长春工程学院毕业设计

目 录

1 引言 ................................................................................................................................................. 1 2 电气主接线的选择 .................................................................................................................... 2 2.1 电气主接线的设计依据和基本要求 ........................................................................... 2 2.2 电气主接线的选择 ............................................................................................................. 2 2.3 发电机及主变压器的确定 .............................................................................................. 5 3 短路电流计算 .............................................................................................................................. 6 3.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤： .............................................................. 6 3.2 母线短路 ................................................................................................................................ 7 3.3 发电机出口短路 ................................................................................................................. 8 4 电气设备的配置方案 .............................................................................................................. 10 4.1 隔离开关的配置 ............................................................................................................... 10 4.2 电流互感器的配置 ........................................................................................................... 11 4.3 电压互感器的具体配置 ................................................................................................. 12 4.4 避雷器的配置 .................................................................................................................... 12 4.5 断路器的配置 .................................................................................................................... 13 5 高压配电装置设计 .................................................................................................................. 15 5.1 配电装置的基本要求 ...................................................................................................... 15 5.2 配电装置设计的基本步骤 ...................................... 15 5.3 配电装置的型式选择 .......................................... 16 5.4 配电装置的安全净距 ...................................................................................................... 16 5.5 屋外配电装置的布置原则 ............................................................................................ 16 6 单相500KV变压器保护整定计算 ...................................................................................... 17 6.1 发电机纵差保护整定计算 ............................................................................................ 17 6.2 发电机过负荷保护整定计算 ........................................................................................ 18 总 结 ............................................................................................................................................. 19 参考文献 ............................................................................................................................................. 20 致 谢 ............................................................................................................................................. 21 附录 ...................................................................................................................................................... 22

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1 引言

电能的开发和应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。自重有了电，消除了黑夜对人类生活和生产劳动的，大大延长了人类用于创造财富的劳动时间，改善了劳动条件，丰富了人们的生活，在现代文明中，电被视为空气和水一样重要，这不仅是因为电可以使愉快的家庭晚餐和谐，使电视机成生活中不可缺少的部分；而且可使电气火车奔驰，让工厂机器轰轰转动。可以想象，如果没有了电能，现代文明社会将不复存在。 电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。由于近几年经济的发展，对电的需求量不断增加，电的生产已经到了供不应求的地步，一些经济发达地区已经出现了“电荒”的情况，严重的制约了经济的发展。所以最近几年国家大力发展电力工业，不但一些原有电厂纷纷扩建加大发电能力，同时其他地方陆续兴建大型电厂，来适应经济的快速发展， 所以近一段时期将是电力工业发展的高峰期。

21世纪我国的电力工业有着更加辉煌的前景，但由于当前能源紧缺，作为主要能源的电能，已经突显了重要性和紧迫性，电能的优点很多，便于生产和远距离的输送，方便转换和易于控制，损耗小，效率高，无气体污染和噪声污染。电能的需求决定了生产电能的发电厂的发展和扩建，目前我国以火力发电厂为主，占全国总发电量的70%以上，因此，加强电厂的建设，对缓解能源压力，促进国民经济的发展，有着十分重要的意义。

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2 电气主接线的选择

2.1 电气主接线的设计依据和基本要求

发电厂的容量和电压等级和负荷大小与之在系统中的重要性。建设规模和后期的扩建工程和系统备用容量大小等主要因素。电气主接线设计的基本要求：应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。

在可靠性方面：断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停电的回路数和停电时间，

并保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电，尽量避免发电厂全部停电的可能性。

在灵活性方面：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性，可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求，进行安全检修而不致影响电力的运行和对用户的供电。

在经济性方面：投资小占地少，在保证安全下做到最优以减少投资达到最大经济性。 2.2 电气主接线的选择 2.2.1 原始资料分析：

设计电厂为2台600MW发电厂电气部分（附继电保护）设计

1、装机容量：装机2台，总容量为1200MW（详细参数查阅电力工程设计手册）。 2、机组年利用小时Tmax6500ha。

3、气象条件：发电厂所在地最高气温+40℃，年平均气温+12℃，气象条件一般无特殊要求（台风、地震、海拔等）。 4、厂用电率：按8%考虑。

5、电力负荷及与系统连接情况：500kV电压级，架空线路2回与系统相连。 其中线路长度分别为2×168km。

当取基准容量为100MVA时，系统归算到500kV母线上电抗为0.233。 2.2.2 将可能采用的较佳方案列出 方案一 单母线分段接线方式

单母线分段接线如图所示。单母线用分段断路器QFd进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；限

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制短路电流，两端母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两端母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。

