4×300MW发电厂电气部分初步设计

电力行业是国民经济的重要行业之一，电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。

本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。

通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。

第一章 电气主接线设计

1.1设计原则和基本要求

1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输电和配电的任务。电气主接线的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。

2 电气主接线设计的原则依据

（1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。

（2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。 （3）供电和负荷关系

①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。

②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。

③对于三级负荷一般只需一个电源供电。 3 设计主接线的基本要求 （1）可靠性

① 断路器检修时，不影响供电。

② 线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。 （2）灵活性

① 调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

② 检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。

（3）经济性

① 投资省：主接线应简单清晰，控制、保护方式不过于复杂，适当限制断

路器电流。

② 占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。

③ 电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。

1.2原始资料介绍

1 凝汽式发电厂建设的规模

（1）装机容量：装机4台，总容量为12000MVA。 （2）机组年利用小时数取Tmax=6000h

（3）环境条件：当地年最高温度36℃，年最低温度-29℃，最热月平均最高温度29℃，最热月平均地下温度15℃，当地海拔高度1000米，当地雷暴日14日/年。 （4）厂用电率6%

2 电厂与电力系统的连接情况 （1）电厂联入系统的电压等级为500KV。 （2）500KV架空线4回，cos0.9。 （3）归算到500KV系统等值电抗0.232。

（4）500KV主保护动作时间为0.01s，后备保护动作时间为1s

1.2.1两种主接线方案

方案一：

GGGG

图1-1 方案一接线

方案二 ：

GGGG

图1-2 方案二接线

1.2.2方案的评定

由原始资料可知,设计为大型火电厂,其机组容量为4*300MW,最大单机容量300MW,年利用小时数为6000h,在电力系统中承担主要负荷,从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性.发电机出口电压为20KV,采用单元接线。500KV电压等级,由于负荷容量大,电压高,输电距离远,为保证其可靠性,应选可靠性较高的接线,一台半断路器接线不会发生三元件及以上同时停运,故500KV应采用一台半接线形式.

表1-1 方案比较表

可靠性 方案一 方案二 双母三分段接线，母线检修或故一台半断路器接线，任一母障时，只有1/3的电源和负荷短线故障或检修，（所有接于该时停电，检修任一回路的短路器母线上的断路器断开），均不时，只有该回路停电，可靠性较停电。可同时检修，而且可高。 同时检修多台断路器。可靠性非常高。 续表1-1方案比较表 灵活性 能灵活地投入或切除机运行调度灵活，操作、检组、变压器或线路，灵活修方便，隔离开关仅作为地调配电源和负荷，满足检修时的隔离电器。 系统在正常、事故检修及特殊运行方式下的要求扩建方便。 经济性 占地面积大，断路器和配断路器，电流互感器多，电装置的投资很大。多用投资大 于进出线回数较多的配电装置。 结论：两个方案的灵活性、经济性相差不大，但考虑到500KV超高压电气主接线首先应满足可靠性的要求根据上述比较，方案二明显比方案一的可靠性好，所以选择方案二。

1.3发电机的选择

对于300MW及以上发电机组:一般与双绕组变压器组成单元接线,主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用. 故查得4台发电机型号为QFSN-300-2

表1-2 发电机参数表

型号 额定容量额定功率因同步电次暂暂态电（MVA） 电压数(KV) COSn QFSN-300-2 300 20 0.9 抗 态电抗 ,,,抗Xd Xd 2.150 0.167 0.269 1.4主变压器的选择

根据方案2的接线图，由主接线形式可知,本厂1﹟、2﹟、3﹟、4﹟变压器容量型号相同.主变压器的容量选择如下:

按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10﹪的欲度. 已知:PG=300MW, cos0.9

1﹟、2﹟、3#，4#双绕组变压器（500KV）:

SN=1.1PNG(1-KP)/cos0.9

=1.1× 300 (1-6﹪) /0.9=344.6（MVA） 查得其主变压器型号为：SFP-360000/500

表1-3 变压器参数表

型号 额定容量 KVA 额定电压（KV） 高压/低压 525/20 阻抗电压（﹪） 16.75 SFP-360000/500 360000

第二章 厂用电设计

发电厂装有许多设备，如照明、充电机、鼓风机等等，这些称为自用电负荷。在电力系统中，发电厂的自用电负荷是最重要的负荷。如不能保证对自用电负荷的正常供电，则发电厂便不能正常工作，这就要影响系统的正常运行和经济运行。因此，自用电的设计和安全经济地运行，是十分重要的任务。

2.1厂用电设计原则

厂用电设计的一般原则 （1）对厂用电设计的要求

厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进、经济合理。 （2）厂用电电压

对于火电厂当容量在100MW到300MW时,高压厂用电一般采用6KV，低压厂用电采用380/220V的三相四线制系统。 （3）厂用母线接线方式

高压厂用电系统应采用单母线。锅炉容量为130至220T/H时，一般每炉由一段母线供电；容量为400T/H及以上时，每炉由两段母线供电，并将两套辅机电动机分接在两段母线上，两段母线可由同一台厂用变压器供电；容量为65T/H时，两台锅炉可合用一段母线。低压厂用电系统应采用单母线接线。当锅炉容量在220T/H及以下，且接有机炉的Ⅰ类负荷时，一般按机炉对应分段，并用刀开关将母线分为两个半段；锅炉容量在400T/H及以上时，每台机炉一般由两段母线供电。 当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时，可设立公用母线，但应保证重要公用负荷的供电可靠性。 （4）厂用工作电源

高压厂用工作电源一般采用下列引接方式：

① 当有发电机电压母线时，由各段母线引接，供给接在该段母线上的机组的厂用负荷。

② 当发电机与主变压器采用单元接线时，由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。大容量300MW发电机组，厂用分支采用分相封闭母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。通过分裂绕组厂用高压变压器供6KV厂用的A段和B段

（5）厂用备用或启动电源

高压厂用备用或起动电源一般采用下列引接方式：

① 当无发电机电压母线时，一般由高压母线中电源可靠的最低一级电压引接，或由联络变压器的低压绕组引接，并应保证在发电厂全停的情况下，能从电力系统取得足够的电源。

② 当有发电机电压母线时，一般由该母线引接1个备用电源。

③当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路作为高压厂用备用或启动

电源。

（6）交流事故保安电源

200MW及以上发电机组应设置交流事故保安电源，当厂用工作和备用电源消失时，应自动投入，保证交流保安负荷的起动，并对其持续供电。

对于300MW机组,各机组的厂用电系统应是独立的,一台故障的停运或辅机的电气故障,不应影响到另一台机组的正常运行,并能在短路时间内恢复本机组的运行.

2.2 厂用电设计的要求

厂用电接线除应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足下列特殊要求：

尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。 充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求。切换操作简单。便于分期扩建或连续施工。对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排。

2.3厂用负荷分类

按其负荷的重要性一般分为以下四类：

（1）事故保安负荷。可分为直流保安负荷、直流不停电保安负荷、允许短时停电的交流保安负荷。 （2）Ⅰ类负荷

短时（手动切换恢复供电所需时间）的停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。 （3）Ⅱ类负荷

允许短时停电，但停电时间过长，有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。 （4）Ⅲ类负荷

长时间停电不会直接影响生产的负荷。如中央修配厂、实验室等的用电设备。对Ⅲ类负荷，一般由1个电源供电。

2.4 厂用变压器的选择

2.4.1厂用变压器的选择原则

（1）高压厂用备用变压器（或电抗器）或启动/备用变压器，带有公用负荷时，其容量还应满足最大一方高压厂用工作变压器的要求，并考虑该启动/备用变压器检修的条件。高压厂用备用变压器或起动/备用变压器自投负荷最大的一段厂用母线时，如不满足所带的一类电动机自启动的要求；亦采用分批自启动的方式，而

不宜增大备用变压器或启动/备用变压器的容量。

（2）低压厂用备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。

2.4.2厂用变压器的选择

由于每台发电机的型号都相同，故两台厂用变的型号也完全相同。 Smax=PG×KP/COS=300×6﹪/0.9=20（MVA） （2-1） 故查得其型号为SFF9-CY-40000/20

