1、 发电厂电气部分课程设计论文题目：400MW 火力发电厂系 部： 电气工程系 专 业： 供用电技术 班 级： 2013 级 01班学生姓名： 王炳银 学 号： 130315147 指导教师： 聂真 2016 年 4 月 30 日目录摘要I绪论2第 1章 发电机和变压器的选择 .31.1 发电机的选择 .31.2 主变压器的选择 .3第 2章 电气主接线设计 .52.1 主接线的设计原则和要求 .52.2 主接线设计步骤 .62.3 发电厂电气主接线设计 .6第 3章 电气设备的选择 93.1 电气设备的选择原则 .93.2 高压断路器和隔离开关的选择及校验 .103.3 互感器的选择 .15第
2、 4章 发电厂自用电接线设计 224.1 厂用电设计的基本要求和原则 .224.2 高压厂用变压器的选择 .22第 5章 短路电流计算 245.1 短路电流计算的目的 .245.2 短路计算点的确定及短路电流的计算 .24 展望26致谢 27参考文献 28附录 291摘 要电力工业是国民经济的重要行业之一，它既为现代化工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，且和广大人民群众的日常生活有着密切的联系，我国具有丰富的能源资源，发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换为电能的工厂，以满足人民生活的需要。关键词: 断路器 变压器 母线要求：题目：400MW 火力发电厂电气部分设计原始资料
3、：1. 发电厂情况装机两台，容量 2x200MW，发电机额定电压 15.75KV，cos=0.85，机组年利用小时数 5500h，厂用电率 5.5% ，发电机主保护时间 0.05s，后备保护时间3.9s，环境条件可不考虑。2. 接入电力系统情况发电厂除厂用电外， 剩余功率送入 220V 电力系统，架空线路 4 回，系统容量 2500MW，通过并网断路器的最大短路电流： 26.5IKA29.1SIKA429.3SIKA3、厂用电采用 6kv 及 380/220 三级电压23绪论随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常工作中。因为电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如：机械
4、能、热能、光能、磁能等等；并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所；电能的应用规模也很灵活。以电作为动力，可以促进工农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率。电力工业电能的生产、输送、分配和消费与其他工业的区别在于：1.与国民经济各部门的关系非常密切2.电力系统从一种运行方式过度到另一种运行方式的过度过程非常短促；3.电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时完成的，不能大量储存。根据电力工业的特点，对电力系统有以下要求 ：1.保证可靠的持续供电2.保证良好的电能质量3.保证电力系统运行的经济性所以说，电力工业是 国家的基础行业，是国民经济发展的基
5、础，我们就是要运用所学习的知识为电力工业的发展作出贡献。 根据突然中断供电所引起的损失程度分类，一般将电力负荷分为三级。一级负荷：是指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染的，突然中断供电将会造成经济上的巨大损失；突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或在政治上产生严重影响的用电负荷。4二级负荷：是指突然中断供电将会造成经济较大的损失，如生产的主要设备损坏，产品大量报废或减产，连续生产过程需较长时间才能恢复；突然中断供电将会造成社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的用电负荷。三级负荷：是指不属于一级、二级负荷的其他负荷，对这类负荷，突然中断供电所造成的损失不大或不会造成直接损失。第
6、 1章 发电机和变压器的选择1.1 发电机的选择发电机型号的选择：按照要求采用的发电机容量是 200MW，选取发出电压是 20KV，因此采用的发电机的型号为 QFSN-200-2。其主要技术参数如下：发电机型号 发电机的额定功率发电机的额定电压发电机的额定电流功率因数 cos转速（r/min）同步电抗（dx%）瞬变电抗（d%）超瞬变电抗（“dx%）QFSN-200-2 200 20 10190 0.85 3000 188.59 19.65 17.1装机容量：2 x 200MW台数：2 台年利用小时数：5500h/年 1.2 主变压器的选择（1）为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上
7、的主变压器一般不少于两台。在计算通过主变压器的总容量时，至少应考虑 5 年内负荷的发展5需要，并要求：在发电机电压母线上的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统；发电机电压母线上最大一台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。（2）对潮流方向不固定的变压器，经计算采用普通变压器不能满足调压要求是，可采用有载调压变压器 2。厂用变压器容量选择：（1）变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。（2）变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。（3）厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台高压厂用工作
