2×600MW火电厂电气主接线与设备布置方案设计








毕业设计（文）务

课题容



600MW 火电机组目前已国电力系统中力机组 600MW 机组

火力发电厂属国电力系统型力发电厂型火电厂电气

接线设计包括方案拟定设备选型装置布置前提

求结果

课题设计容完成 2×600MW 机组火力发电厂电气接线方案

拟定设备选型装置布置初步设计时应考虑扩建性

采 CAD 绘制指定图纸














课题务求


1．熟悉发电厂电气次部分初步设计范围步骤掌握设计方法树立

工程观点

2．熟练掌握 AutoCAD 绘图软件

3．根原始资料通相应分析计算较确定电气接线方案

选择变压器台数容量型式选择电压级电气设备进行电压

互感器电流互感器配置确定电压级配电装置型式完成设备整体

布置设计

4．厂电部分配合完成毕业设计文写作图纸绘制

5．总结课题通毕业文答辩








课题完成应提交资料（图表设计图纸）

1．毕业设计文相关图纸

2．英文翻译容：原文译文

3．学校求提交设计文件材料


参考文献外文翻译文件（指导教师选定）

[1] 范锡普 发电厂电气部分[M]中国电力出版社1992102129168206

[2] 西北电力设计院电力工程设计手册[M]海科学技术出版社19725388255279

[3] 西北电力设计院 电力工程电气设计手册（电气次部分）[M]中国电力出版社

19874562119123214260

[4] 西北电力设计院 电力工程电气设备手册[M]中国电力出版社1990

[5] 黄纯华 发电厂电气部分课程设计参考资料[M]中国电力出版社1987

[6] 胡志光 火电厂电气设备运行[M]中国电力出版社2001

[7] 郭启全 AutoCAD2000 基础教程[M]北京理工学2000

[8] 郑忠 新编工厂电气设备手册[M]兵器工业出版社1994

[9] 涂光瑜 汽轮发电机电气设备[M]中国电力出版社1998179288

[10] 陈尚发 型发电厂电气接线探讨[J]中国电力2003 年 36 卷 7 期起止页码：

6466

[11] 苏志杨 型电厂 500KV 电气接线研究[J]电力技术济2003 年 4 期起止页码：

3435

[12] 杨民寇正华 电站电气次设计[J]海河水利1997 年 3 期起止页码：35－36

[13] Srdjan Skok phD Transient Analysis of Auxiliary DC Installations in Power Plants


and Substations[J]IEEE CHF811 Nov 2004

Page(s)277 – 280


[14] IEEE Recommended Practice for the Design of DC Auxiliary Power Systems for

Generating Stations[J]IEEE STD 9461992Decemeber2nd 1992





注：1 务书指导教师填写够填写加页
2 务书迟必须毕业设计（文）开始前周达学生
3 务书教务处网页









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计




摘




设计讨 2×600MW 火电厂电气接线方案设备布置火电厂电气
次部分设计电力工程设计工作设计合理否提高电力系

统运行性济性具重意义发电厂电气设备选择布置继

电保护动装置设计起决定性作

设计详细说明种设备选择基求分析原始资料确保

供电调度灵活满足项技术求基础选择出种发电厂系统

中位作相适应接线方式接选择变压器进行短路计算

设备选择设备校验然进行设备布置方案设计绘制接线图配电

装置面布置图配电装置进（出）线断面图配电装置配置图

设计注意新技术新型设备应握代设计新趋势



关键词：发电厂电气接线短路计算设备选择








2×600MW 火电厂电气接线方案设备布置设计




THE DESIGN OF MAIN ELECTRICAL WIRING AND

LAYOUTIN THERMAL POWER PLANT OF 2× 600MW




ABSTRACT




The design is refered to the part of 2×600MW thermal power plant main

electricity wiring and equipment layoutThe design of substation electrical first part is

one of the key tasks in the power engineering design Whether it is reasonable or not

is of great significance to raise reliability and economy of power system running It

plays a decisive role in choice and arrangement of electrical equipment in substation

in design of relay protective and automatic

The paper detail the choice of various equipment basic requirements and basis

On the analysis of the original material and ensuring reliable power supply

scheduling meet the technical requirements for fle xible and choose the right main

electrical wiring designin the system and the status and suited to the role of the

connection modeand then choose the main transformer and make short circuit

calculationchoose and calibrate equipment then design the the equipment layout In

addition the final of the thesis added main electrical wiring equipment layout of

power distribution distribution device cut(out) into line and configuration diagram of

distribution device

The new technology and new equipment are applied in the design and it

accommodates to the new trends in contemporary design



Key words Thermal power plant The main electrical wiring short circuit

calculationequipment selection








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计





目




录




第篇 设计说明书

1 电气接线设计········································································································ 1

11 电气接线······································································································ 1

111 电气接线基求······································································· 1

112 电气接线设计原······································································· 1

12 发电机电压级接线·························································································· 2

13 220 kV 电气接线··························································································2

131 单母线分段带旁路接线······································································· 2

132 双母线接线··························································································· 3

14 6 kV 厂电接线······························································································4

2 负荷计算变压器选择···························································································· 6

21 厂负荷计算································································································· 6

22 变台数容量型式确定······································································ 6

221 变压器台数确定··········································································· 7

222 变压器容量确定··········································································· 7

223 变压器型式选择··········································································· 7

23 厂变台数容量型式确定································································· 9

231 工作变压器台数型式确定······················································· 9

232 厂变压器容量确定··································································· 9

3 持续工作电流短路计算·············································································· 11

31 回路持续工作电流············································································ 11

32 短路电流计算点确定短路电流计算结果··········································· 11

321 短路电流计算目········································································· 11

322 电气设备基假定············································································· 11

323 短路电流计算般规定································································· 12

4 电气设备选择·································································································· 14








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
41 高压断路器选择说明··············································································· 14

42 隔离开关选择··························································································· 16

43 母线选择··································································································· 17

431 220kV 母线选择············································································· 17

432 发电机出口封闭母线选择····························································· 18

44 绝缘子穿墙套选择说明··································································· 18

441 型式选择····························································································· 18

442 额定电压选择····················································································· 19

443 穿墙套额定电流选择窗口尺寸配合································· 19

444 穿墙套热稳定校验····································································· 19

445 动稳定校验························································································· 19

45 电流互感器配置选择··········································································· 20

451 电流互感器配置············································································· 20

452 技术条件····························································································· 21

453 动稳定校验························································································· 21

46 电压互感器配置选择说明··································································· 21

461 互感器配置····················································································· 22

462 技术条件····························································································· 22

47 电气设备选择结果览表································································ 22

48 电气总面布置配电装置选择··························································· 23

481 配电装置应满足基求····························································· 23

482 配电装置设计原········································································· 23

483 高压配电装置选择········································································· 23

1 短路电流计算书······································································································· 25

11 元件电抗标幺值计算············································································ 25

12 220 kV 母线短路电流计算········································································26

13 600MW 发电机出口短路电流··································································28

2 电气设备选择计算书······················································································· 31

21 高压断路器选择计算················································································ 31

22 高压隔离开关选择计算············································································ 31








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
23 母线选择计算···························································································· 32

231 220kV 母线选择············································································· 32

232 发电机出口封闭母线选择····························································· 33

24 高压绝缘子穿墙套选择计算···························································· 34

25 电流互感器选择计算················································································ 34

251 220kV 侧电流互感器选择····························································· 34

252 21kV 侧电流互感器选择······························································· 35

26 电压互感器选择计算················································································ 36

262 220kV 电压互感器选择································································· 36

结 ···························································································································· 37

参 考 文 献················································································································ 38

致 谢···························································································································· 39

附录 设计图纸············································································································ 41

