 有名值：t=0s ：I=1.1811.321=13.359kAt=1s ：I=1.1911.321=13.472 kAt=2s ：I=1.2911.321=14.604 kA kAKIim
24、stim 158.208.*21359.1)(2120 kisti 348*对于短路点 k2：t=0s ：I=63.17+13.35+38.932=115.452kAt=1s ：I=13.427+31.925+38.932=84.329 kAt=2s ：I=14.604+29.661+38.932=83.197kA kAIim 194.815.20786.52.10i 0239934短路点 k3 的计算（厂用电母线 6kV）等效电路图： X86134TG25sKKx5T1368CBX1CAx68K3XA68BC1DE(,2)(S)(S)G2()(G1,2)AEXD)K3K3图一： 03.5x
25、04.4x 054.21x35.08x24.6电力工程系毕业设计（论文）- 17 -图二： 03.5x 054.1x 04.3x375.28668 92442xx图三： 0824.094.*304.3.0*423535 xAC 5.3.9.4.53423xxB0.50.137.068x图四： 37.68x 24.AC05.5.028.*11 xBCB图五： 15.045.37*8237.4.16868 BCAACDxx 628.0.05*68168 ABE对于无穷大系统： .imk标幺值：348.0867.211ADPxI有名值：kAUSIavBSN 165.972.1*.3*IPSP 8.3
26、65948.0 kKIimim 15.4.01.)(21 22 AiPi 7*3*对于发电机： 近似看做无穷大系统：85.imk电力工程系毕业设计（论文）- 18 -标幺值： 43.85.0*16628.0* BNDEjsSx kAIN 91.43.65.*3285.032.04.11jsxI有名值： kAI 593.1469.*2.0 kAKimstim 81.25.0*21.)(12 Iisti 7438*0对于短路点 k3： I=3.189+14.593=17.782 kAkAIim 63.2781.2815.4i 9143723 短路电流计算结果：见下表短路电流周期分量的有效值（kA）
27、电压等级 短路点t=0s t=1s t=2s短路全电路最大有效值（kA） 短路冲击电流（kA）220kV220kV母线（k1）13.898 12.32 12.621 22.28 35.7618kV发电机端18kV（k2）115.452 84.329 83.197 181.194 302.8026kV厂用母线6kV（k3）17.782 17.782 17.782 30.935 46.291表 2-1电力工程系毕业设计（论文）- 19 -第 3 章 主要电气设备的配置和选择31 主要电气设备的配置一、隔离开关的配置（1）断路器两侧安装。（2）中性点直接接地变压器。二、接地刀闸（1）母线接地刀闸宜装
28、设在母线电压互感器的隔离开关上，和母联隔离开关上。（2）63kV 及以上配电装置，断路器两侧隔开，加装地刀，双母线接线两母线隔离开关的断路器可共用一组接地刀闸。（4）旁路母线一般装一组地刀，设在旁路隔离开关的旁母侧。（5）63kV 以上主变进线侧隔开，主变侧装一组地刀。三、电压互感器。（1）6220kV 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。（2）旁路母线上是否需要装设，应视各回出线外侧装设情况和需求。（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。（4）发电机出口处一般装设两组电压互感器。四、电流互感器（1）凡装有断路器的回路均应装。（2）发电机和变压器中性点
29、，发电机和变压器的出口。（3）对直接接地系统，一般接三相配置，对非直接接地系统，依要求三相或两相。（4）线路变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时可装设三组。五、避雷器（1）配电装置每组母线上，但进出线都装除外。（2）旁路依情况装设。（3）220kV 及以下变压器装设（依情况） 。（4）变压器中性点。（5）单元接线发电机出线装设一组。电力工程系毕业设计（论文）- 20 -（6）110kV220kV 线路侧一般不装。32 主要电气设备的选择由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此
30、，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：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.应满足安装地点和当地环境条件校核。3.应力求技术先进和经济合理。4.同类设备应尽量减少品种。5.与整个工程的建设标准协调一致。6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1.电压 选用的电器允许最高工作电压 不得低于该回路的最高运行电压 ,即maxUNUNmax2.电流选用的电器额定电流 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的