8、变压器容量相同；低压厂用备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。确定变压器台数及容量：（1）台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，其余向系统输送功率，所以不设发电机母线，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，200MW 发电机组的主变压器选用两绕组变压器 2 台 3。向本厂供电变压器选用三相式两绕组变压器 2 台，厂用备用电源选用两绕组变压器 1 台，三个电压等级的母线之间的母连变压器选用三相三绕组变压器。（2）容量：单元接线中的主变压器容量 SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留 10的裕度选择，为 GPNCOS)-1(.=发电机容量
9、； 通过主变的容量； NG N发电机的额定功率 ； 厂用电率 COS85.0=SG%.单元接线中的主变压器容量 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷N6后，预留 10的裕度选择。发电机 G-1、G-2 的额定容量为 200MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为：MVA- 24585.0)1(2)1(.2、 GPNNCOSS经计算后选取变压器如下：1、200MW 发电机组所选变压器型号为：SFP-250000/220 两台；2、三个等级母线间的变压器型号为：SFPS-240000/220 一台；3、与 200MW 发电机组相连的厂用变压器型号为：SFF7-40000/20 两台；4、厂用备用电源
10、变压器型号为：SF27-40000/20 一台；5、连接 6KV 与三绕组变压器的变压器型号为：SFF-31500/20 一台。第 2 章 电气主接线设计2.1 主接线的设计原则和要求7发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，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，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。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，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线
11、的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。设计主接线的基本要求是：（1）可靠性 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是： 断路器检修时，能否不影响供电。 线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 发电厂全部停运的可能性。 对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。（2）灵活性 调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 检修安
12、全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。（3）经济性 投资省：主接线应简单清晰，控制、保护方式不过于复杂，适当限制断路器电流。8 占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。 电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。2.2 主接线设计步骤电气主接线的选择原则是根据国家规定现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展方针，按照技术规定和标准，结合实际的特点步骤：1.原始资料分析根据任务书的要求，在分析基本资料的同时各级电压可拟订数个主接线方案2.对拟订的方案进行技术经济比较选
13、出最佳方案3.绘制电气主接线图根据设计任务书的要求分析情况，现将各电压级可能采用的可行性方案列出，进而以优化组合的方式，确定最佳的电气主接线形式。220KV 出线回路数为 4 回，为了使进出线断路器在检修时不停电，经过初步考虑采用单母线接线、双母线接线形式、单母线分段接线三种电气主接线形式比较确定最佳的接线方式。2.3 发电厂电气主接线设计2.3.1 基本接线的特点及使用范围1.单母线接线特点是整个配电装置只有一组母线，所有电源和出线都在同一组母线上。有简单、清晰、设备少、投资少、运行操作且有利于扩建等优点，但可靠性及灵活性较差。适用于出线较少的配电装置。2.双母线及其分段或带旁路的双母线接线
