小水电站电气部分初步设计说明书_可行性论证报告word文档

实际计算时，先画系统的简化网图，确定短路发生时系统短路的类型和发生地点。

短路计算中基准值的选取计算短路电流是继电保护整定计算的基础，在工程上般采用有名值或标么值方法计算，对简单电路往往采用有名值计算，对较复杂的电路往往采用标么值计算，本次设计采用标么值计算方法。

取基准值，，，发电机单台额定机组容量为发电机变压器系统阻抗短路计算的结果根据短路计算的原则，严格使用短路计算方法，对各短路点进行三相短路计算，得出其结果如表。

详细计算过程见计算书第章。

表短路电流计算成果表短路点分支回路额定容量计算电抗冲击短路电流母线大电网水电站合计母线大电网水电站合计电器主设备选择高压电气设备选择的般条件电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。

为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的般条件，按正常工作条件包括电压电流频率开断电流等选择按短路条件包括动稳定热稳定校验按环境工作条件如温度湿度海拔等选择。

额定电压和最高工作电压高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。

般电气设备允许的最高工作电压可达，而实际电网的最高运行电压般不超过因此在选择电气设备时，般可按照电气设备的额定电压的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择，即额定电流电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。

应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即高压断路器的选择高压断路器应根据断路器安装地点环境和使用条件等要求选择其种类和型式。

由于少油断路器制造简单价格便宜维护工作量较少，故在系统中应用较广，但近年来，真空断路器在及以下电力系统中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。

断路器也已在向中压发展，并在城乡电网建设和改造中获得了应用。

高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断路器有电磁式弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。

般电磁式操动机构需配专用的直流合闸电源，但其结构简单可靠弹簧式结构比较复杂，调整要求较高液压操动机构加工精度要求较高。

操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。

本次设计中发电机出口侧，变压器高低压侧，出线侧断路器型号及参数如下列表至中。

表发电机出口断路器的选择型号额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流峰值热稳定电流表变压器低压侧断路器的选择表变压器高压侧断路器的选择表侧断路器的选择隔离开关的选择隔离开关选择及校验条件除额定电压额定电流热稳定动稳定校验外，还应注意其种类和形式的选择，尤其屋外式隔离开关的型式较多，对配电装置的布置和占地面积影响很大，因此其型式应根据配电装置特点和要求以及技术经济条件来确定。

表为隔离开关选型参考表。

型号额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流峰值热稳定电流型号额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流峰值热稳定电流型号额定电压额定电流额定开断电流极限通过电流峰值热稳定电流表隔离开关选型参考表结合选型原则和参考表，对本次设计所用用的隔离开关，将其参数及型号表示于下列表至中。

表发电机出口隔离开关的选择型号额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流峰值有效值表变压器低压侧隔离开关的选择使用场合特点参考型号屋内屋内配电装置成套高压开关柜三级，以下，发电机回路大电流回路单极，大电流三级三级大电流单极，插入式结构，带封闭罩，大电流屋外及以下各型配电装置双柱式，及以下高型硬母线布置型，硬母线布置单柱式，及以上中型配电装置三柱式，型号额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流峰值有效值表变压器高压侧隔离开关的选择表侧隔离开关的选择电流互感器的选择电流互感器次回路额定电流选择为了确保所供仪表的准确度，互感器的次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近。

根据发电机的容量，其额定电压为，则发电机出口处的工作电流为，所选发电机出口电流互感器次额定电流为，满足该水电站次负荷电流变化的要求。

根据该水电站主变压器容量为，其低压侧额定电压为，则主变压器侧的工作电流为，所选低压侧电流互感器次额定电流为，其高压侧额定电压为，则主变压器侧的工作电流为，所选低压侧电流互感器次额定电流为，满足该水电站次负荷电流变化的要求。

此水电站的总装机容量为，母线侧的工作电流为，所选母线侧电流互感器的次额定电流为，满足该水电站次负荷电流变化的要求。

二次额定电流的选择电流互感器二次额定电流有和两种，般强电系统用，弱电系统用。

本水电站选用。

电流互感器种类和型式的选择在选择互感器时，应根据安装地点如屋内屋外和安装方式如穿墙式支持式装入式等选择相适应的类别和型式。

选用母线型电流互感器时，应注意校核窗口尺寸。

电流互感器准确级的选择型号额定电压额定电流动稳定电流峰值热稳定电流型号额定电压额定电流动稳定电流峰值热稳定电流为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。

例如装于重要回路如发电机调相机变压器厂用馈线出线等中的电能表和计费的电能表般采用级表，相应的互感器的准确级不应低于级，对测量精度要求较高的大容量发电机变压器系统干线和级宜用级。