附录 1：电气接线图

附录 2：220 kV 总面布置图
附录 3：220 kV 出线变间隔断面图

附录 4：220 kV 母联3#厂变间隔断面图

附录 5：220 kV PTI 母联接线桥间隔断面图








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计




第篇 设计说明书



1 电气接线设计



11 电气接线

电气接线电气设计首部分构成电气系统环节电气接线

电气设备通连接线功求组成接受分配电电路成传输强电流

高电压网络称电气系统次接线接线代表发电厂电气部分体

结构电力系统网络结构重组成部分直接影响运行性灵活性电器

选择配电装置布置继电保护动装置控制方式拟定决定性关系

接线正确合理设计必须综合处理方面素技术济证较方

确定[5]

111 电气接线基求

1）运行性：接线系统应保证户供电性特保证重负

荷供电

2）运行灵活性：接线系统应灵活适应种工作情况特部分设

备检修工作情况发生变化时够通倒换开关运行方式做调度灵活中断

户供电扩建时应方便初期建设终接线

3）接线系统应保证运行操作方便保证满足技术条件求做

济合理量减少占面积节省投资[1]

112 电气接线设计原

设计务书国家济建设方针政策技术规定标准准绳结

合工程实际情况保证供电调度灵活满足项技术求前提兼顾运行

维护方便节省投资取材力争设备元件设计先进性性坚

持先进适济美观原[4]设计发电厂设计规模：

1）发电机变压器采单元接线

2）220kV 线路 4 回预留 2 回备

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3）高压厂电采 6kV

4）低压厂采 380220V 三相四线

12 发电机电压级接线

发电机变压器采单元接线单元接线型机组广泛采接线形式发电机

出口装断路器调试方便装隔离开关 220MW 机组发电机出口采分

相封闭母线减少开断点装隔离开关应留拆点利机组调试

种单元接线避免额定电流短路电流选择出口断路器时受制造条

件价格高等原造成困难接线图图 11 示
















图 11 发电机双绕组变压器单元接线(采封母闭线）


13 220kV 电气接线

发电厂区型发电厂考虑 220kV 高压配电装置接线出线 4回

发电厂技术标准规程规范首先满足性准求两种接线方

式：单母线分段带旁路接线双母线接线

131 单母线分段带旁路接线

性单母线分段高断路器长期运行者开断定次短路电流

机械性灭弧性会降必须进行检修恢复性般情况该回路必

须停电检修设置旁路母线唯目停电检修台出线断路器

旁路母线代母线工作极提高性增加台旁路断路器

投资旁路母线系统增加许设备造价昂贵运行复杂出线断路器允

许情况应设置旁路母线采许年需检修 SF6 断路器时装设

旁路母线[6]接线图图 12 示

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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计






















图 12 单母线分段带专旁路母线接线

132 双母线接线

接线两组母线互备电源出线回路装台断路器

两组母线隔离开关分两组母线连接两组母线间联络通母线联络断

路器实现接线停电机会减必需停电时间缩短供电调度灵活

扩建方便便实验母线障时隔离开关作倒换操作电器操作时性

快速性受定影响接线图图 13 示





















图 13 双母线接线


综述：技术济供电性等方面进行较发电厂 220kV 电气接线

选择双母线接线方式



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14 6kV 厂电接线

发电厂技术标准规程规范高压厂电采 6kV高压厂电系统应采单

母线分段接线采取炉分段接线原台锅炉两段母线供电 两段母

线台厂变压器供电低压厂母线采单母线分段接线炉分段

低压系统负荷较采动力明分开分组供电单母线分段特点：单母

线分段断路器进行分段段母线某台母线隔离开关障检修时动

手动跳开分段断路器仅半线路停电段母线回路正常运行重

负荷分两段母线引出条供电线路保证足够供电性两段母线

时障概率较接线具良灵活性济性段母线母线隔离

开关障检修时该段母线回路检修期停电[1]接线图图 14 示



















图 14 单母线分段接线
低压厂采 380220V 三相四线制系统

厂工作电源变压器低压侧引接供机组厂负荷接线图 15 示

















图 15 厂电源变压器低压侧引
接

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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计


高压厂启动（备）电源启备变压器 220kV 母线引接接线图 16

示

























图 16 发电机电压母线引接

低压厂启动（备）电源引相应高压厂 6kV 母线段



































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2 负荷计算变压器选择





21 厂负荷计算

计算变压器容量时统计变压器连接分段母线实际接电动机台数

容量考虑常工作备连续运行断续运行计

情况选出满足负荷求致容量变压器提出

时间负荷运行方式进行分类常负荷指天电动机常负荷

指检修事机炉起停期间负荷连续负荷指次连续运转 2 时

负荷短时负荷指次仅运转 10~120min 负荷断续负荷指反复周期性工作

周期超 10min 负荷[5]

变压器母线分段负荷计算原：

1）常连续运行负荷应全部计入吸风机送风机电动水泵循环水泵

凝结水泵真空泵等电动机

2）连续常运行负荷应计入充电机事备油泵备电动水泵

等电动机

3）常断续运行负荷应计入疏水泵空压机等电动机

4）短时断续常运行负荷般予计算行车电焊机等选择

变压器时变压器容量应留适裕度

5）台变压器供电互备设备计算时运行台数

考虑接负荷素外应考虑：启动时电压降低压侧短路容量

定备裕度[5]


22 变台数容量型式确定

发电厂变电中电力系统户输送功率变压器称变压器

变压器容量台数直接影响接线形式配电装置结构确定传递

容量基原始资料外应根电力系统 5~10 年发展规划输送功率馈线回路

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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
数电压等级接入系统紧密程度等素进行综合分析合理选择果变压器

容器选台数仅增加投资增占面积增加运行电损耗

设备未充分发挥效益容量选封锁发电机剩余功率输出者

会满足变电需技术合理千瓦发电设备投资远

千瓦变电设备投资选择变电变压器时应符合求

221 变压器台数确定

单元接线变压器两台发电机系统联系紧密选二台变

压器

222 变压器容量确定

单元接线变压器：发电机额定容量扣机厂负荷留 10

裕度发电机连续容量（制造厂家提供数）扣台厂变压器计算负

荷变压器绕组均升温标准环境温度冷水温超 65℃条件选择该 65℃

根国电力变压器标准正常条件油浸变压器连续额定容量稳态

绕组均温度[1]

223 变压器型式选择

变压器选择包括相数选择绕组数选择绕组联结租选择调压方式

中心点接方式选择

1）相数选择

受运输条件限制时 330kV 发电厂均应选三相变压器发电厂

系统连接电压 220kV 时技术济较确定选三相变压器两台半容

量三相变压器单相变压器组单机容量 600MW直接升压 220kV 宜

选三相变压器容量 600MW 机组单元接线变压器 500KV 电力系统中变

压器应综合考虑运输制造条件技术济较采单相组成三相变压器采

单相变压器时备相次性投资利率高应综合考虑系统求设备

质量变压器障率引起停电损失费等素确定否装设备相确需装设

区电厂 3~4 组单相变压器合设台备考虑选三相变压器[1]

2）绕组数

绕组形式双绕组三绕组发电厂两种升高电压等级户供电系

统连接时采两台双绕组变压器三绕组变压器规程规定机组容量 200MW
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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
发电机采发电机双绕组变压器单元接入系统两种升高电压级间加装联络

变压器更合理应采取双绕组变压器[1]

3）绕组联接组号

发电厂变电中般考虑系统机组步列求限制三次谐波

电源影响等素变压器联接组号般选 YNd11 常规接线[1]

4）调压方式

保证发电厂变电供电质量电压必须维持允许范围通变压器

分接开关切换改变变压器高压绕组匝数改变变实现电压调整切换方

式两种：种带电切换称激磁调压调压范围通常 ±2×25

种带负荷切换称载调压调整范围达 30载调压变压器结构复杂

价格昂贵范围选：

a接出力发电厂变压器特潮流方固定求变压器二次

电压维持定水时

b接时送端时受端具逆工作特点联络变压器保证供电

质量求母线电压恒定时[1]

