燕山大学 发电厂主系统课程设计 500kv枢纽变电站 - 图文

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目录

目录 .................................................................................................................................................. 1 第一章：分析原始资料 ................................................................................................................... 3 第二章：主接线的设计 ................................................................................................................... 4

2.1 主接线方案的确定 ............................................................................................................ 4 2.2 方案比较 .......................................................................................................................... 7 第三章：主要电器的选择 ............................................................................................................... 9

3.1.变压器选择 ......................................................................................................................... 9 3.2.主要回路电流计算 ........................................................................................................... 10 3.3. 主要设备选择 ............................................................................................................... 12 第四章 短路电流计算 ................................................................................................................... 14

4.1 短路电流方法 .................................................................................................................. 14 4.2．短路电流计算过程及其结果 ........................................................................................ 15 第五章 校验动热稳定 ................................................................................................................. 18

5.1 110kv侧电器动热稳定校验 ......................................................................................... 18 5.2 220kv侧电器动热稳定校验 ......................................................................................... 22 5.3 500kv侧电器动热稳定校验 ......................................................................................... 26 第六章 总结 ................................................................................................................................... 30

附录 最终方案接线图

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前 言

电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 安全 在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。 可靠 所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。 优质 所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

经济 变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。

500KV变电站属于高压网络，该枢纽变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，选择变压器，选择变电站高低压电气设备，再进行短路电流计算,进行动热稳定校验。为变电站平面及剖面图提供依据。

本变电所的初步设计包括了：（1）原始资料分析（2）确定主接线方案（3）选择主变压器和高压主要电器（4）短路计算（5）设备动热稳定校验

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第一章：分析原始资料

根据原始资料，我们可知此变电站电压等级共有三个，分别是500kv，220kv，110kv。 进一步分析可得到下表： 电压等级 进出线回数 500kv 220kv 110kv

该站为枢纽变电站，可以分析出，500kv为该站接入系统的电压等级，220和110kv为该变电站向外送电的电压等级，所以220和110kv应该和系统500kv母线相连，并且向外输送电能。主变压器的台数原始资料已经给出来了，最终容量4*360MVA，一期工程为3*360MVA。站用变压器为2*500KVA，可以由110kv和220kv联络变压器的低压绕组出线，从110kv母线单独出线。主保护动作时间为0.1s，用来计算短路开断计算时间，后备保护时间为2.4s，用来计算热稳定计算时间。

对原始资料进行分析之后，进而可以确定主接线方案。

6 8 6 负荷(max) 400MW 200MW 负荷(min) 300MW 150MW 利用小时 6500 4500 4000 3

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第二章：主接线的设计

2.1 主接线方案的确定

1．电气主接线设计的基本原则：

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，在原始资料的分析基础上，根据对电源和出线回路数，电压等级，主变压器台数，容量以及母线结构的不同考虑，以可靠性，灵活性和经济性的原则，初步确定拟定两个主接线，通过对两个主接线的分析，确定最终的主接线方案。

2．各种接线方式分析：

需设计的变电站为地方枢纽变电站，对稳定性要求很高，要求在不停电情况下进行检修，在短路等故障下仍能保证供电，所以选择双母线带旁路和二分之三接线方式。

3具体接线方式的确立

根据《电力工程电气设计手册(电气一次部分)》的相关要求，110kV出线回路数8回时，可采用双母线接线，220kv-500kv配电装置出线回路数6回及以上时，可采用双母线接线，500kV进线 数4回时，与其他变电所联络线2回，可采用一台半接线。

设计两个方案，具体接线方式，如下图所示:

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(3) 电源侧进线：Iimax=

1.05*400=0.61（kA）

1.732*0.85*220*23*Un*cos?*(n?1)=

1.05*Pmax(4)分段断路器（考虑一段母线的变压器故障时的功率传送）： Idmax=

1.05*400=0.61(kA)

3*Un*cos?*(n?1)1.732*0.85*220*2=

1.05*Pmax(5)母联:Imax=

1.05*400=1.23(kA)

1.732*0.85*2203*Un*cos?=

1.05*Pmax3.2.2 110kv侧工作电流计算

（1）出线：Iomax=

1.05*200=0.27(kA)

1.732*0.8*110*53*Un*cos?*(n?1)=

1.05*Pmax(2) 旁路：Ipmax=Iomax=0.27（KA） (3) 电源侧进线：Iimax=

1.05*200=0.68（kA）

1.732*0.8*110*23*Un*cos?*(n?1)=

1.05*Pmax(4)分段断路器（考虑一段母线的变压器故障时的功率传送）： Idmax=

1.05*200=0.68(kA)

