火力發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)論文

1、 . . . 摘 要電力系統(tǒng)以發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)的一個(gè)完整的系統(tǒng)。它主要是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。電氣主接線也稱為電氣主系統(tǒng)一次接線，它是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的主體，也是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。電氣主接線反映了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)等有關(guān)電氣設(shè)備的數(shù)量、各回路中電氣設(shè)備的連接關(guān)系與發(fā)電機(jī)、變壓器與輸電線路、負(fù)荷間以怎樣的方式連接，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的可靠性、靈活性和安全性，直接影響發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，保護(hù)與控制方式選擇和檢修的安全與方便性。

2、而且電能的使用已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在我國(guó)電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本文是對(duì)配有6臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠電氣一次部分的初步設(shè)計(jì)，主要完成了整個(gè)電氣一次部分主接線的設(shè)計(jì)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、高壓廠用變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)的選擇與校驗(yàn); 以與相關(guān)的配電裝置設(shè)計(jì)與選擇。關(guān)鍵詞： 發(fā)電廠，主接線，變壓器，短路計(jì)算，電氣設(shè)備，配電裝置AbstractFrom power generation, substation, transmission, distribution and consumption

3、 of energy and other aspects of the composition of production and consumption systems. the function is to the natural world through the power of the primary energy into electrical energy power plant, then lose, substation and distribution system will supply electricity to the load center. Electrical

4、 wiring is the main power plants, electrical substations of the most important part of the design, but also constitute an important part of the power system. Connection to determine the overall power system and power plants, substations running their reliability, flexibility and economy are closely

5、related. And choice of electrical equipment, power distribution device configuration, relay protection and control of the formulation has a greater impact. The use of energy has infiltrated the social, economic, all areas of life, and in the power structure of China's thermal power equipment cap

6、acity of the total installed capacity of 75%. This article is equipped with 6 sets of 300MW turbo-generator of large-scale thermal power plants a part of the preliminary design, mainly to complete the electrical design of the main terminal. Including the electrical wiring of the main forms of compar

7、ison, the choice; main transformer, start / back-up transformers and high voltage transformer factory capacity calculation, the number and types of options; short-circuit current calculation and high-voltage electrical equipment selection and validation; and made a transformer protection . Keywords:

8、 power plant，transformer， main connection，relay，electrical equipment，distribution equipment53 / 58目 錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 電力系統(tǒng)概述11.2 電力系統(tǒng)的國(guó)外發(fā)展概況11.3 火力發(fā)電廠電氣部分概述21.4 課題的主要研究工作31.4.1 主接線的方案：31.4.2 確定主變形式：31.4.3 計(jì)算短路電流：31.4.4 合理地選擇主要的電氣設(shè)備：31.4.5 配置主要的電氣設(shè)備：3發(fā)電廠電氣部分總體分析52.1 主接線原理分析52.1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則52.1.

9、2 電氣主接線的主要要求52.2 原始資料提供52.2.1 原始資料52.2.2 始資料的容量負(fù)荷分析設(shè)計(jì)62.3 主接線方案的設(shè)計(jì)62.3.1方案分析62.3.2 方案設(shè)計(jì)62.4 方案論證比較92.4.1 方案一92.4.2 方案二92.5 方案的經(jīng)濟(jì)比較與選定103 主變壓器選擇113.1 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇113.2 主變壓器容量選擇113.3 主變壓器型號(hào)選擇114 廠用接線的設(shè)計(jì)124.1 廠用電源的選擇124.1.1 廠用電電壓等級(jí)的確定124.1.2 廠用電系統(tǒng)接地方式124.1.3 廠用工作電源引接方式124.2 廠用主變選擇124.2.1 廠用電主變選擇原則124.2.2 確

10、定廠用電主變?nèi)萘?25 短路電流計(jì)算145.1 短路電流計(jì)算的目的145.2 短路電流計(jì)算條件145.2.1 基本假定145.2.2 一般規(guī)定145.3 短路電流計(jì)算步驟155.4 短路電流分析計(jì)算155.4.1 選取短路點(diǎn)155.4.2 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖175.4.3 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)么電抗175.4.4 短路計(jì)算206 電氣設(shè)備的選擇316.1高壓斷路器的選擇316.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇336.3 互感器的選擇356.3.1 電壓互感器選擇356.3.2 電流互感器選擇356.4 熔斷器的選擇376.5 避雷器的選擇386.5.1 選擇原則386.5.2 閥式避雷器按下列條件選擇3

11、86.5.3 500KV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)396.6 導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和選擇406.6.1 分相封閉母線與發(fā)電機(jī)出口電纜選擇型別406.6.2 主回路封閉母線選擇417 配電裝置電氣總平面布置設(shè)計(jì)437.1 屋外配電裝置437.1.1 500KV裝置的布置方式437.2 500KV一臺(tái)半斷路器接線為三列式布置447.2.1 所選擇的裝置類型44致46參考文獻(xiàn)47附錄A 各用電設(shè)備的選擇481.火力發(fā)電機(jī)：482.主變壓器：483.高壓斷路器：484.隔離開(kāi)關(guān)：485.電壓互感器：486.電流互感器：497.避雷器：498.熔斷器：499.導(dǎo)體：491 緒 論1.1 課題背景電能是一種清潔的二次能源

