发电厂电气设备的选择及其校验

（发电厂课程论文）题目变电所电气设备的选择校验学院机械交通学院专业电气工程及其自动化班级电气104班姓名郭小龙学号103736407老师艾海提.塞买提职称副教授2013年5月23日新疆农业大学设计（论文）任务书专业电气工程及其自动化班级电气104学生姓名郭小龙一、设计（论文）题目：变电所电气设备的选择校验二、设计（论文）应阅读或翻译的文献、资料：《发电厂电气部分（第三版）》三、设计（论文）要点：1.变电所有哪些主要电气设备构成2.各种电气设备的选择原则是什么3.以某个电气设备为例，介绍该电气设备的选择及校验过程。四、设计（论文）进程安排：五、根据大纲要求对学生毕业设计（论文）提出明确的工作要求：1、文献综述2、论文实验记录3、论文调查项目及内容4、外文翻译篇数或字数4、毕业设计说明书字数、图纸张数及其他相关技术指标等，毕业论文字数。目录摘要………………………………………………………………………………1前言…………………………………………………………………………………2一、变电所有哪些主要电气设备构成…………………………………………21.1变压器………………………………………………………………………21.2断路器………………………………………………………………………21.3隔离开关……………………………………………………………………21.4互感器………………………………………………………………………21.5电抗器………………………………………………………………………21.6母线…………………………………………………………………………31.7高压熔断器…………………………………………………………………31.8防雷保护装置………………………………………………………………31.9绝缘子………………………………………………………………………3二、各种电气设备的选择原则……………………………………………………32.1变压器…………………………………………………………………………42.2断路器…………………………………………………………………………52.3隔离开关………………………………………………………………………52.4互感器…………………………………………………………………………62.5电抗器…………………………………………………………………………62.6母线……………………………………………………………………………62.7高压熔断器……………………………………………………………………62.8防雷保护装置…………………………………………………………………72.9绝缘子…………………………………………………………………………7三、高压断路器的选择及校验过程………………………………………………7四、结束语五、谢词变电所电气设备的选择校验作者：郭小龙指导教师：艾海提.塞买提摘要：通过对变电所电气设备的构成介绍，了解变电所电气设备的选择原则以及校验过程。变压器是变电所的主要设备，电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。开关设备，它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。电压互感器和电流互感器，它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。用来限制短路电流的限流电抗器一般选用NKL系列铝线电抗器或FFL系列铝线分裂电抗器。变电所还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。关键词：变电所；变压器；断路器；隔离开关；母线；绝缘子；电抗器SubstationelectricalequipmentchoicecalibrationGuoxiaolongAbstract:byanalyzingthecompositionofsubstationelectricalequipment,understandingthesubstationintroducedtheselectionprincipleofelectricequipmentandcheckoutprocess.Thetransformeristhemainequipment,voltagesubstationhigh-lowandturnratiosisproportionaltothecurrentisinverselyproportionaltoturnratios.Switchequipment,itincludescircuitbreakers,isolatingswitch,loadswitch,high-voltagefuseisdisconnectedtheequipmentoncircuitharmony.Thevoltagetransformerandcurrenttransformer,theirprincipleandtransformersimilar,theytakehighvoltageequipmentsandbusbaroperationvoltage,largecurrentnamelyequipmentandbusloadorshort-circuitcurrentpressformularyscaleintomeasuringinstrument,relayprotectionandcontrolequipmentoflowvoltageandsmallcurrent.TolimittheshortcircuitcurrentgenerallyselectedthecurrentlimitingreactorsNKLseriesaluminumwirereactororFFLseriesaluminumwiresplitreactor.Substationequippedwithlightningprotectionequipment,mainlyisalightningrodandlightningarrester.Keywords:substation;Transformer;Circuitbreaker;Isolatingswitch;Busbar;Insulator;reactor前言：变电所是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电所是输电和配电的集结点，变电所主要分为：升压变电所，主网变电所，二次变电所，配电站。