凝汽式火电厂一次部分设计.doc

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1、 电气工程基础课程设计题 目 凝气式火电厂一次部分设计 学院名称 2011年6月15日设计任务书-凝汽式式火电厂一次部分课程设计1原始资料11 发电厂建设规模1.1.1 类型:凝汽式火电厂1.1.2 最终容量、机组的型式和参数：2200MW + 2300MW、年利用小时数：6000h/a12 电力系统与本厂的连接情况1.2.1 电厂在电力系统中的作用与地位：区域电厂1.2.2 发电厂联入系统的电压等级：220KV1.2.3 电力系统总装机容量：14000MW，短路容量：12000MVA1.2.4 发电厂在系统中所处的位置、供电示意图13 电力负荷水平:1.3.1 220KV电压等级：架空线10

2、回，I级负荷，最大输送1000MW，Tmax5000h/a1.3.2 110KV电压等级：架空线8回，I级负荷，最大输送180MW，Tmax4500h/a1.3.3 穿越本厂功率为50MVA。 1.3.4 厂用电率：8%1.4 环境条件1.4.1 当地年最高温40，最低温6，最热月平均最高温度28，最热月平均最低温度241.4.2 当地海拔高度为50m1.4.3 气象条件无其它特殊要求。2.设计任务2.1 发电厂电气主接线设计2.2 厂用电设计2.3 短路电流的计算2.4 主要电气设备的选择2.5 配电装置3.设计成果3.1 设计说明书、计算书一份3.2 图纸一张目 录设计任务书摘要引言.11

3、系统与负荷资料分析.22电气主接线.32.1主接线方案的选择.32.2 变压器的选择与计算.72.3厂用电接线方式的选择.113短路电流的计算.143.1短路计算的一般规则.143.2短路电流的计算.153.3短路电流计算表.174电气设备的选择 .184.1电气设备选择的一般规则 .184.2电气选择的条件.184.3电气设备的选择.204.4电气设备选择的结果表 .245配电装置 .265.1配电装置选择的一般原则 .265.2配电装置的选择及依据 .275.3主接线中设备配置的一般原则.28结束语 .31参考文献 .32附录：短路计算.33附录：电气设备的校验.36附录3：设计总图摘 要

4、由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通 过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。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。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有4台300MW发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电

5、气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。关键词： 发电厂；变压器；电力系统；继电保护；电气设备。引言 经济要发展，电力需先行。进入21世纪，随着我国“十一五”计划的进行和“西部大开发”战略的实施，我国的电力建设事业将出现一个大发展的新局面 ，为了适应这一新形势的要求，国家着重发展火电、水电、核电，高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标，电力行业是国民经济发展的基础和关键，所以电力的发展必须与时俱进。在理论学习的基础上，为了进一步加深对知识的掌握和理解，进行了本

6、次课程设计。本设计是针对地区变电站的要求来进行配置的，它主要包括了四大部分：电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。其中主要部分为短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路点进行分析和计算，不同的短路参数选择不同种类设备，并进行理论分析，在理论上证实变电站实际可行性，达到设计要求，做好预先设计工作对工程建设的工期、质量、投资，以及建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着重要的决定性作用。本设计多处采用简明扼要、一目了然的表格形式及涉及到的电路图，同时采用我国发电厂技术方面的最新标准规范和技术材料，在此次设计过程中得到了很多同学的热情指导和帮助，还有徐祖华

7、老师耐心的讲解，他们提出了不少宝贵意见，在此对他们表示衷心的感谢！限于本人的水平，本设计中难免有错误和不足之处，热诚希望读者和同仁批评指正，本人不胜感激。1系统与负荷资料分析设计电厂为大型凝气式火电厂，其容量为2300+2300=1200MW,其最大单机容量为300MW，具有大型容量的规模、大型机的特点。当电厂全部机组投入运行后，将占电力系统总容量的1200/140008.57%，而电力系统的检修备用容量为8%15%和事故备用容量为10%，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要。从年利用小时看，该厂年利用小时数位6000h/a5000h/a,又为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，因此，