12、。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。目前對(duì)于大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，火力發(fā)電仍是今后很長(zhǎng)一段時(shí)期的必行之路?；鹆Πl(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在提出和諧社會(huì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境中，我們?cè)谔岣呋痣娂夹g(shù)的方向上要著重考慮電力對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)不可再生能源的影響，雖然現(xiàn)在在我國(guó)已有部分核電機(jī)組，但火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場(chǎng)，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國(guó)上了許多火電廠，但火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)

13、和諧社會(huì)的要求?！笆濉逼陂g我國(guó)火電建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展迅猛。2001年至2005年8月，經(jīng)國(guó)家環(huán)保總局審批的火電項(xiàng)目達(dá)472個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)344 382MW，其中2004年審批項(xiàng)目135個(gè)，裝機(jī)容量107 590MW，比上年增長(zhǎng)207%；2005年1至8月份，審批項(xiàng)目213個(gè)，裝機(jī)容量168 546MW，同比增長(zhǎng)420%。如果這些火電項(xiàng)目全部投產(chǎn)，屆時(shí)我國(guó)火電裝機(jī)容量將達(dá)5.82億千瓦，比2000年增長(zhǎng)145%。2006年12月，全國(guó)火電發(fā)電量繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)，但增速有所回落。當(dāng)月全國(guó)共完成火電發(fā)電量2 266億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)15.5%，增速同比回落1個(gè)百分點(diǎn)，環(huán)比回落3.3個(gè)百分點(diǎn)；隨著冬季取暖

14、用電的增長(zhǎng)，火電發(fā)電量環(huán)比增長(zhǎng)較快，12月份與上月相比火電發(fā)電量增加223億千瓦時(shí)，環(huán)比增長(zhǎng)10.9%。2006年全年，全國(guó)累計(jì)完成火電發(fā)電量23 186億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)15.8%，增速高于2005年同期3.3個(gè)百分點(diǎn)。隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以與國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，中國(guó)開(kāi)始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的主要容包括：通過(guò)原始資料分析和方案比較，確定發(fā)電廠的電氣主接線。計(jì)算短路電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇和效驗(yàn)主要電氣設(shè)備。1.2 電力系統(tǒng)的國(guó)外發(fā)展概況新中國(guó)成立以后，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。在黨中央、國(guó)務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)下，廣大電力職工奮發(fā)圖強(qiáng)，辛勤耕耘，中國(guó)

15、的電力工業(yè)取得了令人矚目的成就。1987年，全國(guó)電力裝機(jī)容量邁上1億千瓦臺(tái)階；1995年突破2億千瓦；到2000年底，全國(guó)電力裝機(jī)容量已達(dá)3.19億千瓦。從1949年到改革開(kāi)放前的1978年，我國(guó)電力裝機(jī)由185萬(wàn)千瓦增加到5 712萬(wàn)千瓦，增長(zhǎng)了29.9倍；年發(fā)電量由43億千瓦時(shí)增加到2566億千瓦時(shí)，增長(zhǎng)了58.7倍。而從1978年到二十世紀(jì)末，我國(guó)電力裝機(jī)和年發(fā)電量又分別增長(zhǎng)了4.58和4.33倍。目前，我國(guó)的電力裝機(jī)容量和年發(fā)電量均居世界第2位；我國(guó)的電力工業(yè)也已從大電網(wǎng)、大機(jī)組、超高壓、高自動(dòng)化階段，進(jìn)入了優(yōu)化資源配置、實(shí)施全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的新階段。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)的電力工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)依

16、靠多家辦電的政策，吸引了大批投資，促進(jìn)了我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展；并通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收和技術(shù)創(chuàng)新，極提高了電力的技術(shù)水平和裝備水平；通過(guò)十年的堅(jiān)持不懈的達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流工作，大大提高了電力企業(yè)的管理水平，很多電力企業(yè)，尤其是一些發(fā)電廠的管理水平可以與發(fā)達(dá)國(guó)家的電廠的管理一比高低。但是，我國(guó)人均用電水平還很低，面臨著繼續(xù)快速發(fā)展的巨大壓力。自從加入了WTO以后，國(guó)家電力公司已經(jīng)確定了“建成控股型、經(jīng)營(yíng)型、集團(tuán)化、現(xiàn)代化、國(guó)際一流的電力公司”的戰(zhàn)略目標(biāo)，并已在2000年躋身世界500強(qiáng)，2001年在世界500強(qiáng)中位居77位。中國(guó)加入WTO對(duì)電力工業(yè)來(lái)說(shuō)，是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。1.3 火力發(fā)電廠電

17、氣部分概述在我國(guó)乃至全世界圍，火電廠的裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的70左右，發(fā)電量占總發(fā)電量的80左右。截止目前為止，我國(guó)火力發(fā)電廠單機(jī)容量以30萬(wàn)千瓦和60萬(wàn)千瓦機(jī)組為主，省市玉環(huán)縣的華能玉環(huán)電廠正在投建4臺(tái)100萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組，首臺(tái)機(jī)組預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)發(fā)電。其100萬(wàn)千瓦超超臨界火力發(fā)電機(jī)組主蒸汽壓力為25兆帕，主蒸汽和再熱蒸汽溫度均為600度，這不僅在我國(guó)是最高參數(shù)，在世界上也處于最前沿水平。此前，電氣與西門(mén)子合作制造的外高橋2臺(tái)90萬(wàn)千瓦火力機(jī)組是我國(guó)第一個(gè)超臨界百萬(wàn)級(jí)項(xiàng)目，首臺(tái)機(jī)組已于2006年開(kāi)始發(fā)電?；鹆Πl(fā)電一直是我國(guó)乃至世界比較常用的一種發(fā)電形式，從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)到現(xiàn)在火力發(fā)電廠各個(gè)部分