通常发电厂变压器少采载调压通调节励磁实现调节电

压设计采载调压变压器

5）中性点接线方式

电网中性点接方式决定变压器中性点接方式规程规定

110kV500kV 侧中性点必须直接接阻抗接变压器 663kV 采中性

点接变压器 2206kV 侧中性点均采直接接方式



变压器容量：


S N ≥ 11×

PN (1 − K N )
cosϕ N


（21）


式中： S N 变压器计算容量（kVA） PN 发电机额定功率（kW） K P发

电机厂电率般取 8 cosϕ N 发电机功率数般取 085



：


S N ≥ 11×

600 × 103 × (1 − 008 )
085


714353kVA


（22）


选择 SFP7750000220 变压器具体参数见表 21：



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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
表 21 SFP750000220 参数













23 厂变台数容量型式确定

231 工作变压器台数型式确定

工作变压器台数型式高压厂母线段数关母线段数高压

厂母线电压等级关 6KV 10KV 种电压等级时般分 2 段

200MW 机组分 4 段 6KV 10kV 种电压等级时高压厂工作变压

器选 1 台全容量低压分裂绕组变压器两分裂支路分供 2 段母线选 2

台 50容量双绕组变压器分供 2 段母线 200MW 机组高压厂工作

变压器选 2 台低压分裂绕组变压器分供 4 段母线发电厂高压厂电

2 台工作分裂绕组变压器 1 台备变压器设置

232 厂变压器容量确定

厂变压器容量必须满足厂电机械电源获足够功率高压厂

工作变压器容量高压厂计算负荷 110低压厂计算负荷进行选择

低压厂工作变压器容量应留 10左右裕度

1）高压厂工作变压器容量双绕组变压器时试选择容量


S T ≥ 11S H + S L

式中： ST 高压厂计算负荷 SL 低压厂计算负荷

选低压绕组分裂绕组变压器时绕组容量应满足

（23）


高压绕组

低压分裂绕组

S1N ≥ ∑ S C − S r

S 2N ≥ S C

SC 11S H + S L



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（24）

（25）

（26）

型 号
SFP750000220
连接组
YNd11
额定容量
（kVA）
额定电压（kV）
空载损耗
（kW）
短路损耗
（kW）
空载电流
（）
阻抗电压
（）
高 压
低 压
750000
220242
20
270
630
025
14









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计

式中： S1N 厂变压器高压绕组额定容量（kVA） S 2 N 厂变压器分裂绕组额

定容量（kVA） S C 厂变压器分裂绕组计算负（kVA） S r 分裂绕组两分支重复计

算负荷（kVA）

2）高压厂备变压器容量高压厂备变压器启动变压器应台低

压厂工作变压器容量相低压厂备变压器容量应台低压厂变压器

容量相

3）低压厂工作变压器容量式选择变压器容量


K θ S ≥ S L

（27）


式中：S 低压厂变压器容量（kVA） Kθ 变压器温度修正系数般装屋外

屋外进风间变压器取 K θ 1宜间进出风温度控制 10℃

厂房进风间变压器温度变化较时区异应考虑温度进行

修正

厂变压器容量选择考虑接负荷素外应该考虑电动机启动时

电压降变压器低压侧短路容量留定裕度


































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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计






3 持续工作电流短路计算





电力系统中种电气设备作工作条件样具体选择方法完全

相基求致电气设备工作必须正常工作条

件进行选择短路状态校验热稳定动稳定[4]

31 回路持续工作电流


电气设备额定电流 I N 应该回路种合理运行方式持续工作电流

I gmax根公式（31）计算出回路持续工作电流



I gmax105

Smax
3U n

（31）


中：Smax 统计电压侧负荷容量Un 电压级额定电压

32 短路电流计算点确定短路电流计算结果

321 短路电流计算目

选择电气接线时较种接线方案确定某方案否采限制短路

电流措施均需进行短路电流计算选择电气设备时保证电气设备正常

运行障状况安全工作时节约资金需短路情况进行安

全校验选择屋外高压配电装置时需短路条件校验软导线相间相安

全距离接装置设计需短路电流选择继电保护整定计算时需短路电

流[5]

322 电气设备基假定

短路电流实计算中采假设条件原：

1）正常工作时三相系统称运行

2）电源电动势相位角相



第 11 页 40 页








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3）系统中步异步电机理想电机考虑电机饱磁滞涡流导体集

肤效应等影响转子结构完全称定子三相绕组空间相差 120°电气角

4）电力系统中元件磁路饱带铁芯电气设备电抗值电流变

化

5）电力系统中电源额定负荷运行中 50负荷接高压母线50

负荷接系统侧

6）步电机具动调整励磁装置（包括强行励磁）

7）短路发生短路电流值瞬间

8）考虑短路点电弧阻抗变压器励磁电流

9）计算短路电流衰减时间常数低压网络短路电流外元件电阻略

计

10）元件计算参数均取额定值考虑参数误差调整范围

11）输电线路电容略计

12）概率统计法制定短路电流运算曲线[5]

323 短路电流计算般规定

1）验算导体电器动稳定热稳定电器开断电流短路电流应工

程设计规划容量计算考虑电力系统远景发展规划（般期工程建成 5~10

年）确定短路电流时应发生短路电流正常接线方式应仅切

换程中列运行接线方式

2）选择导体电器短路电流电气连接网络中应考虑具反馈作

异步电动机影响

3）选择导体电器时带电抗器回路计算短路点应选择正常接线方式

时短路电流点电抗器 6~10kV 出线厂分支线回路母线母

线隔离开关间隔板前引线套计算短路点应选择电抗器前外余导体电

器计算短路点般选择电抗器

4）计算短路电流时接线方式应发生短路电流正常接线方式

（运行方式）






第 12 页 40 页








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5）导体电器动稳定热稳定电器开断电流般三相短路验算发

电机出口两相短路中性点直接接系统耦变压器等回路中单相两相接

短路较三相短路严重时应严重情况计算校验

6）短路计算点通电器设备短路电流点[5]

结合设计务书求次设备选择校验计算须进行继电保

护装置选择进行整定计算等务设计三相短路进行短路电流计算选

择 220kV 母线发电机出口两短路点进行短路计算






















































第 13 页 40 页








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4 电气设备选择





电气选择般原：

1）应满足正常运行检修短路电压情况求考虑远景发展

2）应环境条件校验

3）应力求技术先进济合理

4）整工程建设标准应协调致

5）类设备应量减少品种选择高压电器应长期工作条件发生电

压电流情况保持正常运行[4]

种高压电器般技术条件表 41 示

表 41 种高压电器般技术条件

























41 高压断路器选择说明

1）额定电压：

断路器额定电压应电网额定电压


Ug（电网工作电压）≤Un


第 14 页 40 页

（41）

序
号
电器名称
额定
电压
（kV）
额定电
流（A）
机械负
荷（N）
额定开
断电流
（kA）
短路稳定性
绝缘
水
热稳定
动稳定
1
高压断路器
√
√
√
√
√
√
√
2
隔离开关
√
√
√

