火力发电厂电气部分毕业设计论文

发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行。在发电厂中，一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。

在本次设计中，主要针对了一次接线的设计。从主接线方案的确定到厂用电的设计，从短路电流的计算到电气设备的选择以及配电装置的布置，都做了较为详尽的阐述。二次接线则以发电机的继电保护的设计为专题，对继电保护的整定计算做了深入细致的介绍。

设计过程中，综合考虑了经济性、可靠性和可发展性等多方面因素，在确保可靠性的前提下，力争经济性。设计说明书中所采用的术语、符号也都完全遵循了现行电力工业标准中所规定的术语和符号。

毕业设计任务书

1

毕业设计题目

胜利火力发电厂电气部分设计 专题：发电机继电保护设计 2 毕业设计要求及原始资料 1、 凝气式发电机的规模

（1）装机容量 装机4台 容量2×25MW+2×50MW，UN=10.5KV （2）机组年利用小时 TMAX=6500h/a （3）厂用电率 按8%考虑

（4）气象条件 发电厂所在地最高温度38℃，年平均温度25℃。气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等） 2、 电力负荷及电力系统连接情况

（1）10.5KV电压级 电缆出线六回，输送距离最远8km，每回平均输送电量4.2MW，10KV最大负荷25MW，最小负荷16.8MW，COSφ

= 0.8，Tmax = 5200h/a。

（2）35KV电压级 架空线六回，输送距离最远20km,每回平均输送容量为5.6MW。35KV电压级最大负荷33.6MW，最小负荷为22.4MW。COSφ=0.8， Tmax =5200h/a。

（3）110KV电压级 架空线4回与电力系统连接，接受该厂的剩余功率，电力系统容量为3500MW，当取基准容量为100MVA时，系统归算到110KV母线上的电抗X*S = 0.083。

（4）发电机出口处主保护动作时间tpr1 = 0.1S，后备保护动作时间tpr2 = 4S。 3 毕业设计主要任务：

3、 发电厂电气主接线设计 4、 厂用电的设计 5、 短路电流计算

6、 导体、电缆、架空线的选择 7、 高压电器设备8、 的选择 9、 电气设备10、 的布置设计 11、 发电厂的控制与信号设计

12、 （专题）发电机的继电保护设计

目 录

第一章 电厂电气主接线设计

1-1 原始资料分析 „„„„„„„„„„„„„7 1-2 主接线方案的拟定„„„„„„„„„„„„„8 1-3 主接线方案的评定„„„„„„„„„„„„„10 1-4 发电机及变压器的选择„„„„„„„„„„„11

第二章 厂用电设计

2-1 负荷的分类与统计„„„„„„„„„„„„„13 2-2 厂用电接线的设计„„„„„„„„„„„„„16 2-3 厂用变压器的选择„„„„„„„„„„„„„18

第三章 短路电流计算

3-1 概 述 „„„„„„„„„„„„„„„„„19 3-2 系统电气设备标幺电抗计算„„„„„„„„„20 3-3 短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„23

第四章 导体、电缆、架空导体的选择

4-1 导体的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4-2 电缆的选择

4-3 架空导线的选择

第五章 高压电器设备的选择

5-1 断路器与电抗器的选择 5-2 隔离开关的选择 5-3 互感器的配置

第六章 电气设备的布置设计

6-1 概述

6-2 屋内配电装置 6-3 屋外配电装置

6-4 发电机与配电装置的连接

第七章 发电厂的控制与信号设计

7-1 发电厂的控制方式 7-2 断路器的控制与信号 7-3 信号装置 7-4 发电厂的弱电控制

第八章 发电机的继电保护设计（专题）

8-1 概述

8-2 纵联差动保护 8-3 横联差动保护

8-4 低电压起动的过电流保护 8-5 过负荷保护

8-6 定子绕组单相接地保护 8-7 发电机保护总接线图说明

结束语 参考文献

第一章 发电厂电气主接线设计

第二章 1-1 原始资料分析

设计电厂总容量2×25+2×50=150MW，在200MW以下，单机容量在50MW以下，为小型凝汽式火电厂。当本厂投产后，将占系统总容量为150/（3500+150）×100%=4.1%＜ 15%，未超过电力系统的检修备用容量和事故备用容量，说明该电厂在未来供电系统中的地位和作用不是很重要，但Tmax=6500h/a>5000h/a，又为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该电厂主接线的设计务必着重考虑其可靠性。从负荷特点及电压等级可知，它具有10.5KV，35KV，110KV三级电压负荷。10.5KV容量不大，为地方负荷。110KV与系统有4回馈线，呈强联系形式，并接受本厂剩余功率。最大可能接受本厂送出电力为150-16.8-22.4-150×8%=98.8MW，最小可能接受本厂送出电力为150-25-33.6-150×8%=79.4MW，可见，该厂110KV接线对可靠性要求很高。35KV架空线出线6回，为提高其供电的可靠性，采用单母线分段带旁路母线的接线形式。10.5KV电压级共有6回电缆出线其电压恰与发电机端电压相符，采用直馈线为宜。

2-2 主接线方案的拟订

在对原始资料分析的基础上，结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术，积极的前提下，力争使其技术先进，供电安全可靠、经济合理的主接线方案。

发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计，首先应保证其满发，满供，不积压发电能力。同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电的连续性，因而根据对原始资料的分析，现将主接线方案拟订如下：

（1）10KV电压级 鉴于出线回路多，且为直馈线，电压较低，

宜采用屋内配电。其负荷亦较小，因此采用单母线分段的接线形式。两台25MW机组分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压35KV。由于25MW机组均接于10KV母线上，可选择轻型设备，在分段处加装母线电抗器，各条电缆馈出线上装出线电抗器。

（2）35KV电压级 出线6回，采用单母线分段带旁路接线形式。进线从10KV侧送来剩余容量2×25-[（150×8%）+25]=13MW，不能满足35KV最大及最小负荷的要求。为此以一台50MW机组按发电机一变压器单元接线形式接至35KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与110KV接线相连，相互交换功率。

（3）110KV电压级 出线4回，为使出线断路器检修期间不停电，采用双母线带旁路母线接线，并装有专门的旁路断路器，其旁路母线只与各出线相连，以便不停电检修。其进线一路通过联络变压器与35KV连接，另一路为一台50MW机组与变压器组成单元接线，直接接入110KV，将功率送往电力系统。据以上分析，接线形式如下：

3主接线方案的评定

该电气主接线的设计始终遵循了可靠性、灵活性、经济性的要求。在确保可靠性、灵活性的同时，兼顾了经济性。在可靠性方面该主接线简单清晰，设备少，无论检修母线或设备故障检修，均不致造成全厂停电，每一种电压级中均有两台变压器联系，保证 在变压器检修或故障时，不致使各级电压解列。机组的配置也比较合理，使传递能量在变压器中损耗最小。但是10KV及35KV母线检修将导致一半设备停运。在灵活性方面，运行方式较简单，调度灵活性差，但各种电压级接线都便于扩建和发展。在经济性方面，投资小，占地面积少，采用了单元接线及封闭母线，从而避免了选择大容量出口断路器，节省了投资，有很大的经济性。

通过以上分析，该主接线方案对所设计的这一小型火电厂而言，是比较合理的，可以采纳。

1-4发电机及变压器的选择

1、发电机的选择 查《电力工程设计手册》（第三册），两台25MW发电机选用QF2-25-2型汽轮发电机，两台50MW的发电机选用QFS-50-2型汽轮发电机。

2、变压器的选择 35KV电压母线所接的主变压器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查《电力工程设计手册》（第三册），变压器选用SSPL—60000/35型，其短路电压百分数UK%=8.5；110KV电压母线所接的主变器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查《电力工程设计手册》（第三册），变压器选用SFPL1—63000/110型，其短路电压百分数为UK%=10.5；用于联络三级电压的联络变压器，通过它向110KV传输的最大容量为50-22.4+[（25×2）-16.8-150×8%]=48.8MW，当35KV母线所连机组和10.5KV母线所连机组各有一台检修时，通过联络变压器的最大容量为14.2+12=26.2MW。综合考虑，联络变压器应选48.8÷0.8=61MW，故选SFSL—60000/110型，其中UK(1-2)%=17.5，UK(2-3)%=6.5，UK(3-1)%=10

.5，。现将发电机和变压器的选择结果列表如下，以供查询： 表1-1 发电机G1,G2 发电机G3,G4 变压器T1 变压器T2 变压器T3 QF2-25-2 QFS-50-2 SSPL—60000/35, UK%=8.5 SFPL1—63000/110 ,UK%=10.5 SFSL—60000/110，UK(1-2)%=17.5，UK(2-3)%=6.5，UK(3-1)%=10 第二章 厂用电设计

1-1 负荷的分类与统计

发电厂在电力生产过程中，有大量的电动机械，用以保证主要设备和辅助设备的正常运行。这些电动机及全厂的运行操作、试验、修配、照明等用电设备的总耗电量，统称为厂用电或自用电。

厂用负荷，按其用电设备在生产中的作用和突然中断供电时造成危害程度可分为四类：

（1）Ⅰ类厂用负荷 凡短时停电会造成设备损坏，危及人身安全，主机停运及大量影响出力的厂用负荷，都属于Ⅰ类负荷。如火电厂的给水泵，凝结水泵，循环水泵，引风机，送风机，给粉机等以及水泵的调速器，压油泵，润滑油泵等。通常他们都设有两套设备互为备用，分别接到两个电源的母线上。