18、在不斷地更新?lián)Q代，直到今天火力發(fā)電還延續(xù)著一種古老的氣息，視乎在變，但變得緩慢，其中電氣部分也在不斷地更新，比如：變壓器的改變、主接線形式的多樣化、開(kāi)關(guān)形式的多樣化、設(shè)備使用的多樣化、保護(hù)措施的多樣化?；鹆Πl(fā)電廠的設(shè)計(jì)有很多方面：電氣部分、動(dòng)力部分、規(guī)劃部分、熱力部分、化學(xué)部分等等。在這作為電氣工程專業(yè)的學(xué)生主要還是一發(fā)電廠電氣部分為主進(jìn)行討論分析，而在進(jìn)行分析過(guò)程中有要對(duì)其進(jìn)行細(xì)微地分支性地總結(jié)討論，即需要對(duì)電力系統(tǒng)的總體進(jìn)行分析，從而需要對(duì)發(fā)電、變電、輸電、配電和用電進(jìn)行總體的分析討論。 然而，我們所研究的是發(fā)電廠電氣部分，是電力系統(tǒng)中的一塊重要部分，也可以說(shuō)是整個(gè)電力系統(tǒng)的核心。所以，我

19、們?cè)谝?guī)劃設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)時(shí)首先應(yīng)該把發(fā)電廠考慮進(jìn)去，怎樣能使整個(gè)發(fā)電廠高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全、長(zhǎng)期地運(yùn)行。 也就是說(shuō)，作為學(xué)習(xí)電氣工程自動(dòng)化專業(yè)的我們要全面考慮發(fā)電廠的電氣部分，牢牢掌握所學(xué)的每個(gè)部分，從真正意義上對(duì)發(fā)電廠用電的改革，使之全面協(xié)調(diào)運(yùn)行。1）對(duì)主接線來(lái)說(shuō)，要盡量簡(jiǎn)單可行，能做到省材料、省費(fèi)用、發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)長(zhǎng)期良好、效率高、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)等。2）在設(shè)計(jì)主接線的同時(shí)還要進(jìn)行對(duì)主變壓器的選擇運(yùn)用。在選擇主變壓器的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格按照理論與實(shí)踐過(guò)程中的要求進(jìn)行；即要根據(jù)發(fā)電容量、所需變電電壓等級(jí)等等來(lái)對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇。3）短路電流的計(jì)算以與設(shè)備的選擇。短路電流計(jì)算一般情況下進(jìn)行三相短路電

20、流計(jì)算即可，有些還需要對(duì)二相、單相進(jìn)行計(jì)算；在計(jì)算過(guò)程中要認(rèn)真地選取可能會(huì)發(fā)生短路的短路點(diǎn)，然后再計(jì)算出短路電流，根據(jù)短路電流可以選出適當(dāng)?shù)挠秒娫O(shè)備和進(jìn)行保護(hù)設(shè)置，達(dá)到雙重效果。4）配電裝置與電氣總平面布置設(shè)計(jì)。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)行維護(hù)、巡視、操作、檢修、運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x與運(yùn)行中可能發(fā)生的過(guò)電壓等因素而決定的。5）發(fā)電機(jī)與變壓器保護(hù)整定設(shè)計(jì)。作為整個(gè)電力系統(tǒng)的“心臟”來(lái)說(shuō)，其發(fā)電機(jī)又可稱為發(fā)電廠的心臟，所以要設(shè)計(jì)整定保護(hù)，以便長(zhǎng)期使用；而對(duì)于變壓器也應(yīng)當(dāng)給以保護(hù)，這樣才能使之長(zhǎng)遠(yuǎn)輸電得到保證。1.4 課題的主要研究工作1.4.1 設(shè)計(jì)主接線的方案：分析原始資料、

21、確定主接線。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較并確定最佳方案、合理的選擇各側(cè)的接線方式、確定廠用電接線方式。1.4.2 確定主變形式：包括主變臺(tái)數(shù)、主變?nèi)萘窟x定、主變型號(hào)的選定。1.4.3短路電流計(jì)算：合理選擇計(jì)算短路點(diǎn)、計(jì)算各點(diǎn)的短路電流、并列出計(jì)算結(jié)果表。1.4.4 合理地選擇主要的電氣設(shè)備：選擇500KV電氣的主接線、主變雙側(cè)的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)、避雷針、避雷器、避雷線和各個(gè)電壓等級(jí)主母線上的電壓電流互感器以與主母線。1.4.5選擇主要的電氣設(shè)備的配電裝置：配置各級(jí)電壓互感器、避雷器和各個(gè)支路的電壓電流互感器以與屋屋外配電裝置。 發(fā)電廠電氣部分總體分析2.1 主接線原理分析發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是由電氣一次

22、設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是保證電網(wǎng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵,是電氣設(shè)備布置選擇自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。2.1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)的線路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境與自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2.1.2 電氣主接線的主要要求1）可靠性：在研究主接線可靠性時(shí)應(yīng)重視國(guó)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和其可靠性的定性分析；主接線的可靠性要

23、包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合，在很大程度上也取決于設(shè)備的可靠程度。可靠性的具體要求在于斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以與母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷與全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。2）靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修與擴(kuò)建時(shí)的靈活性。在調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以與特殊運(yùn)行方式的系統(tǒng)調(diào)度要求；在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線與其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。3

