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1、目 录0 前言31 资料分析31.1 原始资料3 1.2 资料分析52 电气主接线的设计52.1 发电机和变压器接线选择5 2.2 水轮发电机组选择52.3 主变压器的选择72.4 主变压器和发电机中心点接地方式112.5 220kV出线方式的选择122.6 PH2站厂用电接线的设计152.7 厂用变压器选择153 短路电流计算163.1 计算短路电流的目的163.2 实用短路电流计算假设163.3 短路电流周期分量有效值的计算173.4 网路等值电路及各等值参数计算193.5 等值网络图213.6 各短路点的短路计算213.7 各短路点短路电流的时间周期分量表324 电气设备选择334.1
2、导线的选择334.2 断路器的选择38 4.3 隔离开关的选择464.4 电流互感器的选择534.5 电压互感器的选择585 继电保护配置设计605.1 发电机保护配置及其整定计算605.2 变压器保护配置设计及其整定计算755.3 线路保护配置及其整定计算101220kV网络线路和发电厂电气设计XX XX XX XX XX 指导老师：XX（200X级电气工程及其自动化专业）摘 要：水力是无污染的可再生能源，用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料，而水力发电厂就是将水库中的水经泵压流进水力涡轮机，使涡轮机转动，涡轮机再带动发电机来发电。本次设计主要是2200MW和150MW
3、的水力发电厂电气部分初步设计以及4条出线的网络线路设计，设计的重点在PH2站一次电气主接线方案的选定和一次电气设备的正确选择，发电机、变压器、线路导线的选择，相关短路电流的计算，系统继电保护的配置与整定等内容。通过这次设计，将我们所学的知识应用于实际中去，巩固了我们对水电站电气设计相关的知识, 同时让我们发现自己对所学专业知识不足的地方，为以后的工作和学习提供有利帮助。关键词：发电站 电气主接线 电气设备 保护与自动装置The Design of the 220kv Electric network circuit and the Electric Elements of the Hydro-
4、plantYang Xiao Xie Qiang Song Jun Liu Yong Cheng Shou-kun Instructor: Huang Min (2007 Electrical Engineering and Automation)Abstract: Hydraulic power is the pollution-free and renewable energy, It can save lots of limited fossil fuels, such as coal and oil, if we use hydraulic resources to generate
5、electricity. And the hydro-plant flows the water in the reservoir by hydraulic turbines into the pump pressure, make the turbine rotate, and make the generator generate electricity. This design is mainly designing the 2 x 200MW and 1 x 50MW hydroelectric plants electric elements and four outgoing ne
6、twork lines. The focal point is the choice of the once main electrical wiring schemes and the once electric accessory，the choice of the transformers, alternators and network circuit, the related current calculation in the circumstance of short circuit,the configuration and the setting of the system