这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站的6～10kV接线中。-所以，在重要负荷的出现回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。 方案二 双母线接线方式

双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线。每一电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络 ，通过母线联络断路器QFC来实现。

采用两组母线后运行方式灵活。检修母线时，电源和出线都可以继续工作，不会中断对用户的供电。检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。任一回路母线隔离开关时，只需断开该回路。迅速恢复工作且便于扩建。

但双母线接线也由一些缺点，主要在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较复杂，容易造成误操作。投资和占地面积增大。

图2-2-2双母线接线

方案三 3/2接线方式

1有高度可靠性

每一回路有两台断路器供电，发生母线故障时，只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电；在事故与检修相重合情况下的停电回路不多于两回。

2运行调度灵活

一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。

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3操作检修方便

隔离开关仅在检修时作为隔离带电设备使用，避免了将隔离开关作操作用时的倒闸操作；检修断路器时，不需带旁路的倒闸操作；检修母线时，回路不需要切换。

图2-2-3 台半断路器接线

（3）论证比较，确定最佳方案.

表2-2-3 接线方案的比较

双母线分段接线 (1) 任何断路器检修，影响用户的供电； 一台半断路器接线 (1) 任何断路器检修，不影响用户的供电； (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，不切除两回以上的的线路； (3)任一段母线故障，不影响进出线的供电 可靠性 (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，切除两回以上的线路； (3) 任一母线故障，1/4电源和负荷停电，分段或母联断路器故障，有1/2电源和负荷停电 (1) 不形成多环供电，一个回路由一台断路器供电，调度较不方便； (2) 隔离开关作为操作电器，需要进行倒换操作，易造(1) 形成多环状供电，一个回路由两台断路器供电，调度灵活，但增加了断路器维护工作量； (2) 隔离开关只作为检修电器，不需要进行倒换操作； (3) 检修断路器时，可任意停下检修； (4) 成对双回线路可按地理位置布置在不同串上，减少交叉； (5) 扩建同样方便 灵成误操作； 活(3) 在没有旁路设施时，检修断路器，要向调度部门报性 告； (4) 成对双回线路可能要交叉； (5) 扩建较方便 4

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经济性 (1) 进出线共8回及以下时，双母线四分段接线较贵； (1) 进出线共9回及以下时，一台半断路器接线较经(2) 占地面积较大 济； (2) 占地面积较小 综上所述的优缺点，本次设计采用3/2接线方式。 2.3 发电机及主变压器的确定 2.3.1 本次设计选择的发电机为：

哈尔滨汽轮机厂生产的QFSN-600-2型号汽轮机两台及QFSN具体参数见下表：

表2-3-1 QFSN-600-2型号汽轮机参数

型 号 QFSN-600-2 额定容量 600MW 额定电压 20kV 额定电流 19245A 次暂态电抗 21.799 功率因数 0.9 额定转速 3000r/min 效率 98.77% 2.3.2 主变压器确定

发电机与主变压器为单元接线，主变压器的容量按下列条件中较大者选择：

1、 按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。在本设计中我确定发电厂变

压器的容量：

S(110%)(1d)PN

COSPN—— 发电机的容量

COS—— 发电机的功率因素

d —— 厂用电率

（1）2*600MW机组侧主变压器容量的确定：

所以确定2*600MW机组侧主变压器的容量为240000KVA。

依据GB/T 17468—1998 《电力变压器选用导则》，发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按发电机的连续最大输出容量扣除本机组的厂用负荷后剩余的容量计算。 查阅《电力工程电气设备手册》依据GB/T 16274—1996 《油浸式电力变压器技术参数和要求 220kV级》标准规定，本设计选择的主变压器型号为：型号：DFP-240000/550