24、）經(jīng)濟(jì)性：要節(jié)省投資，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；要節(jié)省繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器；主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少；經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量、要避免因兩次變壓而增加電能損失。2.2 原始資料分析2.2.1 原始資料裝機(jī)6臺(tái)，凝氣式機(jī)組6*300MW( =20KV),廠用電率8%，機(jī)組年利用小時(shí)數(shù) =6500h。系統(tǒng)規(guī)劃部門(mén)提供的電力負(fù)荷與與電力系統(tǒng)連接情況資料： 500KV電壓級(jí)與容量為3500MW的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到

25、本電廠500KV母線上的標(biāo)幺電抗 =0.036，基準(zhǔn)容量 =100MW，500KV架空線2回路。此外，尚有相應(yīng)的地理資料、氣候條件和其它資料。2.2.2 始資料的容量負(fù)荷分析設(shè)計(jì)電廠為大型火電廠,其容量為6*300=1800(MW),占電力系統(tǒng)容量1800/(3500+1800)*100%=33.96%，超過(guò)了電力系統(tǒng)的檢修備用容量8%15%和事故備用容量10%的限額,說(shuō)明該廠在未來(lái)電力系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要,而 且年利用小時(shí)數(shù)為6 500h>5 000h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（如2005年我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5225h）。該廠為火電

26、廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該廠主接線設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。從負(fù)荷特點(diǎn)與電壓等級(jí)可知，20KV電壓為300MW發(fā)電機(jī)出口電壓，既無(wú)直配負(fù)荷，又無(wú)特殊的要求，擬采用單元接線的形式，可以節(jié)省價(jià)格昂貴的發(fā)電機(jī)出口斷路器，又利于配電裝置的布置；為了保證檢修出線斷路器不致對(duì)該回路停電，擬采用一臺(tái)半和雙母分段帶旁路線接線形式為宜；500KV與系統(tǒng)有2回饋線，呈強(qiáng)聯(lián)系形式并送出本廠最大可能的電力為1 800-1 800*8%=1 656（MW）?？梢?jiàn)，該廠500KV級(jí)的接線對(duì)可靠性要求應(yīng)當(dāng)很高。2.3 主接線方案的設(shè)計(jì)2.3.1方案分析根據(jù)對(duì)原始資料的分析,現(xiàn)將各電壓級(jí)可能采用的較佳方案列出，進(jìn)

27、而以優(yōu)化組合方式,組成最佳的方案。根據(jù)對(duì)原始資料的分析,現(xiàn)有雙母線接線形式、雙母線帶旁母接線形式、雙母分段帶旁母接線形式、一臺(tái)半斷路器接線形式。500KV電壓級(jí)。500KV負(fù)荷容量大，其主接線是本廠向系統(tǒng)輸送功率的主要接線方式，為保證可靠性，可能有多種接線方式，經(jīng)過(guò)定性分析篩選后，可以選用的方案有一臺(tái)半斷路器接線，也可以是雙母線分段帶旁母的接線形式。 2.3.2 方案設(shè)計(jì)以上分析、篩選、組合，可以保留兩種可能的接線方案，方案一如下：圖2.1 6*300WM火力發(fā)電廠主接線方案一方案二如下：圖2.2 6*300WM火力發(fā)電廠主接線方案二2.4 方案論證比較2.4.1 方案一此方案為500KV側(cè)采

28、用一臺(tái)半斷路器接線形式。一臺(tái)半斷路器，又稱3/2接線，即每?jī)蓚€(gè)回路用三臺(tái)斷路器接至兩組母線，從主接線進(jìn)行對(duì)方案一的優(yōu)缺點(diǎn)比較論證，其優(yōu)點(diǎn)有：1）任意一組母線故障或檢修（所有接于該母線上的斷路器斷開(kāi)），不影響機(jī)組和出線運(yùn)行。2）一臺(tái)半斷路器交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性，可減少特殊運(yùn)行方式下事故的擴(kuò)大。3）除了聯(lián)絡(luò)斷路器部故障是（同串中的兩側(cè)斷路器將自動(dòng)跳閘）與其相連的兩回路時(shí)停電外，聯(lián)絡(luò)斷路器外部故障或其他任何斷路器故障停電回路數(shù)也不會(huì)超過(guò)兩回。4）任一斷路器檢修時(shí)所有回路都不會(huì)停電，而且可同時(shí)檢修多臺(tái)斷路器。5）運(yùn)行調(diào)度靈活，操作、檢修方便，隔離開(kāi)關(guān)僅作為檢修時(shí)隔離電器。其缺點(diǎn)：1）要求電源數(shù)

29、與出線數(shù)最好一致；為提高可靠性，要求同名回路接在不同串上；對(duì)特別重要的同名回路，要考慮“交叉換位”,即同名回路分別接入不同母線。而由于配電裝置結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，要求每對(duì)回路中的變壓器和出線向不同的方向引線，這將增加配電裝置的隔離，限制這種接線的運(yùn)用。2）與方案二相比，這種接線所用斷路器、電流互感器等設(shè)備多，投資較大。3）二次控制接線和繼電保護(hù)都較復(fù)雜。4）正常情況時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器動(dòng)作次數(shù)是其兩側(cè)斷路器的2倍；一個(gè)回路故障時(shí)要跳兩臺(tái)斷路器，斷路器動(dòng)作頻繁，檢修次數(shù)增多。2.4.2 方案二方案二采用雙母線分段帶旁母線接線形式，其優(yōu)點(diǎn)：1）母線可以輪流檢修而不致使供電中斷。 2）雙母線通常采用單母線分段運(yùn)行

