发电厂电气一次系统设计-毕业论文.doc

××电力大学科技学院论文(设计)
发电厂电气一次系统设计
题 目
××××年六月

毕 业 设 计(论文)

系 别
电力工程系
专业班级
电气07K1班
学生姓名
×××
指导教师
梁海平

发电厂电气一次系统设计
摘 要
发电厂是电力系统中生产电能、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，将电能输送出去。
本设计是对一高压侧110kV，2回出线；中压侧35kV，4回出线；低压侧10kV，12回出线的发电厂一次系统进行的初步设计。该发电厂属于小型发电厂，它除承担向系统供应电能的任务外，还提供地区负荷。
本设计首先进行了原始资料的分析。通过分析，了解该发电厂的类型、负荷情况等；然后，再依据发电厂的电压等级、出线数目及其负荷大小，拟定出多种接线方案，再通过初步技术和经济比较，确定一个最优方案；再根据选择主变的原理和所给的该发电厂各电压等级的最大负荷量，确定了主变容量、台数及型号；然后，选择各个短路点，进行短路电流计算，为下面的电气设备选择打下基础；再次，便是根据上述设计成果确定各电气设备，确定配电设备。
最后根据这地区的雷雨情况配置避雷与接地装置及配电装置，完成电气主接线、电气平面布置、防雷与接地图。

关键字：发电厂设计；短路计算；设备选择；防雷保护

A DESIGN OF ELECTRIC MAIN SYSTEM
FOR
POWER STATION
Abstract
Power Stations are producing electricity in the power system, controlling the power flow and adjusting the voltage. It will link all levels of voltage power grid through its transformer and will supply power to the transmission system.
The tentative design is to the first system of the power station which has high-tension side 110kV, four output connections; middle-tension side 35kV, four output connections, low-tension side 10kV, twelve output connections. The power station belongs to one middle-size station. In addition to assume the supply of power to the power system also to content the region loads.
The design has firstly been carried on the analysis of primary source. Passing through the analysis, we can understand the type of this power station, load condition and so on. Secondly, based on the voltage level of power station, load size and the number of outline, we can obtain a wide range of wiring, and then through the preliminary technical comparison, the two options identified. In the light of the principle of choosing main transformer,we can choose the main transformer’s number, capacity and type .Next, selecting each short circuit point and carrying on the calculation of short circuit current, it is the foundation that has been conquered in the selection of the electric installation of next. Then, based on the above results of designed we can determine the electrical equipment, through the economically optimal choosing the best plan and determining the distributed equipments of the power base on the design achievement mentioned above.
According to the situation in this region of the thunderstorm, lightning protection and grounding device are configured. The final completion of the main electrical wiring, the electrical layout, lightning protection and access map are draw.

Keywords: Power station design; Short current calculation; Equipment selection; Lightning Resistant protection; Distribution devic