14、（1）双母线：有两组母线，一组为工作母线，一组为备用，每一电源和出线9的电路都经过一台断路器和两组母线隔离开关分别与两组母线连接。提高可靠性和灵活性。便于扩建，但接线比较复杂，隔离开关数目多，增大投资。适用于A：35-60KV 出线数目超过 8 回；B：110-220KV 出线数目为 5 回以上。（2）双母线分段：为缩小母线故障的影响范围，用分段断路器将工作母线分段，每段用母联断路器与备用母线相连，有较高的可靠性和灵活性，但投资较多。适用于配电装置进出线总数达 10-14 回时，一组母线分段，配电装置进出线总数达 15 回以上时，两组母线分段。（3）双母线带旁路接线：双母线接线可以用母联断路器
15、临时代替出现断路器工作，但出线数目较多时，母联断路器经常被占用，降低了工作的可靠性和灵活性，为此可以设置旁路母线。3.一个半断路器接线每一路经一台断路器接至一组母线，两回路间设一联络断路器，形成一个“串” ，两回路共用三台断路器。接线特点：（1）3/2 接线兼有旁路环行接线和双母线接线的优点，有高的可靠性和灵活性。（2）与双母线带旁路相比它的配电装置结构简单，占地面积小，土建投资少。（3）隔离开关仅做隔离电源用，不易产生误操作在比较各种电气主接线方式的优劣时，应考虑其可靠性、灵活性、经济性三个方面。2.3.2 主接线方案的选择本次设计的 220KV 变电站，根据原始资料，安装两台 200MW
16、汽轮发电机组。此变电站为与电厂配套的升压变电站。以 220KV 的电压等级接入系统。电厂为区10域性电厂，远离负荷中心。所以必须满足供电可靠性和灵活性，保证系统的安全稳定运行。目前在发电厂中广泛应用的基本接线形式分：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。其中有汇流母线的接线形式有：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、增设旁路母线或旁路隔离开关。无汇流母线的接线形式有： 发电机-双绕组变压器组成的单元接线、桥形接线、角形接线。2.3.3 发电机出口母线接线形式的选择发电厂的电源即 2 台发电机，其端电压级只有厂用电负荷，而没有其他负载，所以不需要设置发电机端电压级汇流母
17、线，且发电机容量较大，当这一级电压配电装置处发生短路时，短路电流非常大，对发电机、主变及电网都会造成很大的破坏，这是不能允许的，所以发电机出口主接线应选择接线简单，运行可靠性高，相间、相地间短路机率很小的主接线方式。根据电力工程电气设计手册电气一次部分的规定：200600MW 发电机出线母线应采用全连式分相封闭母线。其优缺点如下：运行可靠性高，能防止相间短路且外壳多点接地，可保障人体接触时的安全。但母线散热条件较差。对减小短路电动力有明显效果，但外壳产生损耗。外壳电流的屏蔽作用可改善母线附近钢构的发热 ，但金属消耗量增加。安装和维护工作量小 。故待设计变电站所属发电厂的发电机出口母线选择全连式
18、分相封闭母线，使每相母线各封装在单独的外壳内，外壳两端用短路板连接起来。分相封闭母线主要用于大型发电机组，对 200MW 及以上发电机引出线回路中采用分相封闭母线的目的是： （1）减少接地故障，避免相间短路。大容量发电机出口的短路电流很大，给断路器的制造带来极大困难，发电机也承受不了出口短路的冲击。封闭母线因有外壳保护，可基本消除外界潮气。灰尘以及外物引起的接地故障，提高发电机运行的连续性。母线需要分相封闭，也基本杜绝相间短路的发生。 （2）消除钢构发热。敝漏的大电流母线使得周围钢构和钢筋在电磁感应下产11生涡流和环流，发热温度高、损耗大，降低构筑物强度。封闭母线采用外壳屏蔽可以根本上解决钢构
19、感应发热问题。 （3）减少相间短路电动力。当发生短路很大的短路电流流过母线时，由于外壳的屏蔽作用，使相间导体所受的短路电动力大为降低。 （4）母线封闭后，便有可能采用微正压运行方式，防止绝缘子结露，提高运行安全可靠性，为母线采用通风冷却方式创造了条件。 （5）封闭母线由工厂成套生产，质量较有保证，运行维护工作量小，施工安装简便，而且不需设置网栏，简化了结构，也简化了对土建结构的要求。第 3 章 电气设备的选择电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时都必须安全可靠地运行。为保证电气装置的可靠性和经济性，必须正确选择电气设备和载流导体。步骤是先按正常工作条件选择出设备，再按短路电流条
20、件校验其动态稳定性12和热稳定性。选择时必须执行国家有关的经济政策，并做到技术先进，经济合理，安全可靠，运行方便为以后发展扩建留有余地。表 4-1 高压电气设备的选择与校验项目3.1 电气设备的选择原则 短路电流校验电气设备名称额定电压额定电流开断能力 动稳定热稳定环境条件断路器 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 穿墙套管 131.按正常运行条件选择（1）类型和型式的选择。根据设备的安装地点，使用条件等因素，确定选择户内和户外。（2）额定电压。按电气设备和载流导体的额定电压不小于装设地点的电网额定电压选择，即： （3）额定电流。额定电流或载流导体的长期允许电流不小
21、于装设回路的最大持续工作电流 按交流高压电器的长期工作时发热规定。断路器、隔离开关、电抗器。设备在环境温度高于+140 而低于+60 时，每增高 1，额定电流减少 1.8%，当低于+40 时每降低 1 ，额定电流增加 0.5%，但是总的增加值不得超过额定电流的 20%2.按短路状态校验当电气设备和载流导体通过短路电流时，会同时产生电动和发热两种效应。一方面使电气设备和载流导体受到很大的电动力的作用，同时又使温度急速升高，使电气设备和载流导体的绝缘受到损坏，在进行电气设备和载流导体选择时必须对短路电流进行电动力和发热计算，以校验动稳定和热稳定。 3.2 高压断路器和隔离开关的选择及校验 在电力系