30、。 3）當(dāng)進(jìn)出線母線隔離開(kāi)關(guān)需要檢修時(shí)，只需該進(jìn)線（或出線）和一組母線停電，而不影響其他回路的正常供電。4）母聯(lián)斷路器代替被檢修的斷路器，不至使該回路長(zhǎng)時(shí)間中斷供電。5）雙母線進(jìn)出線斷路器與保護(hù)為一對(duì)一方式，故保護(hù)方式比較簡(jiǎn)單。6）調(diào)度靈活，各電源和負(fù)荷可以任意在一組母線上運(yùn)行，并可根據(jù)潮流變化或其他要求改變運(yùn)行方式。缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1）在改變運(yùn)行方式時(shí)，母線隔離開(kāi)關(guān)作為操作電氣設(shè)備操作，而倒閘操作比較復(fù)雜，因而易造成誤操作。2）當(dāng)工作母線故障時(shí)，在切換母線的過(guò)程中仍要短時(shí)停電。3）檢修線路斷路器時(shí)，在裝接“跨條”期間仍需短時(shí)停電，這對(duì)重要用戶來(lái)說(shuō)是不容許的。 4）需用的隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目比單母

31、線接線增加許多，使配電裝置復(fù)雜，增加了設(shè)備投資。5）加了旁路接線形式就更為復(fù)雜。2.5 方案的經(jīng)濟(jì)比較與選定采用最小費(fèi)用法，對(duì)擬訂的兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，上述兩方案中的一樣部分不參與比較計(jì)算，只是對(duì)相異部分進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算容包括一次投資、年運(yùn)行費(fèi)用。雖然方案二比方案一供電更可靠，但是從經(jīng)濟(jì)的角度看，方案二的投資比方案一要大很多，增加了旁路間隔和旁路母線，每回間隔增加一把隔離開(kāi)關(guān)，大大的增加了投資，同時(shí)方案二方案一多占用了土地，當(dāng)今我國(guó)的土地資源比較缺乏。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度論證了兩個(gè)方案，雖然方案一比方案二供電可靠，但是由于目前斷路器采用的是六氟化硫斷路器，它的檢修周期長(zhǎng)，不需要經(jīng)常檢修，所以采用旁

32、路也就沒(méi)有多大意義了，這樣一來(lái)不僅僅節(jié)省了投資，也節(jié)約了用地，所以比較論證后確定采用了方案一。3 主變壓器選擇3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇 由于發(fā)電廠6*300MW的發(fā)電機(jī)組共6臺(tái)發(fā)電機(jī)，考慮到可靠性與高效性又與實(shí)際相符合，在主接線設(shè)計(jì)中需要使用6臺(tái)主變壓器。所以選擇的變壓器臺(tái)數(shù)：6臺(tái)3.2 主變壓器容量選擇單元接線中的主變壓器容量SN 應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，預(yù)留10的裕度選擇，為： =(1-)MVA 式（3.1）發(fā)電機(jī)容量，在擴(kuò)大單元接線中為兩臺(tái)發(fā)電機(jī)容量之和發(fā)電廠額定功率因數(shù)廠用電率根據(jù)查閱相關(guān)資料國(guó)產(chǎn)品300MW汽輪發(fā)電機(jī)公司主要有：電機(jī)股份，汽輪發(fā)電機(jī)、電機(jī)廠、汽輪電機(jī)

33、XX公司。在這里主要選擇是按照各公司的生產(chǎn)技術(shù)，其中電機(jī)廠較為恰當(dāng)，根據(jù)需求選擇發(fā)電機(jī)型號(hào)是：QFSN3002.額定功率為：300MW，額定功率因數(shù)為：0.85。根據(jù)上述數(shù)據(jù)可得：=349.4MVA所以，所需容量為349.4MVA的主變壓器。3.3 主變壓器型號(hào)選擇根據(jù)上述的容量計(jì)算要求和實(shí)際設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇360MW的雙繞組變壓器，其高壓側(cè)為500KV，變壓器型號(hào)為：SFP7360 000/500;接線組可為,空載損耗為180KW,短路損耗為:828KW;阻抗電壓為16.7%;總重量:263噸。4 廠用接線的設(shè)計(jì)4.1 廠用電源的選擇4.1.1 廠用電電壓等級(jí)的確定廠用電供電電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)

34、的容量和額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的額定電壓與廠用網(wǎng)絡(luò)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等諸方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的額定容量為300MW，由文獻(xiàn)可知；比較后確定廠用電電壓等級(jí)采用6kV的等級(jí)。4.1.2 廠用電系統(tǒng)接地方式廠用變采用高壓三角低壓采用星型接地，當(dāng)容量較小的電動(dòng)機(jī)采用380V時(shí)，采用二次廠用變，將6kV變?yōu)?80V，中性點(diǎn)直接接地；啟備變采用中性點(diǎn)直接接地，高壓側(cè)為星型直接接地，低壓側(cè)為星型或三角型，可變換使用。4.1.3 廠用工作電源引接方式因?yàn)榘l(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線，高壓廠用工作電源由該單元主變壓器低壓側(cè)引接。4.2 廠用主變選擇4.2.1 廠用電主變選擇原則1）變壓器、副

