第五章 主要电气设备的选择及校验

5.1 电气设备选择的一般原则

导体和电器的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。

5.1.1 对导体和电器选择设计的规定

⑴ 一般原则：

③ 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展需要； ④ 应按当地环境条件校验； ⑤ 应力求技术先进和经济合理； ⑥ 选择导体时应尽量减少品种；

⑦ 扩建工程应尽量使新老电器型号一致；

⑧ 选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 ⑵有关的几项规定：

导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动稳定、热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。

（1）在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。

表5-1 各回路的持续工作电流表 回路名称 发电机回路 计算公式 Ig.max=1.05IN=1.05PN3UNcos?NPN3UN 变压器回路 Ig.max=1.05IN=1.05 注：①PN、UN、IN等都为设备本身的额定值。

②各标量的单位为：I（A）、U（KV）、P（KW）。

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（2）验算导体和电器时，所用短路电流的有关规定见节（短路电流）

（3）验算短路热稳定时，导体的最高允许温度可参照《发电厂电气部分课程设计参考资料》P106表3-2所列数值。

（4）环境条件。选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。

5.1.2 校验的一般原则：

⑴ 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相严重时，则应按严重情况校验。

⑵用熔断器保护的电器可不校验热稳定。当熔断器有限流作用时， 可不验算动稳定。用熔断器保护的电压互感器，可不验算动、热稳定。

⑶短路的热稳定条件：

Itt?I?tdz （5-1）式中 It---t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA)

22t---设备允许通过的热稳定电流时间(s)

校验短路热稳定所用的计算时间tdz按下式计算：

tdz?tb?td （5-2）

式中 tb ---继电保护装置后备保护动作时间（s）

td---断路器全分闸时间（s）

注：验算导体和110KV以下电缆适中热稳定时，用的计算时间釆用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。 ⑷短路的动稳定计算：

imax?ich （5-3） 式中 ich ----- 短路冲击电流峰值（kA）

imax-----电器允许的极限通过电流峰值（kA）

5.2 断路器和隔离开关的选择及校验

断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据当前我国生产制造情况，电压6——220KV的电网一般选用少油断路器；电压110——330KV的电网，当少油断路器技术不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。

隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素,进行综合

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的技术经济比较后然后确定。隔离开关的选择方法与断路器的选择方法相同，但隔离开关没有灭弧装置，不承担接通和断开负荷电流和短路电流的任务，因此，不需校验额定开断电流和关合电流。

5.2.1 100MW发电机出口

根据《发电厂电气部分课程设计资料》P105查得1#与2#发电机出口回路的最大持续工作电流Ig?max为：

Ig?max?1.05IN?1.05PN3UNcos?n?1.05?1000003?10.5?0.8?6792.56(A)

且1#与2#发电机出口回路的额定电压为10KV，由上式计算可知最大持续工作电流很大，所以无隔离开关。

5.2.2 220KV母线侧断路器和隔离开关的选择与校验：

因为220KV母线侧的1#、2#变压器容量相同，所以220KV母线侧五组断路器和隔离开关的型号相同。

根据《发电厂电气部分课程设计资料》P105查得变压器高压侧回路的最大持续工作电流Ig?max为：

Ig?max?1.05IN?1.05SN3UN?1.05?120000?330(A)

3?220且变压器高压侧的额定电压为220KV，所以根据《发电厂电气部分》P491表2?17选择变压器高压侧处断路器的型号为SF6断路器OFPI?220型，隔离开关的型号选择为GW6-220G.2200GD型，其各参数如表：

表5-2 断路器型号及参数

型号 OFPI 额定电压（KV） 220 额定电流（A） 1250 额定开断极限通过3s热稳定固有分闸电流（KA） 电流（KA） 电流（KA） 时间（s） 40 100 45 0.06 表5-3 隔离开关型号及参数 型号 GW6?220G.200GD 额定电压（KV） 220 额定电流（A） 1000 动稳定电流（KA） 50 5s热稳定电流（KA） 25 对所选的断路器进行校验：（当d?1点短路时） ⑴额定电压： UN?UNS 故满足要求

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⑵额定电流： Ial?Ig?max 故满足要求

⑶额定开断电流： Id.0?3.521KA?40KA （Id.0断路器实际开断时间t秒

的短路电流周期分量） 故满足要求

⑷动稳定： ich?10.23KA?100KA 故满足要求 ⑸热稳定：条件为I?tdz?Itt

式中 I?--稳态三相短路电流 tdz--假想时间

It--断路器t秒的热稳定电流

22I//3.521????1.226

I?2.87// 因为后备保护时间tk?2.5s?1s，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》P112图5?1，t?2.56s得曲线的

tz?3.22s。

tdz?tz?0.05??//2?3.22?0.05?1.2262?3.3s

It?t?452?3?6075(KA2S)

2I??tdz?2.872?3.3?27.18(KA2S)?It?t 故满足要求

故220KV母线侧的断路器的型号为OFP1?220型，即QF1、QF2、QF3、QF4、

QF5均选OFP1?220型。

22对所选择220KV母线侧隔离开关的的校验：（当d?1点短路时）

⑴额定电压： UN?UNS 故满足要求 ⑵额定电流： Ial?Ig?max 故满足要求

⑶动稳定： ich?10.23KA?50KA 故满足要求

⑷热稳定：条件为I?tdz?Itt

22式中 I?--稳态三相短路电流 tdz--假想时间

It--隔离开关t秒的热稳定电流

I//3.52 ????1.226

I?2.87// 因为后备保护时间tk?2.5s?1s，所以可以忽略非周期分量的影响，只考虑周

期分量的影响。查《发电厂电气部分课程设计资料》P112图5?1，t?5s得曲线的

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