（2）Ⅱ类厂用负荷 允许短时停电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂用负荷，均属于Ⅱ类负荷。如火电厂的工业水泵，疏水泵，灰浆泵，输煤设备和化学水处理设备等，一般它们应由两段母线供电，并采用手动切换。

（3）Ⅲ类厂用负荷 较长时间停电，不会影响生产，仅造成生产上的不方便者，都属于Ⅲ类厂用负荷。如试验室，修配厂，油处理室等负荷，通常由一个电源供电。

（4）事故保安负荷 指在停机过程中及停机后一段时间内仍应保证供电的负荷，否则将引起主要设备损坏，重要的自动控制装置失灵或推迟恢复供电，甚至可能危及人身安全的负荷称为事故保安负荷。它分为直流保安负荷，如发电机组的直流润滑油泵等，其直流电源由蓄电池组供电；交流保安负荷，如盘车电动机，实时控制用的电子计算机等都属于交流保安负荷。现将火电厂的主要负荷统计如下（见表2-1）

表2-1 分类 名称 负荷类别 运行方式 备注 锅炉 部分 引风机 鼓风机 磨粉机 给粉机 凝结水泵 循环水泵 给水泵 给水油泵 生水泵 工业水泵 Ⅰ Ⅰ Ⅰ或Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 经常，连续 汽机 部分 经常，连续 无煤粉仓时为Ⅰ 给水泵不带主油泵时 充电机 电气及 变压器 公用部变压器冷却风机 分 通讯电源 硅整流装置 灰浆泵 出灰 碎渣机 负荷 电气除尘器 冲灰水泵 油处理设备 辅助 修理车间 车间 起重机 电气实验室 不经常，断续 经常，短时 经常，连续 经常，连续 经常，连续 经常，连续 经常，连续 经常，连续 不经常，断续 不经常，断续 Ⅲ

2-2 厂用电接线的设计

厂用电接线的设计原则基本上与主接线的设计原则相同。首先，应保证对厂用电负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转；其次，接线应能灵活地适应正常，事故，检修等各种运行方式的要求；还应适当注意经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技

术、新设备，使其具有可行性和先进性。此外，在设计厂用电系统接线时还要对供电电压等级，厂用供电电源及其引接进行分析和论证。

火电厂的辅助机械多、容量大，供电网络复杂，其主要负荷分布在锅炉、气机、电气、输煤、出灰、化学水处理以及辅助车间和公用电气部分，因此，厂用电电压必须由10KV和0.4KV两级电压，以单母线分段接线形式合理地分配厂用各级负荷。

现将该火电厂的厂用电接线的系统图设计示于图2-1。 一、 厂用供电电压等级的确定

发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额定电压，厂用电动机的电压和厂用电网络的可靠运行等诸方面因素，由上一节负荷分析可知，取两级厂用电压，高压级取6KV，由两组厂用主变压器从25MW机组的电压母线上取，低压级取380V，采用母线分段式。

1、 6KV电压等级供电分析

对同样的厂用系统，6KV网络不仅节省有色金属及费用，且短路电流也较小，同时6KV电压等级电动机功率可制造得较大，满足大量负荷要求。拟采用两段6KV的厂母线，另外再设置两段6KV备用母线，以提高供电可靠性。 2、 380V电压级低压供电分析

380V厂用电一般采用动力和照明共用的三相四线制接地系统，在技术经济合理时，采用动力和照明分开供电及其引接。 二、 厂用电工作电源及其引接

图2-1所设计电厂厂用电接线图，厂内装在二机三炉，发电机电压为10.5KV，6KV厂用高压母线分单母线，按锅炉台分为三段，通过T11、T12、T13厂用高压变压器分别接于主母线上两个分段上，380/220V低压厂用母线，由于机组容量不大，设启动电源和事故保安电源，低压厂用母线分为两段，备用电源采用明备用形式，即专设一台T10备用厂用高压变压器，平时断开，当任一段厂用工作母线的电源回路发生故障时QF3断开，QF1和QF2在备用电源自动投入装置作用下合闸。于是，T10厂用高压变

压器代替T11厂用高压变压器工作。为了在主母线上发生故障时，仍有可靠的备用电源，运行中可将T10备用厂用高压变压器和主变压器T2都接到备用母线上，并将主母线第段的母联断路器QF4合上，使备用母线和工作母线均带电运行。这样，当主母线发生事故时，QF4断开，T10变压器还可通过T2供电。

2-3 厂用变压器的选择

厂用变压器容量选择的基本原则和应考虑的因素为：

（1）变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。

（2）变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。 （3）厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台高压厂用工作变压器容量相同；低压厂用设备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。

据此，厂用变压器T4，T5，T6，T7，选择如下：

S=（25×2+50×2）×8% / 0.8×3=5000KVA，查设计手册，应选SJL1-6300 / 10型双绕组铝线电力变压器。

第三章 短路电流计算

1-1 概 述

电力系统中，常见的短路故障有三相对称短路、两相短路和单相接地短路。其中三相短路电流的计算是为了选择和校验QF、QS、母线等电气设备，两相短路电流用于整定继电保护装置。

短路发生后，短路电流的值是变化的，变化的情况决定于系统电源容量的大小、短路点离电源的远近以及系统内发电机是否带有电压自动调整装置等因素。按短路电流的变化情况，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统。

无限容量系统短路电流的计算，采用短路回路总阻抗法计算；有限容量系统短路电流的计算采用运算曲线法，这中间要用到网络的等效变换。

本次设计中，短路电流的计算就涉及到这两个方面的内容。

3-2 系统电气设备标幺电抗计算

一、系统设备电运算 100MVA，基准电压Uj = Upj

1、 发电机标2、 幺电抗的计算 发电机G1：X*G1＝Xd*N”＝0.125×＝0.4 发电机G2：X*G2＝X*G1

发电机G3：X*G3＝Xd*N”＝0.125×＝0.2 发电机G4：X*G4＝X*G3＝0.2

3、 变压器标4、 幺电抗的计算 变压器T1：X*T1＝×＝×＝0.142 变压器T2：X*T2＝×＝×＝0.167

变压器T3：UK1%＝×[UK(1-2)%＋UK(3-1)%＋UK(2-3)%]

＝×[17.5＋10.5＋6.5] ＝10.75

UK2%＝×[17.5－10.5＋6.5] ＝6.75

UK3%＝×[10.5＋6.5－17.5] ＝－0.25

X*T3.1＝×＝×＝0.215 X*T3.2＝×＝×＝0.135 X*T3.3＝×＝×＝-0.005

5、 架空线、电缆标6、 么值计算 35KV出线架空线：

XL*1＝X1×L×＝0.4×20×＝0.584 10.5KV出线架空线：

XL*2＝X1×L×＝0.06×8×＝0.435

7、 电抗器的电抗标8、 么值： 1、 母线电抗器：

发电机G1(或G2)的额定电流ING＝＝1.72KA。母线电抗器一般取发电机额定电流的5％～8％，电抗百分值取为8％～12％，照此标准选得电抗器为NKL-10-1000-8型，额定电流为IN＝1KA，额定电压UN＝10KV，电抗百分数XR%＝8，由此得电抗标么值为：

XR*j1＝××＝××＝0.419

2、 线路电抗器：

线路电抗器的额定电流为300～600A，电抗百分值取3％～6％，照此标准选电抗器NKL-10-400-4型，额定电流IN＝0.4KA，UN＝10KV，电抗百分比数XR%＝4，由此得电抗标么值为：

XR*j2＝××＝××＝0.524

9、 系统归算到110KV侧的电抗标10、 么值： X*S＝0.083

3－3 短路电流计算

2 用于校验设备的最大三相对称短路电流的计算。 ㈠、10.5KV电压等级

⒈发电机出口处d1点发生短路（假定QS5闭合，QS6打开），其等值电路图如下：

2

网络化简，求计算电抗 系统S对d1点的转移阻抗X18＝0.34，计算电抗为Xsjs＝0.34×＝14.88。

电源归并后，G3～G4对d1点的转移阻抗X17＝0.357，计算电抗为X3js

＝0.357×＝0.45。

电源G2对d1点的转移阻抗X15＝0.819，计算电抗为X2js＝0.819×＝0.26。

电源G1对d1点的转移阻抗X11＝0.4，计算电抗为X1js＝0.4×＝0.13。 4 查《供电技术》气轮机运算曲线数值表，求短路电流： a． 由于Xsjs＝14.88＞3，b． 所以I*＝＝0.067。

c． G3～G4各时刻短路电流：

I0*＝2.302，I0.2*＝1.95，I2*＝1.963，I4*＝2.088， d． G2各时刻短路电流：

I0*＝4.178，I0.2*＝3.106，I2*＝2.467，I4*＝2.404， e． G1各时刻短路电流：

I0*＝8.963，I0.2*＝5.22，I2*＝2.795，I4*＝2.512， ⑶、各时刻短路电流的有名值：

I0＝0.067×＋2.302×＋4.178×＋8.963×＝16.18＋15.88＋7.21＋15.46＝54.73KA。

I0.2＝0.067×＋1.950×＋3.106×＋5.22×＝16.18＋13.46＋5.36＋9.0＝44KA。

I2＝0.067×＋1.963×＋2.467×＋2.795×＝16.18＋13.54＋4.26＋4.82＝38.8KA。

I4＝0.067×＋2.088×＋2.404×＋2.512×＝16.18＋14.41＋4.15＋4.33＝39.07KA。

⑷、校验QF1、QS1的短路电流为：

I0（QF1）＝I0－I0G1＝54.73－15.46＝39.27KA I0.2（QF1）＝I0.2－I0.2G1＝44－9.0＝35KA I2（QF1）＝I2－I2G1＝38.8－4.82＝33.98KA I4（QF1）＝I4－I4G1＝39.07－4.33＝34.74KA 2、母线d2点发生三相短路故障 其等值电路图如下： 网络化简为： 可见，d2点的短路电流与d1点的短路电流完全相同，但是校验QF4，QS5，QS6的短路电流为：