22、统中，断路器的主要作用是：在正常情况下控制各电力线路和设备的开断及关合；在电力系统发生故障时，自动切除短路电流，以保证电力系统正常运行。按照电力工程设计手册高压断路器选择规定：断路器型式的选择除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定选择断路器。3.2.1 断路器选择内容（1）断路器种类和型式14按断路器采用的灭弧介质可分为油断路器（多油、少油） 、压缩空气断路器、SF6 断路器、真空断路器等。根据 电力工程电气设计手册 （电气一次部分）规定：10KV 及以下，可选用少油、真空、多油断路器等，应注意经济性。110KV可选用少油、SF6、空气断路器等
23、。本次设计的断路器全选择六氟化硫断路器。（2）额定电压和额定电流选择，sNUaxIm、 分别为电气设备和电网的额定电压，KV；S、 分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流,A 。NIMAX（3）开断电流选择高压断路器的额定开断电流 ,不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量, nbrI即： nbrI（4）短路关合电流的选择断路器的额定关合电流 不应小于短路电流最大冲击值 ， ncli shi即 nclish（5）短路热稳定校验和动稳定校验 tI2kzesichcesI式中 -由生产厂家给出的电气设备在时间 t 秒内的热稳定电流；t-短路稳态电流值；I15-与 相对应的时间；ttI-短路电流
24、热效应等值计算时间；kz、 -短路冲击电流幅值及其有效值；chicI、 -电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。esies（6）短路计算时间短路电流发热的等值时间： kkett曲线查出。其中 ， -短路电流持续时间，10KV“d,ttftkzzk可 有 I“dt侧一般取 1S， 35KV 侧取 2S，110、220KV 侧一般取 4S。2tfkT表 4-2 非周期分量衰减时间常数 fT短路点位置 S1.0tdStd1.0发电机出口及母线 0.15 0.2发电机升高电压母线及出线发电机电压电抗器后 0.08 0.1变电所各级电压母线及出线 0.05由于短路点在发电机升高电压母线所以=0.
25、14.2.2 高压 220KV 侧断路器选择（SF 断路器）表 4-3 高压 220KV 侧断路器16型号额定电压KV最高工作电压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固有分闸时间 S合闸时间 S全开断时间 SLW-220I220 252 1600 40 90 100 40 04.15.06.额定电流的校验 axNImImax= 1.05PN/ UNcos=(1.05x200x1000)/(0.85x 3x220)=648.38A648.38A，满足要求。AIN160开断电流校验 nbrI40KA ,满足要求。KA03.1短路关合电流的校验 ncli
26、sh90KA ,满足要求。KA17.3短路热稳定校验和动稳定校验 tI2kz短路电流发热的等值时间： kkett17其中 ，则 I“05.136.2”在 220KV 侧一般取 4Sdt曲线查得为 3.5S“d,ttftkzzk可 有=0.1 S2tfkT1.05.2,Ske6.31.05t.61.2482）（热稳定校验满足要求。 esichcesI由计算得 chi=33.17KA100KA 动稳定校验满足要求。3.2.3 隔离开关的选择隔离开关是高压设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置因此不能用来拉合负荷电流和短路电流。正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，
27、在电网中，其主要用途有：设备检修时，用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，保证工作人员和设备的安全；和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。 隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路、热稳定校验的相同。但是，由于隔离开关不能用来接通和切除短路电流，无须进行开断电流和短路关合电流的校验。18表 4-4 隔离开关选型参照表使用场合 特点 参考型号屋内配电装置成套开关柜三级，10KV 以下 GN2,GN6,GN8,GN19单级，大电流 3000-13000AGN10三级，15KV，200-600AGN11三级，10KV，大电流2000-3000AGN18,GN22,G
28、N2屋内发电机回路大电流回路单级，插入式结构，带封闭罩 20KV，大电流1000-13000AGN14220KV及以下各型配电装置双柱式，220KV 及以下 GW4屋外高型，硬母线布置V 型，35-110KV GW519硬母线布置单柱式，220-500KV GW6表 4-5 高压 220KV 侧隔离开关的选择型号额定电压KV额定电流A极限通过电流峰值 KA4S 热稳定电流 KAGW4-2202000220 2000 100 40短路热稳定校验和动稳定校验 tI2kz短路电流发热的等值时间： kkett其中 I“，则 05.136.2” dt在 220KV 侧一般取 4S“d,ttftkzzk可