35、邊額定電壓應(yīng)分別與引接點(diǎn)和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。2）連接組別的選擇，使同壓級(jí)廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。3）阻抗電壓與調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓與廠用電負(fù)荷正常波動(dòng)圍，廠用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的±5。4.2.2 確定廠用電主變?nèi)萘堪磸S用電率確定廠用電主變的容量，廠用電率確定為=8%，=28.235MVA；選型號(hào)為:SF10-31500/21，額定容量為：31500KVA；電壓比為:2122.5%/6.3-6.3 圖4.1 廠用電接線簡(jiǎn)單示意圖5 短路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目

36、的的主要有以下幾個(gè)方面：1)電氣主接線的比選。2)中性點(diǎn)接地方式確定。3)電氣設(shè)備的選擇。4)計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。6)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。7)選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。5.2 短路電流計(jì)算條件5.2.1 基本假定1)正常工作時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。2)所有電流的電功勢(shì)相位角一樣。3)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。4)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。5)不考慮短路點(diǎn)的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻略去不計(jì)。6)不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。7)元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整圍。8)輸電線路的

37、電容略去不計(jì)。5.2.2 一般規(guī)定1)驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以與電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。2)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?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最點(diǎn)。4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以與電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路計(jì)算。5.3 短路電流計(jì)算步驟現(xiàn)在，電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)與發(fā)電廠、變電所短路電流的計(jì)算幾乎都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。作為單體的發(fā)電廠、供電企業(yè)，對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)算、設(shè)備改造等需要進(jìn)行

38、短路電流計(jì)算時(shí)，有時(shí)無(wú)需專購(gòu)短路電流計(jì)算程序，進(jìn)行手算會(huì)更方便，概念更清楚，這里只介紹短路電流計(jì)算的基本數(shù)據(jù)設(shè)備，短路電流計(jì)算阻抗圖繪制和計(jì)算步驟，不涉與具體的計(jì)算程序和上機(jī)操作，其計(jì)算步驟如下：1）繪制相應(yīng)的電力系統(tǒng)、發(fā)電廠主接線。2）確定與短路電流有關(guān)的運(yùn)行方式。3）計(jì)算各元件的阻抗。4）繪制相應(yīng)的短路電流計(jì)算阻抗圖。5）根據(jù)需要取不同的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算。6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果表。5.4 短路電流分析計(jì)算5.4.1 選取短路點(diǎn)由原始資料分析得，根據(jù)短路點(diǎn)選擇的要求和條件，確定的短路點(diǎn)分布情況如下：選擇母線處短路點(diǎn)d1，發(fā)電機(jī)回路出口處短路點(diǎn)d2、d3、d4、d5、d6、d7和廠用變

39、低壓側(cè)短路點(diǎn)d8、d9、d10、d11、d12、d13，如圖5.1所示:圖5.1短路點(diǎn)選擇示意圖具體元件用等值電抗表示,如圖5.2：圖5.2等值電抗短路點(diǎn)示意圖根據(jù)分析試圖采用查曲線法，看查曲線法是否符合要求。5.4.2 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖1)去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容和各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫太電抗Xd：表5.1發(fā)電機(jī)參數(shù)(a)型號(hào)額定容量額定電壓額定電流功率因素XdQFQS-200-2200MW15.75kV8625A0.8514.44%QFS-300-2300MW20kV10189A0.8527.45%TS1264/300-48300MW20kV11000A0.87530.56%

40、TQN-100-2100MW10.5kV6475 A0.8518.3%表5.2變壓器參數(shù)(b)型號(hào)額定電壓（kW）空載損耗（kW）短路損耗（kW）阻抗電壓（%）SF10-240000242/15.7513SF10-3150020/6.3-6.311.8SFP7-360000500/2020.17SFP7-120000242/10.5145.4.3 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)么電抗取基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓 新建發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、變壓器、廠用變的標(biāo)么值：發(fā)電機(jī)G-1、G-2、G-3、G-4、G-5、G-6:=0.0915 變壓器T-1、T-2、T-3、T-4 、T-5、T-6：=0.06

41、72 廠用主變一次側(cè)： =(1-)=0.056 廠用主變二次側(cè)：=0.393 式中：分裂系數(shù)，通常在34之間,上式中=3.4穿越電抗（單相于普通變壓器的短路電抗）系統(tǒng)300MW火電廠QFS發(fā)電機(jī)、變壓器、廠用電的標(biāo)幺值：如圖5.3所示：圖5.3 等值電抗示意圖發(fā)電機(jī)： =0.0915變壓器： =0.0672廠用變一次側(cè)： =0.056廠用變二次側(cè)： =0.3935.4.4 短路計(jì)算為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗：1） 化簡(jiǎn)d1短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)：由圖5.3化簡(jiǎn)得圖5.4圖5.4 d1點(diǎn)短路化簡(jiǎn)等值電抗示意圖

42、對(duì)圖5.4進(jìn)一步化簡(jiǎn)如下：圖5.5 d1點(diǎn)短路等值電抗化簡(jiǎn)示意圖d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算過(guò)程如下：a. 此時(shí)轉(zhuǎn)移阻抗為：b.計(jì)算電抗為：c.由計(jì)算電抗查運(yùn)算曲線得各電源0.1s短路電流標(biāo)幺值d.電源點(diǎn)供給基準(zhǔn)電流：(若不損耗)3500MW電源側(cè): 900MW電源側(cè)：900MW電源側(cè)： e.電源點(diǎn)供給的短路周期分量有效值3500MW電源側(cè)：=3.55KA 900MW電源側(cè)：=1.3605KA 900MW電源側(cè)：=1.3605KA 短路點(diǎn)總短路電流:=3.55+1.3605+1.3605=6.071（KA）f.短路容量和短路電流最大值：短路容量：沖擊電流：若取沖擊系數(shù)則沖擊電流:全電流： KA2 ）