I0（QF4）＝I0－I0G2－I0G1＝54.73－7.21－15.46＝32.06KA I0.2（QF4）＝I0.2－I0.2G2－I0.2G1＝44－5.36－9.0＝35KA I2（QF4）＝I2－I2G2－I2G1＝38.8－4.26－4.82＝29.72KA I4（QF4）＝I4－I4G2－I4G1＝39.07－4.15－4.33＝30.59KA

3、母线电抗器d3点发生三相对称短路等值电路图如下：

2

网络化简，求计算电抗

系统S对d3点的转移阻抗X20＝1.513，计算电抗为Xsjs＝1.513×＝66.19。

电源归并后，G1、G3、G4对d3点的转移阻抗X19＝0.841，计算电抗为X3js＝0.841×＝1.31。

电源G2对d3点的转移阻抗X11＝0.4，计算电抗为X2js＝0.4×＝0.13。 3 、《供电技术》气轮机运算曲线数值表，求短路电流： a、由于Xsjs＝66.19＞3，所以I*＝＝0.02。 b、电源G1、G3、G4各时刻短路电流：

I0*＝0.793，I0.2*＝0.74，I2*＝0.836，I4*＝0.836， C、电源G2各时刻短路电流：

I0*＝8.963，I0.2*＝5.220，I2*＝2.795，I4*＝2.512， ⑶、各时刻短路电流的有名值：

I0＝0.02×＋0.793×＋8.963×＝4.83＋6.84＋15.46＝27.13KA。

I0.2＝4.83＋0.74×＋5.22×＝4.83＋6.38＋9.0＝20.21KA。 I2＝4.83＋0.836×＋2.795×＝4.83＋7.21＋4.82＝16.86KA。 I4＝4.83＋0.836×＋2.512×＝4.83＋7.21＋4.33＝16.37KA。 ⑷、校验QF3、QS3、QS4及电抗器L1的短路电流为： I0（QF3）＝I0－I0G2＝27.13－15.46＝11.67KA I0.2（QF3）＝I0.2－I0.2G2＝20.21－9.0＝11.21KA

I2（QF3）＝I2－I2G2＝16.86－4.82＝12.04KA I4（QF3）＝I4－I4G2＝16.37－4.33＝12.04KA

4、电缆出线处d4点发生三相对称短路等值电路图如下： 现将计算结果列于下表：

表3－1 短路点的电流 校验QF3、QS3、QS4及电抗器L1的短路电流 I0（KA） 8.91 8.91 I0.2（KA） 8.56 8.56 I2（KA） 8.69 8.69 I4（KA） 8.69 8.69 5、电缆末端d5点发生三相对称短路等值电路图如下：

现将计算结果列于下表：

表3－2 短路点的电流 校验电缆的短路电流

I0（KA） 5.31 5.31 I0.2（KA） 5.19 5.19 I2（KA） 5.32 5.32 I4（KA） 5.32 5.32 ㈡、35KV电压级

1、发电机－变压器母线d6点发生三相短路等值电路图如下：

计算结果列于下表：

表3-3

短路点的电流 校验QF11、QS19、QS31 、QF19、QS43、QS44的短路电流 I0（KA） 10.87 5.93 I0.2（KA） 8.92 5.43 I2（KA） 8.23 5.67 I4（KA） 8.45 6.01 2、35KV架空线出线d7处发生三相短路时，同d6点的短路电流完全相同，计算结果列于下表：

表3－4 短路点的电流 校验QF12、QS29、QS30 、QS33 、QS32 、QF13、QS20、QS21、QS22的短路电流 I0（KA） 10.87 I0.2（KA） 8.92 I2（KA） 8.23 I4（KA） 8.45 10.87 8.92 8.23 8.45

㈢、110KV电压级 3 发电机－变压器母线d8点发生三相短路故障时，其等值电路图

如下：

计算结果列于下表：

表3－5 短路点的电流 校验QF27、QS63、QS的短路电流 I0（KA） 8.68 7.2 I0.2（KA） 8.06 7.01 I2（KA） 7.80 7.03 I4（KA） 7.84 7.11 5 联络变压器d9点发生三相短路时，其等值电路图如下： 短路电流计算结果列于下表： 表3－6 短路点的电流 校验QF20、QS45、QS46、QS47的短路电流 I0（KA） 8.38 7.36 I0.2（KA） 7.83 6.93 I2（KA） 7.65 6.65 I4（KA） 7.72 6.61 7 110KV母线d10处发生三相短路时，短路电流计算结果列于下表：

表3－7 I0（KA） I0.2（KA） I2（KA） I4（KA） 短路点的电流 校验QF26、QS69、QS70、的短路电流 8.38 8.38 7.83 7.83 7.65 7.65 7.72 7.72 9 110KV出线d11处发生三相短路时，短路电流计算结果列于下表：

表3－7 短路点的电流 校验QF21、QS48、QS49、QS50、QS51、QF23、QS56、QS57、QS58的短路电流 I0（KA） 8.38 I0.2（KA） 7.83 I2（KA） 7.65 I4（KA） 7.72 8.38 7.83 7.65 7.72 用于发电机继电保护的最小两相短路电流的计算： 1、 发电机G1，2、 G2的继电保护

流过发电机G1出口处断路器QF1的最小两相短路电流： I0(2)＝0.866×15.46＝13.39KA I0.2(2)＝0.866×9＝7.79KA I2(2)＝0.866×4.82＝4.17KA I4(2)＝0.866×4.33＝3.75KA

3、 发电机G3，4、 G4的继电保护

由于采用了封闭式母线，使出口处发生短路的几率大大减小，故可以不装保护。

3

第四章 导体、电缆、架空导体的选择

4-1导体的选择

一、10.5KV母线的选择

选用铝质，矩形截面；三相水平布置，平放，相间距a＝0.75m，绝缘子跨距L＝1.2m，弹性模量E＝7×1010Pa。 1 按长期发热允许电流选截面

Imax≤Ial，

式中Imax——导体所在回路最大持续工作电流。

Ial——在额定环境温度θ0=25℃时的导体允许电流。

Imax＝2×25×103/3×10.5×0.8＝3437A，查手册，选3条125mm×10mm矩形铝导体，平放允许电流Ial＝3903A，集肤效应系数Ks＝1.8，可见合乎要求。

2 热稳定校验 短路持续时间为：tk=4s 周期分量的热效应：

54.7321038.8239.07212Qp＝×4＝6525[KA2·S]

因t>1s，故忽略非周期分量热效应。QK=QP 正常运行时导体温度：

θ＝θ0+（θal- θ0）Imax2/ Ial 2＝25+（70-25）×34372/39032＝60（℃）

查手册，C＝91满足导体短路时发热的最小导体截面：

Smin＝

QKKS66525101.8/91＝1191（mm2）＜3×125×10＝/C＝

3750（mm2）满足热稳定要求。

3 动稳定校验

导体的自振频率由以下求得：

m＝h×b×ρw＝0.125×0.01×2700＝3.375(kg/m) I＝bh3/12＝0.01×0.1253/12＝1.63×10-6(m4) 按汇流母线为两端简支多跨梁查手册，Nf＝3.56，则

NfEI3.56m＝1.22＝454.5（HZ）＞155（HZ），故β＝1。

f1＝C2发电机出口短路时，冲击系数K＝1.9，则

ish=1.92I〞＝2.69×54.73＝147KA。 母线相间应力：

fph＝1.73×10-7×ish2/a＝1.73×10-7×1470002/0.75＝4984(N/m) 导体截面系数W＝0.5bh2＝0.5×0.01×0.1252＝78.125×10-6m3，则