8、该厂主接线要求有较高的可靠性；从负荷特点及电压等级可知，该厂具有110kv和220kv两级电压负荷。110kv具有8回架空线路，承担一级负荷，最大的输送功率为180MW，最大年利用小时数为4300h/a,说明对其可靠性有一定的要求，拟采用双母线接线形式；220KV电压等级有10回架空线路，承担一级负荷，最大输送功率为1000MW, 最大年利用小时数为5000h/a,送出本场最大可能的电力为1000-10008%=920MW，其可靠性要求较高，为保证检修出线断路器不致对该回路断电，所以也拟采用双母线接线形式。 另外，因此次为2300+2300的凝气式火电厂，故需要用到4台300MW发电机，故结合

9、设计手册分别选出选合适的电机，电机类型如下。300MW的发电机：QFS-300-2所选发电机的主要参数如表1.1表1.1 发电机的主要参数发电机型号额定容量(MW)功率因数额定电压(KV)额定电流(A)Xd(%)QFS-300-23000.85181132016.72电气主接线设计 2.1主接线方案的选择 2.1.1主接线方案的选择依据电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以，由相关文献可知它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下三个方

10、面：可靠性衡量可靠性的指标，一般是根据主接型式及主要设备操作的可能方式，按一定规律算出“不允许”事件发生地规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种主接型式中择优。可靠安全是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本要求。它可以从以下几方面考虑：发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用；发电厂和变电所接入电力系统的方式；发电厂和变电所的运行方式及负荷性质；设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性；长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。灵活性 主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。调度时，应操作方便的基本要求，既能灵活的投入或切除某些机组、变 器或线路，调配电源和负荷，又能满足

11、系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求；检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般从以下几方面考虑。投资省；占地面积少；电能损耗少。 对于主接型式的具体选择可以根据DL50002000火力发电厂设计技术规程综合发电厂的具体要求确定。在此设计中可以参考一下相关规定：(1)发电机电压母线可采用双母线

12、或双母线分段的接线方式。为了限制短路电流，可在母线分段回路中安装电抗器。如不满足要求，可在发电机或主变压器回路中装设分裂电抗器，也可在直配线上安装电抗器。(2)容量为200300MW 的发电机与双绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间不应装设断路器、负荷开关或隔离开关，但应有可拆连接点。(3)采用单母线或双母线的110220kV 配电装置，当断路器为少油型或压缩空气型时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路设施；当220kV 出线在4 回及以上、110kV 出线在6回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。当断路器为六氟化硫(SF6)型时，可根据系统、设备、布置等具体情况，有条件时可

13、不设旁路设施；当需要设置旁路设施，且220kV出线在6 回及以上、110kV 出线在8 回及以上时，可采用带专用旁路断路器的旁路母线。 2.1.2各电压等级接线方案的拟定根据对原始资料的分析，将各电压等级可能采用的较好的方案列出。进行优化组合，得出最佳的方案。（1）110KV电压等级：出线为8回，I级负荷，最大输送180MW，为实现不停电检修出现断路器，可采用单母分段带旁路或双母接线形式。且由于110KV侧的最大负荷为180MW，其全年平均负荷为1804300/（36524）=88.35MW,不管接的是300MW还是200MW，其容量均远大于180MW和其年平均负荷82.19MW，若当联络变压

14、器出现故障，将造成发电机大量积压容量，可能引起发电机甩荷现象，选择主变压器也困难，因此110KV侧不接发电机，通过两台联络变压器从22KV侧输送功率。（2）220KV电压等级：出线为10回，承担一级负荷，根据手册可知，为使其检修出现断路器时不停电，可采用双母带旁路接线形式，以保证供电的可靠性。但根据现实的实际应用情况，双母带旁路占地面积大，经济性差，因此常用双母线接线方式。又四台发电机均接在220KV电压母线上，根据一次侧设计手册可知，容量在200MW及以上的大机组一般采用与双绕组变压器组成单元接线而不与三绕组变压器组成单元接线。发电机到变压器采用分相封闭母线相连，这样既节省了断路器的费用，又