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主变压器部分参数： 型号：DFP-240000/550 额定容量：3*240MVA

高压侧额定电压：550/3-2×2.5％kV 高压侧额定电流：755.8A 低压侧额定电压：20kV 低压侧额定电流： 12000A 接线组别：YN-d11 阻抗电压Vd=14%

3 短路电流计算

3.1 实用计算中，计算短路电流的具体步骤：

(1) 选择短路计算点；

(2) 系统元件参数计算(标么制)，取基准容量SB，基准电压UBUavn(各级平均额定电压)，按平均额定电压之比计算元件电抗的标么值；

(3) 对电动势、负荷的简化，取各发电机次暂态电动势E''01，电抗用次暂时态电抗Xd表示，略去非短路点的负荷，只计短路点附近大容量电动机的反馈电流；

(4) 绘出等值网络，并将各元件电抗统一编号；

(5) 网络化简，在离短路点的电气距离很近时，可将同一类型的发电机进行合并，但无限大容量电源应单独考虑；

(6) 求转移电抗Xnk、Xsk(分别是等值电源和无限大容量电源对短路点的转移电抗)； (7) 求计算电抗Xjs，即将前面求出各等值电源的转移电抗按各相应等值电源的容量进行归算；

(8) 由计算电抗分别查出0、2、4s时各等值电源供出的三相短路电流周期分量有效值的标么值Itn，由无限大容量电源供给的三相短路电流不衰减，其周期分量有效值的标么值

''Is1/Xsk；

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(9) 计算短路电流周期分量有值I''、I2、I4； (10) 计算短路的冲击电流Ish。 3.2 母线短路

（1）.网络化简

等值网络化简及进一步化简分别如图10.3(a)和(b)所示。发电机G1与G2合并，合并后的等值机G对短路点的等值电抗为

X81X2X410.0190.0310.025 22s10.02s K110.02 K140.01920.031 50.01930.031 G28 0.025G1G2

(a)网络化简 (b)进一步化简

图3.2.1 等值网络化简

（2）.短路电流周期分量有效值

系统供给的短路电流不衰减，其周期分量有效值

标么值 Is1150 X10.025010035255.5kA

有效值 IsIsSB3Uavk等值机G对短路点K1的计算电抗为

XjsX8SGN26670.0250.33 SB100 7

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查附图的运算曲线，可得

I03.24，I22.28，I42.31

归算至短路点处电压级等值机G的额定电流为

INGSG3Uavk266735251.47kA

于是短路点K1的不同时刻三相短路电流周期分量有效值分别为

I\"I0INGIS3.241.475.510.26kA

I22.281.475.58.85kA

I42.311.475.58.9kA

（3）短路的冲击电流

ish1.82I\"2.5510.2626.16kA

3.3 发电机出口短路 （1）.网络化间

将图2.2的等值网络进行化简及进一步化简分别如图10.4(a)和(b)所示。 等值电抗X8为

X8X3X50.0310.0190.05

（2）.短路电流周期分量有效值

系统S和发电机G2对短路点K2的转移(利用星—三角变换)分别为

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s10.02s 10.02G2 8 0.05K240.019 G1K250.01930.031 4 0.0192 0.031G120.031G2

(a)网络化简 (b)进一步化简 图3.3.1等值网络化简

XSkX1X4X1X40.020.0190.020.0190.047 X80.05X2kX4X8X4X80.0190.050.0190.050.117 X10.02 发电机G1和G2对短路点K2的计算电抗分别为

Xjs1X2SNG16670.0310.207 SB100SNG26670.1170.78 SB100Xjs2X2k根据运算曲线，分别查t为0、2、4s时，发电机G1和G2供给的短路电流周期分量有效值的标么值

I*015.23,I*212.58,I*412.46 I*021.32,I*221.47,I*421.56

由系统供给的短路电流周期分量不衰减，其有效值的标么值为

I*s1121.277 Xsk0.047 9

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固有效值IsI*s,IBIsSB3Uavk21.27710032158.5kA