σph＝ fph·l2/10W＝4984×1.22/10×78.125×10-6＝9.2×106Pa 同相条间作用应力计算：

b102bb4bbh＝125＝0.08，bh＝10/(10+125) ＝0.074， bh＝30/135＝0.222

查设计手册导体形状系数K12＝0.37，K13＝0.57，得

fb＝8(K12+K13) ×10-9×ish2/b＝8(0.37+0.57) ×10-9×1470002/0.01 ＝16250 Pa 条间衬垫跨距计算：

每相三条铝导体λ＝1197，临界跨距

h0.125fb＝1197×0.01416250＝0.63m

lcr＝λb4

бbal＝бal-бph＝(70-9.2)×106＝60.8×106 Pa 条间衬垫最大跨距：

2hσba1lbmax＝b

fb6＝0.01×20.12560.810/16250＝0.31m ＜0.63m

为了便于安装，每跨绝缘子中设三个衬垫： lb＝l/4＝1.2/4＝0.3m

二、35KV母线和110KV母线均用钢芯铝绞线，其型号分别为：LGJQ－600和LGJ－400。

4-2 电缆的选择

1 按经济电流密度选截面

通过每回电缆的最大持续工作电流：

Imax＝1.05×25×103/3×10.5×6＝240(A)，原263

查手册Tmax＝5200h/a,J＝0.9A/mm2,则δ＝Imax/J＝240/0.9＝267 mm2, 选用6根10KV ZLQ2-3×240三芯油浸纸绝缘铝芯铅包钢带铠装防腐电缆，每根电缆S＝240 mm2，Ial25℃＝325A，正常允许最高温度60℃，X＝0.073Ω/km，r＝0.155Ω/km。 2 按长期发热允许电流校验 Ial25℃＝325A＞240A。

3 热稳定校验

5.312105.3225.32212周期分量热效应Qp=×4＝113[KA2•S]

由于tk＞1，故Qk＝Qp＝113[KA2•S] 短路前电缆最高运行温度为：

θ＝ θ0+（θal- θ0）Imax2/ Ial 2

＝25+（60-25）×2632/3252＝50℃ 电缆的热稳定系数：

11(k20)4.2nk201(20)C＝×10-2

14.20.5910.00403(6020)n40.93(5020)×10-2 1.0050.031100.0040310.00403＝

＝69.5

热稳定所需最小截面积为

6Smin＝QK/C＝11310/69.5＝153mm²＜240mm²

4 电压降校验

ΔU%＝173 ImaxL(rcosφ+xsinφ)/U

＝173×263×8×(0.155×0.8＋0.073×0.6)/10500 ＝5.5%

4-3 架空导线的选择

一、 选择原则

架空线路导线的选择，目前，一般均选用铝线或钢芯铝绞线。送电线路和高压配电线路的导线截面，一般根据经济电流密度选择。 二、经济电流密度选导线截面：

Imax＝1.05×(33.6÷6)×10³/3×35×0.83＝123(A) 查手册,Tmax＝5200h/a，J＝0.9A/mm²,则

S＝Imax/J＝123/0.9＝136mm² 选用LGJ-120型钢芯铝绞线。

2、按全线电压损失校验导线截面

负荷矩M＝PL＝(33.6÷6)×20＝112(MW-km)

查手册，cosφ＝0.8时，ΔU%＝0.0416%(MW-km)，全线电压损失

ΔUL%＝ΔU%·M＝0.0416%×112＝4.7%＜5%

现将母线，电缆，架空线的选择结果列表如下： 表4-1 10.5KV母线 10.5KV电缆 3KV架空线 3条125mm×10mm矩形铝导体 6根ZLQ2-3×240型 6根LGJ-120型 第五章 高压电气设备的选择

5-1 断路器与电抗器的选择

为了保证电气设备的可靠运行，并在通过最大可靠的短路电流时不致受到严重损坏，除了根据正常情况正气额定电压断路器选择外，还需要对短路电流产生的动、热稳定性进行校验

校验电器的热稳定时间tk＝tpr2＋tin＋ta取tin＝0.06S,ta＝0.04S,tpr2

tk＝4S,则tk＝4.1S≈4S，2＝2S。

<一>10.5KV电压级 1

校验QF1、QF2 *104页

发电机最大持续工作电流：

Imax＝1.05×25×10³/3×10.5×0.8＝1804A

根据发电机断路器的UNS、Imax及安装在屋内的要求，查表，可选SN10-10/2000型少油断路器。

39.2721033.98234.742周期分量热效应Qp=12×4＝4765[(KA²S)]

由于tk＞1,故Qk＝Qp＝4765[(KA²S)]

冲击电流ish=1.92I″=2.69×39.27=105.6KA

表5-1列出断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。

表5-1

计算数据 SN10-10Ⅲ/2000 UNS 10KV UN 10KV Imax 1804A IN 2000A I″ 39.3KA Inbr 43.3KA ish 105.6KA inc1 130 KA Qk 4765 It²·t 43.3²×4=7500 KA²·S ish 105.6KA ics 130KA 由选择结果表可见，SN10-10Ⅲ/2000合乎要求。 2 校验QF3

Imax＝1.05×(25-16.8÷2)×10³/3×10.5×0.8＝1198A

11.6721012.04212.04212Qp＝×4＝577KA²·S

由于tk＞1，故Qk＝Qp＝577KA²·S ish＝2.69×11.67＝31.4KA 表5-2

计算数据 UNS 10KV Imax 1198A I″ 11.7KA ish 31.4KA Qk 577 KA²·S ish 31.4KA 3

SN10-10Ⅱ/1000 UN 10KV IN 1000A Inbr 31.5KA inc1 80 KA It²·t 31.5²×2=1985 KA²·S ics 80KA 校验QF4

Imax＝1.05×(2×25-16.8)×10³/3×10.5×0.8＝2405A

32.0621029.72230.59212Qk＝Qp＝×4＝3561KA²·S

ish＝2.69×32.06＝86.2KA

表5-3列出断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。 表5-3

计算数据 UNS 10KV Imax 2405A I″ 32.06KA ish 86.2KA Qk 3561KA²·S ish 86.2KA SN10-10Ⅲ/3000 UN 10KV IN 3000A Inbr 43.3KA Inc1 130 KA It²·t 43.3²×4=7499 KA²·S Ics 130KA 4 校验QF5、QF6、QF7、QF8、QF9、QF10。 Imax＝1.05×(25÷6)×10³/3×10.5×0.8=302A

8.912108.6928.69212Qk＝Qp＝×4＝303[(KA²·S)]

ish＝2.69×8.91＝24KA 表5-4

计算数据 UNS 10KV Imax 302A I″ 8.9KA ish 24KA Qk 303KA²·S SN9-10/600 UN 10KV IN 600A Inbr 14.4KA Inc1 36.8KA It²·t 14.4²×4=829 KA²·S ish 24KA Ics 36.8KA 可见，SN9-10/600满足要求。 <二>、35KV电压级 1 校验QF11、QF12

Imax＝1.05×50×10³/3×35×0.8＝1103A

5.932105.6726.01212Qk＝Qp＝×4＝131KA²·S

ish＝2.69×5.93＝16KA 表5-5

计算数据 UNS 35KV Imax 1103A I″ 5.9KA ish 16KA Qk 131KA²·S ish 16KA SW2-35/1000 UN 35KV IN 1000A Inbr 24.8KA Inc1 63.4KA It²·t 24.8²×4=2460 KA²·S Ics 63.4KA 2、校验断路器QF13、QF14、QF15、QF16、QF17、QF18 Imax＝1.05×(33.6÷6)×10³/3×35×0.8＝123A Qk＝Qp＝(10.87²+10×8.23²+8.45²)×4/12＝2KA²·S

ish＝2.69×10.87＝29.2KA

表5-6列出了断路器的有关参数，并与计算数据进行了比较，由表5-6可见，所选择的断路器还是满足要求的。

表5-6

计算数据 UNS 35KV Imax 123A I″ 10.9KA ish 29.2KA Qk 2KA²·S ish 29.2KA DW8-35/600 UN 35KV IN 600A Inbr 16.5KA Inc1 41KA It²·t 16.5²×4=10 KA²·S Ics 41KA 3、校验QF19 Imax＝1.05×33.6×10³/3×35×0.8＝741A

Qk＝Qp＝(5.93²+10×5.67²+6.01²)×4/12＝131KA²·S ish＝2.69×5.93＝16KA 表5-7

计算数据 UNS 35KV Imax 741A I″ 5.9KA SW2-35/1000 UN 35KV IN 1000A Inbr 24.8KA ish 16KA Qk 131KA²·S ish 16KA Inc1 63.4KA It²·t 24.8²×4=2460 KA²·S Ics 63.4KA <三>110KV电压级 1、校验QF20

Imax＝1.05×48.8×10³/3×110×0.8＝338A Qk＝Qp＝(7.36²+10×6.65²+6.61²)×4/12＝180KA²·S ish＝2.69×7.36＝19.8KA 表5-8

计算数据 UNS 110KV Imax 338A I″ 7.4KA ish 19.8KA Qk 180KA²·S ish 19.8KA SW4-110/1000 UN 110KV IN 1000A Inbr 18.4KA Inc1 55KA It²·t 21²×5=2205 KA²·S Ics 55KA 2、校验QF21、QF22、QF23、QF24、QF25 Imax＝1.05×(98.8÷4)×10³/3×110×0.8＝171A Qk＝Qp＝(8.38²+10×7.65²+7.72²)×4/12＝218 KA²·S ish＝2.69×8.38＝22.5 KA

表5-9

计算数据 UNS 110KV Imax 171A I″ 8.38KA ish 22.5KA Qk 218KA²·S ish 22.5KA 3、校验QF26 SW4-110/1000 UN 110KV IN 1000A Inbr 18.4KA Inc1 55KA It²·t 21²×5=2205 KA²·S Ics 55KA Imax＝1.05×(48.8+50)×10³/3×110×0.8＝685A Qk＝Qp＝(8.38²+10×7.65²+7.72²)×4/12＝218 KA²·S ish＝2.69×8.38＝22.5KA 表5-10