II
目 录

摘 要 I
Abstract II
1 电气主接线选择 1
1.1概述 1
1.2主接线设计原则 1
1.3主接线的接线方式选择 1
1.3.1单母线接线 1
1.3.2单母分段 1
1.3.3双母接线 2
1.3.4双母线分段接线 2
1.3.5桥形接线 2
1.3.6一个半断路器（3/2）接线 2
1.4主接线线方案的比较选择 3
1.4.1主接线方案 3
1.4.2主接线方案选择 7
2主变压器容量、台数及形式的选择 8
2.1概述 8
2.2主变压器的选择原则 8
2.3主变压器容量和台数的确定原则 8
2.4主变压器型式的选择 8
2.5绕组数的选择 9
2.6主变压器容量的选择 9
3短路电流计算 11
3.1 概述 11
3.2短路计算的目的及假设 11
3.2.1短路电流计算的目的 11
3.2.2短路电流计算的一般规定 11
3.2.3短路计算基本假设 12
3.2.4基准值 12
3.3 短路电流计算步骤 12
3.4短路电流的计算 13
3.4.1 各电气设备参数 13
3.4.2短路电流的计算 14
4电气设备的选择 20
4.1概述 20
4.1.1一般原则 20
4.1.2技术条件 20
4.2断路器的选择 21
4.2.1按开断电流选择 21
4.2.2短路关合电流的选择 21
4.3隔离开关的选择 21
4.4各电压等级的断路器、隔离开关的选择和校验 22
4.4.1 110kV侧断路器、隔离开关的选择 22
4.4.2 35kV侧断路器、隔离开关的选择 22
4.4.3 10KV侧高压开关柜的选择 24
5 经济技术比较 25
5.1方案一的经济投资计算 25
5.1.1 开关设备投资 25
5.1.2 变压器投资 25
5.1.3 配电装置综合投资 25
5.1.4 10kV母线分段电抗器、出线电抗器投资： 25
5.1.5 综合投资及年运行费用计算 25
5.2方案二的经济投资计算 26
5.2.1 开关设备投资 26
5.2.2 变压器投资 27
5.2.3 配电装置综合投资 27
5.2.4 10kV母线分段电抗器、出线电抗器投资： 27
5.2.5 综合投资及年运行费用计算 27
5.3 两方案经济比较 28
6 其它电气设备的选择 29
6.1互感器的选择 29
6.2电流互感器的选择 29
6.2.1 110KV侧电流互感器的选择 30
6.2.2 35KV侧电流互感器的选择 31
6.3电压互感器的选择 32
6.3.1 110KV电压互感器的选择 33
6.3.2 35KV电压互感器的选择 33
6.4导体的选择 34
6.4.1裸导体的选择条件选择和校验 34
6.4.2各电压等级的母线的选择 35
6.4.2.1 35kV侧母线的选择 35
6.4.2.2 10kv侧母线的选择 36
6.4.3各电压等级出线的选择 38
6.4.3.1 110kV侧出线的选择 38
6.4.3.2 35kV侧出线的选择 38
6.4.3.3 10kV侧电缆的选择 39
6.5高压熔断器的选择 40
6.6避雷器的选择 41
6.6.1 110kV避雷器的选择及校验： 41
6.6.2 35kV避雷器的选择及校验： 42
6.6.3 10kV避雷器的选择及校验 43
7电气总平面布置及配电装置的选择 44
7.1概述 44
7.2高压配电装置的选择 44
8厂用电的接线设计 48
8.1对厂用的设计的要求 48
8.2厂用电电压 48
8.3厂用母线接线方式 48
8.4厂用工作电源 48
8.5厂用备用或起动电源 48
8.6交流事故保安电源 48
8.7 厂用电接线 48
9防雷及接地系统 50
9.1 防雷保护 50
9.1.1直击雷的保护范围 50
9.1.2直击雷的保护措施 50
9.2避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求 51
9.3避雷针的配置 51
9.3.1避雷针的配置原则 51
9.3.2避雷针位置的确定 51
9.3.3本设计的防雷设计及计算 52
9.4接地装置 53
9.4.1一般规定 53
9.4.2降低土壤电阻率的措施 53
9.4.3接地体的设计 53
9.4.4典型接地体的接地电阻计算 53
9.4.5本设计的接地设计 54
参考文献 56
设计图纸说明 57
致谢 58

1 电气主接线选择
1.1概述
电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。
1.2主接线设计原则
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。
1.3主接线的接线方式选择
电气主接线是根据电力系统和发电厂具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本厂各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。
1.3.1单母线接线
单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。
1.3.2单母分段
用断路器，把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路；有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，单母分段适用于：
110～220kV配电装置的出线回路数为3～4回，35～63kV可配电装置的出线回路数为4～8回，6～10kV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。
1.3.3双母接线
它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时，不装设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。对于，110～220kV输送功率较多，送电距离较远，其断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般规程规定，110～220kV双母线接线的配电装置中，当出线回路数达7回（110kV）或5回（220kV）时，一般应装设专用旁路母线。
1.3.4双母线分段接线
双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。
为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时（包括其保护装置和检修及调试），不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。
1.3.5桥形接线
当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。
内桥接线：适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除情况。
外桥接线：适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。
1.3.6一台半断路器（3/2）接线
两个元件引线用三台断路器接往两组母上组成一个半断路器，它具有较高的供电可靠性和运行灵活性，任一母线故障或检修均不致停电，但是它使用的设备较多，占地面积较大，增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性，且投资大。