15、能限制短路电流，提高了安全性。 2.1.3主接线方案的拟定根据方案选择的依据及电压等级接线方案的分析，先拟定以下几种主接线方案。方案一 四台发电机全部通过双绕组变压器组成单元接线连接在220KV母线上，发电机出口到变压器采用分相封闭母线。220KV电压等级采用双母线接线形式（有专用旁路断路器），110KV电压等级采用单母分段带旁路接线形式，分段断路器兼作旁路断路器;220KV电压母线和110KV电压母线之间设有两台联络变压器;通过这两台联络变压器由220KV电压母线给110KV侧负荷供电，如图2. 1所示。 图2.1 方案一主接线图 方案二 四台发电机同样通过双绕组变压器组成单元接线，和220

16、KV母线相连，发电机出口到变压器采用分相封闭母线。220KV电压等级采用双母线接线形式，也采用专用旁路断路器的接线方式，110KV电压等级采用双母线接线形式，有专用旁路断路器;220KV电压母线和110KV电压母线之间设有两台联络变压器;通过这两台联络变压器由220KV电压母线给110KV侧负荷供电，如图2. 2所示。 图2.2 方案二主接线图 2.1.4主接线方案的比较和选择总结两种主接线方式如表2.1 表2.1主接线方案 电压等级方案I方案II110KV单母分段带旁路双母接线220KV双母接线双母接线两种接线方式的比较如表2.2 表2.2主接线方案比较 方案项目方案方案可靠性当一段母线发生

17、故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。两台联络变压器还满足本厂的厂备用和启动电源的要求。供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断联络变压器起了联络和厂备用的作用。灵活性 110kv侧相对单一，灵活性差相应的保护装置相对简单。多种运行式。调度灵活，但相应的保护装置较复杂。易于扩建和实现自动化。经济性相对投资少、设备数量少，年费用低。相对占地面积少。投资高、设备数量多，年费用大。 通过比较可知，两种方案中方案二是最优方案，所以选择方案二作为该凝汽式火电厂的主接线方案。2.2 变压器的选择与计算2.2.1主变压器容量的确

18、定原则(1)连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线的剩余有功和无功容量送入系统。接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。在电力市场环境下，主变压器应具有从系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求。(2)主变压器型式的选择原则相数

19、的确定容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器。绕组数和结构的确定一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器，但三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%以上。对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器。绕组接线组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须和系统的相位一致，否则，不能并列运行。我国110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”连

20、接，35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D”连接。 变压器型号的表示方法： - / 特殊环境代号 电压等级（KV） 额定容量代（KVA） 设计序号 产品代号变压器产品代号含义：S 三相 F风冷却装置 P强迫油循环 S三绕组根据以上绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都采用YN，d11常规接线。(3)主变压器的选择：根据主接线图将2台300MW和2台300MW的发电机都接在220KV侧，容量可通过联络变压器传送110KV侧。和发电机相连的主变压器容量计算公式为： S=(PGP厂)（1+10%）/cos则根据公式和300MW发电机相连

21、的主变压器容量为： ST1，2=(3003008%)1.1/0.85=357.17MW故与300MW发电机相连的主变压器选择的容量为360MW变压器的型号为SFP7-360000/220，其参数见表2.3。2.2.2连接两种升高电压母线的联络变压器容量的确定原则(1)联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。(2)联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。(3)联络变压器为了布置和引线方便，通

22、常只选一台，最多不超过两台。在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变压器为宜。其第三绕组，及低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。但该发电厂的110KV电压级靠联络变压器来提供电源，功率主要从220KV的高压侧输送到110KV的中压侧,用自耦的变压器所需的公共容量太大。因为110KV电压级的可靠性要求也比较高，且200MW及以上机组，一般采用两台联络变压器，所以，该电厂也用了两台。且采用Y-Y-连接方式，满足相位条件。根据原则，可得容量为: ST=PG/cos =300/0.85=352.94MW所以用两台时，每一台是总容量的一半，即ST5，6=176.47MW，选标准的是180MW。 根