归算至短路点处电压级G1和G2的额定电流为

ING2ING1SNG13Uavk66732019.25kA

于是短路点K2不同时刻短路电流周期分量的有效值分别为

I\"I*01ING1I*02ING2ISI*01I*02IN1IS184.59kAI22.581.4719.2558.5136.46kA I42.461.5619.2558.5135.kA

（3）.短路的冲击电流

(5.231.32)19.2558.5

ish1.82I\"2.55184.59470.7kA

4 电气设备的配置方案

高压电器设备的配置应满足测量,保护和自动装置的要求。本章主要对发电厂隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、继电保护及仪表进行配置，以便能对电气设备进行合理正确的选择。

4.1 隔离开关的配置

(1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关，容量为200MW及以上的大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆的连接点；

(2）在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；

(3）在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，但对于330kV~500kV的避雷器和线路电压互感器均不应装隔离开关，因为330kV~500kV避雷器除保护大气过电压外还要操作过电压，而线路电压互感器接着线路主保护，都不能退出运行，它们的检修可与相

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应回路检修同时进行；

(4） 一台半断路器的接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。断路器的两侧均应配制隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。

(5）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地，自耦变压器的中性点不必安装隔离开关。

本设计所选型号：

表4-1-1 GW7-500型号隔离开关的参数 型号 GW7-500 额定电压（KV） 500 额定电流（A） 2500 动稳定电流（KA） 热稳定电流（KA） 100 40 校验数据：

表4-1-2 热稳定性（MA*A·s） 动稳定性（KA） 500KV It*It 1400 Qk 24.48 Ies 100 Ish 4.74 合格 结论 4.2 电流互感器的配置 电流互感器保护用可分为稳态保护用（P）和暂态保护用（TP ），稳态保护用准确级有5P和10P（B、C、D保护级），其配置如下：

（1）凡装设断路器的回路均应装设电流互感器，在发电机与变压器的中性点，发电机——双绕组变压器单元的发电机出口也应装设电流互感器，其数量一个满足测量仪表、继电保护和自动装置的要求。

（2）未装设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器中性点及出口处； （3）对直接接地系统，一般按三相配置，对非直接接地系统，依具体要求配置； （4）一台半断路器接线中，线路—线路串可装四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下，也可装设三组电流互感器；线路——变压器串中，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器；

（5）由于500kV断路器采用罐式断路器，故电流互感器的配置采取在罐式断路器的每侧套管内设置一组电流互感器，每组电流互感器有4个二次绕组，即TPY/TPY/TPY/0.2S和5P20/TPY/TPY/5P20；

（6）为了防止电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器应布置在断路器的出现侧或变压器侧。

（7）电流互感器以消除死区的原则配置，如两组互感器应尽可能设在断路器的两侧。

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本设计所选型号：

表4-2-1 LCW-500型号电流互感器的参数 型号 额定电级次组准确级次 二次负荷 10%倍数 1s热稳定倍数 31.5KA（1s） 80KA 动稳定倍数 流比（A） 合 LCW-500 0.2／TB 校验数据：

表4-2-2

500KV 热稳定性（MA*A·s） It*It 992.25 Qk 24.48 动稳定性（KA） Ies 80 Ish 4.74 结论 合格 4.3 电压互感器的具体配置 发电机回路一般装设3组电压互感器。

（1）1—2组电压互感器，供给发电机的测量仪表，保护及同步设备，其开口三角接一个电压表，供发电机启动而未并列前2检查接地用。

（2）电压互感器（三台单相三绕组），供电给自动调整励磁装置。 （3）中性点接有一个单相电压互感器，由于100%定子接地保护。

(4)主变压器回路中，一般低压侧装设一组电压互感器，供给发电机与系统在低压侧同步用，并供给主变压器的测量仪表和保护。当发电厂与系统在高压侧同步时，这组互感器可不设。

(5)当对端有电源时，在出线侧装设一组电压互感器，供监视线路有无电压，进行同步和设置重合闸用。35—500kV在一相上装设。

本设计所选型号：

表4-3 TYD500/√3-0.05型号电压互感器的参数 型号 TYD500／√3-0.05 额定电压 500／√3 二次负荷 200 分压电容量（uF） 0.005 4.4 避雷器的配置

