发电厂电气一次部分课程设计

2×8MW水电站电气部分设计

重庆水利电力职业技术学院电气设备课程设计训练

系别电气工程系

专业 ____供用电技术____ 学号 0711020112 姓名李聪

指导教师刘福玉

设计时间 2011年6月

2×8MW水电站电气部分设计

2×8MW水电站电气部分设计

摘要

本次设计是水电厂电气部分设计。该水电站的总装机容量为2×8=16MW。高压侧为110Kv，电厂以一回接入相邻电站110KV母线，其最大输送功率为50MW，该电厂的厂用电率为6%。根据所给出的原始资料拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留两种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护、继电保护自动装置、同期系统、监控系统均做了初步简单的设计。毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对电气工程及其自动化专业的理解，树立工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力的作用。

1

2×8MW水电站电气部分设计

目录

第一部分设计说明书 (1)

第一章绪论 (1)

1.1 本课程设计的目的和要求 (1)

1.2 本课程设计的内容 (1)

1.2.1 本次设计主要内容 (1)

1.2.2 本次设计最终的设计成品 (1)

1.3 本设计引用的规程和规范 (1)

第二章电气主接线设计 (2)

2.1 对水里发电厂原始资料分析 (2)

2.2 电气主接线设计依据 (3)

2.3 主接线设计的一般步骤 (3)

2.4 技术经济比较 (3)

2.4.1 发电机电压（主）接线方案 (3)

2.4.2 主接线方案拟定 (5)

2.5 水轮发电机的选择 (9)

2.6 主变的选择 (10)

2.6.1相数的选择 (10)

2.6.2绕组数量和连接方式的选择 (10)

2.6.3普通型与自偶型选择 (10)

2.7 各级电压中性点运行方式选择 (11)

第三章短路电流计算 (19)

3.1 短路电流计算的基本假设 (19)

3.2 电路元件的参数计算 (19)

3.3 网络变换与简化方法 (20)

3.4 短路电流实用计算方法 (20)

2×8MW水电站电气部分设计 2

2×8MW水电站电气部分设计

第四章电气设备选择 (22)

4.1 断路器和隔离开关的选择 (22)

4.2 导体、电缆的选择 (23)

4.3 电流、电压互感器的选择 (24)

4.4 避雷器的选择 (25)

4.4.1 避雷器的设置 (25)

4.4.2 避雷器的选择 (26)

第五章防雷保护与接地 (18)

5.1 防雷保护 (18)

5.1.1 直击过电压 (18)

5.1.2 入侵雷电波保护 (19)

5.2 接地装置 (29)

5.2.1 一般规定 (29)

5.2.2 降低土壤电阻率的措施 (30)

5.2.3 本水电站接地网的布置 (30)

第六章主要电气设备汇总 (31)

第二部分设计计算书 (34)

第一章电气主接线设计计算 (34)

1.1 一次投资计算 (34)

1.1.1 主变压器的选择 (34)

1.1.2 断路器、隔离开关的选择 (34)

1.1.3 一次性综合投资 (35)

1.2 年运行费用计算 (35)

1.2.1 检修费与折旧费 (35)

1.2.2 变压器的电能损耗 (35)

1.3 静态比较法 (37)

第二章短路电流计算过程 (38)

2.1 阻抗元件标么值计算 (38)

2×8MW水电站电气部分设计 3

2×8MW水电站电气部分设计

2.2 110kV系统变电站待设计发 电 厂点三相短路电流计算 (40)

2.2.1 计算转移阻抗及计算阻抗 (40)

2.2.2查水轮机计算曲线并求出各时刻电流标么值 (40)

2.2.3 计算短路电流有名值 (40)

2.2.4 各时刻短路点110kV系统变电站待设计发 电 厂处三相短路电流计算如下 (41)

2.3 110kV系统变电站待设计发 电 厂点三相短路电流计算 (41)

2.3.1 计算转移阻抗及计算阻抗 (41)

2.3.2用线性插值法求出各时刻电流标么值 (42)

2.3.3 计算短路电流有名值 (42)

2.3.4 各时刻短路点110kV系统变电站待设计发 电 厂处三相短路电流计算如下 (42)

第三章电气设备选择及校验部分计算 (45)

3.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (45)

3.1.1机端断路器和隔离开关（6.3KV）的选择 (45)

3.1.2主变压器出口断路器和隔离开关（110KV）的选择 (46)

3.1.3 110kV母线出线断路器和隔离开关的选择 (48)