3*Un*cos?*(n?1)1.732*0.8*110*2=

1.05*Pmax(5)母联:Imax=

1.05*200=1.31(kA)

1.732*0.8*1103*Un*cos?=

1.05*Pmax3.2.3 500kv侧工作电流计算

500kv 使用的是二分之三接线方式，断路器的通过电流计算比较繁琐，做近似计算。500kv侧的向外输送的最大功率为：Pmax=200+400=600(kw)

则，一台断路器可能通过的最大的计算电流为： Imax=

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SMAX3*UN=

200/0.8?400/0.853*500=0.83(KA)

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3.3. 主要设备选择

3.3.1 断路器选择

断路器选择的原理是，按照电压和正常工作电流选择，即 Un?USN ,IN?ISN,选择完毕之后，再用短路电流进行动热稳定校验和开断电流校验。根据这个原则，依据上一节对正常工作电流的计算，查《电力设备手册 上册》，对110kv 220kv和500kv侧的断路器进行如下选择： 断路器型号 额定电压/kv 额定电流/kA 3.150 2.50 2.00 热稳定电流/kA 动稳开断电定电流/kA 流/KA 100 80 160 50 30 50 关合电流/kA 全开断时间 0.06 0.06 0.06 安装位置 台数 LW11-110 125 LW2-220 242 50(3S) 31.5(4S) 63(4S) 100 80 160 110kv侧 13 220KV侧 15 500KV侧 15 SFMT-500 550

3.3.2 隔离开关选择

隔离开关选择的原理是，按照电压和正常工作电流选择，即 Un?USN ,IN?ISN,选择完毕之后，再用短路电流进行动热稳定校验。根据这个原则，依据上一节对正常工作电流的计算，查《电力设备手册 上册》，对110kv 220kv和500kv侧的隔离开关进行如下选择： 隔离开关型号 GW4-110DW GW4-220DW GW7-500

额定电压/kv 125 242 550 额定电流/kA 2.0 2.0 3.15 4s热稳定电流/kA 50(3S) 50(4S) 50(4S) 动稳定电流/KA 100 100 100 安装位置 台数 110KV侧 220KV侧 500KV 侧 47 57 36 3.3.3 电流互感器选择

电流互感器选择的原理是，按照电压和正常工作电流选择，即 Un?USN ,IN?ISN,选

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择完毕之后，再用短路电流进行动热稳定校验。根据这个原则，依据上一节对正常工作电流的计算，查《电力设备手册 上册》，对110kv 220kv和500kv侧的电流互感器进行如下选择： 隔离开关型号 LCWB-110(W) LB-220W1 LB1-500 额定电压/kv 125 242 550 变比/A 1200/5 1200/5 1200/5 4s热稳定电流/kA 40(3S) 50(3S) 50(3S) 动稳定电流/KA 100 100 100 安装位置 台数 110KV侧 220KV侧 500KV 侧 13 15 15 电流互感器选择的原理是，按照电压和正常工作电流选择，即 Un?USN ,IN?ISN,选择完毕之后，再用短路电流进行动热稳定校验。根据这个原则，依据上一节对正常工作电流的计算，查《电力设备手册 上册》，对110kv 220kv和500kv侧的电流互感器进行如下选择：

3.3.4 电压互感器选择

电流互感器选择的原理是，按照电压选择，即 Un?USN ，选择完毕之后，无需进行动热稳定校验。根据这个原则，查《电力设备手册 上册》，对110kv 220kv和500kv侧的电压互感器进行如下选择： 电压互感器型号 额定电压/kv 110 220 500- 变比/A 安装位置 台数 TYD-110/3-0.001 TYD-220/3-0.005 TYD-500/3-0.005

110/3-0.10/3-0.1 220/3-0.10/3-0.1 500/3-0.10/3-0.1 110KV侧 220KV侧 500KV 侧 11 13 11 3.3.4 母线选择

母线选择的原理是，按照电压和正常工作电流选择，即 Un?USN ,IN?ISN,选择完毕之后，再用短路电流进行动热稳定校验。关于母线的选择，在第五章进行具体的说明。

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第四章 短路电流计算

在电力供电系统中，对电力系统危害最大的就是短路。短路的形式可以分为三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。在短路电流计算过程中，以便都以最严重的短路形式为依据。因此，本文的短路电流计算都以三相短路为例。

