摘要：本设计是对4×600MW总装机容量为2400MW的凝汽式火力发电厂进行电气一次部分及其厂用电高压部分的设计，它主要包括了五大部分，分别为：电气主接线的选择、厂用电设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、完成主接线图与设计说明书。
其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，列出各设备选择结果表。
并对设计进行了理论分析。
最后的设计总图包括主接线，主要电气设备。
关键词：电气一次部分；电气主接线；短路计算；设备选择Abstract:This design is for 4 × 600MW total installed capacity of the electrical powe r plant and a part of the high-pressu-re part of the design of 2400MW of condensing st eam power plant.Itincludes five parts, namely: the calculation of the main electrical co nnection options, power design, short-circuit current, the main electrical equipment se lection, complete the main wiring diagrams and design specification. Which describes in detail the selection of the short circuit current computing and electrical equipment for analysis and calculations from different short circuit, short circuit to different para meters to choose different types of devices, each device listed in the selection result ta ble.Theoretical analysis anddesign.The final master plan includes a main wiring,main electrical equipment.Keywords:Electrical primary part；Electrical main wiring；Short circuit calculations；Equipment selection目录1 电气主接线 (1)1.1 系统与负荷资料分析 (1)1.2 主接线方案的选择 (3)1.3 各接线方式的比较 (7)1.3.1 双母线接线方式的特点： (7)1.3.2 双母带旁路接线方式的特点： (8)1.3.3 一台半断路器接线方式的特点： (8)1.4 主变压器的选择与计算 (10)1.4.1 单元接线的主变压器容量的确定原则 (10)1.4.2 主变压器型式的确定原则 (10)1.4.3 主变压器型式的选择 (11)1.4.4 联络变压器的选择 (12)1.5 厂用电的接线方式和选择 (13)1.5.1 厂用电设计要求： (13)1.5.2 厂用电的电压等级： (13)1.5.3 厂用变压器的选择 (14)1.5.4 厂用电系统中性点接地方式 (15)1.5.5 厂用电接线形式 (15)2 短路电流的计算 (17)2.1 短路计算的一般规则 (17)2.2 短路计算的一般规定和条件 (17)2.3 短路计算过程 (18)3 电气设备的选择 (27)3.1 电气设备选择的一般规则 (27)3.2 电气选择的条件 (27)3.2.1 断路器的种类和形式的选择 (29)3.2.2 隔离开关的种类和形式的选择 (31)3.2.2 互感器的种类和形式的选择 (31)3.2.3 避雷器的种类和形式的选择 (33)3.3 500kV设备选择 (33)3.3.1 500kV断路器的选择 (33)3.3.2 500kV隔离开关的选择 (35)3.3.3 500kV电流互感器的选择 (36)3.3.4 500kV电压互感器的选择 (36)3.3.5 500kV避雷器的选择 (36)3.4 220kV设备选择 (37)3.4.1 220kV断路器的选择 (37)3.4.2 220kV隔离开关的选择 (38)3.4.3 220kV电流互感器的选择 (39)3.4.4 220kV电压互感器的选择 (40)3.4.5 220kV避雷器的选择 (40)3.5 电气设备选择的结果表 (41)4 母线选择及校验 (43)4.1 母线材料及形状的选择 (43)4.2 500KV侧母线选择及校验 (44)4.3 220KV侧母线选择及校验 (45)5 配电装置 (47)5.1 配电装置选择的一般原则 (47)5.2 配电装置的选型和依据 (47)5.3 主接线中设备配置的一般原则 (48)5.3.1 隔离开关的配置 (48)5.3.2 电压互感器的配置 (48)5.3.3 电流互感器的配置 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录I (52)本次设计是在课程设计任务书的基础上，依靠本学期所学的<<电力系统基础>>专业理论知识进行的，翻阅及参考了多种资料，通过本设计树立工程观点，加强基本理论的理解和工程设计基本技能的训练，了解现代大型发电厂的电能生产过程及其特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作，奠定必要的理论基础。