1.4主接线线方案的比较选择
1.4.1主接线方案
方案一：10kV采用单母线分段接线，35kV采用单母线分段接线；110kV侧采用桥形接线。

图1-1 方案一接线图
10kV、35kV均采用单母线分段接线，经济性、可靠性都比较好，110kV采用内桥接线，适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除情况，所用断路器少，投资少，布置简单，经济性好，可作为备选方案。

方案二：10kV侧采用单母线分段接线；35kV侧采用单母线分段接线；110kV侧采用双母线接线；

图1-2 方案二接线图
10kV、35kV均采用单母线分段接线，经济性、可靠性都比较好，110kV采用双母线接线，它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电，可作为备选方案。
方案三： 10kV侧选用单母线分段接线，35kV侧选用双母线接线，110kV侧选用内桥接线。

图1-3 方案三的接线图
内桥接线：适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除时，采用内桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。使用断路器少、布置简单、造价低等优点。所以110kV侧和10kV侧可靠性较高，也比较经济。35kV侧选用的双母线接线，它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。但是不够经济，故不选用此方案。
方案四： 10kV侧选用单母线分段接线， 5kV侧选用单母线分段带旁路母线接线，110kV侧选用内桥接线，

图1-4 方案四的接线图
此方案110kV侧选用内桥接线，10kV侧选用单母线分段接线，可靠性和经济性都较高。35kV侧选用单母线分段带旁路母线接线，可靠性较高，但不够经济。故不选用此方案。
方案五：110kV侧和10kV侧均选用单母线分段接线，35kV侧选用单母线分段带旁路母线接线

图1-5 方案五的接线图
此方案110kV侧和10kV侧均选用单母线分段接线，可靠性和经济性都较高，35kV侧选用单母线分段带旁路母线接线，可靠性较高，但是不够经济，故不选用此方案。
方案六：10kV采用单母线分段接线，35kV侧选用单母线分段带旁路母线接线，110kv采用双母线接线

图1-6 方案六接线图
35kV侧选用单母线分段带旁路母线接线，110kV采用双母线接线，可靠性很高，但经济性不好，故排除。
1.4.2主接线方案选择
方案一110kV采用内桥形接法，方案二110kV采用双母线接法，从可靠性角度分析，当变压器故障或停运时，方案一的一回出线暂时停电，待操作后可恢复通电，方案二则不会出现出线停电的情况，但可能会使线路过负荷，从可靠性的角度分析，方案二占优势。
而方案二比方案一多了一组母线，两台断路器，6组隔离开关，显然从经济角度上，方案二略逊一筹。
方案一和方案二在可靠性和经济性上都有一定的优势，还需进行进一步的比较。
2主变压器容量、台数及形式的选择
2.1概述
在发电厂中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本厂用的变压器，称为厂（用变压器或自用变压器）。本章是对发电厂主变压器的选择。
在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计发电厂的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。
选择主变压器的容量，同时要考虑到该发电厂以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。
2.2主变压器的选择原则
1)主变容量一般按发电厂建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。
2)根据发电厂所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于发电厂，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证锅炉的最小出力。对于一般发电厂，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。
2.3主变压器容量和台数的确定原则
1、单元接线的主变压器：
单元接线时变压器容量按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按接单元接线的计算原则计算出的两台机容量之和来确定。
2、具有发电机电压母线接线的主变压器
连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：
当发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。
当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热机组热负荷变动而需限制本厂出力时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。
若发电机电压母线上接有2台及以上的主变压器时，其中容量最大的一台因故退出运行时，其他主变压器应能输送母线剩余功率的70%以上。
2.4主变压器型式的选择
选择主变压器，需考虑如下原则：
1）当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂，均应选用三相变压器。
2）当发电厂与系统连接的电压为500kV时，经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500kV的，宜选用三相变压器。
在发电厂还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。
2.5绕组数的选择
具有三种电压等级的发电厂，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器额定容量的15%以上时，主变压器一般选用三绕组变压器。
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只要有Y和△，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110kV及以上电压，变压器绕组多采用Y连接；35kV亦采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压，变压器绕组多采用△连接。由于35kV采用Y连接方式，与220、110系统的线电压相位角为00，这样当变压变比为220/110/35kV，高、中压为自耦连接时，变压器的第三绕组连接方式就不能采用三角形连接，否则就不能与现有35kV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星形接线的变压器，全国投运这类变压器约40～50台。
2.6主变压器容量的选择
具有三种电压等级的发电厂，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器额定容量的15%以上时，主变压器一般选用三绕组变压器。
1）当发电机满发，且10kV负荷最小时，
MVA
2)当10kV负荷最小，且T1,T2之一退出运行时，另一台应能输送母线剩余功率的70%以上。
MVA
3) 当10kV母线上负荷最大且G1、G2之一退出时，应满足系统倒送功率。10kv母线的最大负荷为15MW,切除一台发电机的剩余容量为
MW
则没有变压器从系统倒送功率的可能性。
根据以上的计算结果，应选择75000kVA的变压器，但考虑到经济性和变压器的事故过负荷能力，选择SFPSL-63000kVA的变压器，具体参数如下：

