【正文】 應(yīng)盡量選用防污盤形懸式絕緣子。 電壓互感器的額定電壓按表 選擇 。其接線方式有二個單相 電壓互感器接成 VV 形；三個單相電壓互感器接成星形 — 星形，高壓側(cè)中心點接地；一個三相三柱式電壓互感器；一個三相五柱式電壓互感器；三個單相三線圈電壓互感器 額定電壓的選擇 由于超高壓線路要求雙套主保護，并考慮到后備保護、自動裝置和測量儀表的要求，電壓互感器一般應(yīng)具有三個二次繞組，即兩個主二次繞組、一個輔助二次繞組。 表 電流互感器的選擇結(jié)果 位置 型號 變比 測量級精度 保護級精度 發(fā)電機側(cè) LMZ 25000/5A 5P20 ＃ 1A 廠變側(cè) LMZ 2021/5A 5P20 ＃ 1B 廠變側(cè) LMZ 1000/5A 5P20 電抗器側(cè) LC 400/1A 5P30 備用變側(cè) LC 400/1A 5P20 22 電壓互感器的選擇 電壓互感器型式的選擇 電壓互感器的型號含義 如 表 所示 表 電壓互感器的型號含義 相數(shù) 絕緣型式 結(jié)構(gòu)型式 J D S J G Z B W J 電壓互感器 單相 三相 油浸式 干式 澆注式 補償線圈 五心三線圈 接地 220kV 及以上的配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器，接在 110kV 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊時，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 （ 4） 發(fā)電機橫聯(lián)差動保護用的電流互感器一次電流，應(yīng)按下列情況選擇：安裝于各繞組出口處時，一般按定子繞組每個支路的電流選擇；安裝于中心點連接線上時，可按發(fā)電機允許的最大不平衡電流選擇 [11]。 （ 3） 中性點非直接接地系統(tǒng)中的零序電 流互感器，在發(fā)生單相接地故障時，通過零序電流較中心點直接接地系統(tǒng)小得多。 一次額定電流的選擇 （ 1） 當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負荷時使儀表有適當?shù)闹甘尽? 二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護裝置和自動裝置的要求。 電流互感器的額定的二次負荷標準值，按 GB1208— 75 的規(guī)定，為下列數(shù)值之一： 1 2 50、 60、 80、 100VA。 第四個字母 :D— 差動保護， B— 過流保護， J— 接地保護或加大容量， S— 速飽和， G— 改進型， Q— 加強型 。 第二個字母 :D— 貫穿式單匝， F— 貫穿式復(fù)匝， M— 貫穿式母線型 ， R— 裝入式， Q— 線圈式， C— 瓷箱式， Z— 支柱式， Y— 低壓型 。此時連接套管的一側(cè)充有 SF6，另一側(cè)則有變壓器油。母線筒出線端直接與電纜 頭組合。在母線筒出線端裝設(shè)充氣 （ SF6） 套管。 （ 4） 三相共箱式結(jié)構(gòu)的體積和占地面積小，消耗鋼材少，加工工作量小，但其技術(shù)要求高，額定電壓高，制造難度大。 （ 3） 全分箱式結(jié)構(gòu)。 20 （ 2） 不完全三相共體式結(jié)構(gòu)。但選用 GIS 后，發(fā)電廠的土建費用和年運行費用很低，因而從總體效率講， 選用 GIS 有很大優(yōu)越性。 GIS 設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要求設(shè)計制造安裝調(diào)試水平高。 （ 5） 具有控制、計量和保護等多種功能。只要產(chǎn)品的制造和安裝調(diào)試質(zhì)量得到保證，在使用過程中除了斷路器需要定期維修外，其他元件幾乎無需檢修，因而維修工作量和年運行費用大為降低。 GIS 主要組裝調(diào)試工 作已在制造廠內(nèi)完成，現(xiàn)場安裝和調(diào)試工作量較少，可以縮短發(fā)電廠的建設(shè)周期。全部電器元件都被封閉在接地的金屬殼體內(nèi)，帶電體不暴露在空氣中，運行中不受自然條件的影響，其可靠性和安全性比常規(guī)電器好得多 ， SF6氣體是不燃不爆的惰性氣體，所以 GIS 屬防爆設(shè)備，適合在城市中心和其他防爆場合安裝使用。 由于采用 SF6 氣體作為絕緣介質(zhì)，導(dǎo)電體與金屬地電位殼體之間的絕緣距離大大縮小，因此， GIS 的占地面積和安裝空間只有相同電壓等級常規(guī)電器的百分之幾到百分之二十左右。與國外產(chǎn)品相比，國產(chǎn) GIS 還 存在差距 [10]。 組合器的平面圖見附圖2，組合器的剖面圖見附圖 3。 組合器的選擇 組合器的概述 SF6 氣體絕緣開關(guān)裝置（ Gas Insulation Switchgear）也稱封閉式組合電器， 19 簡稱 GIS，是由斷路器、隔離 開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線（單相或三相）、連接管、電纜連接頭、出線套管、與變壓器的連接裝置等多種高壓電器組合而成的成套裝置，其基本結(jié)構(gòu)是以金屬筒為外殼，將上述高壓電器和絕緣件封閉在金屬筒內(nèi)部并充入一定壓力的 SF6 氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)。 