3.1.4 厂用变压器（10kV）的断路器和隔离开关的选择 (51)

3.2 电流、电压互感器的选择 (52)

3.2.1 6.3(10kV)机端电流互感器的选择 (52)

3.2.2 110kV母线及进出线电流互感器的选择 (54)

3.2.3 厂用变压器进线电流互感器的选择 (55)

3.2.4 6.3(10kV)机端电压互感器的选择 (56)

3.2.5 110kV母线及进出线电压互感器的选择 (57)

3.2.6 厂用变压器进线电压互感器的选择 (59)

附录 (61)

参考文献 (62)

2×8MW水电站电气部分设计 4

2×8MW水电站电气部分设计

2×8MW水电站电气部分设计 5

2×8MW水电站电气部分设计

第一部分设计说明书

第一章概述

1.1 本课程设计的目的和要求

本设计、运行、科研等方面的工作奠定坚实的理论基础。课程设计是在我们进行了《水电站电气设备》专业课程理论学习和电厂认识实习之后进行的。通过课程设计，让我们理论联系实际，系统、全面地掌握所学知识，培养我们分析问题、工程计算和独立工作的能力，让我们树立工程观点、社会主义市场经济观点，初步掌握水电站电气部分的设计方法，并在计算、分析和解决工程实际问题等方面得到训练，为今后从事电力系统及发电厂工作打下良好的基础。

1.2 本课程设计的内容

1.2.1 课程设计主要内容：

（1）发电厂主接线的设计。

（2）短路电流计算。

（3）电气设备的选择（母线电缆断路器隔离开关互感器避雷针）。

（4）防雷保护和接地装置设计。

1.2.2 课程设计成果：

（1）课程设计正文，包括说明书（扼要阐明设计思路和各设计内容的最终成果，并附必要的图表）和计算书（方案技术经济比较，短路电流的计算，电气设备的选取的计算及成果），合订在一起。

（2）附图A3（主接线图）

1.3 本设计引用的规程和规范

设计中，应根据设计任务书及国家现行的有关政策和各专业设计技术规范而进行。

2×8MW水电站电气部分设计 1

2×8MW水电站电气部分设计国内设计必须遵守的规程和规范主要有：

GB/T4064—1993 《电气设备安全设计导则》

SDJ161—1985 《电力系统设计技术规程》

GB50217—1999 《电力工程电缆设计规范》

SDJ5—1855 《高压配电装置设计技术规程》

GB14285—1993 《继电保护和安全自动装置技术规程》

第二章电气主接线设计

2.1 对水力发电厂原始资料分析

1、待设计发电厂类型：水力发电厂；

2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×8MW的水力发电机组，利用小时数5000小时／年。

3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂24.5km；出线回路数为1回；

4、电力系统的总装机容量为650MVA、归算后的电抗标幺值为0.3，基准容量Sj＝100MVA;

5、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）6%；

6、高压负荷：110kV电压级，出线1回，最大输送容量60MW，cosφ＝0.8；

8、环境条件：海拔＜800m；地震烈度＜VI级；相对湿度75.8%；平均风速1.50m/s;最高气温40.4℃；最低温度－7℃；年平均温度16.2℃；极端最低气温-6.2℃；年均降水量1200mm；年均日照1438.7h；其他条件不限。

2×8MW水电站电气部分设计 2

2×8MW水电站电气部分设计

2.2 电气主接线设计依据

电气主接线设计是水电站电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，全面地分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，通过技术经济比较，合理地选定接线方案。

电气主接线的主要要求为:

1、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。

2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。

3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。

2.3 主接线设计的一般步骤

1、对设计依据和基础资料进行综合分析。

2、确定主变的容量和台数，拟定可能采用的主接线形式。

3、论证是否需要限制短路电流，并采取合理的措施。

4、对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。

2.4 技术经济比较

2.4.1 发电机电压（主）接线方案

根据我国现行的规范和成熟的运行经验，联系本小水电站的工程实际，满足可靠性、灵活性和经济性的前提下，发电机电压接线可采纳的接线方式有以下四种：（一）单母线接线

单母线接线能把电源汇聚在一条母线上，每一回引出线都从母线获得电能，母线起着汇聚和分配电能的作用

（1）优点：设备少，接线清晰，经济性好，操作简单方便，不易误操作，便于采用成套配电装置，并且母线便于向两端延伸，方便扩建。

2×8MW水电站电气部分设计 3

2×8MW水电站电气部分设计

（2）缺点：可靠性偏差，母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就是要造成全厂长期停电。调度是很不方便，电源只能并列运行，不能分裂运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。