29、 有曲线查得为 3.5S2tfkT=0.1 1.05.2SSke6.31.05t, 1242）（热稳定校验满足要求。 esichcesI由计算得 chi=33.17KA100KA 20动稳定校验满足要求。3.3 互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压和小电流，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表。二次绕组必须有可靠的接地，以防止绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电压。1.电压互感器选择互感器的特点：（1）容量很小，结构上要求有较高的安全系数；（2）二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器接近空载运行。
30、电压互感器将高电压转换成低电压，供各种设备和仪表用。2.互感器的用途（1）供电量计算用（2）做继电保护的电压信号源（3）用作合闸和重合闸检查同期、检无压信号3.电压互感器的配制原则（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。（2）6220kV 电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。（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。21（4）当需要在 330
31、kV 及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用 变压器电容式套管上的电压抽取装置。（5）发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。4.导体和电器选择技术规定SDGJ14-86：电压互感器应按下列技术条件选择和校验（1）一次回路电压（2）二次电压、负荷（3）准确度等级（4）继电保护及测量的要求电压互感器的型式应按下列使用条件选择：320KV 屋内配电装置宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。110KV 及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电
32、容式电压互感器。5.电压互感器的接线在 3220KV 系统中，广泛应用三台单相三绕组电压互感器构成 YN，yn,d0或 YN，y,d0 接线，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压，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和继电器用。3.3.1 高压 220KV 母线电压互感器的选择（PT 选相同型号）1.电容式电压互感器由于结构简单、重量轻、体积小，占地少、成本低，且电压越高效果越显著，此外，分压电容还可兼作载波通信的耦合电容器，故广泛应用于 110500KV 中性点直接接地系统。但其缺点是输出容量较小，误差较大，暂态特性不如电磁式电压互感器。故选户外三只单相 TYD220/
33、3 -0.01H 型电容式电压互感器，一次额22定电压：220/ 3KV二次额定电压：a-x 100/ 3va0-x0 100v2.准确度级的选择准确级：0.5/1/3P 。因电压互感器主要负荷是保护及电度表等测量仪表，故选0.5 级。与此对应，互感器 3P 相总的额定容量为 S e2=150VA表 4-6 各项负荷统计表SUV= S W= 2278.54.3.77VAcosUV= cosVW= 2.54/3.77=0.6737UV=VW =47.64U 相负荷：P = S VCos(47.64-30)/ 3 + P0=3.77xCos17.64/ 3 +0.3=2.37 (W)QU= S S
34、in (47.64-30)/ =3.77x Sin17.64/ =0.66(Var)仪表名称每个线圈消耗功率cos P (W)UVQ (VarUV)P (W)VWQ (Var)VW电 压 表 0.3 1 0.3 0.3无功电度表 1.5 0.38 0.925 0.57 1.39 1.39有功电度表 1.5 0.38 0.925 0.57 1.39 1.39有功功率表 0.6 1 0.6 0.6无功功率表 0.5 1 0.5 0.5总 计 2.54 2.54 2.78 2.7823V 相负荷： P = S Cos(47.64+30)+ S Cos(47.64-30)/ + 0.3=2.84 (W
35、)UVW3QV= S Sin (47.64+30)+ S Sin (47.64-30)/ =2.79(Var)显示易见，V 相负荷较大，故应按 V 相总负荷进行校验：S = 3.98(VA)150/3 (VA) 所选互感器满足要求。在 110KV 及以上配电装置中，考虑到互感器及配电装置可靠性较高，且高熔断器制造比较困难，价格昂贵，厂家不生产 220KV 及以上的熔断器，故220KV 电压互感器只经隔离开关与电网连接。3.3.2 发电机 15.75KV 侧电压互感器的选择（二台机选用相同型号）1.选户内型树脂灌注电磁式三只单相 JDZJ-15 型电压互感器接线组别：1/1/1-12/12一次额