43、對(duì)d2、d3、d4、d5、d6、d7短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算：a.等效阻抗計(jì)算：圖5.6 2點(diǎn)短路等值電抗示意圖化簡(jiǎn)圖5.6如下： 圖5.6 2點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò) 由圖可知：圖5.7 2點(diǎn)短路等值電抗示意圖 由圖5.7化簡(jiǎn)得：由圖5.7化簡(jiǎn)到圖5.8如下：圖5.8 2點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)示意圖由于d2、d3、d4、d5、d6、d7計(jì)算結(jié)果一樣，對(duì)d2進(jìn)行計(jì)算即可。其所歸算轉(zhuǎn)移阻抗分別為：b.計(jì)算阻抗可為：c.由計(jì)算電抗查運(yùn)算曲線得各電源0.1s短路電流標(biāo)幺值由曲線可知，當(dāng)3.45，各時(shí)刻的短路電流均相等，相當(dāng)于無(wú)限大電源的短路電流，可以用1/求得。d.電源點(diǎn)供給基準(zhǔn)電流：(若不損耗) 3500MW電源側(cè):30

44、0MW電源側(cè)： =10.191500MW電源側(cè)：=2.037e.電源點(diǎn)供給的短路周期分量有效值：3500MW電源側(cè)：=20.19 300MW電源側(cè)：=18.03 1500MW電源側(cè)：=6.62 短路點(diǎn)總短路電流=20.19+18.03+6.62=44.84（KA）f.短路容量和短路電流最大值：短路容量： 沖擊電流：若取沖擊系數(shù)則沖擊電流： (KA) 全電流： (KA)3) 對(duì)d8、d9、 d10、d11、d12、d13進(jìn)行短路電流計(jì)算圖5.9 8系列短路點(diǎn)等值電抗示意圖1由圖5.9化簡(jiǎn)到圖5.10得：圖5.10 8系列短路點(diǎn)等值電抗示意圖2由圖5.10化簡(jiǎn)到圖5.11得：b.計(jì)算阻抗可為：由于

45、計(jì)算電抗大于3，所以采用KA 對(duì)d8、d9、 d10、d11、d12、d13進(jìn)行短路電流的沖擊電流計(jì)算：因?yàn)樗灾芷诜至坑行е禐椋篕A短路容量和短路電流最大值：短路容量：沖擊電流：全電流： 表5.3 短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)平均工作電壓短路電流周期分量起始值短路容量短路電流沖擊值短路全電流最大有效值U(kV)I"(kA)S" (MVA)ich(kA)Ich(kA)D1、D2、D3500kV母線500KV6.0715257.615.8819.496D4D9發(fā)電機(jī)出口20KV44.841553.2576117.29770.114D10D156.3kV母線6.3KV70

46、.87773.31185.41110.846 電氣設(shè)備的選擇為了滿足電力生產(chǎn)和保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，發(fā)電廠和變電所中安裝有各種電氣設(shè)備，根據(jù)電氣設(shè)備的作用不同，可以將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。由于各種電氣設(shè)備的具體工作條件并不完全一樣，所以，它們的具體選擇方法也不完全一樣，但基本要一樣的。即，要保證電氣設(shè)備可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定;由文獻(xiàn)可知：電氣設(shè)備選擇的一般原則1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4）與正個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）同類設(shè)

47、備應(yīng)盡量減少品種。6）用新的產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。6.1高壓斷路器的選擇高壓斷路器是電力系統(tǒng)最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。它的功能是接通和斷開(kāi)正常工作電流、過(guò)負(fù)荷電流和故障電流，它是開(kāi)關(guān)電氣中最完善的一種設(shè)備。在正常運(yùn)行時(shí)，可用它來(lái)將用電負(fù)荷或某線路接入或退出電網(wǎng)，起倒換運(yùn)行方式的作用；當(dāng)設(shè)備或線路上發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)繼電保護(hù)裝置聯(lián)動(dòng)斷路器迅速切除故障用電設(shè)備或線路，保證無(wú)故障部分仍正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)，高壓斷路器在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著控制和保護(hù)電氣設(shè)備或線路的雙重作用。高壓斷路器具有分?jǐn)嗄芰?qiáng)、性能穩(wěn)定、工作可靠和運(yùn)行維護(hù)方便的特點(diǎn)，其核心部件是滅弧裝置和觸頭。按使用不同的滅弧介質(zhì)

48、而生產(chǎn)了各類高壓斷路器，目前我國(guó)電力系統(tǒng)中應(yīng)用的斷路器有如下幾種：高壓空氣斷路器是以壓縮空氣為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)。并兼作操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力，操作機(jī)構(gòu)與斷路器合為一體。六氟化硫（SF）高壓斷路器則采用SF氣體作為滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有開(kāi)斷能力強(qiáng)、全開(kāi)斷時(shí)間短，斷口開(kāi)距小，體積小，質(zhì)量較輕，維護(hù)工作量小，噪聲低，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬消耗量較大，制造工藝、材料和密封要求高，價(jià)格昂貴。目前國(guó)生產(chǎn)的SF斷路器有10500KV電壓級(jí)產(chǎn)品。SF斷路器與以SF為絕緣的有關(guān)電器組成的封閉組合電器（GIS），在城市高壓配電裝置中的應(yīng)用日益廣泛。真空高壓斷路器是利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)滅弧的斷路器。