（3）一般适用范围：一般只用在出现回路少，并且没有重要负荷的发电厂。

（二）单元接线

单元接线是将不同的电气设备（发电机，变压器，线路）串联成一个整体，称为一个单元，然后在与其他设备并列。

（1）优点：发电机与主变压器容量相同，接线最简明清晰，故障影响范围最小，运行可靠、灵活；发电机电压设备最少，布置最简单方便，维护工作量也最小；继电保护简单。

（2）缺点：主变压器与高压断路器数量多，增加布置场地与设备的投资；主变压器高压侧出线回路多，布置复杂，对简化高压侧接线不利；主变压器故障时影响机组送电。

（3）一般适用范围：单机容量一般在100MW及以上机组，且台数在6台及以下者；单机容量在45MW～80MW之间，经经济比较采用其它接线方式不合适时。

（三）单母线分段接线

出线回路数增多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线，如图8-3所示。根据电源的数目和功率，母线可分为2～3段。段数分得越多，故障时停电范围越小，但使用的断路器数量越多，其配电装置和运行也就越复杂，所需费用就越高。

（1）优点：将母线分成几段，电源分别接到分段的母线上，出现也分别接到适当的母线上，提高了供电可靠性和灵活性。

（2）缺点：当Ⅰ段母线及与之相联的母线隔离开关检修或发生故障时，断开分段断路器1QF，电站有半数电源及引出线停电。

（3）一般适用范围：这种接线在机组台数为4台及以上且重要性较高的电站中得到采用。

(四)扩大单元接线

为了减少变压器台数和高压断路器的数目，并节省配电装置的占地面积，在系统允许时，可将两台发电机与一台变压器相连，组成扩大单元接线。

（1）优点：接线简单清晰，运行维护方便；与单元接线比较，减少主变压器台数及其相应的高压设备，缩小布置场地，节省投资；与单元接线比较，任一机组停机，不影响厂用电源供电，本单元两台机组停机，仍可继续有系统主变压器倒送；减少主变压

2×8MW水电站电气部分设计 4

2×8MW水电站电气部分设计

器高压侧出线，可简化布置和高压侧接线。

（2）缺点：主变压器故障或检修时，两台机组容量不能送出；增加两台低压侧断路器，且增大发电机电压短路容量，对大型变压器低压侧可用分裂线圈以限制短路容量。

（3）一般适用范围：适应范围较广，能较好的适应水电站布置的特点，只要电力系统运行和水库调节性能允许，一般都可使用；当水电站只有一个扩大单元时，除满足系统允许条件外，应注意避免在主变压器回路故障或检修时造成大量弃水、损失电能和影响下游供水，同时还应考虑有可靠的外来厂用电源。

(五) 关于单元接线中装设断路器问题

单元接线的发电机电压回路中，具备下列情况之一者，可考虑装设断路器：

（1）担任尖峰负荷的水电站，经常有可能全厂停机，而机组启动、排水、照明等需通过变压器向厂用变倒送电，此时，可在接有厂用变压器的单元中装设断路器。

（2）在单元回路分支线上接有近区负荷者。

（3）当单元之间要求设置联络母线时，应考虑加装发电机电压断路器。

2.4.2 主接线方案拟定

110Kv侧由于本电站是小水电，不承担主要负荷，没有重要机端负荷，从接线的可靠性、经济性和灵活性考虑，在我国运行的成熟经验一般采用单母线接线方式。所以本电站，110Kv侧采用单母线接线。

（一）根据以上四种主接线方式，并结合本设计水电站的实际，现拟定以下四种电气主接线方案。

(1)方案1：单母线接线

2×8MW水电站电气部分设计 5

2×8MW水电站电气部分设计

（2）方案2：单元接线

（3）方案3：单母线分段接线

（4）方案4：扩大单元接线

2×8MW水电站电气部分设计 6

2×8MW水电站电气部分设计

（二）主接线方案初步比较：

由以上四种接线方案的优缺点分析和接线示意图，本着可靠性、灵活性和经济性的原则，结合电厂实际综合分析，可以得出：

单母线和扩大单元接线相比较，其可靠性和灵活性都很相近，厂用电都是在发电机6.3KV侧取得，然而本电站只有两台发电机，比较特殊，所以单母线和扩大单元接线形式相近。从接线图中可以明显地看出单母线接线低压侧多用三个（三相）断路器和三个（三相）隔离开关，增加了一次投资，同时也增加了其继电保护的复杂程度。所以可以明显淘汰单母线分段接线和单母线接线方案。从而保留扩大单元接线（方案4）和单元接线方案（方案2）。