7、protection and so on. By means of this design, We can apply the knowledge into practice, consolidate our knowledge about the design for hydro-plant. At the same time, let us find the inadequate professional knowledge what have learned, provide us help for the future work and learning.Key words: hydr
8、o-plant main electrical wiring electrical equipment electric accessory Protection and automatic device0 前言当前中国经济发展的良好环境为水电建设提供了前所未有的有利条件，中国经济整体环境愈来愈好，政策环境和融资条件越来越宽松，这些都为水电建设提供了前所未有的有利条件。丰富的水能资源和巨大的市场需求为水电建设长期发展奠定了坚实的基础，中国水电建设发展前景广阔。水电开发的基本思路是：根据电力工业发展重点及布局，水电建设主要开发调节性能好、水能指标优越的大型水电站和因地制宜开发中小型水电站，重点水
9、电站开发和流域梯级开发相结合。重点开发黄河上游、长江中上游及其干支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等流域。积极推进国家“西电东送”战略，支持中西部地区和少数民族地区加快水电的发展。在煤炭短缺、水能资源丰富的华中、福建、浙江、四川等地区，挑选一批调节性能好、电能质量高的中小河流，进行梯级连续开发。在调峰能力弱、系统峰谷差大的电网，在加强电网调峰规划的基础上，选择优良的站址，适当建设抽水蓄能电站。随着社会的飞速发展、进步，人们对电能的依赖程度也是越来越高。它在工矿企业、交通运输、科学技术、国防建设和人民生活中都得到广泛的应用。是我们现代生活之中必不可少的一种能源。电能可由其他形式的能转换而来，也可简
10、便的转换为其他形式的能源。一个国家发电量的多少可以说直接影响到这个国家的国民生产总值。在科技技术飞速发展的今天，各个领域都在进行着技术革命，但这些技术的革新都必须依赖于电力的发展，发电厂作为电力系统中一个重要的环节，在这些技术发展的过程中起到了非常重要的作用。展望未来，世界水电发展将有如下趋势：积极开发水电，重视对现有工程的更新改造，从而提高效率，加深对水电环境影响评价的研究，对水电效率作出客观全面的评价，依靠科技进步推动水电建设。1 资料分析 1.1 原始资料1.1.1.PH2站接入电力系统示意图图1 电力系统示意图系统：，S为无穷大系统，；S站:无穷大系统PH1站:装机450+3200MW
11、上220kV母线SB1站:降压为110kV,供160MWPH2站:装机2200+50MW上220kV母线；其中50MW经三圈变上220kV；35kV 中间抽出厂用分支约为电极容量30%；35kV侧供20MWSB2站: 降压110kV: 供50MWSB3站: 降压110kV, 供150MW1.1.2.发电站类型确定有压引水式水电站，主要建筑有堤坝、有压隧洞、调压室、压力水管、厂房、尾水渠等。1.1.3.发电机台数和容量2200MW，UN=13.8kV，；150MW， UN=10.5kV，。1.1.4.电力负荷（1）厂用电率：1% ；（2）发电机电压负荷：无；（3）升高电压母线上负荷：220kV电
12、压级，以4回供电线路将功率分别送入系统。1.1.5.环境条件假设（1）地年最高温42，年最低温-4，年平均温度26；（2）当地海拔高度小于1000m；（3）待建电站PH2场地不受限制，室外，交通情况较好；（4）土壤电阻率1150m。1.2 资料分析根据假设的海拔、年气温、跟土壤电阻率等分析知道这个电站及系统大概位于中国西南部四川片区。PH2站总装机容量为450MW，这个电站在我国属于中型电站。升压到220kV和35kV分别送入周边变电站SB1、SB2、SB3、附近自用。其主要电压等级分别为220kV在整个西南部四川电网之中都是比较普偏的。四川电网电压等级以110kV、220kV、500kV 形
13、成主网系统。通过华中与华东联网，建立了“川电外送”通道。按照供电区域，四川电网可划分为5个供电地区，即川西供电区、川南供电区、川东供电区、攀西供电区和川西北供电区。我们在对这个电站的设计时应当全面地考虑问题，既要考虑到我们四川水源年均情况，也要考虑到四川电力负荷水平分配，还有业主实际的经济投资等等。2 电气主接线的设计 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定与整个发电厂运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理各方面的关系，其设计的原则是根据水电厂在电力系统中的地