31、持续工作电流 ， 即NI axfINImaxf321 断路器的选择220kV 断路器：短路全电路最大有效值（kA）：35.76 kAIf 972.03*85.201max电压等级 型号 额定电压 额定电流 额定开断电流（kA）极限过电流峰值（kA）热稳定电流（kA）220kV LW12-220 220kV 1000A 40 100 46(4s)电力工程系毕业设计（论文）- 21 -表 3-16kV 开关柜：短路全电路最大有效值（kA）：67.346 kAIf 924.13*.605maxKYN3-10/13 型金属铠装移开式高压开关柜 技术参数：见下表名称 参数 名称 参数额定电压（ kV）
32、6 热稳定电流（kA） 31.5（4s）最高工作电压（kV） 7.2 额定电流（A） 2000额定开断电流峰值（kA）80 母线系统 单母线额定动稳定电流（kA） 80 操动机构 电磁型/弹簧表 3-2一次接线方案： KYN-0/ZCT8322 隔离开关的选择220kV：kAIf 972.03*85.201max6kV：If 46ax隔离开关参数：电压等级 型号 额定电压 额定电流 动稳定电流（kA）热稳定电流（kA）220kV GW4-220D/200 220kV 1000A 104 46(4s)6kV GN2-10/2000 10kV 2000A 85 51(5s)电力工程系毕业设计（论文
33、）- 22 -表 3-3323 电压互感器的选择按电压等级选择：额定电压（kV）位置 型号 一次 二次 辅助线圈 准确级220kV 母线出线 YDR-220 3/203/1.0.1 0.5220kV 母线 JCC5-220 0.1 0.5发电机出口 JSJW-15 0.1 0.1 0.56kV 母线 JSJB-6 6 0.1 0.1 0.56kV JDZJ-6 3/3/1.00.1 0.5表 3-4324 电流互感器的选择：18kV 发电机出口：kAIf 87.13*5.018max220kV：If 92*23ax6 kV ：kAIf 5.18.0651max选择结果：电压等级（ kV）型号
34、额定电流比/A准确度 二次负荷/热稳定倍数（1s）动稳定倍数18 LMZ1-20 12000/5 0.5220 LR1-220 1200/5 0.5 1.2 60 606 LAJ-10 2000/5 0.5 2.4 50 90表 3-5325 母线的选择6kV 母线单根母线的最大持续工作电流：kAIf 058.1392.max220kV 母线单根母线的最大持续工作电流：If 94.*.2ax6kV 母线选择结果：铝绞线型号：LJ-625 载流量：1.14kA220kV 母线选择结果：铝锰合金 型号： 载流量： 702.35kA 802.35kA901电力工程系毕业设计（论文）- 23 -发电机
35、机端封闭母线：18kV 发电机出口：kAIf 87.13*5.018max18kV 厂用分支母线：If 95.0.ax封闭母线技术数据及外型尺寸：外型尺寸（ mm） 参阅图号母线类别 绝缘水平（ kV）额定电流（ A） S H主母线 24 12000 950 1300 730厂用分支母线24 3000 600 850 5113-1-1表 3-6326 避雷器、熔断器的选择按电压等级选择，选择结果如下：避雷器：位置 型号 额定电压有效值 系统电压220kV 母线 Y10W1-228/565 228kV 220kV6kV 母线 Y5W-7.6/25 7.6kV 6kV18kV 发电机机端 BFYZ
36、-41-300 41kV 20kV主变压器中性点 Y1W-146/320 146kV 220kV表 3-7电力工程系毕业设计（论文）- 24 -熔断器：位置 型号 额定电流 额定电压6kV 电压互感器 RN-1-6/2 2A 6kV18kV 电压互感器 RN2-20/0.5 0.5A 20 kV表 3-8第 4 章 所选电气设备的校验短路电流通过电气时，会引起电器温度升高，并产生巨大的电动力。校验的一般原则：（1）校验动稳定动稳定是指电器通过短路电流时，其导体、绝缘和机械部分不因短路电流的电动力效应引起损坏，而能继续工作的性能。电器的动稳定电流，是指电器根据动稳定的要求所允许通过的最大短路电流
37、。为保证电器的动稳定，在选择电器时应满足电器的动稳定电流 不小pi于通过电器的最大三相冲击短路电流 的条件，即：)3(im)3(ip（2）校验热稳定热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的短路时最高允许温度，而造成损坏妨碍继续工作的性能。电器制造厂家根据国家有关规定，一般提供电器 2s 的热稳定电流（如需要可提供3s，4s 或 1s 热稳定电流）。为保证电器的热稳定，在选择电器时应满足电器所允许的热效应（ ）不小于短路电流通过电器时短路电流的最大热效应 的条件，即：tI2 kQktI2式中 -短路时的最大热效应；kQ-时间 t 的热稳定电流。tI4