避雷器的安装位置和组数，应根据电气设备的雷电冲击绝缘水平和避雷器特性以及入侵波陡度，并结合配电装置的接线方式确定。

（1）额定电压

避雷器的额定电压应等于安装处的电网额定电压，即正常运行时作用在避雷器上的工频

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工作电压。

（2）灭弧电压

在中性点有效接地电网中，可能出现的最大工频电压等于电网额定电压的80%；而在中性点非有效接地电网中，最大工频电压将等于该电网额定电的100%～110%。避雷器的灭弧电压应大于上述情况的最大工频电压。

灭弧电压是避雷器最重要的选择依据，如采用多少只单元间隙，多少个阀片，均系根据灭弧电压选定的。

（3）冲击放电电压

对于330kV及以上的超高压避雷器，其冲击放电电压包括标准雷电冲击波下的放电电压(幅值)上限和标准操作冲击波下的放电电压(幅值)上限。

（4）工频放电电压

避雷器的工频放电电压不但要小于某一工频电压，而且还要大于内部过电压。 （5）残压

我国标准规定，残压的上限分别对应于冲击电流幅值为5kA(220kV及以下的避雷器)和10kA(330kV及以上的避雷器)，电流波形则统一取8/20s。

本设计所选型号：

表4-4 Y10W5-468/1166型号避雷器的参数

型号 避雷器额定电压有系统额定电压有效持续运行电压有效值（KV） 直流1mA参考电流不小于（KA） Y10W5-468／1166 468 500 330 630 2KA操作波残压峰值不大于（KA） 956 效值（KV） 值（KV）

4.5 断路器的配置

本次采用的3/2接线,断路器的选择应在各种合理的运行方式下，按流过断路器的长期工作电流和短路电流最大的一台进行选择。 (1)种类和型式的选择

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高压断路器根据灭弧介质不同，可分为少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器和六氟化硫SF6断路器四种。其中SF6断路器有断口耐压高、灭弧能力强、开断性能好、无噪声和干扰、制作精度高和密封性能好、体积和面积小等特点，而且维护工作量小、检修周期长和寿命长，目前SF6断路器已被广泛应用于电力系统。所以为满足可靠性的要求，本设计选用户外瓷柱式SF6断路器。 (2)额定电压和电流的选择

UN≥UNs，IN≥Imax （5.8）

式中 UN、UNs——分别为电气设备和电网的额定电压，kV；

IN、Imax——分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A。 (3)开断电流的选择

高压断路器的额定开断电流INbr，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPt。但当断路器的INbr较系统短路电流大很多时，可简化计算，即

INbr≥I'' (5.9)

由于INbr仅计入了20%的非周期分量，一般中、慢速断路器，开断时间较长(≥0.1s)，短路电流非周期分量衰减较多，能满足标准规定的要求。但对SF6断路器，其全开断时间tbr最大为0.07s(<0.08s)，为高速断路器，其开断电流的最短时间tk应为主保护动作时间tpr(一般为0.05～0.06s）与固有分闸时间tin之和，最大为0.09s(<0.1s)。当在电源附近短路时，短路电流的非周期分量可能超过周期分量的20%，需要用短路全电流Ik进行校验。但如果在500KV侧，由于离电源的电气距离较远，同样非周期分量衰减较多，固可不计非周期热分量效应。

(4)短路关合电流的选择

为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流INcl不应小于短路电流的最大冲击值ish，即

'INcl≥ish (5.10)

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(5)短路热稳定和动稳定校验 校验式为

It2t≥Qk、ies≥ish (5.11)

断路器的额定短路关合电流INcl等于其额定动稳定电流峰值ies。 本设计所选型号：

表4-5-1 YW12-500型号断路器的参数 型号 额定工作电压（KV） 最高工作电压（KV） 额定频额定电额定开额定比和电流峰值4s热稳定电流（KA） 动稳定电流率（HZ） 流（A） 断电流（KA） （KA） （KA） YW12-500 500 550 50 2500 50 125 50 125 校验数据：