√
√
√
3
电压互感器
√

√



√
4
电流互感器
√
√
√

√
√
√
5
限流电抗器
√
√
√

√
√
√
6
避雷器
√

√



√
7
绝缘子
√

√



√









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2）额定电流：

断路器额定电流应回路持续工作电流




3）开断电流：

I g·max（持续电流）≤In



Id ·t≤Ikd（ Sd·t≤Skd）

（42）



（43）


中：I d·t 断路器实际开断时间 t 秒短路电流周期分量

Sd ·t 断路器 t 秒开断容量

I kd 断路器额定开断电流

Skd 断路器额定开断容量

4）动稳定：

谓动稳定校验系指击电流作断路器载流部分产生电动力否

导致断路器损坏防止种破坏断路器极限电流必须三相短路时通断路器

击电流


ich≤imax

（44）


式中：imax 断路器极限通电流峰值

ich 三相短路电流击值

5）热稳定：谓热稳定校验系指稳态短路电流假想时间通断路器时

部分发热量会超规定允许温度


I ∝2tdz≤It2t

（45）


式中：I∝稳态三相短路电流

tdz 短路电流发热等值时间

I t断路器 t 秒热稳定电流

6）构造型式选择：

相技术参数条件种型式短路器油断路器少油断路器

空气断路器SF6 断路器等根配电装置工作条件求结合断路器特点

选

a少油断路器特点油量少重量轻采取特殊防火防爆措施

尺寸占面积造价低技术满足求场合应优先采



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少油断路器油量少低温易凝冻适宜严寒区低温运行适

次重合场合

b空气断路器特点油会起火动作速度快断路时间短断流容量

适次重合场合结构复杂附套压缩空气装置价格高

求动作速度快次重合情况选空气断路器

cSF6 断路器特点灭弧性断流容量检修期长结构紧凑占面积

益变电型化设备价格高封闭情况断路器周围环境中易

沉积 SF6 气体需进行充气[4]

考虑性济性方便运行维护实现变电设备油化目标 220kV

侧采六氟化硫断路器6kV 侧采真空断路器

42 隔离开关选择

1）额定电压：

断路器额定电压应电网额定电压


Ug（电网工作电压）≤Un

2）额定电流：

断路器额定电流应回路持续工作电流

I g·max（持续电流）≤In

（47）





（48）


3）动稳定：

谓动稳定校验系指击电流作断路器载流部分产生电动力否

导致断路器损坏防止种破坏断路器极限电流必须三相短路时通断路器

击电流


i ch≤i max

（49）


式中：imax 断路器极限通电流峰值

ich 三相短路电流击值

4）热稳定：谓热稳定校验系指稳态短路电流假想时间通断路器时

部分发热量会超规定允许温度


I ∝2tdz≤It2t

式中：I∝稳态三相短路电流

tdz 短路电流发热等值时间
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（410）








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It 断路器 t 秒热稳定电流

43 母线选择

母线电力系统中担传输功率重务电力系统接线需母线

汇集分散电功率发电厂变电输电线路中导体裸导体硬铝母线

电力电缆等电压等级求导体类型相

431 220kV 母线选择

1）持续工作电流选择导线截面 S


I g⋅ max ≤ K θ I y

（411）


中： I y 相应某母线布置方式环境温度+25℃时导体长期允许载流量

Kθ 温度修正系数导体允许高温度+70℃计日时K 值式计算



K θ

èal − è
è al − è0


（412）


式中 èal è 分导体长期发热允许高温度导体安装点实际温度环境温度

è0 导体额定载流量基准温度

2）济电流密度 J 选择

选择导体截面 S 时配电装置汇流母线厂电动机电缆等外长度

20 m 导体截面 S 般济电流密度选择



S j

I g max
J


（413）


中： J 导体济电流密度（mm2）

条件选择导体截面 S 应量接济计算截面 S j 合适规格导体时

允许 S j

3）热稳定校验：

热稳定校验公式：



S ≥ Smin

I ∞
C


tdz


（414）



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中： S min 根热稳定决定导体允许截面（mm2）

C 热稳定系数

I ∞ 稳态短路电流（kA）

tdz 短路电流等值时间（S）

4）动稳定校验


ó max ≤ ó y

（415）


中： ó y母线材料允许应力铜 1400 Ncm 2 铝 500~700 Ncm 2 钢

1000 Ncm 2铝镁系 8820 Ncm 2

ó max 作母线计算应力

432 发电机出口封闭母线选择

功率 200MW 发电机引出线厂电源等分支线避免相间短路

减少导体邻钢构感应发热宜采全连式分相封闭母线厂高压变压器高压

侧设断路器提高厂电系统供电性厂高压变压器低压侧厂高压

配电装置宜采箱封闭母线选定型产品提供关额定电压电流动稳定

等参数电气设备选择般原进行选择校验选非定型封闭母线应进

行导体外壳发热应力绝缘子抗弯计算进行振校验

封闭母线载流量导体金属外壳加保护保护外壳非磁性材料制成

三相载流导体合金属外壳相间金属隔板称合相封闭母线相

单独金属外壳称分相封闭母线分相封闭母线利通风散热便安装检

修减少相邻磁场间相互影响[4]

封闭母线优点：

a消外素造成母线相间短路性运行安全维护工作量

b封闭母线工厂成套制造运现场进行组装施工简单迅速

44 绝缘子穿墙套选择说明

441 型式选择




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根装置点环境选择屋屋外防污式满足求产品型式般

屋外采联合胶装棱式屋外采棒式需倒装时采悬挂式

442 额定电压选择

支持绝缘子套均负荷产品额定电压等电网电压求

443 穿墙套额定电流选择窗口尺寸配合

具倒穿墙套额定电流 I N 应等回路中持续工作电流 I max 环

境温度 θ 导体温度èal 额定环境温度è 0 ＋25℃ I N 应公式修正


è al − è


I ≥ I max


（416）



母线型穿墙套需保证套型式穿母线窗口尺寸配合

444 穿墙套热稳定校验

具导体套应导体校验热稳定套热稳定力 I t2 t 应等短

路电流通套产生热效应 Qk I t2t ≥ Qk 母线型穿墙套需热稳定校验

445 动稳定校验

支持绝缘子套均进行动稳定校验布置面三相导体发

生短路时支持绝缘子（套）受力该绝缘子相邻跨导体电动力均值

例某绝缘子受电动力 Fmax



Fmax

F1 + F2
2


173ish2

Lc
a


×10 −7 N


（417）


式中： ish ——击电流a——相邻线路距离 Lc ——计算跨距（m） Lc ( L1 + L2 ) 2

L1 L2 绝缘子相邻绝缘子（套）距离套 L2 Lca （套长度）支

持绝缘子抗弯破坏强度 Fde 作绝缘子高度 H 处定电动力 Fmax 作

导体截面中心线 H 1折算绝缘子帽计算系数 H1 H 应满足：



F
H max


≤ 06Fde


（418）



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式中：06——裕度系数计绝缘材料性分散性 H 1 ——绝缘子底部导体水

中心线高度（mm） H1 H + b + h 2 b 导体支持器片厚度般竖放矩形

导体 b＝18mm放矩形导体槽形导体 b＝12mmh 导体中心支持器距离[12]

45 电流互感器配置选择

451 电流互感器配置

1）装断路器回路均应装设电流互感器发电机变压器中性点发电

机双绕组变压器单元发电机出口桥形接线跨条等应装设电流互感器数

量应满足测量仪表继电保护动装置求

2）测量仪表继电保护动装置般均单独电流互感器供电接

二次绕组准确度级求时防止仪表开路时引起保护正确动作

3）110kV 接短路电流系统回路般应三相配置35kV

接短路电流系统回路具体求两相三相配置

4）保护电流互感器配置应量消保护装置保护区例两组电

流互感器组互感器二次绕组应间部分处交叉保护范围

中

5）防止支持式电流互感器套闪络造成母线障电流互感器通常布置

线路断路器出侧变压器断路器变压器侧

6）减轻发电机部障时发电机危害动励磁装置电流互感器应

布置定子绕组出线侧样发电机部障出口短路器跳闸便没

障电流（系统）流互感器励电流致增加发电机电势致减

障电流互感器布置中性点侧达述目[4]