计算数据 UNS 110KV Imax 685A I″ 8.4KA ish 22.5KA Qk 218KA²·S ish 22.5KA 4、校验QF27 SW4-110/1000 UN 110KV IN 1000A Inbr 18.4KA Inc1 55KA It²·t 21²×5=2250 KA²·S Ics 55KA Imax＝1.05×50×10³/3×110×0.8＝347A

Qk＝Qp＝(7.2²+10×7.03²+7.11²)×4/12＝199 KA²·S ish＝2.69×7.2＝13.4KA 表5-11

计算数据 UNS 110KV Imax 347A I″ 7.2KA ish 13.4KA Qk 199KA²·S ish 13.4KA SW4-110/1000 UN 110KV IN 1000A Inbr 18.4KA Inc1 55KA It²·t 21²×5=2250 KA²·S Ics 55KA 5-2 电抗器选择 1、 母联电抗器

预选电抗器为NKL-10-1000-8型，其UN＝10KV，IN＝1000A，XR%＝8，动稳定电流ies＝31.9 KA，It²·t＝37.1²＝1376 KA²·S。

动稳定校验：ish＝Ksh2I″＝2.55×11.67＝29.8 KA＜ies。 由于tK＞1，故Qk＝Qp＝(11.67²+10×12.04²+12.04²)×4/12=577KA²·S＜1376 KA²·S 满足要求。

2、 出线电抗器

预选NKL-10-400-4型，UN＝10 KV，IN＝400 A，XR%＝4，ies=31.9 KA， It²·t＝37.1²＝1376 KA²·S。

动热稳定校验：ish＝2.55×8.91＝22.7KA＜25.5 KA，

由于tK＞1，故Qk＝Qp＝(8.91²+10×8.69²+8.69²)×4/12＝303KA²·S＜493 KA²·S 合乎要求。

现将断路器、电抗器的选择结果列表于下： 表5-12

SN10-10Ⅲ/2000 SN10-10Ⅱ/1000 SN10-10Ⅲ/3000 SN9-10/600 SW2-35/1000 DW8-35/600 SW4-110/1000 电抗器L1 QF1、1F2 QF3 QF4 QF5、QF6、QF7、QF8、QF9、QF10 QF11、QF12、QF19 QF13、QF14、QF15、QF16、QF17、QF18 QF20、QF21、QF22、QF23、QF24、QF25、QF26、NKL-10-1000-8 电抗器L2、L3、L4、L5、L6、NKL-10-400-4 5-2 隔离开关的选择

一、10.5KV电压级

1 校验QS1、QS2 表5-13

计算数据 UNS 10KV Imax 1804A QK 4765KA²·S ish 10.56KA GN10-10T/3000-160 UN 10KV IN 3000A It²·t 75²×5=28125 KA²·S ies 160KA 2 校验QS3、QS4 表5-14

计算数据 UNS 10KV Imax 1198A QK 577KA²·S ish 31.4KA GN6-10/1000-80 UN 10KV IN 1000A It²·t 31.4²×5=3969 KA²·S ies 80KA 3 校验QS5、QS6 表5-15

计算数据 UNS 10KV GN10-10T/3000-160 UN 10KV Imax 2405A QK 3561KA²·S ish 86.2KA IN 3000A It²·t 75²×5=28125 KA²·S ies 160KA 4 校验QS7、QS8、QS9、QS10、QS11、QS12、QS13、QS14、QS15、QS16、QS17、QS18 表5-16

计算数据 U 10KV NSGN6-10/600-52 U 10KV NImax 302A I 600A NQ 303KA²·S KIt²·t 20²×5=1600 KA²·S i 52KA esi 24KA sh二、35KV电压级 1 校验QS19、QS31、QS29、QS32 表5-17

计算数据 U 35KV NSGW5-35G/1000-83 U 35KV NImax 1103A I 1000A NQ 131KA²·S KIt²·t 25²×5=2500 KA²·S i 83KA esi 16KA sh4 验QS20、QS21、QS22、QS23、QS24、QS25、QS26、QS27、QS28，断路器QS30，断路器QS33、QS34、QS35、QS36、QS37、QS38、QS39、

QS40、QS41、QS42 表5-18

计算数据 UNS 35KV Imax 123A QK 2KA²·S ish 29.2KA GW5-35G/600-72 UN 35KV IN 600A It²·t 16²×5=1024 KA²·S ies 72KA 5 验QS43、QS44 表5-19

计算数据 UNS 35KV Imax 741A GW5-35G/1000-83 UN 35KV IN 1000A It²·t 25²×5=2500 KA²·S ies 83KA QK 131KA²·S ish 16KA 三、110KV电压级 1、校验QS45、QS46、QS47 表5-20

计算数据 UNS 110KV Imax 338A QK 180KA²·S GW4-110D/600-50 UN 110KV IN 600A It²·t 14²×5=980KA²·S ish 19.8KA ies 50KA 2 QS48、QS49、QS50、QS51、QS52、QS53、QS54、QS55、QS56、QS57、QS58、QS59、QS60、QS61、QS62、QS65、QS66、QS67、QS68 表5-21

计算数据 UNS 110KV Imax 171A QK 218KA²·S ish 22.5KA GW4-110D/600-50 UN 110KV IN 600A It²·t 14²×5=980 KA²·S ies 50KA 3 验QS63、QS 表5-22

计算数据 UNS 110KV Imax 347A QK 199KA²·S ish 13.4KA GW4-110D/600-50 UN 110KV IN 600A It²·t 980 KA²·S ies 50KA 4 验QS69、QS70 表5-23

计算数据 U 110KV NSGN6-10/0000-80 U 110KV NImax 685A I 1000A NQ 218KA²·S KIt²·t 21.5²×5=2311 KA²·S i 80KA esi 22.5KA sh现将隔离开关的选择结果列于下表： 表5-24

GN10-10T/3000-160 GN6-10/1000-80 QS3、QS4 QS7、QS8、QS9、QS10、QS11、QS12、QS13、QS14、GN6-10/600-52 QS15、QS16、QS17、QS18 GW5-35G/1000-83 QS20、QS21、QS22、QS23、QS24、QS25、QS26、QS27、QS28 、QS30 QS33、QS34、QS35、QS36、QS37、QS38、GW5-35G/600-72 短路电流较大，选用垂直式，母线相间距离为700~QS39、QS40、QS41、QS42 QS45、QS46、QS47、QS48、QS49、QS50、QS51、QS52、GW4-110D/600-50 QS53、QS54、QS55、QS56、QS57、QS58、QS59、QS60、QS61、QS62、QS63、QS、QS65、QS66、QS67、QS68 GW4-110D/1000-8QS69、QS70 QS19、QS31、QS43、QS44、QS29、QS32 QS1、QS2 、QS5、QS6 0 5-3 互感器的配置

互感器在主接线中的配置与测量仪表、同步点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关。

1 电压互感器配置

（1）母线 除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。

（2）线路 35KV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同步和装置重合闸，装有一台单相电压互感器。

（3）发电机 一般装2～3组电压互感器。一组供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表，同步和保护装置用，该互感器采用三相五柱式或三只单相专用互感器，其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。50000KW及以上发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100%定子接地保护。

（4）变压器 变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，没有一组电压互感器。

2 电流互感器的配置

（1）为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点非直接接地系统，依具体情况按二相或三相配置。

（2）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

（3）为了防止支持式电流互感器套管闪烁造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。

（4）为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发生内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜安装在发

电机中性点侧。

第六章 电气设备的布置设计

6-1 概 述

配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是根据主接线做的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备连接而成，用来接受和分配电能的装置。配电装置按电器装设地点的不同，可分为屋内和屋外配电装置。

一、屋内配电装置的特点是：

1、由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小； 2、维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；

3、外界空气的污染对电器的影响较小，因此可以减少维护工作量。同时，由于污染小，还可延长设备的使用寿命。

4、房屋建设时，需要征用大量的土地，投资较大。 二、屋外配电装置的特点是：

1、土建工作量和费用较小，建设用期短； 2、扩建方便；

3、相邻设备之间距离较大，便于带电作业； 4、占地面积大；

5、受外界环境影响，设备运行条件较差，须加强绝缘； 6、不良气候对设备维修和操作有影响。 三、配电装置的型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行及检修要求，通过技术经济比较确定。一般情况下，在大中型发电厂中，35KV及以下的配电装置宜采用屋内式；110KV及以上多为屋外式。当在污秽地区或市区建110KV屋内和屋外配电装置的造价相近时，宜采用屋内式。

四、配电装置应满足以下基本要求：

1、配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政

策，如节约土地。

2、保证运行可靠。按照系统和自然条件合理选择设备，在布置上力求整齐，清晰，保证具有足够的安全距离。

3、便于检修，巡视和操作。

4、在保证安全的前提下，布置紧凑，力争节约材料和降低造价。 5、安装和扩建方便。

6-2 屋内配电装置

屋内配电装置的结构型式与电气设备的类型和主接线的形式，出线回路数多少及有无电抗器等因素有着密切的关系。同时还与施工，检修，运行经验，生活习惯等因素有关。

一、 布置方式的确定：

发电厂6-10KV屋内配电装置的布置方式一般分为三层、二层及单层式，考虑10.5到KV侧出线带出线电抗器，且综合考虑施工的复杂程度投资，选择二层式，将断路器和电抗器布置在底层。 二、 母线及隔离开关的布置