表4-5-2

500KV 热稳定性（MA*A·s） It*It 10000 Qk 24.48 动稳定性（KA） Ies 50 Ish 4.47 结论 合格

5 高压配电装置设计

5.1 配电装置的基本要求

配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关设备、保护和测量电器，母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。它是发电厂用来接受和分配电能的重要组成部分，而且在系统故障时，能迅速切断故障部分，维持正常运行。为此，配电装置的设计应满足基本要求：

(1) 保证运行可靠，设备选择合理，布置整齐、清晰，并有足够的安全净距。 (2) 便于操作、巡视和检修。 (3) 占地面积小，造价低，节省材料。 (4) 施工、安装和扩建方便。 5.2 配电装置设计的基本步骤

(1) 选择配电装置的型式，选择时应考虑电压等级、电气设备的型式、出线多少和方式、

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有无电抗器、地形、环境条件等因素。

(2) 配电装置的型式确定后，接着拟定配电装置的配置图。

(3) 按照所选电气设备的外形尺寸、运输方法、检修及巡视的安全和方便要求，遵照配电装置设计有关技术规程的规定，并参考各配电装置的典型设计和手册，设计绘制配电装置平面图和断面图。

5.3 配电装置的型式选择

500KV高压配电装置常采用屋外配电装置，而屋外配电装置又分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。由于中型配电装置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，所以广泛用于500KV电压等级。 5.4 配电装置的安全净距

按工程规定，500kV屋外配电装置的最小安全净距A、B、C、D值见表6.1所示。

表5-4 500kV屋外配电装置的安全净距

名称 安全净距(mm) A1 3800 A2 4300 B1 4550 B2 3900 C 7500 D 5800 另外，屋外配电装置带电部分的上面或下面，不应有照明、通信和信号线路架空跨越或穿过。屋外电气设备外绝缘体最低部位距地小于2.5m时，应装设固定遮栏。屋外配电装置使用软导线时，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据外过电压和风偏，内过电压和风偏，最大工作电压、短路摇摆和风偏三种条件进行校验，并用其中最大数值。由于过电压(包括工频过电压和操作过电压)是影响安全净距的主要原因，所以为内过电压影响，规定500kV系统不允许超过最高工作电压的2.0～2.3倍。

5.5 屋外配电装置的布置原则

(1)母线及构架

对软母线三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上。软母线可选用较大的档距，但一般不超过三个间隔宽度，档距越大，导线弧垂越大，因而导线相间及对地距离就要增加，母线及跨越线构架的宽度和高度均要加大。

(2)电力变压器

由于变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在铺有铁轨的双梁形钢筋混凝土基础上。

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主变压器与建筑物的距离不应小于1.25m，且距离变压器5m以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m的范围内，不应有门窗和通风孔。当变压器油量超过2500kg以上时，两台变压器之间的防火净距不应小于51～0m，如布置有困难，应设置防火墙。

(3)高压断路器

按照断路器在配电装置中所占据位置，可分单列、双列和三列布置。对交差布置的3/2接线，宜采用三列式布置。断路器又分低式和高式两种布置，在中型配电装置中，断路器和互感器多采用高式布置，即把断路器安装在约高2m的混凝土基础上，基础高度应满足：电气设备支柱绝缘子最低裙边对地距离为2.5m；设备间的连线对地面距离应符合C值要求。

(4)避雷器

避雷器也有高式和低式两种布置。110kV及以上的阀型避雷器由于器身细长，多落地安装在0.4m的基础上。磁吹避雷器及35kV阀型避雷器形体矮小，稳定度较好，一般采用高式布置。

(5)隔离开关和互感器

隔离开关和互感器均采用高式布置，其要求与断路器相同。隔离开关的手动操动机构装在其靠边一相基础上。

(6)电缆沟和道路

屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。为了运输设备和消防的需要，应在主要设备近旁铺设行车道路。大型发电厂内一般均应铺设宽3m的环形道。屋外配电装置内应设置0.8～1m的巡视小道，以便运行人员巡视电气设备，电缆沟盖板可作为部分巡视小道。

6 单相500KV变压器保护整定计算

6.1 发电机纵差保护整定计算 BCH-2型继电器构成的差动保护：

(1)动作电流大于发电机额定电流时差动保护的动作电流,保护动作电流应躲过外部短时的最大不平衡电流 即：

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Id2KKIbpjs KKKfzqKtxfiIdmax1.310.50.10.414920.02697 式中 KK ：可靠系数（采用1.3） Ibpjs ：计算不平衡电流