便发现分析发电机入系统前部障机房测量仪表电流互感

器宜装发电机中性点侧

选择电流互感器时首先根装设点途等具体条件确定互感器结构类型

准确等级额定电流 KL次根互感器额定容量二次负荷计算二次回路连

接导线截面积校验动稳定热稳定
620kV 屋配电装置高压开关柜般 LALDZLFZ 型发电机回路 2000A

回路般 LMZLAJLBJ 型等35kV 配电装置般油浸瓷箱式结构


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独立式电流互感器常采 LCW 系列条件时回路中变压器套穿墙

套应优先采套电流互感器节约投资占选择母线式低电流互感器时

应校核窗口允许穿母线尺寸继电保护特殊求时应采专电流互感

器

452 技术条件


1）次回路电压：

3）次回路电流：

U g ≤ U n

I g⋅ max ≤ I 1n

（419）

（420）


3）准确等级：需根接入测量仪表继电器动装置等设备准确等级

求确定

4）二次负荷： S 2 S 2 ≤ S n 电压互感器额定容量 S n 常额定负荷阻抗 Z n 形

式出欧姆表示 S 2 外接阻抗 Z 2 表示


Z 2 ≈ ∑ r1 + r2 + r3 (Ω)

（421）


中： ∑ r1 接入电路仪表串联线圈总电阻（Ω） r3 连接导线电阻（Ω）

r2 接触电阻般取 01Ω

453 动稳定校验


1）部动稳定 ：


ich ≤ 2 I1n K dw

（422）


式中： K dw 电流互感器动稳定倍数等电流互感器极限通电流峰值 idw

次绕组额定电流 I1n 峰值






2）外部动稳定校验：


Kdw

idw
2I1n


（423）


I ∞ 2tdz ≤ ( I 1n K t ) 2

式中： K t 电流互感器 1 秒钟热稳定倍数


46 电压互感器配置选择说明


第 21 页 40 页

（424）








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
461 互感器配置

1）母线：般段工作母线备母线装组电压互感器必时旁路母线

装组电压互感器桥形接线中两端装组电压互感器供电母线变

压器出现测量仪表保护步设备绝缘监察装置（635kV 系统）等

2）6220kV 母线三相装设：中620kV 母线电压互感器般电磁型

三相五柱式35220kV 母线电压互感器般三台单相三绕组电压互感器构成

35kV 电磁式110220kV 电容式电磁式（避免铁磁谐振电容式）

3）变压器回路：变压器回路中般低压侧装组电压互感器供发电厂

系统低压侧步供电变压器测量仪表保护发电厂系统高压侧

步利 610kV 备母线步时组互感器装设

4）线路：端电源时出线侧装设组电压互感器供监视线路电

压进行步设置重合闸中35220kV 线路相装设330500kV 线路

三相装设

电压互感器选择容包括：根安装点途确定电压互感器结构类型

接线方式准确级确定额定电压计算电压互感器二次负荷超相应准

确度额定容量[4]
电压互感器型式选择：电压互感器种类型式应根安装点条件进

行选择 6～35kV 屋配电装置中般采油浸式浇注式电压互感器110～220kV

配电装置中般采半级式电磁式电压互感器220kV 配电装置容量准确

级满足求时般采电容式电压互感器

462 技术条件


1）次电压：

U1 11U n > U 1 > 09U n

（425）


2）二次电压：情况确定

3）准确等级：需根接入测量仪表继电器动装置等设备准确等级

求确定


4）二次负荷：

S 2 S 2 ≤ S n

（426）



47 电气设备选择结果览表



第 22 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
表 42 电气设备选择结果览表

























48 电气总面布置配电装置选择

481 配电装置应满足基求

1）配电装置设计必须贯彻执行国家基建设方针技术济政策

2）保证运行系统然条件合理选择设备布置力求整齐清晰

保证具足够安全距离

3）便检修巡视操作

4）保证安全前提布置紧凑力求节约材料降低造价

5）安装扩建方便

482 配电装置设计原

1）节约降低造价

2）运行安全操作巡视方便

3）考虑检修安装条件

4）保证导体电器污秽震高海拔区安全运行

5）安装扩建方便

483 高压配电装置选择

配电装置整结构尺寸综合考虑设备外形尺寸检修维护搬运安全距

离电气绝缘距离等素决定敞露空气中配电装置种间距中基

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项目
220kV（母线）
21kV(发电机出口)
高压断路器
LW10B2522500A40kA

隔离开关
GW17252GW16252GW7
252

（封闭）母线
LFREΦ200184
QLFM2423000
电流互感器
LVQB220W 2
LMZ6
电压互感器
TYD220
JDX621
绝缘子穿墙套

15 片 ZSW22016K
9 片 XWP2100
变压器
SFP7750000220









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带电部分部分间相带电部分间空间安全净距距

离正常高工作电压出现外电压时致空气间隙击穿[4]

根电气设备母线布置高度屋外配电装置分中型中高型高型等

中型配电装置指中型配电装置电器安装水面装定高度

基础带电部分保持必高度便工作售货员面安全活动中型

配电装置母线水面稍高电器水面种布置特点：布置较清晰

易误操作运行施工维修较方便构架高度较低抗震性较

钢材较少造价低占面积种配电装置非高产农田区占良田土

石方工程量方宜震烈度较高区建种布置国屋外配电装置

普遍采种方式运行方面安装抢修方面积累较丰富验半高型配

电装置指母线母线隔离开关抬高断路器电压互感器等电气设备布置母线

面具布置紧凑清晰占少等特点钢材消耗普通中型相优点：a

占面积约中型布置减少 30b节省减少高层检修工作量c旁路母线

母线采等高布置实理进出线均带旁路方便缺点：层隔离开关方未设置

检修台检修够方便高型配电装置指母线隔离开关布置母线面没

电气设备该型配电装置断路器双列布置两回路合间隔

缩占面积约普通中型 5耗钢安装检修运行中条件均较差

般适列情况：a配电装置设高产农田少区b原配电装置需

扩速场受限制c场狭窄需量开挖

综述：次设计发电厂 220kV 电压等级均采中型布置具造价低

抗震性耗钢量少布置清晰运行易误操作级电业部门运

行维护安装检修方面积累较丰富验采半高型配电装置占

面积较少检修方便操作条件差耗钢量选择配电装置首先考虑性

灵活性济性次设计发电厂采普通中型屋外配电装置合适

根电力工程电气设计手册规定110kV 屋外配电装置35kV 采

屋配电装置 220kV 采屋外配电装置6kV 采屋配电装置










第 24 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计




第二篇 设计计算书



1 短路电流计算书


设计计算 220kV 母线发电机出口短路电流短路点分 k1 k2

两短路点进行三相短路电流计算短路电流计算时忽略线路变电压发电机电























图 11






















电力系统短路计算示意图


阻负荷影响电力系统短路计算示意图见图 11

11 元件电抗标幺值计算


系统作限系统 S ∞ 已知 200k 系统电抗标幺值 X l 00187发电机

等值电抗 X d＇ 0205容量 SGN 667MW 取 SB 100MVA U B Uav E* 1注明：

列电抗标*均省

发电机：



X G1 X G2 X d＇＇

S B
S N


0025 ×

100
667


0031




变压器：



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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计