供运行监视估算电能的电能表和控制盘上仪表般皆用级的，相应的电流互感器应为级。

供只需估计电参数仪表的互感器可用级的。

当所供仪表要求不同准确级时，应按相应最高级别来确定电流互感器的准确级。

发电机出口侧变压器低压侧变压器高压侧母线侧电流互感器的型号于表至中。

表发电机出口电流互感器的选择型号额定电压额定次电流额定二次电流短时热稳定倍数倍动稳定倍数倍表变压器低压侧电流互感器的选择型号额定电压额定次电流额定二次电流短路热电流有效值动稳定电流峰值表变压器高压侧电流互感器的选择型号额定电压额定次电流额定二次电流短时热稳定倍数倍动稳定倍数倍表母线侧电流互感器的选择型号额定电压额定次电流额定二次电流短时热稳定倍数倍动稳定倍数倍电压互感器的选择电压互感器次回路额定电压选择为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器次绕组所接电力网电压应在范围内变动，即满足下列条件式中电压互感器次侧额定电压。

选择时，满足即可。

电压互感器二次侧额定电压的选择电压互感器二次侧额定线间电压为，要和所接用的仪表或继电器相适应。

电压互感器种类和型式的选择电压互感器的种类和型式应根据装设地点和使用条件进行选择，例如在屋内配电装置中，般采用油浸式或浇注式配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器及其以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。

准确级选择和电流互感器样，供功率测量电能测量以及功率方向保护用的电压互感器应选择级或级的，只供估计被测值的仪表和般电压继电器的选用级电压互感器为宜。

发电机出口侧侧侧电压互感器型号于表至中。

表发电机出口电压互感器的选择型号额定电压比额定输出级级表侧电压互感器的选择型号额定电压比额定输出级级表侧电压互感器的选择型号额定电压准确级连接组次二次级级，高压熔断器的选择高压熔断器按额定电压开断容量开断电流和选择性等项来选择和校验。

额定电压选择对于般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网的额定电压。

但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，则不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧能力很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压，其过电压倍数与电路参数及熔体长度有关，般在的电网中，过电压倍数约倍，不会超过电网中电气设备的绝缘水平，但如在的电网中，因熔体较长，过电压值可达倍相电压，可能损害电网中的电气设备。

侧侧高压熔断器的型号于下表至中。

表侧高压熔断器的选择型号额定电压开断容量开断电流表侧高压熔断器的选择型号额定电压额定电流三相断流容量支柱绝缘子和穿墙套管的选择支柱绝缘子的作用是支撑母线，穿墙套管的作用是为了保证母线穿墙时绝缘。

支柱绝缘子型号见表。

穿墙套管的型号见表。

表支柱绝缘子选择场所型号额定电压户内户外户外表穿墙套管的选择型号额定电压额定电流母线的选择母线般按母线材料类型和布置方式导体截面热稳定④动稳定等项进行选择和校验。

母线材料类型和布置方式配电装置的母线常用导体材料有铜铝和钢。

铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性能好，是首选的母线材料。

但是铜在工业和国防上的用途广泛，还因储量不多，价格较贵，所以般情况下，尽可能以铝代铜，只有在大电流装置及有腐蚀性气体的屋外配电装置中，才考虑用铜作为母线材料。

常用的硬母线截面有矩形槽形和管形。

矩形母线常用于及以下电流在及以下的配电装置中。

为避免集肤效应系数过大，单条矩形截面积最大不超过。

当工作电流超过最大截面单条母线允许电流时，可用几条矩形母线并列使用，但般避免采用条及以上矩形母线并列。

槽形母线机械强度好，载流量较大，集肤效应系数也较小，般用于的配电装置中。

管形母线集肤效应系数小，机械强度高，管内还可通风和通水冷却，因此，可用于以上的大电流母线。

另外，由于圆形表面光滑，电晕放电电压高，因此可用于及以上配电装置。

母线截面的选择除配电装置的汇流母线及较短导体以下按最大长期工作电流选择截面外，其余导体的截面般按经济密度选择。

按经济电流密度选择按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费导体投资和折旧费利息等。

从降低电能损耗角度看，母线截面越大越好，而从降低投资折旧费和利息的角度，则希望截面越小越好。

综合这些因素，使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面，对应的电流密度称为经济电流密度。

表为我国目前仍然沿用的经济电流密度值。

表经济电流密度值导体材料最大负荷利用小时数以下以上裸铜导线和母线裸铝导线和母线钢芯输电导线的型号为，圆管行铝导体输电导线的型号为，矩形铝导体。

开关柜的选择低压开关柜又称为低压配电屏，都是户内装置。

屋内开关柜按其所需额定电压额定电流开断电流和外形尺寸等项来选择。

般都选择手车式，方便检修和安装。

开关柜的型号见表中。

表开关柜的选择型号额定电压额定电流额定开断电流外形尺寸宽深高防雷保护设计初步分析电力系统中电气设备的绝缘会受到两种过电压的危害种是外部过电压由于雷击所产生的高电压另种是内部过电压由于操作如切断空载变压器和电抗器切断或投入空载线路等和故障而引起的电网电压升高。

建筑物的防雷设计，应认真调查地质，地貌，气象，环境等条件和雷电活动规律，以及被保护物的特性等来决定防雷措施，做到安全可靠，技术先进，经济合理。

雷电所引起的大气过电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在发电厂站变电所和高压输电线中必须采取有效的防雷措施，以保证电气设备的安全。

运行经验表明，当前电力系统中采用的防雷保护措施是可靠的，但