4.1 短路电流方法

4.1．1.短路电流计算一般规定：

（1）计算在如下条件下进行：电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）；短路发生在短路断流为最大值的瞬间；所有电源的电动势相位角相同；应考虑对短路电流有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。

（2）计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式）。

（3）应按工程设计的规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划，一般取工程建成后的5-10年。

（4）短路计算中一般按三相短路计算。在正常接线方式时，以通过设备的短路电流为最大的地点为短路计算点。在工程设计中，短路电流计算均采用实用计算法，即是在一定的假设条件下计算出短路电流的各个分量，而不是用微分方程去求解短路电流的完整表达式。

4.1．2.计算步骤

本节介绍了适用于工程实用计算的运算曲线法，其计算步骤如下： （1）选择计算短路点。

（2）绘出等值网络（次暂态网络图），并将各元件电抗统一编号。

（3）化简等值网络：将等值网络化简为以短路点为中心的辐射形式等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗X∑。

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（4）求计算电抗Xc。

（5）由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 （6）计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 （7）计算短路电流冲击值。 （8）绘制短路电流计算结果表。

4.2．短路电流计算过程及其结果

4.2.1系统阻抗网络形成

系统有三个母线，所以有三个节点，三个电压等级之间有4台3绕组变压器相连，故短路计算阻抗有变压器等效的阻抗和电力系统等效阻抗。

把计算使用的母线电压基准值取为各母线的额定电压，把计算使用的容量基准值取为360MVA,即Sd= 360 MVA

变压器 T1 T2 T3 T4短路阻抗百分比归算：

U1

%=0.5(

U12%+

U13

%-

U23%)=0.5*(10+26-40)=-2

U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5*(10+40-26)=12

%=0.5(

U3U13

%+

U23%-

U12%)=0.5*(26+40-10)=28

各绕组阻抗的标幺值

-2?360?-0.02100?36012?360XT2??U2%*Sd/100SN??0.12100?36028?360XT3??U3%*Sd/100SN??0.28100?360 XT1??U1%*Sd/100SN?

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图3 变压器等效阻抗网络

*系统等效阻抗标幺值：X*s= Xs’?Sd360?0.40 =0.011*100SS4台变压器高压绕组、中压绕组和低压绕组等效阻抗标幺值：

X*1? X*2X*31?Xt*1?0.25*(?0.02)??0.00541??Xt*2?0.25*(0.12)?0.03 41??Xt*3?0.25*(0.28)?0.0934阻抗网络如下图：

图4 短路计算阻抗网络图

4.2.2短路电流计算

(1) 110K V侧短路计算:

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*X?1?XS?X1?X3?0.040?0.005?0.093?0.128*I1*?11??7.81X?10.128*1I1?I?Ish1?

Sd3?UN360?7.81??14.71(KA)1.732*1102?1.9?14.5?37.5(KA)

2?ksh?I1?(2) 220KV侧短路计算:

*X?2?XS?X1?X2?0.040?0.005?0.03?0.065*I2?*11??15.38X?20.0065Sd3?UN?15.38?360?14.5(KA)1.732*220

*I2?I2?Ish2?2?ksh?I2?2?1.9?14.5?36.9(KA)

(3) 500KV侧短路计算:

X?2?XS?0.040*I3?11??25X?30.04Sd3?UN360?25??10.4(KA)1.732*500

*I23?I2?Ish2?2?ksh?I2?2?1.9?14.5?26.5(KA)

短路计算表格形式如下:

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短路点 110KV 220KV 500KV 基准电压(KV) 110 220 500 短路电流(KA) 14.7 14.5 10.4 冲击电流(KA) 37.5 36.9 26.5 燕山大学发电厂主系统课程设计

第五章 校验动热稳定

5.1 110kv侧电器动热稳定校验

5.1.1断路器校验

110kv侧使用一个型号的断路器，断路器的数据如下表格，断路器的动热稳定电流选取110kv侧，使用三相短路最大的电流进行校验：

表4 断路器参数 断路器型号 额定电压/kv 额定电流/kA 3.150 热稳定电流/kA 50(3S) 动稳开断定电电流流/KA /kA 100 50 关合电流/kA 100 额定开断时间/s 0.06 安装位置 台数 LW11-110 125

110kv侧 13 短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

It?tk?(50)?3?7500[(KVA)2?s]?I1?tbr?(14.7)2?2.46?532[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish1?37.5(kA)

