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1、发电机中性点接地装置设计计算书*2007年9月XX电站发电机中性点接地装置设计计算书1. 接线原理图G发电机CT电流互感器C电力电缆D单极隔离开关T接地变压器R电阻器 注：虚线框为接地装置设备2. 设计依据（1） 发电机额定值：667MVA，600MW，COS=0.9，50Hz，18kV；（2） 发电机定子绕组每相对地电容值：2.193(2.199) uF/；（3） 发电机电压母线：主母线外壳：1450mm，=10mm，导体900mm，共53三相米；三角形联接母线外壳；1150mm，=8mm，导体600mm，共33米；分支母线：700mm，=约5mm，导体约150mm，共9三相米；每相电容值：
2、 Cm=式中：RK母线外壳表面半径：主母线为715mm，三角形母线为567mm,分支母线为345mm；RM母线外半径：主母线为450mm，三角形母线为300mm,分支母线为75mm；Cm=+=.+=0.01（uF/）（4） 主变压器低压绕组对地及低压绕组对高压绕组及地电容：主变压器制造厂还未做试验，低压绕组的对地电容目前按0.01 uF/。（5） 发电机断路器电容：每台机组上装设了发电机断路器，在断路器的发电机侧并联0.13uF/电容，变压器侧并联0.26uF/电容；（6） 发电机电压回路电缆：无电缆；（7） 发电机回路总电容： C=2.199+0.01+0.01+0.39=2.609（uF/
3、f）（8） 设计计算电容：考虑发电机计算电容和实测电容的误差，设计中按发电机电容值增加10%计算。C=2.609+2.1990.1=2.83（uF/f）3. 变压器选择（1） 型号：环氧浇注单相铜芯干式变压器。（2） 额定电压：一次侧取发电机额定电压18kV；二次侧取电压1.0kV电压计算；另预留辅助绕组电压。（3） 变压器容量根据ANSI/IEEEC37.101发电机接地保护导则的要求，为使发电机单相接地短路时，有效地限制发电机峰值过电压在2.6倍相电压下，取发电机单相接地短路时变压器一次侧流过的电流为发电机电压回路的电容电流，即：IC =3UfwC10-3=318/3142.8310-3
4、=27.7（A） S=U1 IC =1827.7=498.6 (kVA) 因接地装置按投运一分钟设计，则变压器允许过载6倍计，则变压器的实际容量值为： S=498.6/6=83.1（kVA），根据验算结果取国标准容量系列80kVA。（4）变压器绝缘材料及绝缘水平绝缘材料等级：H级。绝缘水平：一次侧耐压： BIL（峰值） 125 kV 工频耐压（有效值1min） 50kV二次侧工频耐压（有效值1min）5 kV（5） 温升及温度变压器连续带额定容量时温升不超过100K；短时一分钟过载6倍情况下，导体温度220（6）阻抗电压：5% （7）额定频率：50Hz（8）运行条件：正常运行情况下，仅承受很低
5、的发电机不平衡电压及谐波电压，只有在发电机机端单相接地故障时，变压器才承受最高电压，即1.05倍的发电机相电压10.91kV，此时变压器过载6倍情况下运行一分钟。（9） 主要参数及结构要求1） 电流密度应2.5A/mm2；2） 高压绕组为全电压绝缘,高压绕组和二次绕组之间增设屏蔽接地绕组；3） 除铁芯、线圈外，所有的钢制件均为热浸渍镀锌件。（10）试验1）绕组电阻测量（电阻温度折算至75）；2）电压比测量；3）阻抗电压、短路阻抗测量；4）负载损耗试验；5）空载损耗及空载电流测量（标称电压及1/标称电压情况下）；6）绕组绝缘电阻测量；7）工频耐压：数值按上述3.（4）的标准；8）雷电冲击：数值按
6、上述3.（4）的标准（同类中抽检一台）；（11）厂家提供资料1）外形结构图2）试验报告3）出厂合格证书4. 电阻器（1）电阻值计算 XC=106/3142.83=1125.34WRd=1125.34/3=375.11 W归算至二次侧的电阻值计算=(U2/U1)2Rd=(1/18)2375.11=1.158W=Pk/I=1300/802=0.203W=1.1580.203=0.96W（2） 电阻器通过的最大电流 I=Ic1 U1/U2=27.7(18/1)=498.6(A)式中：Rd接地变压器一次侧电阻值(W) R2折算至变压器二次侧负载电阻值(W) R2变压器绕组电阻值(W) XC 发电机电压
7、回路每相容抗(W) Pk 变压器负载损耗(试验值)(W) I2n 变压器二次侧标称电流(A) R 需接入的负载电阻值(W) U1、U2变压器一次侧、二次侧额定电压（kV） I电阻器通过的最大电流（A）（3） 验算：按变压器容量80kVA，Uk%=5，二次电压为1.0kV进行验算。Ur%=1.625Ux%=4.729Xb=(W)接入电阻后的变压器等值电路：z=1.30（W）=（U2/）/z=1000/1.30=444.13（A）Ir=444.13=395.77（A）Ix=444.13=201.99（A）接地点电容电流：Ic0=IIx=498.6201.99=296.61（A）接地点电流=494.