本设计为4×600MW凝汽式火电厂电气部分一次设计，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置的选择。
其中详细描述了主接线的选择、短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选择，并对设计进行了理论分析。
1 电气主接线1.1 系统与负荷资料分析（1）工程容量情况由原始资料可知本设计根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为16000MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装4台600MW机组，总容量占相×100%=15%，没有超过电力系统检修备用容量联电力系统总容量的2400MW16000MW8％—15％的要求，这说明了该火电厂在未来电力系统中的不占主导作用和地位，主要是负责地区供电。
而且年利用小时数为6000h a>5000h a,（我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数为5000h/a)又为凝汽式火力发电厂，在电力系统中将主要承担基荷，因此该电厂的电气主接线要求有较高的可靠性。
厂用电为6％。
以500kV电压等级供给系统，架空线3回，并以220kV电压等级供给第1页，共52页负荷，架空线6回，属于I级负荷，最大输送370MW，T max＝6000h/a。
并且本设计需要做到的技术指标要求保证供电安全、可靠、经济。
（2）电力系统情况该发电厂在电力系统中的作用与地位为地区电厂，地区电厂靠近城镇。
电力系统总装机容量为16000MW，短路容量为13000MVA。
该发电厂联入系统的电压等级为500kV。
(3)负荷分析该发电厂有两个电压等级，其负荷分析分别如下：220kV电压等级：有架空线6回，备用1回，即7回出线，500kV电压等级：有架空线3回，备用1回，即4回出线，负荷类型为一级负荷，最大输送370MW，最大负荷小时数为6000h/a。
（4）环境情况由原始资料可知，当地年最高温40℃，年平均温度25℃，气象条件无其他特殊要求。
（5）设备情况原始资料中给出了四台发电机的容量，这里对单台600MW发电机设备的型号进行选择。
根据原始资料中给出的发电机的容量，查阅资料可选择出发电机的型号为QFSN-600-2-22A，发电机部分重要参数如表1.1所示：表1.1 发电机型号及参数型号含义；2——两极600——额定容量600MW22--额定电压22kVN——转子绕组氢内冷F——发电机Q——由汽轮机拖动S——定子绕组水内冷A--型号第2页，共52页1.2主接线方案的选择对于主接型式的具体选择可以根据DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》综合发电厂的具体要求确定。
在此设计中可以参考一下相关规定：（1）发电机电压母线可采用双母线或双母线分段的接线方式。
为了限制短路电流，可在母线分段回路中安装电抗器。
如不满足要求，可在发电机或主变压器回路中装设分裂电抗器，也可在直配线上安装电抗器。
（2）容量为600MW的发电机出口是否装设断路器或负荷开关，涉及诸多的技术经济因素。
就技术要求而言，发电机出口装设断路器或负荷开关方案可避免正常起停机时高压厂用工作电源与起动电源之间的切换，可防止主变压器或高压厂用工作变压器内部故障的扩大（若发电机系采用其转子回路无灭磁开关和灭磁电阻的励磁系统），可减小由于主变压器高压侧断路器非全相运行时过大的负序电流对发电机转子的影响以及可在不致失去厂用电源的条件下实现机炉系统故障时的停机等。
但发电机出口装设断路器或负荷开关后也将降低主回路的运行可靠性。
对于上述因素对机组可用率的影响目前尚难以作出定性或定量的评价。
另发电机出口装或不装断路器或负荷开关两方案的综合经济比较也涉及诸多的因素，如电厂的升高电压等级、电气主接线方式、起动/备用电源的引接方案与厂网分开后需收取基本和电度电费、高压厂用工作变压器的型式与台数、公用负荷的供电方案、高压厂用备用变压器的配置标准、起动/备用变压器高压侧的接线方式以及发电机断路器或负荷开关的制造和供货条件等，故也难以就其适用范围的经济条件作出一般性的规定。
鉴于此，各工程可结合其具体条件和综合考虑上述因素经技术经济比较后确定是否设置发电机断路器或负荷开关。
（3）采用单母线或双母线的220～500kV配电装置，当断路器为少油型或压缩空气型时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路设施；当500kV线路、变压器等连接元件总数为6回及以上，且变电所在系统中居有重要地位时，宜通过技术经济比较确定采用一台半断路器或双母线旁路的接线方式。
220kV可采用双母线，技术经济合理时，也可采用一个半断路器接线。
当采用双母线，且出线和变压器等连接元件总数为10～14回时，可在一条主母线上装设分段断路器；15回及第3页，共52页以上时，在两条主母线上装设分段断路器。