表2-1 变压器参数
额定容量
连接组标号
额定电压
空载损耗
阻抗电压
63000
（kVA）
-12-11
110±8*1.25%/
38.5±2*2.5%/
11
53.2
(kW)
高中：17.5
高低：10.5
中低：6.5
过负荷倍数k=67.5/63=1.07,允许连续运行的时间3.75h.

3短路电流计算
3.1 概述
在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。
短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。
在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
3.2短路计算的目的及假设
3.2.1短路电流计算的目的
其计算目的是：
1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5）接地装置的设计，也需用短路电流。
3.2.2短路电流计算的一般规定
1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按在切换过程中可能并列运行的接线方式。
2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。
3.2.3短路计算基本假设
1）正常工作时，三相系统对称运行；
2）所有电源的电动势相位角相同；
3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；
4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；
5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；
6）系统短路时是金属性短路。
3.2.4基准值
高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：
基准容量： = 1000MVA
基准电压：（kV） 10.5 37 115
3.3 短路电流计算步骤
1)选择计算短路点
2)画等值网络（次暂态网络）图
a.首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd"。
b.选取基准容量Sb和基准电压Ub(一般取后级的平均电压)
c.将各元件电抗换算为同一基准值的标么值
d.给出等值网络图，并将各元件电抗统一编号
3)求计算电抗Xjs
4)由运算曲线查出(各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到Xjs=3.5)。
5)计算短路电流周期分量有名值和标幺值。
6)计算短路电流冲击值。
7)计算全电流最大有效值。
8)计算短路容量。
3.4短路电流的计算
3.4.1 各电气设备参数
取基准容量Sb=1000MVA,Ub=Uav.
1)发电机电抗
表3-1选择型号QFQ-50-2的发电机具体参数
发电机型号
额定容量
（MW）
功率因数n
额定电压
（kV）
电抗标么值
（Sj=100MVA）
QFQ-50-2
50
0.85
10.5
0.199
d=d0.199=1.99
2)分段电抗器的电抗
10kV母线分段电抗器：50MW机组，
选择NKL-10-2000-10 电抗器，具体参数如下：
表3-2 型号NKL-10-2000-10电抗器具体参数
型号
额定电压（kV）
额定电流（A）
额定电抗（%）
动稳定电流
（A）
热稳定电流（A）
NKL-10-2000-10
10
2000
10
51000
71200