1、 母线装在配电装置的上部，考虑到母线电压10.5KV，短路

电流大，选用垂直式，母线相间距离为700-800，两组母线以垂直的隔墙分开。

2、 隔离开关通常设在母线的下方，为防止带负荷误动作引起

电弧，而造成母线短路，母线与母线隔离开关之间宜装设耐火隔板。

三、 断路器及操动机构布置

四、 断路器通常设在单独小室内，布置在两侧有隔墙的间隔内即

可，可和互感器同放一室。

操动机构为电磁型设在操作通道内，由于其重量大，所以落地装在混基础上。

五、 配电装置通道和出口的布置

1、 通道均设有开关装置，则维护通道1.0m；操作机构为固定

式，则操作通道2.0 m；防爆通道1.2m。

2、 配电装置室长度大于7m，两端均设置出口 六、 电缆隧道，室内采光 风的布置

1、于电缆我出线较多，为方便敷设和维护，宜采用电缆隧高1.8m以上，两侧设数层电缆支架，在充分考虑防雨雪，风沙及污秽等条件下，开窗采光及通风，还应装事故通风设备。

6-3 屋外配电装置

屋外配电装置的结构型式与主接线的型式、电压等级、容量、重要程度、母线和构架的型式、断路器和隔离开关型式等有着密切关系。

一、 布置形式的确定

该厂为小型火电厂，且无特殊的气候地形的要求，所以35KV和110KV两级电压电气设备采用屋外配电装置。又因所建电厂无防严重污秽及地震的要求，所以采用普通中型就可满足要求。

中型配电装置的所有电器均安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持高度，以保证人员安全，母线所在水平面稍高于电器所在水平面。 二、 母线及构架的布置

35KV及110KV的母线为钢芯铝绞线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上，软母线可选用较大档距。

构架采用钢筋混凝土构架，这可节约大量钢材，但不便于固定设备。 三、 电力变压器的布置

电力变压器T2型号：SSPL-60000/35，油重为58.7T，T3型号为SSPL1-6300/110，油重为11T，为防止变压器事故时，燃油流失使事故扩大，在设备下面需设置贮油池或挡油墙，其尺寸应比设备外廓大1m，贮油池内一般铺设厚度不小于0.25m的卵石层。 四、 断路器的布置

由于是中型配电装置，则多采用高式布置，即将它们安装在约高2m的混凝土基础上，基础高度应满足：电气支柱绝缘子最低裙边的对地距离为2.5m，且电器间连线对地面距离符合安全净距的要

求。 五、 避雷器的布置

避雷器有高式和低式两种布置方式，110KV阀型避雷器由于器身较长，落地安装在0.4m的基础上；35KV阀型避雷器本体矮小，稳定度较好，采用高式布置即可。 六、 通道的布置

为了运输设备和消防的需要，应在主要设备近旁设行车道路。屋外配电装置内设0.8∽1的巡视小道，以便运行人员巡视设备 。

6-4 发电机与配电装置的连接

发电机与配电装置的连接有电缆，敞露母线或封闭母线三种连接方式。

一、 电缆连接：由于电缆价格昂贵，且电缆头运行可靠性高，因此

只在机组容量不大，且由于厂房和设备的布置无法采用敞露母线或母线时才予以采用。 二、 敞露母线连接：因G1，G2两台机为屋内，且机组容量不大，所

以采用敞露母线桥连接。 三、 封闭母线连接：由于敞露母线易受污秽，气候和外物的影响，

造成绝缘子闪络或短路，而对大型机组不允许，因此对50MW机组的连接母线均采用全連式分相封闭母线。封闭母线与发电机、变压器及设备连接处采用螺栓连接，其余的部分均采用焊接。

第七章 发电厂的控制与信号设计

7-1 发电厂的控制方式

发电厂的电气设备，有些是就地控制，有些是集中在一起控制。目前我国火电厂所采用的控制方式有主控制室的控制方式和单元控制室

的控制方式。

考虑到本次设计电厂的单机容量在100MW以下，所以采用主控制室的控制方式。其中发电机和主变压器的控制元件、信号装置等位于主环正中屏台上；而线路和厂用变压器的控制元件、直流屏以及远动屏均布置在主环的两侧；继电保护屏、自动装置屏及电能表屏布置在主环的后面。

结合实际情况，主控制室设在厂房的固定端。

7-2 断路器的控制与信号

断路器的控制方式可分为手动合闸、手动跳闸、自动跳闸等。结合本次设计的实际情况，断路器的控制采用自动跳闸方式。当发生故障时，引起继电保护动作，使断路器跳闸，同时发出相应的声光信号，通知维护人员。

7-3 信号装置

在发电厂和变电所中，为了及时掌握电气设备的工作状态，须用信号显示当时的情况。信号装置，就是对全厂主要电气设备的信号进行集中监控的装置，它安装在主控制室的信号屏上。

信号包括事故信号和预告信号。其中，事故信号的作用是，当主设备发生重大事故，则应发出闪光信号，并起动电喇叭，发出音响。预告信号的作用是，当设备运行中出现危害及安全的异常情况时，如变压器过负荷、母线接地、电压回路断线等，便发出预告信号，提醒值班人员注意，进行适当处理。

在本次设计中，信号装置采用新型的闪光报警装置WXZ-2型信号报警装置。

7-4 发电厂的弱电控制

发电厂的弱电控制分为：1、弱电小开关一对一控制。2、弱电按钮

或开关选线控制。

本次设计采用的弱电控制为弱电选线控制。所谓选线，是指每个断路器的操作都要通过选择来完成。每一条线路用一个选择按钮（或选择开关）来代替常用的控制开关，仅在全厂（或一组）中，设置一个公用的控制开关。进行选控时，先操作选择按钮（或选择开关），使被控对象的控制回路接通，再转动公用的控制开关，即可发出“分”、“合”闸命令。选择按钮（或选择开关）可布置在控制屏上的主接线模拟图上。这样的控制方式，只用一个控制开关去控制若干个对象，可达到减少设备的目的。

控制平台的结构，带用的有：1、控制台与返回屏分开的结构。2、屏台合一的结构。对主接线复杂，被控对象较多时，常采用前一种结构。对主接线比较简单的厂、所，其被控对象较少，常采用屏台合一结构。本次设计所采用的就是屏台合一的结构。

第八章 变压器的保护设计（专题）

8-1 概 述

变压器是电力系统中十分重要的供电设备。它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但在实际运行中，仍有可能发生各种类型故障和异常运行，同时大容量的变压器又是十分重的设备，因此，为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障和异常运行对电力系统的影响到最小范围，必须根据变压器容量大小、电压等因素装设必要的、动作可靠的继电保护装置。

变压器的故障类型主要有：1、油箱内故障：包括绕组的相间短路、接地短路、匠间短路以及铁心的烧损等，这些故障将产生电弧，烧坏绕组绝缘及铁心，引起绝缘材料及变压器油的强烈气化，甚至造成油箱的爆炸。2、油箱外的故障：主要是套管和引出线上发生相间短路、接地短路等。

变压器的不正常运行状态主要有：1、由于变压器外部相间短路引起的过电流和中性点过电压；2、由于负荷超过额定容量而引起的过负荷。3、由于漏油等原因而引起的油面降低。

根据以上故障类型和不正常运行状态，应装设下列保护装置：

1、瓦斯保护：反应变压器油箱内部故障和油面降低的保护，容量为800KVA及以上的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，瓦斯保护应动作于断开变压器各电源侧断路器。

2、纵联差动保护：反应变压器绕组和引出线的相间短路的保护，对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路能起保护作用。且容量为6300KVA及以上的厂用工作变压器和并列运行的变压器、10000KVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器、以及2000KVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设纵联差动保护。

3、复合电压闭锁过电流保护：反应外部相间短路引起的变压器过电流的保护。宜用于升压变压器和系统联络变压器及过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。保护动作后，应带时限动作于跳闸。

4、零序过电流保护：外部接地短路时的保护，110KV及以上中性点直接接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，并作为其他元件的后备保护。

5、过负荷保护：对于400KVA及以上的变压器，当数台并列运行或单运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。保护接于一相电流上，延时作用于信号。

8-2 瓦斯保护

一、瓦斯保护：当在变压器内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部，。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕

的上部。利用油箱内部故障时的这一特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。保护装置由排出气体的数量和速度直接反应变压器故障的性质和严重程度，分重瓦斯和轻瓦斯。保护装置接线由信号回路和跳闸回路组成，变压器内部发生轻微故障时，继电器触点闭合，发出瞬时“轻瓦斯动作”信号。变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量的气体，强烈的油流冲击挡板，继电器触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，跳开变压器各侧断路器，因重瓦斯继电器触点有可能瞬时接通，故跳闸回路中一般要加自保持回路。变压器严重漏油使油面降低时，继电器动作，同样发出“轻瓦斯动作”信号。