（三）主接线方案的确定

（1）技术比较

方案的技术特性分析，一般从以下几个方面进行分析：

1、供电的可靠性；

2、运行上的安全和灵活性；

3、接线和继电保护的简化；

4、维护与检修的方便等。

需要说明的是：在比较接线方案是，应估计到接线中发电机、变压器、线路、母线等的继电保护能否实现及其复杂程度。然而经验表明，对任何接线方案都能实现可靠的继电保护，由于一次设备投资远远大于二次设备的投资，所以即使某个别元件保护复杂化，也不能作为不采用较经济接线方案的理由。

从供电的可靠性看：对于方案2，厂用电从两台发电机上取得，即使检修其中一台变压器和两机组停机电厂也不会停电，然而两台变压器同时故障的可能性非常小。相比

2×8MW水电站电气部分设计7

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 8 方案4，若检修变压器电厂就会停电，否则要另外接入厂用电源，这样投资就增加了。这样，方案2的可靠性相对高些。

从运行安全和灵活性看：方案2的变压器的短路容量比方案4小，对变压器和发电机的绝缘水平要求相对较低，安全性相对较高，其灵活性也比较好。

从接线和继电保护看：方案4的接线和继电保护都相对方案2较复杂。

从维护与检修看：方案4的维护相比方案2较复杂，方案4的检修相比方案2较方便。

（2）经济比较

经济比较中，一般有一次投资和年运行费用两大项。计算中，一般只计算各方案不同的一次性投资及年运行费。

1、一次性投资

一次性投资包括主变压器、配电装置的综合投资。电气设备的综合投资是电气设备出厂价格、运输机安装费用的总和，又称电气设备的基建投资费。

一次性综合投资

0(1)()100d O O =+元

式中：0O —主体设备基价，主要包括主变压器、开关设备；

d —设用于运输基础加工，土石方附加费的比例系数，通常对110KV 取值90，35KV 取值100。

2、年运行费用

12.U d A U U =?++

式中：

1U —小修维护费，一般为（0.022～0.042）O ； 2U —折旧费，一般为（0.005～0.058）O ；

A ?—电能损失，主要指变压器的能量损耗（KW.h ）

d —电能电价，目前全国各地区均价为0.25～0.3元/KW.h 。

A ?—随变压器型式不同而异，对双绕组变压器有

2001A=[()()()].(.)k k N

S n P K Q P K Q t KW h n S ?∑?+?+?+?

式中 n —相同变压器的台数；

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 9 N S —每台变压器的额定容量（KV.A ）；

S —n 台变压器担负的总负荷（KV.A ）；

t —对应负荷使用的小时数；

0P ?、0Q ?—每台变压器的空载有功损耗（KW ）、无功损耗（Kvar ）；

k P ?、k Q ?—每台变压器的短路有功损耗（KW ）、无功损耗（Kvar ）；

K —无功经济当量，即每多发或多供1kvar 无功功率，在电力系统中所引起的

有功损耗（KW ）增加的值。发电厂取0.02。

3、经济比较方法

在n 个接线方案中，O 和U 均为最小的方案，显然为最佳方案，若方案的O 大而U 小，或反之，则应进一步进行经济比较，一般采用动态比较法和静态比较法。这里采用静态比较法：

基于设备、人工等经济价值固定不变味前提，认为经济价值与时间无关，采用抵偿年限法。

假若方案4的综合投资大，而年运行费用小；方案2的综合投资小，而年运行费用大，则计算抵偿年限：

12

21()Q Q T U U -=-年

我国当前规定标准抵偿年限T 为5～10年，一般T 小于5年选用投资大的方案，T 大于10年选用投资小的方案，T 在5～10年之间，应视工程性质，资金财务平衡选定。

经过计算比较结果，选定方案2（单元接线）为主接线方案。接线图见附录---附1。 具体的计算比较过程详见设计计算书。

2.5 水轮发电机的选择

在我国，水电站容量为20～80MVA 的发电机额定电压取10.5kV ，容量为20～170MVA 的发电机功率因数取0.8～0.85。因此可以选发电机型号SF25-16/410，其参数如下表：