通過以上技術(shù)經(jīng)濟分析論證 ,500kV戶外 GIS與戶外敞開式配電裝置相比 ,雖然可比初投資高 , 但技術(shù)上具有可靠性高、基本不受鹽污影響、維護工作量少、施工安裝方便、建設(shè)周期短、占地面積小等優(yōu)點 ,尤其適用于發(fā)電廠這樣的濱海電廠?？紤]到王灘發(fā)電廠地處海濱 ,受海風(fēng)鹽霧影響較重 ,且至今國內(nèi)還沒有一個大型海濱發(fā)電廠采用500kV戶外敞開式配電裝置 ,而均采用 G IS。 （ 2） 維護環(huán)境略差。 （ 5） 可避免 GIS設(shè)備基礎(chǔ)的戶內(nèi)、戶外不同沉降而造成的影響。 （ 3） 可減少由于低氟化硫氣體對人身的危害 。 1臺 10t的遙控吊車 。 18 戶外 GIS方案 除具有戶內(nèi) GIS的全部優(yōu)點外 ,與戶內(nèi) GIS相比還具有以下優(yōu)點 : （ 1） 進出線 GIB 縮短 , 占地面積較戶 內(nèi)式小 ， 可節(jié)省一部分投資 。 （ 3） 低氟化硫氣體對人身的危害性較戶外式大 。 戶內(nèi) GIS具有如下缺點 : （ 1） 制造檢修工藝要求高 , SF6氣體經(jīng)電弧作用形成的 SF4與水反應(yīng)生成含毒物質(zhì) , 檢修時要采取防護措施 , 防止吸入或接觸中毒 。 （ 5） 運行安全 可靠性高 , 無火災(zāi)危險 , 外殼屏蔽接地 , 沒有觸電危險 。 （ 3） 維護工作量少 , 檢修周期長 , SF6氣體泄露指標一般為每年 1% , 5～ 10年 充氣 1 次 , 檢修周期為 10～ 20年 。 對某些廠家的產(chǎn)品在外暴露聯(lián)接 件、罐體表面處理、匯控柜及操作機構(gòu)的箱體表面處理等方面要求較低， 戶內(nèi) GIS 具有如下優(yōu)點 : （ 1） 防污染能力強 , 全部電氣元件都封閉在充氣的外殼內(nèi) , 電氣絕緣不受導(dǎo)電塵埃、鹽霧污染影響 (套管除外 )。沈陽高壓開關(guān)廠及歐洲一些廠家如 ABB、梅蘭、日蘭等公司生產(chǎn)的設(shè)備價格上略有降低。 戶外敞開式配電裝置的特點 500 kV 罐式斷路器至今國內(nèi)還沒有供貨及運行業(yè)績 ； 500 kV 戶外配電裝置占地面積大 , 土建工程量大 , 施工安裝周期長 ； 雖然采用大爬距電氣設(shè)備 , 但是由于電氣設(shè)備暴露在空氣中 , 防污能力較 GIS 差 ； 正常維護工作量大 [9]。 對沿海發(fā)電廠 (I類污穢區(qū) ) 500 kV 配電裝置 ,普通防 污 型敞開式電器的外絕緣水平已不能滿足要求 , 故該廠 500 kV 配電裝置有如下方案可供選用 。根據(jù)《高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級及外絕緣選擇標準》 (GB/T 16434— 1996)的規(guī)定 [8], 離海岸 1km以內(nèi) , 當鹽密大于 2m g /c ～ 時 , 為 I級污穢 等級 , 其爬電比距按最高電壓計算 , 應(yīng)該為 cm /kV。由于鹽污容易吸收水分 , 在有霧或毛毛雨的情況下 , 鹽污受潮 , 其表面將形成多處導(dǎo)電小橋 , 從而引起閃絡(luò)事故。 近海地區(qū)的鹽霧污穢主要是受到海風(fēng)作用造成的。 電氣設(shè)備選擇技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按 正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性 [7]。在進行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 一般規(guī)定 驗算導(dǎo)體 和 電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景的發(fā)展計劃 ； 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流影響 ； 選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流最大點 ； 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。 接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線相間和相對地安全距離。其計 算目的主要有以下幾個方面： 在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。 表 主變選擇結(jié)果 型號 SFP 接線方式 YNd11 容量 變比 阻抗 720MW 525177。因此，在技術(shù)和經(jīng)濟上，主變選型確定為全容量三相變壓器是可行的 。 空載損耗高，變電成本較高。 一次性投入較高。 運行及檢修費用較高。 采購成本較高。 安裝調(diào)試工作量大。 已制造過多臺，技術(shù)相對成熟。 運輸條件要求較低。因此，在經(jīng)濟上選用全容量三相變壓器是合適的。 12 ⑤ 三相變壓器的制造成本低，可以降低采購成本。 ③ 三相變壓器比 3臺單相變壓器組檢修和維護費用少。 （ 3） 三相變壓器與單相變壓器組的經(jīng)濟比較 ① 三相變壓器占用場地小，節(jié)省了大量的土地資源和土建費用。 目前，隨著大容量變壓器技術(shù)的發(fā)展，變壓器的可靠性均滿足設(shè)計、生產(chǎn)的要求。 ⑦ 在招投標過程中，保變、重慶 ABB、常州東芝變壓器均獲得了國外廠家的質(zhì)量擔 保，其中東芝為常州東芝變?yōu)榕_山發(fā)電廠制造的變壓器承擔法律和經(jīng)濟上的責任。 ⑤ 單相變壓器在實際運行中存在三相不平衡時，可能會產(chǎn)生磁振蕩，存在事故隱患。 ③ 三相變壓器滲漏油點少，產(chǎn)品維護方便。 （ 2） 三相變壓器與單相變壓器組的技術(shù)比較 ① 三相變壓器效率高，在同等負載損耗下，三相變壓器比單相變壓器組的空載損耗要低 20kW 左右。沈變?yōu)樯辰?C 電廠、常州東芝為福建后石電廠制造的大容量變壓器，均有過成功的運輸經(jīng)驗 [5]。目前國內(nèi)制造廠家如沈變、保變、重慶 ABB 和常州東芝，也具備運輸全容量三相 11 變壓器的條件，其中沈 變、保變可通過公路運輸至海港再海運到電廠重件碼頭，重慶ABB、常州東芝可先通過內(nèi)河再轉(zhuǎn)海運到電廠重件碼頭。橋梁的加固費、公路的加寬費、重新修建公路費等 投資較大 。如配 600MW機組的升壓變壓器 (720MVA/500kV)，其 重 量和尺寸超出正常運輸?shù)南拗茥l件，必須采用特殊的運輸方式，需要增加運輸車輛的改造 費、通過路段橋梁的加固費和對鐵路正常運力的干擾費，這筆費用很大。 單相與三相變壓器組在運輸條件、技術(shù)和經(jīng)濟上比較 （ 1） 運輸 情況的比較 ： 運輸大容量變壓器尤其是 500MVA 及以上容量的變壓器，困難很大，主要受運輸 重 量、高度和寬度等因素的影響。 DT 發(fā)電廠位于沿海 ， 規(guī)劃建設(shè) 4 臺 600MW 級的火電機組，總?cè)萘繛?400MW，本工程分兩期建設(shè)，一期工程為 2 臺國產(chǎn) 600MW 機組，上網(wǎng)電壓為500kV，已通過初步設(shè)計審查，通過技術(shù)經(jīng)濟比較和考慮 DT 發(fā)電廠地處沿?？梢院＿\的優(yōu)越地理位置，主變選型確定為全容量三相變壓器。與容量為 600MW 機組單元連接的主變壓器，應(yīng)綜合運輸和制造條件，經(jīng)經(jīng)濟和技術(shù)比較后，選用單相或三相變壓器。 主變的容量較大 因 此主變采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 自然風(fēng)冷卻及強迫風(fēng)冷卻適用于中、小型變壓器；大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 該發(fā)電廠出力基本恒定， 因此該發(fā)電廠主變采用勵磁調(diào)壓。切換方式有兩種：不帶電切換，稱無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在 10%以內(nèi)；另 一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達 30%。 調(diào)壓方式的確定 為了保證 系統(tǒng) 的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。 即 600MW（ 18%） 247。對于 對系統(tǒng)有重要影響的發(fā)電廠 ，應(yīng)考慮一臺主變停運時， 能保證發(fā)電廠 70%～ 80%的電能輸出 ，機組容量為 200MW 以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機雙繞組變壓器單元接線接入系統(tǒng)。 如果 主變 容量選得過大，臺數(shù)過多，不僅增大投資，增大占地面積，而且也增加了運行電能的 損 耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益，若容量選得過小，將可能封鎖發(fā)電機剩余功率的輸出或者 不能滿足 用戶用電 的需要 [3]。 其主接線圖見附圖 1。 此發(fā)電廠單機容量為 600MW， 一期工程容量達到 1200MW， 總?cè)萘繉⑦_到2400MW， 屬于大型火電廠，該電廠在未來電力系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要，且年利用 小時數(shù)為 6000h5000h， 大于電力系統(tǒng)發(fā)電機組的平均最大負荷利用小時數(shù)。 環(huán)形母線多分段缺點：此接線出線斷路器不便設(shè)旁路設(shè)施，必須配合線路進行檢修，因而只能采用質(zhì)量可靠，檢修周期超過 20 年的 SF6 斷路器。 環(huán)形母線多分段接線 環(huán)形母線多分段接線的每段母線可連接一回發(fā)電機和一回發(fā)電機 — 變壓器組，相當于以發(fā)電機 — 變壓器 — 線路與環(huán)形母線多分段相連接，日本東京電力公司沿海大型電廠 500kV 配電裝置已經(jīng)運用 。 （ 2） 1/2 電氣主接線的缺點 由于 1/2 接線是從雙 母線接線演變而來 ,存在雙母線接線方式的缺點 ,即當一段 母線故障或