X T1 X T2

U K S B
100 S N



14 100
×
100 750

00187


图 12 短路计算等值电路图：

























图 12
























短路计算等值电路图



12 220kV 母线短路电流计算


图 12 化简图 13发电机 G1 G2 合合等值电抗：


X 6

1
2

1
2

图 13 化简等值电路图：




















图 13 化简等值电路图


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(X2+X4)×(00187+0031)002485







2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
短路电流周期分量效值

系统供短路电流衰减周期分量标幺值效值：

标幺值：



I *s

1
X 1




1
00187


5348


效值



I S I*S

S B
3U av


5348 ×

100
3 × 231


13447kA


等值发电机 G 短路点 K1计算电抗：



X js X 6

SGN
SB


002485×

2 × 667
100


033149


查运算曲线：0S 时发电机 G 供短路电流周期分量效值标幺值

I *( 0) 324

算短路点处电压等级等值发电机 G 额定电流：



I NG

SGN
3U av




2 × 667
3 × 231


3334kA


短路点 k1 三相短路电流周期分量效值

I ＇＇ I *(0) I NG + I S 324 × 3334 + 13447 2425kA

击电流：

ish 18 2I ＇＇ 18× 2 × 2425 61782kA


13 600MW 发电机出口短路电流

图 12 图化简图 14

等值电抗

X 7 X 3 + X 5 00187 + 0031 00497









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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
图 14 化简等值电路图：

























图 14 化简等值电路图

图 14 中 X1 X 7 X 2 做星三角变换图 15



X 8

X 1 X 2 + X 1 X 7 + X 2 X 7
X 7


00187 + 00187 +

00187 × 00187
00497


00444



X 9

X1 X 2 + X 2 X 7 + X 1 X 7
X 1


00187 + 00497 +

00187 × 00497
00187


0118


图 15 变换等效电路




















图 15 变换等效电路




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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
发电机 G1 G2 短路点 k2 计算电抗分：



X 4js X 4



X 9 js X 9

SGN1
S B

SGN2
S B


0031×



0118×

667
100

667
100


0207



0787


查运算曲线：0S 时发电机 G1 G2 供短路电流周期分量效值标幺值

I *( 0)1 523

I *( 0) 2 132

算短路点处电压等级等值发电机 G1 G2 额定电流：



I NG1 I NG2

SGN1
3U av




667
3 × 21


18338kA


系统供短路电流衰减周期分量标幺值效值：

标幺值：



I *s

1
X 8




1
00444


22523


效值



I S I*S

S B
3U av


22523 ×

100
3 × 21


61921kA


短路点 k2 三相短路电流周期分量效值

I ＇＇ I *(0)1I NG1 + I *(0) 2 I NG2 + I S 523× 18338 + 132 ×18338 + 62921 182003kA

击电流：

ish 18 2I ＇＇ 18 × 2 × 182033 46419kA
















第 29 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计




2 电气设备选择计算书





21 高压断路器选择计算

220kV 电压回路持续工作电流：



I g⋅max

105SN
3U N




105× 600 ×103
3 × 220


1653A


断路器选择六氟化硫 LW10B2522500A40kA

选择校验结果见表 21

表 21 220kV 断路器校验表

























22 高压隔离开关选择计算

隔离开关选择 GW172523150A40kAGW162523150A40kA

GW72203150A40kA

选择校验结果见表 22







第 30 页 40 页

项目
计算数
断路器
（LW10B252）
合格否
额定电压
U N 220kV
U N 252kV
√
额定电流
I gmax 1653A
I n 2500A
√
开断电流
＇＇
I ( I d⋅ t ) 2425kA
I kd 40kA
√
动稳定
ish 61782kA
imax 100kA
√
热稳定
2
2
I ∞ teq 2425 ×4
2
2
I tht 40 ×4
√









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
表 22 220kV 隔离开关校验表
























23 母线选择计算

231 220kV 母线选择


面 I ＇＇ 2425kA I gmax 3306A Tmax ≥ 5000h 查济电流密度表

J 0 9





S j

I gmax
J




3306
09


3673mm 2


结果选择铝镁系合金母线 （LDREΦ200184）集肤系 kf 111热稳



定系数 C 87 Kθ

70 − 40
70 − 25


0816


热稳定校验：

Kθ I y 0816 × 2945 240312A > I gmax


Smin

24250
97

02 1118mm 2 < 120mm 2

满足求

短路状态时母线受弯矩 M d 导体重集中荷载短路电动力应

电压情况风速产生弯矩组成

动稳定校验：


第 31 页 40 页

项目 计算数
隔离开关
（GW17252GW16252
GW7220）
合格否
额定电压 U N 220kV
U N 252kV
√
额定电流 I gmax 1653A
I n 3150A
√
＇＇
开断电流 I ( I d⋅ t ) 2425kA

√
动稳定 ish 61782kA
imax 100kA
√
2
2
热稳定 I ∞ teq 2425 ×4
2
2
I th t 40 ×4
√









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计

短路电动力产生水弯矩 M sd 短路电动力 fd （相间距离 a3m震动系数

β058）：



fd 176

ish
a


β 176 ×

61782 2
300


× 058 1292kgm


M sd 0125 × f dl fs2 × 98 0125 × 1292 ×1152 × 98 209312 Nm

电压情况风速产生水弯矩 M sf＇ 风压 fsf2 ：



fv＇ d v k v D1

v 2
16


1×12 × 01 ×

15 2
16


169kgm


M sf＇ 0125 f v＇l fs2 × 98 0125 ×169 ×1152 × 98 2738Nm

母线重产生垂直弯距 M cz （重 q1 408kgm ）：

M CZ 0125q1l fs2 × 98 0125 × 408 × 1152 × 98 66098Nm

集中荷载产生垂直弯矩 M c f （查表集中荷载弯曲系数 0188）：

M c f 0188Plfs × 98 0188 ×15 ×115× 98 3178Nm

短路状态时母线承受弯曲应力：

M d ( M sd + M sf＇ ) 2 + ( M cz + M c f ) 2 ( 209312 + 2738) 2 + ( 66098 + 3178)2 256094Nm



ó d 100

M d
W


100×

M d
W


100×

2560 94
338


757674Ncm2


值材料短路时允许应力 8820 Ncm2满足求

232 发电机出口封闭母线选择

发电机出口持续工作电流



I g⋅ max

105PN
3U N cosϕ




105 × 600 ×10 3
3 × 21× 085


20377 A


根发电机出口 U N I g⋅ max 选 QLFM2423000 型全连式分相封闭母线具

体参数表 23 示





第 32 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
表 23 全连式分相封闭母线










热稳定校验 tk 4S 时短路电流热效应



Qk

2 2

12


tk

182 0032 + 10 ×136 46 2 + 135 89 2
12


× 4 79584 (kA )2 ⋅ S


I t2t 200 2 × 4 160000 (kA )2 ⋅ S > QK 79584 (kA )2 ⋅ S

Qk < I t2 t

动稳定校验： ish 4707kA < 560kA

见选 QLFM2423000 全连式分相封闭母线合格

24 高压绝缘子穿墙套选择计算

选防污型实心棒式支柱绝缘子型号 ZSW22016K技术参数额定电压

220kV干耐受工频试验电压低 495kV 湿耐受工频试验电压低 395kV全波

击试验电压幅值电压低 950kV抗弯扭 16kN

动稳定校验

取总高 H＝2300mm计算跨距 Lc 1m 相距 a＝07m



H 1
H



Fmax

1
2300 +
2
2300


× 85



×173 × 2425 2 ×


1
07



× 10 −7 ×10 6 14828N<06 Fde 600N




F
H max

≤ 06Fde 满足务求



25 电流互感器选择计算

251 220kV 侧电流互感器选择







第 33 页 40 页

型 号
额定电压
（kV）
额定电流
（A）
短路电流
ies（kA）
4s 热稳定电流
效值（kA）
外径×壁厚
（mm）
QLFM2423000
24
23000
560
2000
φ 900×15











