【正文】 給短路電流 支路基準(zhǔn)電流Ib==100//230=；計(jì)算電抗Xcalc=I’’Z1====I1Z2=I1Z4==（41）沖擊電流（Ta=15，t=）ich1=（+I’’z）= （42）（2）G8，G9供給短路電流支路基準(zhǔn)容量Sb=2PN/cos=2*200/=基準(zhǔn)電流Ib==Xcalc=X10Sb/100=*支路時(shí)間常數(shù) Ta=X∑/R∑=（+）/（+）/104= （43）注：發(fā)電機(jī)電抗取負(fù)序電抗。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇的一般要求是：（1） 滿足工作要求。（2） 適應(yīng)環(huán)境條件。（3） 先進(jìn)合理。（4） 整體協(xié)調(diào)。（5） 適應(yīng)發(fā)展。 電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件來(lái)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。電器可以長(zhǎng)期在其額定電壓的110%115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。另外，電氣設(shè)備還有一個(gè)最高工作電壓，即允許長(zhǎng)期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過(guò)其額定電壓的10%~15%。 110KV以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。 （2）額定電流滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲(chǔ)蓄溫度不超過(guò)長(zhǎng)期發(fā)熱的最高允許溫度值。在確定變壓器回路的最大長(zhǎng)期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長(zhǎng)期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長(zhǎng)期工作電流處考慮線路正常過(guò)負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。①空氣溫度。若安裝地點(diǎn)日最高溫度高于40℃，但不超過(guò)60℃，則因散熱條件較差，最大連續(xù)工作電流應(yīng)適當(dāng)減少，則設(shè)備的額定電流應(yīng)按下式修正： （53）式中，Ial——電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際的周?chē)h(huán)境溫度修正后的允許電流（A）Kt——溫度修正系數(shù)al——電氣設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度（℃）——實(shí)際的周?chē)h(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（℃） Ne——電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度（℃）設(shè)備的額定環(huán)境溫度一般取40℃，如周?chē)h(huán)境溫度高于40℃，但小于或等于60℃時(shí)，其允許電流一般可按每增加1℃，%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃，每降低1℃，%，但其最大負(fù)荷不得超過(guò)其額定電流的20%。②海拔高度。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對(duì)電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過(guò)4000米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。在海拔高度為1000~3500米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高100米，電器最高工作電壓要下降1%，以此修正電器最高工作電壓值。 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 短路計(jì)算時(shí)間。 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對(duì)快速及中速動(dòng)作的斷路器，取toc=,對(duì)低速動(dòng)作的斷路器，取toc=。如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或Ish≤ Imax （56）式中ish及Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 220kv電氣設(shè)備選擇與驗(yàn)算 設(shè)備及導(dǎo)體選擇所需數(shù)據(jù)（1）出線工作電流電廠出線回路的最大持續(xù)工作電流Igmax，除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還考慮事故狀態(tài)下每?jī)膳_(tái)200MW機(jī)組用一回線送出。Igmax==（取633A）（3）k1點(diǎn)短路數(shù)據(jù)（見(jiàn)第四章表52）I’’z=；Iz2=；Iz4=；ich=Qz4==（kA2變壓器用斷路器選用SW2220III型，配用一臺(tái)CYA型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)，三相聯(lián)動(dòng)操作，以防止斷路器非全相合閘。SW2220型斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及絕緣水平見(jiàn)表62：表52 SW2220型斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及絕緣水平型號(hào)SW2220(W)ISW2220(W)IISW2220(W)III額定電壓（kV）220220220最高工作電壓（kV）252252252額定電流（A）160016001600額定短路開(kāi)斷電流（kA）短路峰值耐受電流（kA）808080額定短路關(guān)合電流（kA）808080短路短時(shí)耐受電流（kA/s）合閘時(shí)間（s）分閘時(shí)間（s）配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)CY311CY5CYA工作電流：IN=1600AIgmax=1218A開(kāi)斷能力：Idu=I’’z=開(kāi)合能力：Igu=80kAich=熱穩(wěn)定：I4==（2）隔離開(kāi)關(guān)選用GW7220型和GW7220D型水平回轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)，隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表63：表53 GW7220型和GW7220D型水平回轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)參數(shù) 型 號(hào)項(xiàng) 目GW7220GW7220D額定電壓（kV）220220最高工作電壓（kV）252252額定電流（A）10001250動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）（kA）86864s熱穩(wěn)定電流（kA）3333分合閘時(shí)間（s）61611min工頻耐壓（kV）對(duì)地395395斷口460460全波沖擊耐壓（kV）對(duì)地950950斷口10501050接地開(kāi)關(guān)動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）2323熱穩(wěn)定電流（kA/s）101101接線端允許拉力（N）12501250切電容電流（A）爬電比距（mm/kV）2525校核：工作電流 進(jìn)線： Igmax=633A1000A 出線： Igmax=1218A1250A動(dòng)穩(wěn)定 ich=86kA熱穩(wěn)定 Iz4=33kA3）電流互感器220kV級(jí)電流互感器選用LVWB7220型，互感器技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表64：表54 LVWB7220型互感器技術(shù)參數(shù) 型 號(hào)項(xiàng) 目LCWB7220額定電壓（kV）220最高工作電壓（kV）252額定一次電流（A）2600額定二次電流（A）5額定熱穩(wěn)定電流（kAs）（kA當(dāng)環(huán)境溫度25℃，70℃長(zhǎng)期載流量為825A。