14、位、所在的地理位置、电压等级、跟其经济等具体情况确定。2.1 水轮发电机组选择水轮发电机的结构型式主要取决于水轮机的型式和转速，同时要兼顾厂房布置的要求。伞式水轮发电机适用条件为n150转/分，悬式水轮发电机适用于n150转/分的情况，悬式水轮发电机的水轮机机坑及发电机定子直径较小，推力轴承支架布置在定子上部的上机架内，维修方便，运行稳定性好。在选择水轮发电机结构型式时，一般可用下列条件作为造型判别：时，采用悬式；时，采用伞式；时，可采用全伞式。式中定子铁芯内径（m）；定子铁芯长度（m）；n额定转速（rpm）根据以上，结合所给机组容量等条件，PH2站选用三台立轴悬式水轮发电机。分别为：SF20
15、0-12/5400两台和SF50-18/3600一台，主要参数如下表所示：（1）东方电机厂200MW水轮发电机组主要参数表1 200MW发电机组主要参数表型 号SF200-12/5400 额 定 容 量(MVA/MW)222.22/200 额 定 电 压(kV)13.8额 定 电 流(A)9297额 定 功 率 因 数0.9（滞后）额 定 频 率/Hz50相 数相3额定转速/r.min-1500（2）东方电机厂50MW水轮发电机组主要参数表2 50MW发电机组主要参数表型 号SF50-18/3600 额 定 容 量(MVA/MW)55.56/50 额 定 电 压(kV)10.5额 定 电 流(
16、A)3235额 定 功 率 因 数0.85（滞后）额 定 频 率/Hz50相 数相3额定转速/r.min-13332.2 主变压器的选择2.2.1.主变压器容量的选择主变压器容量的选择除依据基础资料外，主要取决于输送功率的大小，与系统联系的紧密程度、运行方式及负荷的增长速度等因素，并至少要考虑5年内负荷的发展需要。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后，留有10%的裕度选择 式中 SN主变压器容量PNG发电机额定容量KP厂用电负荷率根据主接线图及原始资料，两台200MW机组主变压器容量 50MW机组主变压器容量 由此，查表可选择两台主变额定容量分别为90000kVA及
17、240000kVA。2.2.2.主变型号的选择在330kV及以下的发电厂中，均应选用三相变压器。因为一台三相式较同容量的三台单相式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。绕组数的确定PH2站中200MW发电机组只需升压至一个电压等级，即由发电机机端13.8kV升压至220kV，选用双绕组变压器；最大机组容量为125MW及以下的发电厂，当有两种升高电压向用户供电或与系统连接时，宜采用三绕组变压器，每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%及以上，PH2站中50MW发电机组机端电压需升压至35kV和220kV两个电压等级后输出，选用三绕组变压器。绕组接线组别的确定PH
18、2站220MW发电机组主变可采用“YN，d11”接线。 PH2站50MW发电机组主变应采用“YN，y，d11”三绕组变压器。2.2.3.主变压器台数选择系统和各种高压设备可能出现各种故障及检修的需要，为保证供电的可靠性，不致一台主变退出运行时所有负荷都停电，PH2站采用发电机与主变压器单元连接，PH2站装设有三台主变压器，两台台SFP-240000型变压器及一台SFPSL1-90000型变压器。综合以上因素选择出的主变压器型号为SFP-240000及SFPSL1-90000。具体参数如下表表3 #1、#2主变压器参数表型 号SFP7-240000额 定 容 量(kVA)240000额 定 电
19、压(kV)22022.5% kV、13.8 kV空 载 损 耗(kW)205短 路 损 耗(kW)850联 结 组 号YN，d11表4 #3主变压器参数表型 号SFPSL1-90000额 定 容 量(kVA)90000 容量比（高/中/低）%100/100/60空 载 损 耗(kW)187短 路 损 耗（kW）高中 高低 中低560 178 363阻 抗 电 压（%）高中 高低 中低13.15 20.4 5.7联 结 组 号YN，y，d112.3 发电机和变压器接线选择考虑到本发电厂有两台200MW机组和一台50MW机组。发电机-变压器组合方式对以下两种接线方案进行比较。方案一：三组单元接线；