1、瓦斯保护的整定

一般瓦斯气体容积整定范围为250-300cm3，变压器容量在10000KVA以上时，一般正常整定值为250cm3，气体容积整定值是利用调节重锤的位置来改变的。

2、重瓦斯保护油流速度

重瓦斯保护 动作的油流速度整定范围为0.6-1.5m/s，在整定流速时均以导中的流速为准，而不依据继电器处的流速。根据运行经验，管中的油流速度整定为0.6-1m/sJ时，保护反映变压器内部故障是相当灵敏的。但是，在变压器外部故障时，由于穿越性故障电流的影响，在导中的流速为准约为0.4-0.5m/s。因此，为发防止穿越性故障时瓦斯保护误动作，可将油流速度整定范围为1m/s。

8-3 纵联差动保护

瓦斯保护虽然可以快速而灵敏地反应变压器的各种故障，但却不能保护套管和引出线等油箱外部的故障，因此，在容量较大的电力变压器上，几乎毫无例外地都装有纵差动保护。纵差动保护和瓦斯保护均属于变压器的主保护，它们配合使用的结果，使保护的性能更加全面、更为完善。

变压器纵联差动保护在正常运行和外部故障时，理想情况下，流入差动继电器的电流等于零。但实际上由于变压器的励磁电流、接线方式和电流互感器误差等因素的影响，变压器差动保护的不平衡电流远比发

电机差动保护的大，，变压器差动保护需要解决的主要问题是采取各种措施避越不平衡电流的影响，在满足选择性的条件下，还要保证在内部故障时有足够的灵敏系数和速动性。

一、三绕组变压器差动保护分析：1、为保证动作的选择性，保护装置的动作电流必须躲过外部短路时的最大不平衡电流和励磁电流。但不平衡电流要比普通变压器大，为提高保护的灵敏度，大多数情况都采用制动特性的差动保护。2、变压器的接线组别不同时，其两侧的电流相位关系也不同，这时，即使变压器两侧电流互感器的二次电流的大小相等，也会在差动回路中产生不平衡电流，为消除这种不平衡电流的影响，通常采用相位补偿的方法，即将变压器星形接线一侧电流互感器的二次绕组接成三角形，而将变压器角形接线一侧电流互感器的二次绕组接成星形，便将电流互感器二次电流的相位校正过来。3、由于电流互感器不能按需要选择，出现电流互感器的计算变比与实际变比不相符的问题，以致在差动回路中产生不平衡电流，所以可利用BCH型差动继电器中的平衡绕组，通过磁势平衡的原理来消除这种不平衡电流的影响。4、对于多绕组变压器，当采用BCH-2型差动保护不能满足灵敏度要求时，用BCH-1型。

二、 采用BCH-1型的差动保护的整定计算

1、计算变压器各侧归算至同一容量的一次额定电流，选择保护用电流互感器的变比，并计算其二次回路额定电流。采用110KV侧为基本侧，有关参数见表8-1。 表8-1 额定电压(KV) 115 37 10.5 额定电流(A) 251 780 2749 变压器绕组 Y Y Δ 电流互感器接线 Δ Δ Y 计算变流比 1351/5 2749/5 2513435 55选电流互感器变600/5 比 2500/5 5000/5 各臂额定电流(A) 2.7 25133.62 60052.75

2、计算短路电流：计算结果如下：

3、确定制动线圈的接入方式：将制动线线圈接到10.5侧，因为在该侧发生外部短路时，流过变压器的穿越性短路电流和流过保护装置的不平衡电流为最大。4、确定保护装置的一次动作电流： (1)、躲过变压器的最大励磁电流 Idz=Kk×Ie=1.5×251=3765A

(2)、躲过35KV侧外部短路时的最大不平衡电流：式中

IdZ=Kk(KzqKtxfwc+ΔU+Δfph)I(3)dmax/nl=1.3（1×1×0.1+0.5+0.05）×6.24×103×37/115=520A

式中 Kk—— 取1.3 ；ΔU——取0.05； Ktl——同型系数，型号不同，Ktx=1; Kzq——非周期分量引起的误差，0.1; fwc——容许最大相对误差，取0.1；

fph——继电器平衡线圈相对误差，取0.05；

(3)、躲过电流互感器二次回路断线的最大负荷电流： Idz=KkIe=1.3X251=326.3A

则：保护装置基本侧的动作电流取： Idz.jb=520A

4、确定差动继电器的动作电流和基本侧差动线圈匝数。 (1)、差动继电器的动作电流：

Idz.J.jb=Kjx×Idz.jb/nlh=（3×520）/（600/5）=7.51A (2)基本侧差动线圈计算匝数

Ncd.js=（IN）o/Idz.J.jb=60/7.51=7.99匝 (3)、基本侧差动线圈实际匝数为7匝。 (4)、继电器的实际动作电流为：

Idz=（7.51/3 ）×（600/5）=520.3A

5、确定其它侧工作线圈及平衡线圈匝数。 （1）、(1)、35KV侧平衡线圈的计算匝数为：

Nph.jz.35=（Ie.2.110-Ie.2.35）× Nct.z/Ie.2.35=（3.62-2.70）×7/2.70=2.39匝 选用Nph.jz.35=2匝。

(2)10.5KV侧平衡线圈计算匝数：

Nph.jz.10.5=（Ie.2.110-Ie.2.10.5）× Ncd.z/Ie.2.10.5=（3.62-2.75）×7/2.75=2.21匝

选用Nph.gz.10.5=2匝

实际工作线圈匝数为：

Ngz.10.5=Nph.z.10.5+Ncd.js=2+7=9匝

6、计算由于整定匠数与计算匝数不等使二次电流不能完全平衡而产生的相对误差： Δfph.35=（Nph.js.35-Nph.z.35）/（Nph.js.35+Ncd.js）=（2.39-2）/（2.39+7）=0.042 Δfph.10.5=（Nph.js.10.5-Nph.z.10.5）/（Nph.js.10.5+Ncd.js）=（2.21-2）/（2.21+7）=0.023

由此可知，实际误差均小于假定值符合0.05，符合要求。 7、确定动系数和制动线圈的匝数

制动系数按躲过10.5KV侧外部短路的最大不平衡电流选择，即：

Kz.h=Kk（Ktx ×fwc+Δu110+Δu10.5+Δfph.10.5）

=1.3×（1×0.1+0.05+0.05+0.023） =0.29

制动线圈匝数：

Nzh=（Kzh×Ng.10.5）/n=0.29×9/0.9=2.9匝

制动线圈的实际整定匝数选为： Nzh.z=3匝

这时制动线圈匝数的实际值为： Nzh.z=Kzh×Nzh.z/Nz.h=0.29×3/2.9=0.3 8、校验保护装置的灵敏度 (1)、在系统最小运行方式下：

当35KV侧发生两相短路时，保护装置的灵敏度最低，此时计算工作安匝 (IN)g=Ig.35×Ncd.js=Kjx×I2d.min×Ncd.js/Nlh.35=（32 ×3×6.048×103×7）/（2500/5）=127安匝

当35KV侧故障时，制动线圈内无短路电流，只需计负荷电流的制动作用，此时计算制动安匝：

（IN.）zh=Kjx×Ie.10.5×Nzh.z/Nlh.10.5=1×2749×3/5000/5=8.2安匝 由BCH-1型继电器制动特性线可知：

当（IN）zh=8.2安匝时， （IN）dz.j=60安匝， Klm=（IN）g/（IN）dz.j=127/60=2.12

(2)、在系统最小运行方式下，当110KV侧单相接地短路时，

（IN）g=Ig.110×Ncd.js=Kjx×I3d.min×Ncd.js/Nlh.110

=3 ×（ 1/3）×9×108×103×7×（1/2 ）/ （6000/5）=265.7安匝

（IN）zh=8.2安匝时， （IN）d.z.j=60安匝

Klm=（IN）g/（IN）dz.j =265.7/60 =4.4 由以上计算可知 ，灵敏系数Klm > 2，由此可见装设BCH-1型可满足要求。

8– 4 变压器的复合电压闭锁过流保护

一、 三绕组变压器过流保护分析

1、三绕组变压器当外部短路时，过流保护应保证有选择性的只断开直接供给故障点短路电流那一侧的断路器，从而使另外两侧绕组仍然可以继续工作。

2、在两侧电源的三绕组变压器上，应当在三侧都装设过电流保护，而且在动作时限最小的一侧加方向元件，以保证动作的选择性，在装设方向元件后，还应采取措施，保证在变压器内部故障时能起后备作用。 3、 为提高保护的灵敏度，以及简化接线，装设复合电压起动的过流

保护。

二、 复合电压起动的过流保护整定

在变压器的三侧均装设有复合电压起动的过流保护 1、 保护装置的动作电流

Idz.110=Kk/Kf×Ieb.110=1.2/0.85×251=354.4A Idz.35=Kk/Kf×Ieb.35=1.2/780=1101.2A

Idz.10.5=Kk/Kf×Ieb10.5=1.2/0.85 ×2749=3880.9A 2、 继电器的动作电流为

Idz.j.110=Idz.110/nl=354.4/（ 600/5）=2.95A Idz.j.35=Idz.35/nl=1101.2/（2500/5）=2.20A Idz.j.10.5=Idz.10.5/nl=3880.9/（5000/5）=6.47A

3、 负序电压继电器起动电压，按躲过正常运行的不平衡电压整

定。 （1）、一次侧整定电压

Udz.110=0.06Ue=0.06×115=6.9KV Udz.35=0.06×37=2.22KV Udz10.5=0.06×10.5=0.63Kv

（2）、二次侧整定电压

Udz.j.110=Udz.110/ny

=6.9×103/（110000/100）

=6.27V

Udz.j.35=Udz.35/ny=2.22×103/（35000/100）=6.34V Udz.j.10.5=Udz.10.5/ny=0.63×103/（10500/100）=6V