36、定电压：15/ 3KV二次额定电压：100/ v二次辅助线圈电压：100/3v2.准确度级的选择电压互感器主要负荷是保护及电度表等测量仪表，故选 0.5 级即可，额定负荷为 100VA，开口三角形额定负荷为 200VA。3.3.3 电流互感器选择电流互感器是专门用作变换电流的特种变压器。一次绕组串联在电力线路中，线路中的电流就是互感器的一次电流，二次绕组接有测量仪表和保护装置，作为二次绕组的负荷。一、二次绕组之间有足够的绝缘，保证低压设备和高压相隔离。电力系统中的电流各不相同，通过电流互感器的一、二次绕组不同的闸数比的配置，可以将大小悬殊的线路电流变换成大小相同、便于测量的电流值。1.特点24
37、（1）一次绕组串联在电路中，闸数少电流取决于被测电的负荷电流，与二次电流大小无关（2）电流线圈的阻抗小，在正常情况下，接近于短路状态运行2.根据导体和电器选择设计技术规定320KV 屋内配电装置的电流互感器，应根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。35KV 及以上配电装置的电流互感器，宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，应采用套管式电流互感器。3.根据电力工程电气设计手册 （电气一次部分）（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。（2）发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等也应装设电流互感器。（3）对直接接地系统，按三相配
38、置；对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相装配。电流互感器的选择条件 NSU1， MAXI我们分别选出 220KV 电流互感器，二次侧电流型号为 5A。4.电流互感器的选择：（1）一次回路额定电压和电流：UN1UNs IN1Imax 式中 UN1 IN1 为电流互感器一次额定电压和电流（2）二次额定电流的选择：有 5A 和 1A 两种，一般弱电系统用 1A，强电系统用 5A。当配电装置距离控制室较远时，为使电流互感器能多带二次负荷或减小电缆截面，提高准确级，应尽量采用 1A。1） 当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大 1/3 左右，以保证测量仪表的最佳工作
39、，并在过负荷时使仪表有适当25的指示。2）电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的 1/3 进行选择。3）中性点非直接接地系统中的零序电流互感器，在发生单相接地故障时，通过的零序电流较中性点直接接地系统小得多。为保证保护装置可靠动作，应按二次电流及保护灵敏度来检验零序电流互感器的变比，当标准产品的变比不能满足要求时，应向制造厂特殊订货。同时注意，电缆式零序电流互感器窗口应能通过一次回路的所有电缆，母线式零序电流互感器的母线截面应按一次回路的电流选择，其窗口尚应考虑有一根继电保护用的二次电缆要从窗口穿过。4）电流互感器种类和型式
40、的选择：应根据安装地点和安装方式选择其型式，选用母线型时应注意校核窗口尺寸。（3）电流互感器准确级和额定容量的选择：为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级，且互感器二次所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。3.3.4 高压 220KV 母线电流互感器的选择额定电压为 220KV，计划选 LCWB7-220W 型电流互感器，其主要技术参数如下表所示：表 4-7 LCWB7-220W 型电流互感器主要技术参数型号额定电压 KV最高工作电压KV二次负载值额定一次电流A额定二次电流A额定短时热稳定电流 KA-S动稳定电流KALCWB7-220W 22025222 150
41、5 S40250:10026其变比根据负荷电流的大小可选用 1250/5，2500/5。并应使 CT 一次额定电流比正常工作电流大 1/3。热稳定电流 31.5KA、动稳定电流为 80KA。1.一次回路额定电压：220KV2.一次回路额定电流的选择（变比的选择）：仍选主变至 220KV 母线处的断路器所安电流互感器进行校验。此时 CT 的最大持续工作电流在为：Imax= 1.05PN/ UNcos=(1.05x200x1000)/(0.85x x220)=648.38A3CT 变比应选 1250/53.准确度级的选择：由于互感器要供给计费电能表用，所以全部选用 0.5 级即可满足。一般测量仪表
42、与保护装置宜分别接于不同的二次绕组。当一个二次绕组的容量不能满足要求时，可将两个二次绕组串联使用或两个 CT 串联。4.母线 CT 二次负荷有：电流表，有功功率表，无功功率表，三相三线有功电能表及三相三线无功电能表。最大相负荷阻抗：ra=Pmax/ =2.55/25=0.102()2NICT 为完全星形接线，连接线的计算长度为：LC=LL 为电流互感器与测量仪表的距离，取 60 米。Z =22NS L/( Z -ra-rc)=1.75x10 8x60/(2-0.102-0.1)2=1.01 x10 6(m )=1.01(mm 2)选用标准截面为 1.5mm 的铜线。3.3.5 发电机 15.75KV 出口电流互感器的选择1.两台机均选用相同的 CT，且根据不同的用途，每台发电机分别在首尾端各选用四组 CT，且准确度不同。Imax=(200x1000)/(0.85x15.75x )=8625A，Ue15.75KV3选用 LRZ-20 型电流互感器，其参数如下：电压：20KV 变比：12000/5 =2.4 。1s 热稳定倍数：40，动稳定倍数：902NZ