20、方案二：一组扩大单元接线、一组单元接线；方案三：三机联合单元接线和三机扩大单元接线，此方案却相当的不灵活，当变压器发生故障的时候将照成整个电厂全部停电，全厂停运的机率较大，不考虑采用。发电机和变压器接线方案对比方案一：单元接线：单元接线简单、明了，设备布置清晰；发电机的投运操作灵活、方便，发电机-变压器组合单元中的任一设备故障或检修，仅引起该单元停运。运行的可靠性较高。但单元接线高压出线需3回，高压断路器多，220kV 设备布置场地增加，设备和土建投资相应增大。连接方式如下图图2 三台发变机组并联方案二：扩大单元接线：两台200MW机组共用一台主变压器，一台50MW机组用一台变压器。扩大单元接
21、线可简化220kV 侧接线，主变台数由3 台减为2 台，节约220kV 侧投资，简化设备布置。但该接线方案的发电机变压器扩大单元中的任一设备故障将影响另一台机组及相关设备的运行，变压器检修或故障时，二台机组均需停运，运行可靠性、灵活性差；主变压器低压侧短路电流增加，导致发电机电压设备相应投资增加；同时由于变压器容量加倍，设备运输困难；另外电站内同时存在扩大单元和单元接线两种发电机-变压器组合方式，继电保护复杂；主变低压侧母线连接，对本工程而言，布置较困难。连接方式如下图图3 扩大单元接线与发变机单元接线并联综上所述，考虑到方案一（单元接线）虽然设备投资较其它两方案略多，但发电机的投运操作灵活、
22、方便，运行的可靠性高，厂内只存在一类不同类型的机-变组合接线，继电保护清晰、简单，因此本阶段发电机-变压器组合初拟采用方案一：三个单元接线。考虑到机组操作方便、同期可靠、便于厂用电倒送以及防止主变及发电机故障扩大，故在每台发电机出口均设置发电机断路器。2.4 主变压器和发电机中性点接地方式（1）电力网中性点接地方式选择，中性点直接接地。选择电力网中心点接地方式是一个综合性问题,它与电压等级,单相接地短路电流,过电压水平,保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平，系统供电的可靠性和连续性，主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。 直接接地方式的单向电流很大，线路或设备须立即切除，增加了断
23、路器负担，降低供电连续性。但由于过电压较低，绝缘水平可下降，减少了设备造价，特别是在高压电网，经济效益显著。故适用于220kV及以上电网中。（2）主变压器中性点接地方式选择变压器中性点接地点的数量应使用电网所有短路点的综合零序电抗与正序电抗之比小于3，以使单向接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压，应大于11.5，以使单向接地短路电流不超过三相短路电流。所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便运行灵活选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器保护。选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成中性点不接地的系统，使双
24、母线接线接有两台以上主变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。主变压器的220kV侧采用中性点直接接地方式，低压侧采用方式不考虑中性点接地问题。（3）发电机中性点不接地方式发电机中性点应装设电压为额定相电压的避雷器，防止三相进波在中性点反射引起过电压，在出线端应装设电容器和避雷器，以消弱当有发电机电压架空支配线时，进入发电机的冲击波陡度和幅值。2.5 220kV出线方式的选择方案一：单母线接线该接线简单清晰，共使用3组220kV 断路器，继电保护及二次接线配置简单，设备布置清晰；线路或主变故障时不影响其它回路的正常运行，断路器无并联开断要求，动作次数较少，断路器的检修周期也较长。但当任一台断路