49、這種斷路器具有開(kāi)斷能力強(qiáng)，滅弧迅速，觸頭不易氧化，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，滅弧室不需檢修，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，噪聲低、壽命長(zhǎng)，無(wú)火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)；但制造工藝、材料和密封要求較高，開(kāi)斷電流和斷開(kāi)電壓不能做的很高。目前國(guó)只生產(chǎn)35KV與以下電壓等級(jí)產(chǎn)品。油高壓斷路器是利用變壓器油作為滅弧和弧隙絕緣介質(zhì)。按其絕緣結(jié)構(gòu)與變壓器油所起的作用不同，分為多油式和少油式兩種高壓斷路器。多油高壓斷路器的變壓器油除了作為滅弧介質(zhì)外，還作為弧隙絕緣與帶電部分與接地外殼（油箱）之間的絕緣。少油高壓斷路器的變壓器油只作為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)，其油箱帶電，油箱對(duì)地絕緣則通過(guò)瓷介質(zhì)（支持瓷套）來(lái)實(shí)現(xiàn)。少油高壓斷路器的滅弧

50、能力較強(qiáng)，工作安全可靠，維護(hù)方便，而且體積小，用油量少、重量輕，價(jià)格便宜，所以在電力系統(tǒng)中獲得最為廣泛的采用。在20KV與以下電壓等級(jí)的供配電系統(tǒng)中廣泛采用SN10系列（戶式）斷路器，在 20KV以上則大量使用SW4和SW6（戶外式）斷路器。a： 斷路器種類的選擇:斷路器LW-500系列b：按額定電壓選擇：，500KV 式（6.1）式中： U-安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓c：按額定電流選擇： I=499.23(KA) I（KA），即499.23KA 式(6.2）式中： I-流過(guò)高壓斷路器的最大持續(xù)工作電流I -高壓斷路器的額定電流d：按額定開(kāi)斷電流選擇：e：熱穩(wěn)定校驗(yàn) ：Q= ItQ 式(6.3）式中

51、： Q-電器設(shè)備允許的短時(shí)熱效應(yīng)Q-短時(shí)電流熱效應(yīng)表6.1 LW6500/3150技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓KV額定電 流A斷流容量MVA額定斷流量KA極限通過(guò)電KA熱穩(wěn)定電KA固有分閘時(shí)間S峰值4SSW6-500/31505003150600050125500.04It=4=10000（KA）2S 電弧持續(xù)時(shí)間取0.06S，熱穩(wěn)定時(shí)間為：=1.1+0.04+0.06=1.2S>1S故忽略非周期分量。查短路電流計(jì)算曲線并計(jì)算短路電流的有名值為I=2.11+2.6=11.18KAI=2.09+2.6=11.06KAQ=1.2=245.361.2=3.22（KA）2S,所以， t>,滿足熱

52、穩(wěn)校驗(yàn)。 h.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ；斷路器在母線中間，所以500KV；即： =125kA=15.881KA滿足校驗(yàn)要求又由電壓可知，先可選擇斷路器為：短路器LW-500系列、一臺(tái)半斷路器,型號(hào)為: LW6500/31506.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)是一種沒(méi)有專門(mén)滅弧裝置的開(kāi)關(guān)設(shè)備，主要用來(lái)斷開(kāi)無(wú)負(fù)荷電流的電路，隔離高壓電流，在分閘狀態(tài)時(shí)有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，以保證其他電氣設(shè)備的安全檢修。在合閘狀態(tài)時(shí)能可靠地通過(guò)正常負(fù)荷電流與短路故障電流。因它未有專門(mén)的滅弧裝置，不能切斷負(fù)荷電流與短路電流。因此，隔離開(kāi)關(guān)只能在電路已被斷路器斷開(kāi)的情況下才能進(jìn)行操作，嚴(yán)禁帶負(fù)荷操作，以免造成嚴(yán)重的設(shè)備和人身事故。只有電壓互

53、感器、避雷器、勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器與電流不超過(guò)5A的空載線路，才能用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接操作。高壓隔離開(kāi)關(guān)一般可分為戶式和戶外式兩種。戶外式高壓隔離開(kāi)關(guān)：GW435G型高壓隔離開(kāi)關(guān)也是目前應(yīng)用較廣泛的設(shè)備。它為雙柱式結(jié)構(gòu)，制成單極型式，借助于交叉連桿組成三極聯(lián)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)，也可作單極使用。主要用于220KV與以下各型配電裝置，系列全，可以高型布置，重量較輕，可以手動(dòng)，電動(dòng)操作。GW6型高壓隔離開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)為220500KV，單柱、鉗夾、可以分相布置，220KV為偏折，330KV為對(duì)稱折，多用于硬母線布置或做為母線隔離開(kāi)關(guān) 。GW7型高壓隔離開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)為220500KV，三柱式、中間水平轉(zhuǎn)動(dòng)，單相或三相操作，可以分相布置，多用于330KV與以上的屋外中型配電裝置。戶式高壓隔離開(kāi)關(guān)：GN6、GN10的特點(diǎn)為三級(jí)，可以前后連接，可以立裝、平裝和斜裝，價(jià)格比較便宜，主要用于屋配電裝置，成套的高壓開(kāi)關(guān)柜；GN10的特點(diǎn)為單極，大電流30001300