2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
（1）型号选择

查表选择六氟化硫气体绝缘 LVQB220W2 型电流互感器额定电压 220kV额定电流

2×12505A准确级 5P205P205P205P500502S短时热稳定电流 I t 40 kA耐受击

电流 imax 100kA

（2）校验

校验结果见表 24

表 24 220kV 电流互感器校验表



























25221kV 侧电流互感器选择



I gmax

105PN
3U N cosϕ




105× 600 ×103
3 × 21× 085


20377A


（ 1）型号选择 查表选择 LMZ6 型电流互感器额定电压 24kV额定电流

250005A准确级 053短时热稳定电流 I t 500 kA耐受击电流 i max 90kA

（2）校验 ：

校验结果见表 25








第 34 页 40 页

项目
电流互感器
计算数
（LVQB220W2）
合格否
额定电压
U N 220kV U N 220kV
√
额定电流
I gmax 2067A I n 2×11005A
√
准确级
5P5P5P0502
√
动稳定
ish 14861kA i max 125kA
√
热稳定
2 2 2 2
I ∞ teq 2067 ×4 I th t 50 ×4
√









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
表 25 21kV 电流互感器校验表























26 电压互感器选择计算

262 220kV 电压互感器选择

220kV 选择电容式电压互感器 TYD220基数表 26：

表 26 220kV 电压互感器选择表












263 21kV 侧电压互感器选择

21kV 选择单相油浸式电压互感器 JDX621基数表 27：

表 27 21kV 电压互感器选择表

















第 35 页 40 页

项目
电流互感器
计算数
（LMZ6）
合格否
额定电压
U N 21kV U N 24kV
√
额定电流
I gmax 20377A I n 25000A
√
准确级
053
√
动稳定
ish 46419kA i max 500kA
√
热稳定
2 2
2 2
I ∞ teq 20377 ×4 I tht 90 ×4
√


项目
计算数
电压互感器（JDX621）
合格否
额定电压
U N 21kV
U N
√
初级绕组
21 3 kV
次级绕组
01 3 kV
剩余电压绕组
013kV


项目
计算数
电压互感器（TYD220）
合格否
额定电压
U N 220kV
U N
√
初级绕组
220 3 kV
次级绕组
0 1 3 kV
剩余电压绕组
01kV









2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计





结





次毕业设计务 2×600MW 发电厂接线设备布置方案设计

两期工程期新建 2×600MW 二期扩建 2×600MW期四回出线接入 220kV 高

压系统二期接入 500kV 高压系统年利时数般 5000 时厂电率

8220kV 系统等值电抗 00187进行接线设计厂电设计变压

器选择持续工作电流计算短路电流计算电气设备选择中

接线设计中发电机变压器采单元接线（封闭母线）期工程 220kV 4 回

出线根方案较选择双母线接线厂电中高压厂电采单母线四分段低压

厂采 380220V 三相四线制系统高压厂启动（备）电源启备变压器

220kV 母线引接低压厂启动（备）电源引相应高压厂 6kV 母线段变压

器选择中变压器选择双绕组三相载变压器厂变压器设置两台三绕组分裂变

压器台备变压器短路电流计算 220kV 21kV 发电机出口短路时

持续工作电流短路电流电气设备选择断路器隔离开关（封闭）母线

绝缘子穿墙套电流互感器电压互感器选择短路器采六氟化硫断路器

220kV 选择铝镁系合金母线21kV 发电机封闭母线选择全连式分相封闭

母线220kV 绝缘子选防污型实心棒式支柱绝缘子21kV 绝缘子采耐污悬式绝缘子

220kV 电流互感器选择六氟化硫气体绝缘电流互感器21kV 电流互感器选择树脂浇注

母线式电流互感器220kV 采电容式电压互感器21kV 采单相油浸式电

压互感器

验足专业水限时间等原设计中短路计算选取

220kV 母线短路发电机出口短路均采取简化计算等级母线出线设

备选择型号实际设计中取外 CAD 水限画

类图纸较粗糙







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参 考 文 献






[1] 范锡普 发电厂电气部分[M]中国电力出版社1992102129168206

[2] 西 北 电 力 设 计 院 电 力 工 程 设 计 手 册 [M] 海 科 学 技 术 出 版 社

19725388255279

[3] 西北电力设计院 电力工程电气设计手册（电气次部分）[M]中国电力出版社

1987起止页码：4562119123214260

[4] 西北电力设计院 电力工程电气设备手册[M]中国电力出版社1990

[5] 黄纯华 发电厂电气部分课程设计参考资料[M]中国电力出版社1987

[6] 胡志光 火电厂电气设备运行[M]中国电力出版社2001

[7] 陈衍 电力系统稳态分析[M] 北京：中国电力出版社2007

[8]李光琦．电力系统暂态分析[M]．北京：中国电力出版社 2007

[9] 涂光瑜 汽轮发电机电气设备[M]中国电力出版社1998起止页码：179288

[10] 陈尚发 型发电厂电气接线探讨[J]中国电力2003 年 36 卷 7 期起止

页码：6466

[11] 苏志杨 型电厂 500KV 电气接线研究[J]电力技术济2003 年 4 期起

止页码：3435

[12] 杨民寇正华 电站电气次设计[J]海河水利1997 年 3 期起止页码：35

－36

[13] 郭松山电厂变电电气设备[M]水利水电出版社1979

[14] Srdjan Skok phD Transient Analysis of Auxiliary DC Installations in Power Plants