25、器故障、母线故障或检修时，将使全厂停运，可靠性较差。连接方式如下图图4 单母线接线方式方案二：双母线接线优点有以下几个方面：（1）检修任一组母线可不中断供电； （2）检修任一回路的母线隔离开关时，只断开该回路；（3）当工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，从而使各回路迅速恢复供电； （4）检修任一回路断路器时，可将被检修的断路器位置用“跨条”连接后，用母联断路器代替被检修的断路器，不至使该回路长时间中断供电； （5）在个别回路需要单独进行试验时，可将该回路单独接至备用母线上； （6）便于扩建。 连接方式如下图图5 双母线接线方式综上所述，方案一用的是单母线接线，这个方案接线简单，清晰，
26、设备少，投资少，运行操作方便，有利于扩建和使用成套配电装置，进出线的操作由断路器承担，隔离开关只作为短路和检修时隔离，误操作机会少。方案二双母线接线，考虑到PH2电站有四路出线，应该选用平时可靠性相对较高的接线方式，以便不至于母线出线故障或者检修一段母线时，照样不影响电站的功率输出。于是我们最终选择了第二方案。图6 主接线设计简图2.6 PH2站厂用电接线的设计水电站厂用电气设计，是水电厂电气设计的重要组成部分，厂用电的接线合理与否直接影响到水电站的运行。确定水电站的厂用接线必须考虑厂用电负荷的特性运行方式及重要程度，要保证水电厂的安全运行。本站的厂用负荷占电厂的1%。考虑到本电站有三台发电机
27、、三台主变的单元接线方式，所以厂用电分别从一号、二号发电机机端电压，即13.8kV I段母线、13.8kV II段母线经一号高厂变、二号高厂变给厂用10kV I段母线供电；从三号主变中压侧35 kV I段母线经三号高厂变给10 kV II段母线供电。正常情况下，10 kV I段、II段母线分段运行，其中10 kV I段有两路进线，视情况只需要且只能投入一路进线电源。当10 kV I段进行电源失电，由10 kV II段母线带10 kV I段母线联络运行；相反当10 kV II段进行电源失电，由10 kV I段母线带10 kVII段母线联络运行；当出现全厂停机，厂用电由外来电源经过35 kV I段
28、母线 、三号高厂变给10kV II段带I段母线供电。2.7 厂用变压器选择厂用变压器的选择的基本原则和考虑因数变压器原副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。连接组别的选择，宜使同一电压级的厂用工作、备用变压器输出电压的相位一致。阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及厂用电负荷正常波动范围内，厂用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的5%。变压器的容量必须保证厂用机械及设备能从电源获得足够的功率。厂用电变压器接线组选择长期以来我国的配电变压器采用国家定型产品接线组别的变压器，这是解放初期从苏联标准移植来的。目前国际上多数国家均采用接线组别的配电变压器。这种接线组别的变压器主
29、要有以下优点：（1）损耗低 和同型号接线的变压器相比，接线的变压器空载和负载损耗均较低；（2）高次谐波电流由于有个闭合的接线而将受到抑制；（3） 接线的变压器零序阻抗较小，有利于单相接地故障的切除；（4） 接线的变压器磁路中的磁通被削弱，不致因副边的零序电流而使变压器过热，因此这种接线的变压器中线电流不受限制，可等于线电流，从而扩大了其应用范围。制造厂生产这种接线的变压器并无困难，因此选择接线的变压器作为厂用变压器。表5 厂用变压器参数表型 号SC-8000/10额 定 容 量(kVA)8000额 定 电 压(kV)10.5/0.4空 载 损 耗(kW)13阻 抗 电 压(%)7 联 结 组
30、号3 短路电流计算3.1 计算短路电流的目的电气主接线方案的比较和选择，计算出最大可能出现的短路电流，提出对运行方式要求及限制短路电流必须采取的措施。电气设备，载流导体的选择。进行短路情况下的动稳定和热稳定的校验。屋外高压配电装置的设计，接地装置的设计。继保装置的选择和整定，短路器的选择等。3.2 实用短路电流计算假设短路电流的实用计算的基本假设：考虑验算导体和电气设备的短路电流，取最大短路电流值，短路属“三相金属性短路”短路点取三点分别为各电压等级母线处，及发电机端。进行电路元件参数计算：忽略系统中所有负荷，线路电容，并联电抗等。计算高压电网时还可以忽略电阻，变压器变比均为平均额定电压比。电
31、网假定基准容量= 100 MVA , 基准电压= （U为各级平均额定电压）计算个元件电抗标幺值。进行网络变换和简化；先画出等值网络图，并将各元件电抗统一编号，再进行网络化简。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。用来校验电气设备热稳定和断流能力。、三相短路电流第一周期全电流有效值、三相短路冲击电流（即三相短路电流第一周期全电流峰值）。用来校验电气设备的动稳定。短路开始到t秒时的三相短路电流有效值。用来校验远处短路电气设备断流能力。三相短路电流稳态值。3.3 短路电流周期分量有效值的计算（1)网络简化 首先去掉系统中非三相短路点的负荷，因为在制定运算曲线时已经考虑了负荷的影响；对