則導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量I=2825=1452AIgmax=1218A。本設(shè)計(jì)忽略。Igmax=633A1452A電暈與熱穩(wěn)定校驗(yàn)本設(shè)計(jì)忽略。④啟動(dòng)/備用變壓器220kV進(jìn)線選用LGJQ300，S=300mm2，長(zhǎng)期允許電流I=690=607A允許載流量Igmax= =40*106//230/103=607A電暈與熱穩(wěn)定校驗(yàn)忽略。為試驗(yàn)方便，在發(fā)電機(jī)與封閉母線連接處裝有可拆卸的連接板。其設(shè)備均為發(fā)電廠套裝提供。大氣過(guò)電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過(guò)電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。氧化鋅避雷器選擇原則：（1）避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓 金屬氧化物避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓有效值(KA)系統(tǒng)最高相電壓有效值(KV)（2）避雷器的額定電壓考慮安裝點(diǎn)工頻過(guò)電壓的幅值和持續(xù)時(shí)間，并結(jié)合避雷器的初始能量來(lái)選擇其額定電壓（3）避雷器的最大雷電沖擊殘壓/ BIL 內(nèi)絕緣全波額定雷電沖擊耐壓(KV) 雷電沖擊絕緣配合系數(shù)。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80%。由于發(fā)電機(jī)是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，它既要承受機(jī)械振動(dòng)，又要承受電流、電壓的沖擊，因而常常導(dǎo)致定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組絕緣的破壞。必須根據(jù)發(fā)電機(jī)的故障情況，迅速地有選擇性的發(fā)出型號(hào)，或?qū)⒐收习l(fā)電機(jī)從系統(tǒng)中切除，以保證發(fā)電機(jī)免受更為嚴(yán)重的損壞。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)裝設(shè)一下保護(hù)裝置：（1）為了保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路，當(dāng)中性點(diǎn)是分相引出時(shí)，應(yīng)裝設(shè)瞬間動(dòng)作的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓網(wǎng)絡(luò)的接地電流（自然電容電流或補(bǔ)償后的殘余電流）不小于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)作用于跳閘的零序電流保護(hù)，在不裝設(shè)單相接地保護(hù)的情況下，應(yīng)利用絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出接地故障信號(hào)。（5）為保護(hù)由于過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)作用于信號(hào)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。（7）為防止由于發(fā)電機(jī)失磁而從系統(tǒng)吸收大量無(wú)功電流，在50MW以上的發(fā)電機(jī)上，應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。 電力變壓器的機(jī)電保護(hù)裝置電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，他的故障對(duì)供電的可靠性和用戶的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍有可能發(fā)生各種類(lèi)型的故障和異常運(yùn)行。變壓器一般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞繞組絕緣、燒壞鐵心，還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器的油箱爆炸。該故障可能引出線的相間短路和接地短路變壓器的不正常工作狀態(tài)有：由于外部短路和過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流，右面的過(guò)度降低和溫度升高等。變壓器保護(hù)裝置的配置原則，變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。對(duì)于容量為400 KVA級(jí)以上的車(chē)間內(nèi)的油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。容量為6300 KVA級(jí)以下并列運(yùn)行的變壓器以及10000 KVA級(jí)以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器， 時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。10000 KVA級(jí)以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器以及2000KVA級(jí)以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒(méi)有斷路器時(shí)，100MW及以下的發(fā)電機(jī)，可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。如果變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地短路靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。②復(fù)合電壓（包括撫恤電壓及線電壓）啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。④對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述（2）、（3）保護(hù)不能滿足系統(tǒng)靈敏性和選擇性的要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。（4）過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400 KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。（5）過(guò)激磁保護(hù) 為降低材料消耗，現(xiàn)代大型變壓器鐵心一般都用新型電工硅酮片制成。結(jié) 論本設(shè)計(jì)首先說(shuō)明了我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展遠(yuǎn)景，介紹當(dāng)前電力工業(yè)開(kāi)發(fā)的方針，簡(jiǎn)要介紹發(fā)電廠和變電所的各種類(lèi)型和生產(chǎn)過(guò)程，以及主要電器作用。其次，進(jìn)行了電氣主接線設(shè)計(jì)，發(fā)電機(jī)變壓器接線方式選型，廠用電（G8，G9為例）設(shè)計(jì) ，220kV高壓配電裝置配置，短路計(jì)算及部分電氣設(shè)備選擇，最后介紹了發(fā)電機(jī)和變壓器繼電保護(hù)?？傊?，在這次設(shè)計(jì)中最大的受益者是自己。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是自己能夠獨(dú)立的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，使理論知識(shí)與工程實(shí)際相聯(lián)系，并達(dá)到對(duì)知識(shí)的融匯和貫通及合理應(yīng)用。電力系統(tǒng)有了一個(gè)整體和具體的了解，這對(duì)今后工作中有積極的意義。這次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的梳理，并且運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中去，讓我對(duì)我們的專(zhuān)業(yè)有了更深一層的了解和認(rèn)識(shí)，由于設(shè)計(jì)課題所涉及的內(nèi)容較廣，需要比較多得時(shí)間去查找資料。陳老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都讓我受益匪淺。衷心感謝所有給予我支持、幫助和關(guān)心的老師、親友和同學(xué)們！49