开断电流校验：

INbr?50(kA)?I1?14.5(kA)

关合电流校验：

INcl?100(kA)?Ish1?37.5(kA)

综上，断路器满足动热稳定校验的条件

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5.1.2隔离开关校验

110kv侧使用一个型号的隔离开关器，隔离开关的数据如下表格，隔离开关的动热稳定电流选取110kv侧，使用三相短路最大的电流进行校验：

表5 隔离开关参数

隔离开关型号 GW4-110DW

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

额定电压/kv 125 额定电流/kA 2.0 4s热稳定电流/kA 50(3S) 动稳定电流/KA 安装位置 台数 100 110KV侧 47 It?tk?(50)?3?7500[(KVA)2?s]?I1?tbr?(14.7)2?2.46?532[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish1?37.5(kA)

综上，隔离开关满足动热稳定校验的条件

5.1.3电流互感器校验

110kv侧使用一个型号的电流互感器器，电流互感器的数据如下表格，电流互感器的动热稳定电流选取110kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表5 电流互感器参数 隔离开关型号 LCWB-110(W)

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

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额定电压/kv 125 变比/A 1200/5 4s热稳定电流/kA 40(3S) 动稳定电流/KA 100 安装位置 台数 110KV侧 13 燕山大学发电厂主系统课程设计

It?tk?(40)?4?6400[(KVA)2?s]?I1?tbr?(14.7)2?2.46?532[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish1?37.5(kA)

综上，电流互感器满足动热稳定校验的条件

5.1．4 110kv母线选择和校验

110kv母线，年平均使用时间为4500h<5000h,按最大允许电流选择 （1）母线最大工作电流：

IMAX?1.05?PMAX3UnCOS??1.05?200?1.37(kA)

1.732?110?0.8查《发电厂电气部分》附录表1，选取125*10mm的矩形铝导体，Kf=1.12，竖放最大允许电流为2.177kA，温度修正系数（环境温度设为35摄氏度）Kt=0.88 则有： Ial35?KtIal25?0.88*2177?1925(A)?1377(A)

（2) 热稳定校验：

正常工作温度：???0?（?al??0）(2Imax213772 )?35?(70?35)?()?52.5(摄氏度）Ial1925查表知 C=94（AS）

QkKf1.12?504?106Smin???260（ mm2）?S?1250（mm2）C94

（3）动稳定校验（取档距为1.2m） 自振频率：

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m?h?b??m?0.125?0.010?2700?3.375(kg/m)h?b3J??0.01?0.1253/12?1.65?10?6(m4)12

10?6NfEJ1.567?10?1.65?10f1?2??200(Hz)?155(Hz)2m1.23.375l不用考虑共振影响

相间距离按最小安全净距A2选择

6a=A2=1.1m,?al?70?10Pa,

最大相间应力：

fph?1.73?10?7截面距：

11ish?1.73?10?7??37.52?106?217(N/m)a2

bh20.01?0.1252W???2.08?10?6m366

?ph217?1.22610???15?10(pa)???70?10(pa) al?610W10?2.08?10fphl2得矩形铝导体可以满足要求动稳定校验要求

综上，选择125mm*10mm的矩形铝导体，绝缘子距离选择1.2m

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5.2 220kv侧电器动热稳定校验

5.2.1断路器校验

220kv侧使用一个型号的断路器，断路器的数据如下表格，断路器的动热稳定电流选取220kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表4 断路器参数 断路器型号 额定电压/kv 242 额定电流/kA 热稳定电流/kA 31.5(4S) 动稳定电流/KA 80 开断电流/kA 关合电流/kA 80 全开断时间 安装位置 台数 LW2-220 2.50 30 0.06 220KV侧 15

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

It?tk?(31.5)?3?3969[(KVA)2?s]?I2?tbr?(14.5)2?2.46?517[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish2?36.9(kA)

开断电流校验：

INbr?30(kA)?I2?14.5(kA)

关合电流校验：

INcl?100(kA)?Ish2?36.9(kA)

综上，断路器满足动热稳定校验的条件

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5.2.2隔离开关校验

220kv侧使用一个型号的隔离开关器，隔离开关的数据如下表格，隔离开关的动热稳定电流选取220kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表5 隔离开关参数 隔离开关型号 GW4-220DW