32、三相短路点附近的大容量异步电动机，必须考虑其反馈电流的影响；去掉线路电容、并联电抗等，同时忽略系统各元件的电阻；发电机用次暂态电抗X代表。（2）系统元件参数计算 取基准功率 ， =（各级平均额定电压），按平均额定电压之比计算元件电抗的标幺值，并作出等值网络。（3）电源分组 实际系统中发电机台数很多，如果每一台发电机都作为一个电源计算，则计算工作量太大，而且也无必要。为减少计算工作量，可把短路电流变化规律大体相同的发电机合并成等值机。影响短路电流变化规律的主要因素有两个：一个是发电机的特性（指类型、参数）；另一个是发电机对短路点的电气距离。在离短路点很近的情况下，发电机本身特性的不同对短路电流的
33、变化规律起决定的作用，因此不能将不同类型的发电机合并成为一组。如果发电机到短路点之间的电气距离很大时，不同类型发电机的特性引起短路电流变化规律的差异受到极大的削弱，在这种情况下，可以将不同类型的发电机合并起来。上述将电源分组进行计算，并查运算曲线的方法成为个别变化法。如果全系统发电机向短路点供出短路电流的变化规律相同时，可把全系统中所有发电机看成一台等值发电机进行计算并查运算曲线，则称为同一变化法。此外，当系统中具有无限大容量电源时应单独计算，不能查运算曲线。（4）求转移阻抗进行网络简化 求各组等值电源及无限大容量电源对短路点的转移电抗 ，。其中，为无限大容量电源对短路点的转移电抗。（5）求出
34、各等值电源对短路点的计算电抗，即将前面求出各等值电源的转移电抗按各相应等值电源的容量进行归算，则所求计算电抗为式中， ，等值电源1，2，的额定容量。（6）由计算电抗分别查处不同时刻t各等值电源供出的三项短路电流周期分量有效值的标幺值 。（7）如果系统中有无限大容量电源S时，则由它供给的三项短路电流是不衰减的，其周期分量有效值的标幺值为 。 （8）短路点短路电流周期分量有效值为其中 上式 短路点k所在电压级的平均额定电压； ， ，归算至短路点电压级各等值电源的额定电流。已知条件：（1）系统：S为无穷大系统，MVA , ;（2）水电厂PH1：450+3200MW，；COS =0.9（3）水电厂PH
35、2：2200+50MW，COS =0.9；（4）PH1站：T1：, 3240MVA； T2：，463MVA；（5）PH2站：T1：，2240MVA；T2；=28 (高中)=18（高低）=8（中低），163MVA；3.4 网路等值电路及各等值参数计算参数的计算 取,。（1）系统的电抗 （2）发电厂或发电机组的电抗（3）变压器等值电抗Ph1、Ph2: T1: Ph1：T2： Ph2: T2: （4）网络等值电抗35KV以上的线路电抗 : L2: : : L7/L8：L9:L10:L11:L12：L34:L109:L789：3.5 等值网络图 图8 等值网络图3.6 各短路点的短路计算（1）当点发生
36、三相短路时因PH1站距短路点较远，可以将其看成一个等效电源F1。图9 网络化简图短路点转移阻抗 各支路电流分布系数为无穷系统对短路点转移电抗和短路电流标幺值为PH1站等效电源对短路点转移电抗为PH1站的等效电源F1计算电抗为PH1站相应G1 ,G2 ,G3对点的计算电抗为查表得t（0）时刻等值电源共出的三相短路电流的周期分量有效值的标幺值 归算至短路点处电压等级各等值电源的额定电流为PH1站F1等值电源和PH2站无穷系统归算至短路点的额定电流为 （kA）（2）当点发生三相短路时因PH1站距短路点较远，可以将其看成一个等效电源F1。图10 网络化简图短路点转移阻抗 各支路电流分布系数系统对点的转
37、移电抗和短路电流标幺值为 各支路转移电抗PH1站等值电源F1对点的计算电抗PH2站G2对点的计算电抗为G3对点的计算电抗为G1对点转移电抗和计算电抗相等，即查附图的运算曲线，可得归算至短路点处电压等级各等值电源的额定电流为PH1站F1等值电源和PH2站无穷系统归算至短路点的额定电流为于是三相短路点的三相短路电流的周期分量有效值为（3）当点发生三相短路时PH1站和PH2站都距短路点较远，可以分别将其看成一个等效电源F1和F2图11 网络化简图短路点转移阻抗 1各支路电流分布系数系统对点的转移电抗和短路电流标幺值为 各支路转移电抗PH1站等值电源F1对点的计算电抗PH2站F2对点的计算电抗为查附图