变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。一、变电所有哪些主要电气设备构成1.1变压器变压器是变电所的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。图1变压器原理图变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电所，后者用于受端变电所。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电所。1.2断路器断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。1.3隔离开关隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。1.4互感器互感器分为电流互感器和电压互感器，它们既是电力系统中一次系统与二次系统间的联络元件，同时也是隔离元件。它们将一次系统的高电压、大电流，转变为低电压、小电流，供测量、监视、控制及继电保护使用。选择电流互感器时，首先要根据装设地点、用途等具体条件确定互感器的结构类型、准确等级、额定电流比；其次要根据互感器的额定容量和二次负荷计算二次回路链接导线的截面积；最后校验其动稳定和热稳定。①结构和准确度的确定②额定电压的选择③额定电流的选择及额定电流比的确定④二次回路链接导线截面积的计算⑤热稳定校验⑥动稳定校验1.5电抗器用来限制短路电流的限流电抗器一般选用NKL系列铝线电抗器或FFL系列铝线分裂电抗器。变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。1.6母线为了汇集、分配和传输电能，常常需要设置母线。变电所的母线分为发电机出口母线、发电机电压（汇流）母线和升高电压（汇流）母线。母线的选择内容包括①确定母线的材料、截面形状、布置方式②选择母线的截面积③校验母线的动稳定和热稳定④.对重要的和大电流的母线，校验其共振频率⑤对110kv以上的母线，还应交验能否发生电晕1.7高压熔断器高压熔断器应根据额定电压、额定电流、型式种类、开断电流、保护的选择性等进行选择。1.8防雷保护装置变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。避雷针是为了防止变电站遭受直接雷击将雷电对其自身放电把雷电流引入大地。1.9绝缘子绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用二、各种电气设备的选择原则在变电所的主接线图中，包括许多不同类型电气设备。如：它们的工作条件等于完全相同，它们的选择方法也不完全一样，但是有很多共同点，差不多所有以上电器都是按正常运行情况下的额定电压额定电流的选择，以系统发生短路时热稳定和动稳定进行校检。1、按正常工作条件选择电器正常工作条件是指设备的额定电压的额定电流。按额定电压选择电器。设备的额定电压就是指名牌上标出的线电压。选择时一般要求电器设备装置点的电网额定电压nu不应超过电器设备的额定电压nu即：nsuu但电器设备还可以长期处于超过它本身额定电压的10—15%的电压下工作这电压称为电器设备的最大工作电压。言外之意，一个电器设备处在1.15nu以下工作都属于正常2．按额定电流选择电器电器的额定电流是指在一定的周围环境温度下长期允许通过的电流选择时应满足条件为gzdIIhI电器的额定电流由制造厂提供gzdI—电路中最大的长期工作电流各种设备最大长期工作电流的计算，请看讲义85页—1我们在第四章第二节已经讲过周围空气温度对允许电流有很大的影响那么线圈目前生产的电器设计时所采用的周围介质温度如下：电流变压器和电器C0040发电机C0040~35导线母线电缆C0025指装在空气中埋入地下电缆C0015如果周围介质温度高于上述规定值时电器容许的通过电流将有响应的改变。即0ppepII公式中：—周围环境实际温度，计算时取当地月平均最高气温（C）P—电器的长期允许温度0—对应某种电器设计时所采用的周围环境温度eI—空气温度为0时的额定电流pI—对应于实际温度的长期允许电流当周围介质温度低于上述规定值时没低1C允许电流增加0.5%但增加的总数不得大于20%nI裸导体屋外安装最热月平均温度（最热月每日最高温度的月平均值；取多年平均值）屋内安装该处通风设计温度。当年无资料时，取最热月平均最高温度加5度电气设备屋外安装年最高温度（一年中所测量的最高温度的多年平均值）屋内电抗器该处通风设计最高排风温度屋内其他该处通风设计温度。当无资料时，取最热平均最高温度加5度2.1变压器变压器容量的选择是一个全面、综合性的技术问题，没有一个简单的公式可以表示。变压器容量的选择与负荷种类和特性、负荷率、需要率、功率因数、变压器有功损耗和无功损耗、电价（包括基本电价）、基建投资、（