23、据以上分析，选得OSFPS7-180000/220，其参数见表2.4。2.2.3厂用变压器的选择厂用电分别从4台300MW的发电机取得电源，所以，需要4台；在联络变压器的选型当中，低压侧电压是18KV，所以也需要两台变压器。本设计采用厂用电母线分段形接线，以提高可靠性，也使调配灵活。所以，发电机电压级的变压器采用分裂绕组，两低压侧分别接到两段母线上，达到相互备用的效果，而联络变压器的备用也分别接到两公用母线上。由手册可知，容量为100MW300MW的发电机，厂用电电压等级为6KV，故200MW机组的发电厂厂用电15.75/6.3/6.3，300MW机组的发电厂厂用电一般采用6KV，所以发电机电

24、压级的变压器要用18/6.3/6.3,而联络变压器低压侧用18/6.3。300MW发电机旁的厂用变压器容量是： ST7，8=1.1PG8%/cos=1.13008%/0.85= 31.06 MW选用接近此容量的标准容量为31.5MW。 联络变压器低压侧的厂用备用变压器容量应该满足厂用电,所以其容量取31.5MW。根据以上分析，发电级电压级厂用电变压器选为，联络变压器低压侧选为，其具体参数见表2.5和表2.6。 表2.3 主变压器的参数产品型号额定容量(KVA)联结组标号额定电压(KV)短路阻抗(%)空载电流(%)损耗(KW)高压低压空载负载SFP7-360000/220360000YN,d11

25、22022.5%1814.30.28190860 表2.4 联络变压器的参数产品型号额定容量(KVA)联结组标号额定电压(KV)短路阻抗(%)损耗(KW)高压中压低压高-中中-低高-低空载负载OSFPS7-180000/220180000/90000/180000YN,ao,d1124222.5%121188121214141895105430515 表2.5 厂用变压器的参数产品型号额定容量(KVA)联结组标号额定电压(KV)短路阻抗(%)空载电流(%)损耗(KW)高压低压空载负载SFFL-315000/15.75315000/20000-20000D,d0-d01822.5%6.3-6.3

26、16.6-28.0150.0 表2.6 厂备用变压器的参数 产品型号额定容量(KVA)联结组标号额定电压(KV)短路阻抗(%)空载电流(%)损耗(KW)高压低压空载负载SFF7-315000/15.75315000/20000-20000D,d0-d01822.5%6.3-6.313.5-29.8160.02.3厂用电接线方式的选择发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、气轮机或水轮机、发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用

27、电。2.2.1厂用电电压等级厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用网络的可靠、经济运行等诸方面因素，经技术、经济比较后确定。查找手册可知：（1）容量60MW及以下、发电机电压10.5KV时，可采用3KV。（2）容量100MW300MW,宜用6KV。（3）容量在300MW以上，当技术经济合理时，可采用3KV和10KV两段电压。2.2.2厂用电设计原则(1)接线要求各机组的厂用电系统应是独立的。特别是200MW及以上机组，应做到这一点。一台机组的故障停运或者其辅助机的电气故障，不应影响到另一台机组的正常运行。并能在短时内恢复本机组的运行。全厂性公用负荷应分散接入

28、不同机组的厂用母线或公用负荷母线。充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入。充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，也便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入，向保安负荷供电。200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安负荷供电。(2)设计原则厂用电的设计原则与主接线的设计原则基本相同，主要有：接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发

29、电厂主机安全运转。接线应灵活的适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。厂用电源的对应供电性。设计还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引线和厂用电接线形式等问题，进行分析和论证。另外由于火电厂厂用电率较大，为了保证厂用电系统的供电可靠性与经济性，且便于运行、检修，一般都采用“按炉分段”的接线原则，即将厂用电母线按锅炉的台数分成若干独立段，既便于运行、检修，又能使事故影响范围局限在一机一炉，不致影响正常运行的完好机炉。 (3)厂用电源 发电厂的厂用电源，必须供电可

30、靠，且能满足各种工作要求，除应满足具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中，都以启动电源兼作备用电源。根据以上设计原则，每台发电机从各单元机组的变压器低压侧接引一台高压工作厂用变压器作为6KV厂用电系统的工作电源。为了能限制厂用电系统的短路电流，以便是6KV系统能采用轻型断路器，并能保证电动机自启动时母线电压水平和满足厂用电缆截面等技术经济指标要求，高压工作厂用变压器选用分裂变压器，其低压分裂绕组分别供6KV两个分段厂用母线。 为满足机组启动时厂用电供电和作为高压工作变压器的备用，每两台机组配备一台启动备用变压器。启动备用变压器电源引自升高电压母线，采用明备用