表2.1 .发电机SF25-16/410参数表 型号 额定容量 功率 额定 额定 次暂态

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 10 n S （MVA ）

n P （MW ） 因数 cos n ? 电压 n U （KV ） 电流 n I （A ） 电抗 ''d x SF25-16/410

31.25 8 0.8 10.5 1720 0.26

2.6 主变的选择

该水电站远离负荷中心，水电站的厂用电很少（0.2%），且没有地区负荷，因此，选择主变压器的容量应大致等于与其连接的发电机容量。水电厂多数担任峰荷，为了操作方便，其主变压器经常不从电网切开，因此要求变压器空载损耗尽量小。

2.6.1相数的选择

主变采用三相或单相，主要考虑变压器的可靠性要求及运输条件等因素。根据设计手册有关规定，当运输条件不受限制时，在330KV 及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。因为三相变压器比相同容量的单相变压器具有节省投资，占地面积小，运行过程损耗小的优点，同时本电厂的运输地理条件不受限制，因而选用三相变压器。

2.6.2绕组数量和连接方式的选择

（1）绕组数量选择：根据《电力工程电气设计手册》规定：“最大机组容量为125MW 及以下的发电厂，当有两种升高电压向用户供电与或与系统相连接时，宜采用三绕组变压器。结合本电厂实际，因而采用双绕组变压器。

（2）绕组连接方式选择：我国110KV 及以上的电压，变压器绕组都采用0Y 连接，35KV 以下电压，变压器绕组都采用?连接。结合很电厂实际，因而主变压器接线方式采用0/Y ?连接。

2.6.3普通型与自偶型选择

根据《电力工程电气设计手册》规定：“在220KV 及以上的电压等级才宜优先考虑采用自偶变压器。自偶变压器一般作为联络变压器和连接两个直接接地系统。从经济性的角度出发，结合本电厂实际，选用普通型变压器。

综上所述，在比较的个方案中，需要两种容量的变压器：62.5MVA （一台）和31.25MVA （两台）。结合本电厂实际，从经济性的角度出发，选择型式为：双绕组的无励磁调压

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计

11

电力变压器。查相关的手册符合条件并通过比较有为：SFP7—63000/110和SF7—31500/110型。其技术参数见表2。

表2.2 电力变压器技术参数

型号

额定

容量 （KVA ）

额定 电压 （KV ） 空载 电流 （%）

空载 损耗 KW

负载 损耗 KW

阻抗 电压 （%）

高压

低压 SFP7—63000/110 63000

110(121)±2×

2.5% 10.5

0.6

52

254

10.5

SF7—31500/110

31500 110(121)±2×

2.5%

10.5 0.8 31 147 10.5

2.7 各级电压中性点运行方式选择

运行经验表明，中性点运行方式的正确与否关系到电压等级、绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、运行的可靠性、系统接线等许多方面。目前，我国电力系统中普遍采用的中性点运行方式有中性点直接接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地等方式接地。

随着电力网电压等级的升高，对绝缘的投资大大增加，为了降低设备造价，可以采用中性点直接接地系统。目前，我国对110kV 及以上电力系统一般都采用中性点直接接地系统，其优点是：单相接地时，其中性点电位不变，非故障相对地电压接近相电压（可能略有增大），因此降低了绝缘投资。3～10kV 电力网中，当单相接地电流小于30A 时，采用中性点不接地运行方式。发电机中性点均采用非直接接地方式，本设计方案采用的是单元接线，所以按规程应该采用经消弧线圈接地方式。