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

额定电压/kv 242 额定电流/kA 2.0 4s热稳定电流/kA 50(4S) 动稳定电流/KA 100 安装位置 台数 220KV侧 57 It?tk?(50)?4?10000[(KVA)2?s]?I2?tbr?(14.5)2?2.46?517[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish2?36.9kA

综上，隔离开关满足动热稳定校验的条件

5.2.3电流互感器校验

220kv侧使用一个型号的电流互感器器，电流互感器的数据如下表格，电流互感器的动热稳定电流选取220kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表5 电流互感器参数 隔离开关型号 LB-220W1

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s)

热稳定校验：

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额定电压/kv 242 变比/A 1200/5 4s热稳定电流/kA 50(3S) 动稳定电流/KA 100 安装位置 台数 220KV侧 15 燕山大学发电厂主系统课程设计

It?tk?(50)?3?7500[(KV?A)2?s]?I2?tbr?(14.5)2?2.46?517[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish2?36.9kA

综上，电流互感器满足动热稳定校验的条件

5.2.4 220kv母线选择和校验

220kv母线，年平均使用时间为4500h>5000h,按最大允许电流选择 （1）母线最大工作电流：

IMAX?1.05?PMAX3UnCOS??1.05?400?1.297(kA)

1.732?220?0.8查《发电厂电气部分》附录表1，选取125*10mm的矩形铝导体，Kf=1.12，竖放最大允许电流为2.177kA，温度修正系数（环境温度设为35摄氏度）Kt=0.88 则有： Ial35?KtIal25?0.88*2177?1925(A)?1297(A)

（2) 热稳定校验：

正常工作温度：???0?（?al??0）(2Imax212972 )?35?(70?35)?()?50.8(摄氏度）Ial1925查表知 C=93（AS）

QkKf1.12?538?106Smin???263（ mm2）?S?1250（mm2）C93

（3）动稳定校验（取档距为1.3m） 自振频率：

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m?h?b??m?0.125?0.010?2700?3.375(kg/m)h?b3J??0.01?0.1253/12?1.65?10?6(m4)12

10?6NfEJ1.567?10?1.65?10f1?2??170(Hz)?155(Hz)2m1.33.375l不用考虑共振影响

相间距离按最小安全净距A2选择

6a=A2=1.1m,?al?70?10Pa,

最大相间应力：

fph?1.73?10?7截面距：

11ish?1.73?10?7??36.92?106?116(N/m)a2

bh20.01?0.1252W???2.08?10?6m366

?ph116?1.32610???9.4?10(pa)???70?10(pa) al?610W10?2.08?10fphl2得矩形铝导体可以满足要求动稳定校验要求

综上，选择125mm*10mm的矩形铝导体，绝缘子距离选择1.2m

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5.3 500kv侧电器动热稳定校验

5.3.1断路器校验

500kv侧使用一个型号的断路器，断路器的数据如下表格，断路器的动热稳定电流选取500kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表4 断路器参数 断路器型号 额定电压/kv 额定电流/kA 热稳定电流/kA 动开断电流/kA 稳定电流/KA 160 50 关全开合断时电间 流/kA 160 0.06 安装位置 台数 SFMT-500 550 2.00

63(3S) 500KV侧 15 短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

It?tk?(63)?3?11907[(KVA)2?s]?I3?tbr?(10.4)2?2.46?266[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?160KA?Ish3?36.9(kA)

开断电流校验：

INbr?50(kA)?I3?10.5(kA)

关合电流校验：

INcl?160(kA)?Ish3?28(kA)

综上，断路器满足动热稳定校验的条件

5.3.2隔离开关校验

500kv侧使用一个型号的隔离开关器，隔离开关的数据如下表格，隔离开关的动热稳定

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电流选取500kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表5 隔离开关参数 隔离开关型号 GW7-500

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

额定电压/kv 550 额定电流/kA 3.15 4s热稳定电流/kA 50(4S) 动稳定电流/KA 安装位置 台数 100 500KV 侧 36 It?tk?(50)?4?10000[(KVA)2?s]?I3?tbr?(10.5)2?2.46?266[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish3?28kA

综上，隔离开关满足动热稳定校验的条件

5.3.3电流互感器校验

500kv侧使用一个型号的电流互感器器，电流互感器的数据如下表格，电流互感器的动热稳定电流选取500kv侧，三相短路最大的电流进行校验：

表5 电流互感器参数 隔离开关型号 LB1-500

短路计算时间：tk?tpr2?tbk?2.4?0.06?2.46(s) 热稳定校验：

额定电压/kv 550 变比/A 1200/5 4s热稳定电流/kA 50(3S) 动稳定电流/KA 100 安装位置 台数 500KV 侧 15 It?tk?(50)?3?7500[(KV?A)2?s]?I3?tbr?(10.5)2?2.46?266[(KVA)2?s]