31、方式。厂用电接线图如图2.3所示： 图2.3 厂用电接线图3短路电流的计3.1短路计算的一般规则3.1.1短路电流计算的目的在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：(1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。(2)在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。(3)在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。(4)在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短

32、路时的短路电流为依据。(5)接地装置的设计，也需用短路电流。3.1.2短路计算的一般规则 短路电流计算的一般规定：（1）验算导体和电器动稳定、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，并考虑电力系统的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计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对带电抗器的610KV出线与厂用分支回路

33、，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， 其它导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三短路严重时，则应按严重情况计算。3.1.3短路电流的计算中，常采用以下假设（1）正常工作时，三项系统对称运行。（2）所有电流的电功势相位角相同。（3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。（4）系统中的同步和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导休集肤效应等影响，转子结构完全对称，定子三相绕组空间

34、位置相差为120电气角度。（5）电力系统中各元件的磁路不饱和，以孙带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。(6)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷援在高压母线上，50%负荷接在系统侧（7）短路发生在短路电流为最大值的瞬间（8）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计（9）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流（10）元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围（11）输电线路的电容略去不计3.2短路电流的计算 短路电流由于其值很大，在极短的时间内就能产生较大的损耗，由于来不急散发热量而造成电气设备的温度急剧升高，引起设备的老化或损坏

35、，对供电的可靠性产生影响。当所选设备不能满足短路电流的限制时，对供电的可靠性将产生极为严重的影响。为此，在设计主接线时，应计算短路电流。 短路电流计算的目的是为设备的选型提供依据;初步考察短路事故对发电厂以及系统的可靠性和稳定性的影响，为电厂主接线形式的选定、继电保护装置的选择和整定计算提供依据。此外，通过对短路电流的计算，还可初步确定系统的损耗，为发电厂的经济运行提供依据。 本次短路计算中，选取了两个短路计算点，110KV母线和220KV母线上各一个，短路类型定为对系统影响最为严重的三相短路。短路电流计算的结果如表3. 1所示，详细计算过程见附录I。3.3短路电流计算表 4s4.3873.9

36、3515.991.4531.926.172s4.0973.7515.991.4531.926.171s3.8273.72715.991.4531.926.170.2s4.0074.14115.991.3851.786.170s4.6995.09715.991.4491.886.17短 路 电 流 标 幺 值4s2.0572.23563.690.4100.54412.302s1.9212.12963.690.4100.54412.301s1.7942.11563.690.4100.54412.300.21.8792.3563.690.3910.50512.300s2.2032.89363.690

37、.4090.53412.30分支额定电流INKA2.1331.7620.2513.5443.5240.502分 支电 抗Xjs0.4860.3720.01572.521.920.0813分 支 线 名 称G1G2G3G4系统G1G2G3G4系统基准电流IBKA0.502短 路 点 平 均 电 压（kv）111155短 路 点 编 号f2 表3.1 短路计算结果 4电气设备的选择4.1电气设备选择的一般规则 应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； 应按当地环境条件校核； 应力求技术先进和经济合理； 与整个工程的建设标准应协调一致； 同类设备应尽量减少品种； 选用新产品

38、均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。4.2电气设备选择的条件正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。按正常工作条件选择电气设备额定电压和最高工作电压所选用的电气设备允许最高工作电压不得低

39、于所接电网的最高运行电压，即Ualm Usm 。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.15倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择,即UNUNs。 额定电流电气设备的额定电流IN是指在额定周围环境温度。下，电气设备的长期允许电流IN不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即 IN Imax 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05

40、倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax应按过负荷确定；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%80%；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。 此外，还与电气设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电气设备进行种类和形式的选择。按当地环境条件校核 在选择电气设备时，还应考虑电气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，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度 040，如周围环境温度高于40（但60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少1.8进行修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可增加0.5，但其最大电流不得超过额定电流的20%。按短路情况校验短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为 It2 t Q k式中 Qk 短路电流产生的热效应