Kfzq ：考虑非周期分量影响的系数，当保护采用BCH-2型继电器时， Kfzq1；

Ktx ：电流互感器的同型系数（采用0.5） fi ：电流互感器的最大相对误差（采用0.1）

Idmax：在发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性短路电流

（2）为避免保护在电流互感器二次回路断线时误动作，保护动作电流应大于发电机的最大负荷电流。 即：

IdzKKIef 式中 KK :可靠系数（采用1.3） Ief ：发电机的额定电流 取上述最大的Idz作为保护动作电流 Idz1.31924525018.5

6.2 发电机过负荷保护整定计算

定时限部分按发电机长期允许的负荷电流条件下能可靠返回的条件整定

IdzKK1.05Ief1924523773.15 Kh0.85式中 KK ：可靠系数(取1.05) Kh ：返回系数（取0.85） Ief ：发电机额定电流 经延时3～15s动作于信号

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总 结

经过13个星期的设计，我们的设计接近了尾声。在这13周内我完成了所有的设计任务。在设计期间，我本着勤奋踏实的设计态度，努力解决设计中出现的难题，尽自己的所能做的更好更完整，力争全面具体，在将来的工作中得到广泛的应用。

在设计的过程中使我们学到很多的东西，提高我们的分析问题、解决问题的能力和创新能力；让我们初步电厂电气部分设计的程序及一般方法；学会收集有关资料，查阅有关规程及设计手册，正确的运用设计手册、规程、规范；掌握优化及经济比较的方法，提高计算机绘图能力，学会编制设计说明书，设备材料清单以及绘制各种必要的图纸等。是我们所学主要专业课进行一次系统的、全面的总结和应用。同时也学会了如何和同学相互帮助，共同探讨和研究，认真的听取老师的指导。如何能让自己做的更好，更出色。

设计的过程就是一个学习的过程，只有从设计的过程中学到更多的知识，才达到了我们设计的目的，它同时也为我们以后的学习和生活打下基础，使我们能够更快更好的去适用我们的工作，以及符合社会的需要。

毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明确了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多。通过这次毕业设计，我才明确学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质，在以后的工作和生活中我们将收益不浅。

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参考文献

［1］电力系统设计手册.电力工业部电力规划设计总院，中国电力出版社.1998年2月

［2］电力工程电气设计手册1电气一次部分.水利电力部西北电力设计院,中国电力出版社,19年12月 ［3］电力工程电气设备手册 上. 电力工业部西北电力设计院 中国电力出版社,1998 ［4］熊信银.发电厂电气部分（第三版）,中国电力出版社,2004年8月 ［5］孟祥萍,高燕.电力系统分析,高等教育出版社,2004年2月

［6］王晓琪主编.电力互感器样品（66~500kV）下册. 北京:中国电力出版社,2003年6月.

［7］崔家佩 孟庆炎 陈永芳 熊炳耀编.电力系统继电保护与安全自动化装置整定计算. 北京:水利水电出版社，1993年03月.

［8］孙国凯 霍利民 柴玉华主编.电力系统继电保护原理. 北京:中国水利水电出版社，2002年01月. [9]张保会 尹项根.电路系统继电保护.中国电力出版社,2004年11月

[10] 贺家李，宋从矩.高等学校教材 电力系统继电保护原理. 第3版.北京：中国电力出版社，1994

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致 谢

毕业论文暂告收尾，这也意味着我在大学的学习生活既将结束。回首既往，自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。 在这三年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。

老师的谆谆诱导、同学的出谋划策，是我坚持完成论文的动力源泉。在此，我特别要感谢我的导师施慧老师。从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿，从内容到格式，她都耐心指导，我由衷感谢老师无私的帮助，也感谢同组的各位同学，与他们的交流使我受益颇多。

在这里祝福老师和同学工作顺利，幸福安康。

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附录：

附录一：电气主接线图 附录二：电气接线配置图 附录三：电气接线原理图

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