动稳定校验：

222IES?100KA?Ish3?28kA

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综上，电流互感器满足动热稳定校验的条件

5.3.4 500kv母线选择和校验

500kv母线，年平均使用时间为6500h>5000h,按经济密度选择 （1）母线最大工作电流：

IMAX?1.05?(S1?S2)3Un?1.05?(400/0.85?200/0.8)?0.837(kA)

1.732?2202查经济电流密度曲线得 J=0.63（A/mm）

则，S=

Imax873??1385(mm2） J0.63查《发电厂电气部分》附录表1，选取2条80mm*10mm的矩形铝导体，Kf=1.30，竖放最大允许电流为2.373kA，温度修正系数（环境温度设为35摄氏度）Kt=0.88 则有： Ial35?KtIal25?0.88*2373?2098(A)?1358(A)

（2) 热稳定校验：

正常工作温度：???0?（?al??0）(2Imax28732 )?35?(70?35)?()?41(摄氏度）Ial2098查表知 C=99（AS）

Qk?I3?tk?10.52?2.64?266(kA2?s)

QkKf1.30?266?106Smin???187（mm2）?S?1600（mm2）C99

（3）动稳定校验（取档距为1.3m） 自振频率：

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m?h?b??m?0.08?0.01?2700?2.16(kg/m)h?b3J??0.01?0.083/12?4.26?10?7(m4)12

10?7NfEJ3.567?10?4.26?10f1?2??290d(Hz)?155(Hz)2m1.32.16l不用考虑共振影响

相间距离按最小安全净距A2选择

6a=A2=4.3m,?al?70?10Pa,

最大相间应力：

fph?1.73?10?7截面距：

11ish?1.73?10?7??282?106?31(N/m)a4.3

W?1.44b2h?1.44?0.012?0.08?1.5?10?5(m3)

?ph31?1.226???0.297?10(pa) ?610W10?2.08?10fphl2b0.01??0.125h0.08母线同相之间应力：

2b-b0.01?2?0.01??0.11h?b0.08?0.01查表可得 K12=0.48

fb?2.5?k12ish1?10?8?786(N/m) b临界的垫片之间的距离：

Lbr??bh0.08?1003?0.01?1.0(m)fb786

Lbmax?b2h(?al??ph)/fb?0.01?2?0.08?(70?0.08）?106/786?1.19(m)因此，取不同相之间的垫片的距离为0.6m

综上，选择两条80*10mm的矩形铝导体竖放，绝缘子之间的距离为1.2m，不同相之间的垫片的距离为0.6m。

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第六章 总结

这次《发电厂电气主系统》课程设计用了十天的学习时间，自己在这段时间内学到了许多东西。特别是关于理论与实际的结合，细节决定成败与否等。《发电厂电气主系统》课程设计是发电厂电气主系统的实践性教学环节，是对学习电力系统的综合性训练。

在做电路计算的分析，完成这一个课题都要涉及到许多方面的知识。通过上网查询和查阅相关书籍资料，向学习好的同学请教，知道了很多关于设备选择和校验的知识，同时又重新将从前学过的知识看了一遍。做到对各个模块功能和工作原理都很清晰。从而让我更深一步掌握了发电厂和变电所知识，学会了做课程设计的一般步骤。

首先，充分研究自己的设计项目；然后，通过翻阅课本和相关资料学习相关知识，并向身边学习好的同学请教，最后在理解了各项注意事项之后进行操作。通过这次课程设计，不仅培养了独立分析和解决实际问题的能力，同时也为以后的《发电厂电气主系统》课程设计打好了基础。学会了用visio软件画图,通过这次设计，进一步加深了对电力系统的了解。特别是当每一部的计算分析都正确后，心里特别的开心。有时会遇到错误，在细心的检查下，终于找了出来，排除困难后，心里终于舒了一口气。

通过这次课程设计，不仅锻炼了思维能力，还锻炼了动手能力。 使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正学以致用，从而提高自己的实际设计分析能力和独立思考的能力。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

最后，感谢各位老师的耐心指导，让我对自己充满信心，完成这次《发电厂电气主系统》课程设计。

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