and Substations[J]IEEE CHF811 Nov 2004

Page（s）277 – 280













第 37 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计





致 谢





期半学期毕业设计接尾声次设计独立完成刚务

书时候觉务艰巨特配电装置面布置图配电装置进线断面图配电

装置出线断面图配电装置配置图时觉茫然时学中涉较

少懂设计务书中出参考文献图书馆相关书籍

认真查阅发现没清晰思路请教老师老师

认真指导

接半年日子里说苦甜路荆棘基出路通

次毕业设计设计发现时课时认真听讲仔细做笔记设计

程中会暴露出缺点足设备选择校验遇难题设

计指导书找合适型号时时问老师者网查询刚设计院

实里找新设备书懂方时问时外前

会 CAD务书时候便 CAD 书时寝室里摸索请教老师

学事教会画图技巧力限画出图较丑

谅解样利完成务整设计感觉收获学

书没知识提高学力深刻体会学理知识重性

发现知识掌握越思路越广毕业设计真锻炼力弥补

理学中足缺陷学东西感觉真没便便成

功定努力路漫漫修远吾求索然选择远方风雨

兼程什会什懂遇明白方学东西

针性查阅资料充分利学校学生营造良学氛围认真学科技

爆炸天学永止境定加油

外衷感谢陈老师指导陈老师日里工作繁做毕业设计

阶段原始资料分析接线确定修改中期检查期设备选择装配

草图等整程中予悉心指导设计步骤较复杂烦琐陈老师

然细心指出纠正设计中足错误外谢谢工作设计院事
第 38 页 40 页








2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计
指导 次感谢学私帮助起讨

足正利完成设计感谢母校——长

沙理工学母校提供优良学环境外感谢授课

位老师教会专业知识

次感谢导师XX老师严谨细致丝苟作风直工作

学中榜样循循善诱教导拘格思路予启迪谢谢您

指导您辛苦






















































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2×600MW 火电厂电气接线设备布置方案设计





附录 设计图纸




附录 1：电气接线图

附录 2：220kV 总面布置图

附录 3：220kV 出线变间隔断面图

附录 4：220kV 母联3#厂变间隔断面图

附录 5：220kV PTI 母联接线桥间隔断面图













































第 40 页 40 页










































毕业设计(文)开题报告










题目：2×600MW 火电厂电气接线设备

布置方案设计





课 题 类 ：

学 生 姓 名：




设 计




学

班

号：

级：





专业（全称）：

指 导 教 师：

电气工程动化






2011 年 X月









课题设计（研究）目：

1着国民济迅速发展国电力需求迅速增长产业结构调整居民

生活水提高第三产业居民电重升制冷制热负荷幅度增加电

网规模断扩结构越越复杂源利认识越越重视火力发电

厂电力生产起举足轻重作

2解火力发电厂重性关技术指标2×600MW 火电厂电气接线

设备布置方案设计原理结合实例发电厂进行综合分析提出设计方案系统总体

考虑优化设计方案

3完成该课题需综合应发电厂电气部分电力系统高电压等相关专业知识学

掌握火电厂电气部分设计基方法培养独立分析解决问题工作力实际工程设计基

技符合专业培养求

4 通毕业设计实践熟悉工程设计全程掌握工程设计思想方法手段树立

必工程概念培养丝苟求实工作学态度通学知识毕业设计实践掌

握资料收集工程计算工程技术图纸绘制标准绘制方法熟练掌握 AutoCAD绘图软

件设计报告撰写

二设计（研究）现状发展趋势（文献综述）：

前火电厂担负着发出分配电重务工矿企业家庭获动力重

源泉火电厂安全济运行直接影响国计民生火电厂设计工作坚持

持续发展理念方面模块设计综合考虑设备选

择合理性布置尺寸合理性项革新改进合理性问题解决方案

合理性基原：安全技术先进投资合理标准统运行高效

努力做统性性先进性济性适合性灵活性时效性谐协调

统 [5]

火电厂电气接线设计根火电厂高电压等级火电厂性质选择出

种火电厂系统中位作相适应接线方式火电厂电气接线重组

成部分表明火电厂变压器电压等级线路功补偿设备优化接

线方式电力系统相连时表明火电厂电气设备间连接方式火电厂

电气接线设计整火电厂设计核心技术火电厂电气设备选择布置

继电保护动装置设计火电厂总面布置设计起着决定性作电气







接线直接影响火电厂相关电力系统安全济稳定灵活运行[5]

接线基形式汇流母线汇流母线两种汇流母线接线形式概括

分单母线接线形式双母线接线形式两类汇流母线接线形式桥形

接线角形接线单元接线现国 600MW 机组接线形式双母线接线

半断路器接线桥型接单元接线年600MW 等级火力发电机组

型机组采机型电厂容量负荷中心适应分期

建设需求600MW 等级火力发电机组 220kV 接入系统电厂容量较

接入 500kV 系统国目前装备 600MW 等级火力发电机组电厂常接线形

势采两级升高电压电厂般 220kV 采双母线带旁路接线500kV 采

半断路器连接 220kV 500kV 采联络变压器接线：采单升压电压等级

双母线四分段半断路器接线[1]

着电网容量断增600MW 机组电厂设计规模已达 4×600MW

6×600MW 8×600MW然接入 500kV 系统电气接线接线形式

布置方式启动备电源引接方式等提出更高求出现更方

案选择[1]

火电厂般需次扩建终完成选择接线方式渡

接线设计火电厂发展阶段中电气接线设计重容直接关系着火

电厂建设初期扩建安全性灵活性济性电气接线设计电力系

统采设备密切相关着电力系统断发展新技术采电气设备

性断提高设计接线观念应时俱进断创新

火电厂中系统户输送功率变压器称变压器：两电压

等级间交换功率变压器称联络变压器供厂电变压器称厂变

压器变压器容量台数直接影响接线形式配电装置结构确定

传送容量等原始资料外应根电力系统 510 年发展规划馈线回路数电压等

级接入系统紧密程度等素进行综合分析合理选择果变压器容量选

台数太增加投资增占面积增加运行电损耗设备

未充分发挥效益容量选封锁发电机剩余功率输出者

满足火电厂负荷实际求

配电装置根电气接线连接方式开关电器保护测量电器母线







必辅助设备组建成总体装置起作正常运行情况接受

分配电系统发生障时迅速切断障部分维持系统正常运行配

电装置应满足述基求：1保证运行2便操作巡视检修3保证工作

员安全4力求提高济性5具扩建

火电厂配电装置型式选择应考虑区理情况环境条件制宜

节约电结合运行检修安装求通技术济较予确定确定配电

装置型式时必须满足述求：节约运行安全操作巡视方便便检修安

装节约材料降低成

火电厂中电力变压器重供电元件保证供电性变

压器部障分油箱油箱外两种正常运行状况：变压

器外部相间短路引起电流外部接短路引起电流中性点电压负

荷超额定容量引起负荷漏油等原引起油面降低根述障类

型正常运行状态变压器装设保护：瓦斯保护差动保护电流速断

保护备保护

火电厂电力系统中心环节果发生雷击事造成面积停电严重影

响国民济民生活火电厂防雷保护必须十分火电厂遭受雷害

两方面：1雷直击火电厂2雷击线路线路火电厂入侵雷电波

直击雷保护般采避雷针避雷器装设符合规程求避雷针火

电厂绕击反击事非常低线路落雷频繁线路绝缘限制

线路绝缘水火电厂电气设备损坏事线路入侵雷电波电压然受线

路绝缘限制线路绝缘水火电厂设备绝缘水高采取防护措施势必

造成火电厂电气设备损坏事防护措施火电厂装设阀型避雷器限

制入侵雷电波幅值设备电压超耐压值火电厂进线设置进线

端保护段限制流避雷器雷电流限制入侵雷电波陡度[ 4]

区域火电厂具形式样运行惯差异受规划环境济发展水

形象特点应该深入广泛调查研究采取科学合理设计达贯彻实

施集约化理统建设标准统设备规范方便设备招标 方便运行维护加快

设计评审进度提高工作效率降低火电厂建设运行成目[ 6]







三设计（研究）重点难点拟采途径（研究手段）：
1型火电厂电气接线设计包括方案拟定设备选型装置布置

前提求结果

2阐明变电设计关设计原适范围

3结合种技术指标种方案进行较选择出优方案

4综合较研究成果优方案进行设备布置绘制成图

5熟练 Auto CAD

6总结课题完成毕业设计文写作通毕业文答辩

设计采较方式种情况事例进行适时分析广泛搜集种资料

理解完成设计



四设计（研究）进度计划：

56 周：参考书查阅文献熟悉资料收集参考资料 写出开题报告文献综述

读书心布置务进行外文翻译

67 周 参考资料进行分析进行方案设计

810 周选择方案进行相关计算进行设备选型

1114 周 进行设备布置绘制成图

1416 周 整理毕业设计文撰写文整理设计成果

1617 周 提交材料进行毕业答辩


五参考文献：

[1] 范锡普 发电厂电气部分[M]中国电力出版社1992102129168206

[2] 西 北 电 力 设 计 院 电 力 工 程 设 计 手 册 [M] 海 科 学 技 术 出 版 社

19725388255279

[3] 西北电力设计院 电力工程电气设计手册（电气次部分）[M]中国电力出

版社19874562119123214260

[4] 西北电力设计院 电力工程电气设备手册[M]中国电力出版社1990

[5] 黄纯华 发电厂电气部分课程设计参考资料[M]中国电力出版社1987

[6] 胡志光 火电厂电气设备运行[M]中国电力出版社2001

[7] 陈衍 电力系统稳态分析[M] 北京：中国电力出版社2007







[8]李光琦．电力系统暂态分析[M]．北京：中国电力出版社 2007

[9] 涂光瑜 汽轮发电机电气设备[M]中国电力出版社1998179288

[10] 陈尚发 型发电厂电气接线探讨[J]中国电力2003 年 36 卷 7 期

起止页码：6466

[11] 苏志杨 型电厂 500KV 电气接线研究[J]电力技术济2003 年 4 期

起止页码：3435

[12] 杨民寇正华 电站电气次设计[J]海河水利1997 年 3 期起止页码：

35－36

[13] Srdjan Skok phD Transient Analysis of Auxiliary DC Installations in


Power Plants and Substations[J]IEEE CHF811 Nov 2004

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