38、1 断路器的校验220kV 断路器：热稳定校验： 8462tI )(2SkA电力工程系毕业设计（论文）- 25 -短路热效应 为： kQtIIztk120“261.3.89.327.1)(2SkA所以， 满足热稳定校验。ktQI2动稳定校验：kiimp76.3510所以：热稳定校验满足6kV 开关柜：热稳定校验： 39645.122tI )(2SkA短路热效应 为：kQtIIztk120“78.635)(2SkA所以， 满足热稳定校验。ktQI2动稳定校验：kiimp346.780所以：热稳定校验满足42 隔离开关的校验220kV 隔离开关：热稳定校验： 8462tI )(2SkA短路热效应
39、为： kQtIztk102“261.3.89.32电力工程系毕业设计（论文）- 26 -7.31)(2SkA所以， 满足热稳定校验。ktQI2动稳定校验： kiimp6.504所以：动稳定校验满足6kV 隔离开关：热稳定校验： 1502tI )(2SkA短路热效应 为：kQtIIztk12“78.635)(2SkA所以， 满足热稳定校验。ktQI2动稳定校验： kiimp46.78所以：动稳定校验满足43 电流互感器的校验校验热稳定电流互感器的热稳定能力用热稳定倍数 表示，热稳定倍数 等于互感器 1s 热稳定hKhK电流与一次额定电流之 之比，故热稳定条件为：1NI kNhQtI21)(式中
40、-短路热效应kt-短路电流持续时间，t=1s。校验动稳定电流互感器的内部动稳定能力用动稳定倍数 表示，动稳定倍数 等于互感器内部mKmK允许通过的极限电流（峰值）与 倍一次额定电流（ ）之比。故互感器内部动稳定条21NI件为：电力工程系毕业设计（论文）- 27 -imNmIK)2(1220kV 电流互感器校验：校验热稳定： = tIKNh21)(3602)(2SkA短路热效应 为： kQtIztk2“2161.3.089.137.)(2SkA所以，热稳定满足条件kNhQtIK21)(校验动稳定 kAINm 80.12.60)(1kAi7.35所以，动稳定满足条件imNmIK)2(16kV 电流
41、互感器校验：校验热稳定： = tINh21)(2501)(2SkA短路热效应 为：kQtIIztk120“78.635)(2SkA所以，热稳定满足条件kNhQtIK21)(校验动稳定： kAINm52.490)2(1im36.7所以，动稳定满足条件iNmIK)(144 母线的校验电力工程系毕业设计（论文）- 28 -220kV 母线的校验：铝锰合金 型号： 载流量：702.35kA 802.35kA901用最小截面法校验热稳定：母线的工作温度 查发电厂 变电站电气设备P108 查曲线图 8.6 得70qQ。61087C母线的最小截面积： 22363 05105.21087.2 mKtISjdz
42、 因此， ，满足热稳定性。25149mSzx动稳定校验：单位电动力： )/(49.175.0)176.35(.1073. 237)( mNifm 最大弯矩： )(4.89.14822 mNfLM截面系数： )(0.336W计算应力： )/(105.108.4266max 铝锰合金的最大允许应力为: 所以动稳定校验能满足条件。max2)/(9N第 5 章继电保护的配置和考虑51 概述发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。一旦发电机发生故障，保护装置能够有选
43、择的快速将其从系统切除，并将发电机励磁开关跳开并灭磁。当同步发电机处于异常工况状态时，保护装置应及时电力工程系毕业设计（论文）- 29 -发出信号，以便运行人员快速处理。在电力系统中运行的发动机，由于容量相差悬殊，在设计、结构、工艺、励磁乃至运行等方面都有很大差异，这就使得发电机及其励磁回路发生的故障、故障的几率和异常工作状态有所不同，进而所装设的保护也有差异。1） 故障类型及危害发电机结构主要由转子与定子两大部分组成，因而发电机故障包括定子与转子故障。其故障类型有：1、定子绕组相间短路2、定子绕组匝间短路3、定子绕组单相短路4、转子绕组一点接地或两点接地5、转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失
44、发电机故障将对发电机本身与系统都有相当大的危害：定子绕组相间短路会破坏绝缘，烧坏铁心，以致毁坏机组：定子绕组匝间短路会破坏纵绝缘，进而发展为单相接地或相间短路；定子绕组单相接地时，接地点的电流将使铁心局部熔化，给检修工作带来很大的困难；转子回路一点接地虽然对发电机没有直接危害，但如果不及时处理，再发生另外一点接地就造成两点接地，对于水轮发电机和同步调相机，危害更大；发电机低励磁或失磁时，发电机要从系统吸取大量的无功功率，引起定子过电流，同时发电机可能失去同步而进入异步运行，若系统无功储备不足，将引起电压下降，严重时会危及系统的稳定运行。2） 异常工况状态异常工况状态主要分为以下几种：a) 由于外部短路引起的定子绕组过电流。b) 由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；过电流与过负荷造成定子温度升高，绝缘加速老化，机组寿命缩短。c) 由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过负荷；在转子中感应出 100Hz 的倍频电