38、的运算曲线，可得归算至短路点处电压等级各等值电源的额定电流为：PH1站等值电源F1和PH2站F2无穷系统归算至短路点的额定电流为于是三相短路点的三相短路电流的周期分量有效值为（4）当点发生三相短路时PH1站距短路点较远，可以将其看成一个等效电源F1 图12 网络化简图短路点转移阻抗 各支路电流分布系数系统对点的转移电抗和短路电流标幺值为 各支路转移电抗PH1站等值电源F1对点的计算电抗PH2站G1、G2、G3对点的计算电抗分别为：查附图的运算曲线，可得归算至短路点处电压等级各等值电源的额定电流为：PH1站等值电源F1和PH2站G1、G2、G3分别为：无穷系统归算至短路点的额定电流为（kA）于是
39、三相短路点的三相短路电流的周期分量有效值为（5）当点发生三相短路时PH1站距短路点较远，可以将其看成一个等效电源F1 图13 网络化简图短路点转移阻抗 各支路电流分布系数系统对点的转移电抗和短路电流标幺值为 各支路转移电抗PH1站等值电源F1对点的计算电抗PH2站G1、G2、G3对点的计算电抗分别为：查附图的运算曲线，可得归算至短路点处电压等级各等值电源的额定电流：PH1站等值电源F1和PH2站G1、G2、G3分别为：无穷系统归算至短路点的额定电流为（kA）于是三相短路点的三相短路电流的周期分量有效值为3.7 各短路点短路电流的时间周期分量表 表6 三相短路电流值 单位（KA）短路点时刻系统P
40、H1站PH2站 G1 PH2站 G2PH2站 G3总短路 电流K1点短路0s0.1731.86 2.67 2.67 0.49 8.042s0.1732.072.64 2.64 0.41 7.934s0.1732.072.64 2.64 0.41 7.93K2点短路0s1.5519.5279.3 24.48.46 133.42s1.5515.2740.26 26.77.85 91.634s1.5515.2736.6 29.158.15 90.72K3点短路0s0.263.030.66 3.952s0.263.780.462 4.54s0.263.82 0.462 4.54K4点短路0s0.162
41、.562.562.563.33 8.652s0.162.122.122.122.67 7.074s0.162.122.122.122.69 7.09K5点短路0s0.21.221.2219.63 22.32s0.23.563.569.97 17.294s0.23.563.569.3 16.624 电气设备选择4.1 导线的选择（1）导体选型 导体通常由铜、铝、铝合金制成，按其结构形状可分为矩形、槽型、圆管形和全连封闭型。载流导体一般使用铝或铝合金材料。硬导体主要适用于发电厂和变电所作为发电机引出线及高压配电装置中的主母线。矩形导体一般只用于35kV及以下、电流在4000A及以下的配电装置中；槽
42、形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数小，一般用于4000-8000A配电装置中；管形导体集肤效应系数小、机械强度高，用于8000A以上的大电流母线或要求电晕放电电压高的110kV及以上的配电装置中。（2）导体截面选择 导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。 对年负荷利用小时数大（），传输容量大，长度在20m以上的导体，如发电机、变压器的连接导体其截面一般按经济电流密度选择。而配电装置的汇流母线通常在正常运行方式下，传输容量不大，故可按长期允许电流来选择。按导体长期发热允许电流选择式中：为导体所在回路中最大持续工作电流（A）； 为在额定环境温度时导体允许电流（A）； 为与实际环境温
43、度和海拔有关的综合修正系数。按经济电流密度选择按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。导体的经济截面为按经济电流密度选择的导体截面的允许电流还必须满足的要求。（3）热稳定校验 在校验导体热稳定时，若计及集肤效应系数的影响，短路热稳定决定的导体最小截面为式中 C为热稳定系数，其值查表可得。4.1.1200MW发电机端引出导线选择材料类别选择：封闭母线导体型号选择：母线最大持续电流为1.05倍发电机端额定电流，绝缘水平应高于机端额定电压因此类导体所给技术数据中不涉及截面尺寸，故略去热稳定校验。表7 封闭母线技术数据及外形尺寸母线类别绝缘水平kV额定电流（A）外形尺寸（mm）SH主母线及厂用分支母线2412000