综上所述，110kV 侧采用中性点直接接地方案，10.5KV 侧采用不接地方案，发电机中性点采用经消弧线圈接地方案。

2×8MW水电站电气部分设计

第三章短路电流计算

3.1 短路电流计算的基本假设

（1）短路过程中各发电机之间不发生摇摆，并认为所有发电机的电势都相同电位。

（2）负荷只作近似估计，或当作恒定电抗，或当作某种临时附加电源，视具体情况而定。

（3）不计磁路饱和。系统各元件的参数都是恒定的，可以用叠加原理。

（4）对称三相系统。出不对称短路故障处不对称之外，实际系统都是对称的。

（5）忽略了高压线的电阻电容，忽略变压器的电阻和励磁电流，这就是说，发电机、输电、变电和用电的元件均匀纯电抗表示。

（6）金属性短路，即不计过度电阻的影响，认为过渡电阻为零的短路情况。

3.2 电路元件的参数计算

选取基准容量为100MVA，归算到110KV侧进行标么值计算。

具体的计算过程详见设计计算书。

3.3 网络变换与简化方法

综合运用Y— 变换，网络中间点消去法，对该电厂的接线与外界接线进行变换和简化。

具体的计算过程详见设计计算书。

3.4 短路电流实用计算方法

在工程计算中短路电流的计算常采用实用曲线法，其计算步骤如下：

（1）选择计算短路点；

2×8MW水电站电气部分设计12

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 13 （2）画等值网络图；

A 、选取基准容量100

B S MVA =和基准电压B av V V =。

B 、首先去掉系统中的所有负荷分支。线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗d X 。

C 、将各元件电抗换算为同一基准的标么值电抗。

D 、汇出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。

E 、化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电流与短路点之间的电抗，即转移电抗sf X 以及无限大电源对短路点的转移电抗sf X 。

（3）求出计算电抗，jsi X =(1,2,3.....)Ni if B S X i g S =

式中Ni S 为第i 台等值发电机的额定容量。

（4）由运算曲线查出个电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到

3.5js X =）

。 （5）计算无限大功率的电源供给的短路电流周期分量。

（6）计算短路电流周期分量有名值和短路容量。

（7）计算冲击电流。

（8）绘制短路电流计算结果表（表13.1）。

具体的计算过程详见设计计算书。

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 14 第四章 电气设备选择

4.1 断路器和隔离开关的选择

断路器可按下表进行选择 项目 额定

电压 额定 电流 开断 电流 短路 关合电流 热稳定

动稳定 断路器 N Ns U U ≥ max

N I I ≥ "Nbr I I ≥ Ncl sh i i >

应满足

要求 应满足 要求 选择结果如下：

1、机端断路器选择SN10—10Ⅲ/2000型少油断路器。

2、主变出口断路器选择SW4—110/1000型断路器。

3、与依乌电站110KV 母线相连的出线断路器隔离开关选择SW4—110/1000型断路器。

4、与无穷大系统相连的出线断路器选择SW4—110/1000型断路器。

5、厂用变进线选择断路器SN10—10Ⅰ/630型断路器。

动热稳定校验均满足，只有厂用变进线断路器加限流电抗器后才满足。 具体计算过程及结果详见设计说明书。

隔离开关可按下表进行选择

项目

额定电压 额定电流 热稳定 动稳定 隔离开关 N Ns U U ≥ max N I I ≥

应满足要求 应满足要求 选择结果如下：

1、机端隔离开关选择GN2—10/2000—85型隔离开关。

2、主变出口隔离开关选择GW4—110D/1000—80型隔离开关。

3、与依乌电站110KV 母线相连的出线隔离开关选择GW4—110D/1000—80型隔离开关。

4、与无穷大系统相连的出线隔离开关选择GW4—110D/1000—80型隔离开关。

2×8MW 水电站电气部分设计

2×8MW 水电站电气部分设计 15 5、厂用变进线隔离开关选择GN6—10/600—52型隔离开关。

动热稳定校验均满足，只有厂用变进线隔离开关加限流电抗器后才满足。

具体计算过程及结果详见设计说明书。

4.2 导体、电缆的选择

导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。对年负荷利用小时数max 5000T h ，传输容量大，长度在20m 以上的导体如发电机、变压器的连接导体，其截面一般按经济电流密度选择。在本水电站具体的情况下，6.3kv 机端母线及导体按经济电流密度选择，而110kv 母线及导体按长期发热允许电流选择。

选择结果：

1、110Kv 母线选择LGJ —800/55型钢芯铝绞线。

2、与依乌电站110KV 母线相连的出线导线选择LGJQ —240钢芯铝绞线。

3、与无穷大系统相连的出线导线选择LGJ —800/55型钢芯铝绞线。

4、发电机、变压器连接导体（6.3kv ）的选择3条100mm ×10mm 竖放矩形铝导体。 动热稳定均满足校验条件。

具体计算过程及结果详见计算说明书。

4.3 电流、电压互感器的选择

根据相关规定，在机端和110kV 及以上等级的互感器的接线均采用三相星型接线，设互感器离测量仪表的距离均为100m ，厂用变进线互感器采用两相星型接线，设互感器离测量仪表的距离为40m 。

选择步骤大致如下：

一、根据相关原始资料选择种类和型式。

二、一次回路额定电压和额定电流的选择。

三、准确级和额定容量的选择。

四、热稳定和动稳定的校验。

选择结果如下：

1、6.3kV 机端电流互感器选择LMZ1—10屋内型，变比2000/5。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9heq.html