3) 无穷大系统：
110kV：
4)变压器的电抗

3.4.2短路电流的计算
系统等值电抗图：

图3-1系统等值电抗图
1）110kV短路时，

图3-2 等效变换图

图3-3 系统等效变换图
各电源计算电抗：

，
查表得：t=0s, , ,
t=0.2s, , ,

,

2)35kV短路时，

图3-4 系统等效变换图
变压器的第三绕组的电抗很小，为了计算的方便，可忽略不计，参考发电厂电气部分设计的参考资料，可化简为图3-4所示的等效图。
Y

计算电抗：
，
查表得：t=0s,
,
t=0.2s,
, ,

,

3)10kV发生短路时，

图 3-5 系统等效变换图

各电源计算电抗：
,
查表得：t=0s, ,,，
t=0.2s, ，,

,
S

4电气设备的选择
4.1概述
导体和电器的选择是发电厂设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。
电气设备的选择同时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。
电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
4.1.1一般原则
1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；
2）应按当地环境条件校核；
3）应力求技术先进和经济合理；
4）选择导体时应尽量减少品种；
5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；
6）选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。
4.1.2技术条件
1）按正常工作条件选择导体和电气
a．电压：
所选电器和电缆允许最高工作电压不得低于回路所接电网的最高运行电压
即
一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在110kV及以下时为1.15，而实际电网运行的一般不超过1.1。
b.电流
导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q 0下，导体和电器的长期允许电流应不小于该回路的最大持续工作电流
即 ≥
由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的 = 1.05（为电器额定电流）。
c.按当地环境条件校核
当周围环境温度和导体额定环境温度不等时，其长期允许电流 可按下式修正，
基中为温度修正系数;为最高工作温度; 为额定载流量基准下的环境温度（）; 为实际环境温度；对应于所选截面、环境温度为+25时，长期允许载流量（A）
2）按短路情况校验
电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。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回路，可不验算动、热稳定。
A.短路热稳定校验
满足热稳定条件为：
验算热稳定所用的计算时间：
B.短路的动稳定校验
满足动稳定条件为：
4.2断路器的选择
发电厂中，高压断路器是重要的电气设备之一，它具有完善的灭弧性能，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在某所电气主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器通常继电保护的配合使用，断开短路电流，切除故障线路，保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。
4.2.1按开断电流选择
高压断路器的额定开断电流应不小于其触头开始分离瞬间的短路电流即最大持续工作电流即：
4.2.2短路关合电流的选择
在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏，且断路器在关合短路电流时，不可避免地接通后又自动跳闸，此时要求能切断短路电流，为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器额定关合电流 不应小于短路电流最大冲击值。
4.3隔离开关的选择
隔离开关，配制在主接线上时，保证了线路及设备检修形成明显的断口，与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵循倒闸操作顺序。
隔离开关的配置：
1）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口，与电源侧隔离；
2）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；
3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母上宜装设1—2组接地刀闸或接地器。63kV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关；
4）按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；
5）当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。
4.4各电压等级的断路器、隔离开关的选择和校验
4.4.1 110kV侧断路器、隔离开关的选择

断路器型号为,
校验：
1)额定开断电流：，∴
2)动稳定：=80kA， ∴，满足动稳定要求
3)热稳定：
t=4s, ，,∵,
,∵∴

∴＜ 满足热稳定要求
隔离开关型号为
校验：
1)额定电流：，∴<
2)动稳定：=80kA， ∴，满足动稳定要求
3)热稳定：=1126.2，=2246.7，
∴＜满足热稳定要求
4.4.2 35kV侧断路器、隔离开关的选择
（1)三绕组变压器出口断路器、隔离开关的选择

断路器型号为,
校验：
1)额定开断电流：，∴ 满足要求
2)动稳定：=63.4kA，，∴，满足动稳定要求
3)热稳定：t=4s, ，,∵,
,∵∴

∴＜ 满足热稳定要求
隔离开关型号为
校验：
1)额定电流：，∴<
2)动稳定：=104kA，，∴,满足动稳定的要求
3)热稳定：=8648,=619.1
∴＜满足热稳定要求
（2）单母线分段断路器、隔离开关的选择

断路器型号为,
动稳定，热稳定校验同上
隔离开关型号为
动稳定，热稳定校验同上
（3）出线断路器、隔离开关的选择

断路器型号为
校验：
1)额定开断电流：，∴
2)动稳定：=45kA，,∴，满足动稳定要求
3)热稳定：t=4s, =1089，
∴=619.1＜ 满足热稳定要求
隔离开关型号为
校验：
1)额定电流：，，∴<
2)动稳定：，∴,满足动稳定的要求
3)热稳定：t=4s, =998.6，
∴=619.1＜ 满足热稳定要求
4.4.3 10KV侧高压开关柜的选择
额定断开容量

表4-1选择GH-1活动式高压开关柜型号
型号
型式
布置方式
断路器型号
额定电流
（A）
额定断开容量（MVA）
GH-1
活动式
不靠墙
S-10
600
350

5 经济技术比较
5.1方案一的经济投资计算
5.1.1 开关设备投资
表5-1 开关设备的投资
电压等级(kV)
断路器型号
台数
单台投资(万元)
总投资(万元)
隔离开关型号
台数
单台投资(万元)
总投资(万元)
10
GH-1
17
3
51

35

3
1.5
4.5

6
0.1330
0.798

4
1
4

8
0.120
0.96
110

3
4.76
14.28

8
0.298
2