8、58（A）折算至一次侧接地电流=494.58(1/18)=27.48（A）变压器实际容量：444.13(1/6)=74.02（kVA）电阻器两端最高电压值444.130.96426.36（V）根据以上验算结果：1） IrIc0满足电阻功率大于电容功率；2） 接地点入地电流为27.48A30A，；3） 变压器实际需要容量为74.02kVA80kVA；4） 电阻器的最大通过电流为444.13A，考虑电阻抽头值调整时，电流增加的因数，按变压器实际通过的电流增加5%计算，即444.131.05=466.34（A），额定电流按466.34A设计。5） 电阻器两端的最高电压为426.36V0.5MW；工频
9、耐压1分钟为3kV（有效值）；电阻材料绝缘件的允许温度应不小于1000；4）试验：电阻测量；温升试验：当电阻器通过最大电流，持续时间一分钟时，应满足电阻器温度1000，电阻材料及绝缘子无任何损伤；功率因数测量；绝缘试验，数值按4.3.（3）条的标准；提供试验报告。5. 隔离开关选择（1）型式：户、单相GN1-400（2）额定电压：20kV（3）额定电流：400A（4）工频耐压：50kV（1分钟有效值）（5）雷电冲击耐压：125kV（峰值）（6）操作方式：手把。6. 凝露控制装置（1）电源开关： 选用施耐德的C65N10A、2极断路器；（2）凝露控制器： 当湿度大于85%时，投入电加热器，低于7
10、5%时，退出电加热器，能满足自动及手动的控制要求；（3）电加热器：选择220V、200W的电阻式加热器，每个中性点接地装置配置1台。接线见附图。7. 辅助接点的设置 在隔离开关底座转轴处，装设1个限位开关，限位开关具有二常开，一常闭接点。一常开供电站二次设计，另一常开供柜前开停指示灯。接线见附图。8. 电流互感器（暂定）（1） 变比：500/1；（2） 准确级：0.5S；（3） 额定容量：5VA。9. 电力电缆 根据合同要求选择阻燃交联聚乙烯绝缘单芯铜导体电力电缆，其型号ZR-YJV-135，对地绝缘按20kV电压级要求，符合GB/T12706及IEC-60502-1标准，按电缆选择有关标准要
11、求，选择其截面积为35mm2，长度 米。10电缆终端 采用单相冷缩电缆终端，额定电压20kV，适用截面积35 mm2电缆。11. 柜体（1） 钢板厚度大于1.5mm；（2） 柜后及两侧设百叶窗；（3） 防护等级为IP30；（4） 柜体采用镀锌后外喷塑；（5） 柜体外形尺寸： 150010002200mm（宽厚高）（6） 柜体颜色：RAL7035；（7） 柜体设二扇门并加锁，其右侧板设加锁的小门，隔离开关操作手把及柜门钥匙置于小门上，用钥匙打开小门后，才能开、合隔离开关及打开柜门。12. 其他（1） 安装方式：落地安装；（2） 进出线方式：柜顶电缆进出线。13附件（1） 二次接线图。（2） 柜体布置及外形图。XXXX年9月