4、 各侧最小两相短路电流

110Kv侧： I（2）min=35.16KA 35 Kv侧： I（2）min=5.20KA 10.5 Kv侧：I（2）min=7.51KA

5、各侧灵敏度校验：

110 Kv侧：Klm=I（2）min.110/Idz.110

=7.51×103/354.4 =21.19

35 Kv侧： Klm=I（2）min.35/Idz.35

=5.20×103/1101.2 =4.72

10.5 Kv侧：Klm=I（2）min.10.5/Idz.10.5

=35.16×103/3880.9 =9.05

由以上计算可知：灵敏度满足Klm＞2

6、 动作时限整定

考虑到发电机动作保护时间一般为4S，故变压器保护动作时间为3.5S。

8-5零序过电流保护

在大接地电流系统，为防止母线和引线上的接地短路，在三侧都有电源而中性点接地的变压器上，一般装设零序过电流保护，作为相邻元件及变压器本身主保护的后备。 零序过电流保护的整定原则 （1）、零序电流保护的后备段在灵敏度上相配合：

Idz.o=Kph×Kfzh.o×Idz.xl.o

式中：Kph—— 配合系数 ，取1.1-1.2

Kfzh.o—— 零序电流分支系数，等于出线零序电流保护后

备段保护范范围末端接地短路时，流过本保护的零序电流与流过线路零序保护的零序电流之比：应取值为最大的运行方式进行计算。

Idz.xl.o——出线零序电流保护后备段动作电流。

(2)、与中性点不接地运行的变压器的零序电压元件在灵敏度上相配合，当零序电压元件处于动作边缘时的动作电流为 Idz.o=Kph×3Io.js=Kph ×Udz.o/Xo.b

式中：Kph—— 配合系数，取为1.1。

Xo.b—— 被保护变压器的零序电抗。

Io.js—— 当零序电压处于动作边缘时，流过被

保护变压器的零序电流。

灵敏系数校验原则：

Klm=3Id.o/Idz.o 式中：Id.o—— 在最小运行方式下，当出线末端金属性短

路时，流过保护安装处的零序电流。 动作时限整定：tdz=2S

8-6过负荷保护

变压器的过负荷电流，在大多数情况下都是三相对称的，过负荷保护只要接往入一电流，用一个电流继电器来实现。过负荷保护通常通过延时作用于信号。

过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流来整定： Idz=Kk/Kf × Ie

式中：

Kk—— 可靠系数，取1.05 Kf—— 返回系数，取0.85 Ie—— 保护安装处的额定电流 （1） 、高压侧装设过负荷保护

Idz=Kk/Kf ×Ie=1.05/0.8 ×251=329.4A Idz.j=Idz/n110=329.4/（600/5）=2.745 （2） 中压侧装设过负荷保护

Idz=Kk/Kf ×Ie=1.05/0.85 × 780=963.5A Idz.j=Idz/n35=963.5/（1500/5）=3.212A （3） 低压侧装设过负荷保护

Idz=Kk/Kf × Ie=1.05/0.85 ×2749=3395.8A Idz.j=Idz/n10.5=3395.8/（3000/5）=5.66A

灵敏系数校验

（1）、高压侧：

Klm=Id（2）min/Idz=[8.672X103×（3/2）]/329.4 =22.8 （2）、中压侧：

Klm=Id（2）min/Idz=[6.01X103×（3/2）]/963.5 =5.4 （3）、低压侧：

Klm=Id（2）min/Idz=[40.598×103×（3/2）]/5.66 =6212

由以上计算表明，所装保护均满足灵敏度要求，

动作时限整定： tdz=10S

变压器总接线说明

(1)纵差动保护 由BCH-1型差动继电器1CJ、2CJ、3CJ和信号继电器1XJ组成，是变压器内部短路的主保护，其保护范围包括电流互感器1LH、5LH和10LH之间的区域。保护动作后，通过出口中间继电器BCJ使三侧断路器1DL、2DL和3DL瞬时跳闸。

(2)、瓦斯保护：是变压器油箱内部所有故障的主保护，由瓦斯WSJ、信号继电器2XJ及XJ等组成，轻瓦斯接点仅作用信号：重瓦斯接点则可动作于变压器三侧断路器瞬时跳闸，也可通过切换片QP切换于动作信号。

(3)、零序保护：是110KV侧接地故障的后备保护，由反应3I0的电流继电器LJ0、反应于3U0的电压继电器YJ0、时间继电器1SJ以及信号继电器4XJ和8XJ等组成，设桥式接线中的另一台变压器中性点不接地，而被保护变压器的中性点接地。当发生单相接地短路时，LJ0与YJ0动作并1起动SJ，1SJ以较小的时限断开另一台变压器中性点不接地的变压器；如果接地故障仍然存在，则以较长的时限断开之台中性点接地变压器的所在三侧断路器。

(4)、过电流保护：为外部及内部相间故障的后备保护，在高、中、低压三侧分别装设。

110KV侧采用的是复合电压起动的过电流保护，由电压继电器1YJ、负序电压继电器1FYJ、中间继电器1YZJ、电流继电器1LJ、2LJ、3LJ以及时间继电器2SJ、信号继电器5XJ等组成。电流继电器按三相星形接线接在110KV侧的电流互感器2LH上。1YJ和1FYJ分别为对称短路与不对称短路的电压起动元件，接在110KV侧的电压互感器上，它们均通过中间继电器1YZJ来实现。保护动作后，经2SJ的整定时限动作本侧断路器1DL跳闸。

35KV侧的过流保护有两套，一套是带方向元件的，采用了两相不完全星形接线，为外部短路的后备保护；一套是不带方向元件的，

采用两相三继电器式接线，为内部短路时的后备保护。它们共用了一套复合电压起动元件。全部保护由复合电压元件，电流继电器、中间继电器、功率方向继电器以及时间继电器和信号继电器等组成。当在35kv侧

母线或引出线上发生相间短路时，带方向元件的过流保护动作，使时间继电器动作，以较小的时限断开35kv的母联短路器。如果故障仍然存在，则以较长的时限断开35kv侧2DL。当在变压器内部发生故障时，带方向元件的变保护出口继电器BCJ将三侧短路器全部切除。

6-10kv侧的过流保护采用两相不完全星形接线，由电流继电器、时间继电器及信号继电器组成。保护设有两段时限，以较小的时限使6-10kv母线分段断路器跳闸，以较长时限跳开变压器6-10kv侧的断路器3DL。

（5）、过负荷保护：由于是双侧电源的三绕组变压器，所以在三侧均装设过负荷保护。

保护分别设有单独的信号继电器和出口连片，以便根据需要投入或退出保护，并在保护动作后做出相应指示，使运行人员便于对故障进行分析和处理。

所有的保护动作时，都是经过各自的信号继电器起动出口中间继电器32，它动作后去跳开主断路器和灭磁开关MK。为了保证在两套以上保护同时动作时，相应的信号继电器可靠动作，在出口中间继电器2的线圈上并联附加电阻50。该电阻的作用是使并联的各信号继电器流过较大的电流，保证各信号继电器可靠地动作。

结束语

在张敏教授的精心指导和全组同学的共同努力下，我对胜利火电厂的电气部分进行了设计，现在终于完成了设计任务。

因为有张教授的指导，设计进行的很顺利。在这次设计中，我又对本专业的几门课程进行了一次全面深入的复习，使得本来看似孤立的知识面得以贯穿，紧密地联系起来。通过本次设计，锻炼了解决问题的能力，同时，也感到了实践经验的缺乏，就提醒我在今后要注意理论联系实际，学以至用。

在本次设计中，张老师和广大同学都给了我很大帮助，在此表示衷心地感谢。

由于时间紧促，实践经验缺乏，加上水平有限，设计说明书中出现错误在所难免，希望各位老师和广大同学批评指正！

设计人：谭晋兰 2004.5．28

参 考 文 献

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

西北电力设计院、东北电力设计院.电力工程设计手册（1）上海：上海人民出版社.1972

西北电力设计院、东北电力设计院.电力工程设计手册（2）上海：上海科学技术出版社.1981

水利电力部西北电力设计院.电力工程设计手册（3）上海：上海人民出版社.1974

北京钢铁设计院.钢铁企业电力设计参考资料（上）.北京：冶金工业出版社.1976

航空工业部第四规划设计研究院.工厂配电设计手册.北京：水利电力出版社.1983

顾永辉等.煤矿电工手册（2）.北京：煤炭工业出版社.1987 上海2交通大学杨冠城编.电力系统自动装置原理（第二版）.北京：中国电力出版社.1999

西安交通大学李光琦编.电力系统稳态分析（第二版）.北京：中国电力出版社.1997

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华北电力大学陈志业编.电力工程.北京：中国电力出版社.2000 四川联合大学范锡普编. 发电厂电气部分.北京：中国电力出版社.2000

12 13

天津大学贺家李、宋从矩编.电力系统继电保护原理（第三版）.北京：中国电力出版社.1999 山东工学院、山东省电力工业局编.电力系统继电保护（上、下册）.北京：电力工业出版社.1981