表2-1 变压器参数表

型号 负载 阻抗 电压分裂额定容量额定电压（KV） （MVA） 高 压 低 压 损耗（KW） （﹪） 系数 半穿越 SFF9-CY- 40000/20 40/25/25 20±2×2.5﹪ 6.3-6.3 183 16.5 3.3 2.4.3厂用高压启动/备用变的选择

因为此变压器作用为启动/备用，当厂用变压器故障或检修时，能保证厂用电不停电，故应选其最大一台的容量。故查得型号为SFF9-40000/525。

表2-2 变压器参数表

型号 额定容量（MVA） 高 压 低 压 SFF9-40000/525 40 525 8.6 46 192 23 3.3 ±22.56.3-6.﹪ 3 额定电压（KV） 空载 空载 负载 阻抗电压分电流损耗 损耗 （﹪） （﹪） （KW） （KW） 裂系数

2.5本厂厂用电设计

2.5.1厂用电设计说明

本厂为300MW发电机组，发电机与主变压器采用单元接线，厂用电由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。本厂为4台发电机组 ，所以选择4台变压器，且配备两台高压启动/备用变压器，1#启动/备用变压器供1#、2#发电机备用，2#启动/备用变压器供3#、4#发电机备用。高压厂用电压采用6KV，低压厂用采用380/220V的三相四线制系统。厂用分支采用分相封闭母线，在该分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。通过分裂绕组厂用高压变压器供6KV厂用的A段和B段。因为本厂单台发电机的容量为300MW，所以应设置事故保安电源。

2.5.2厂用电主接线图

1＃ 启动/备用 变压器GG1＃发电机2＃发电机IAIIBIIIAⅣ图 2-1 厂用电气主接线

第三章 短路电流计算

3.1短路电流计算的目的

在发电厂和变电所的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面:

（1）在选择电气主接线时，为了比较各种方式接线方案，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。 （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，需以各种短路电流为依据。 （5）接地装置的设计，也需用短路电流。

3.2短路点选取

根据本厂主接线的特点,厂用变压器和备用变压器等值电抗的不同,以及选择设备的要求,选择四个短路点作为短路计算的短路点,这四个短路点位置为: (1)d—1在500KV母线上. (2)d—2在1#发电机的出口.

(3)d—3在1#高压厂用变压器的低压侧 (4)d—4在1#高压启动/备用变压器的低压侧.

3.3短路电流计算

1电力设备参数计算

(1) 1#、2#、3#、4#号发电机电抗标么值计算:

=0.167 已知: Sb=100MVA、PG =300MW、cos0.9 xdx1x2x3x3xd100sb0.1670.062 =

300sn0.9(2)1#、2#、3#、4#号主变压器电抗计算

已知：SN=360000KVA、变比：525/20、Ud%=16.75

xT1xT2xT3xT4Ud%Sb16.751000.046

100SN100360(3)厂用变压器电抗计算：

已知：SN=40000/25000-25000KVA、变比 20/6.3/6.3，Ud(半穿越)=16.5% ,分裂系数Kf=3.3（1#、2#、3#、4#号厂用变压器相同） 由xA1xA2Ud%Sb1000.1650.413

100SN402xA23.3

xA10.5xA2可计算出：

xA10.04xA20.373

（4）1#、2#、3#、4#厂用启动/备用变压器电抗计算：

已知：SN=40000/25000-25000KVA、变比：525/6.3/6.3，Ud(半穿越)=23% 分裂系数

Kf=3.3 由xMxNUd%Sb1000.230.575

100SN402xN3.3

xM0.5xN可计算出：

xM0.055xN0.52

2.发电厂等值电路图 图3-1 发电厂等值电路

3.3.1 d-1点短路电流计算

图 3-2 d—1点网络化简过程

(1) 1#、2#、3#、4#发电机提供的短路电流 1#、2#、3#、4#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.90.36 XjsX1XT10.0460.062SB100*I2.975、I*2.403、I*2.250 0查表得：0.2IbSB3UB10035000.1155KA

300SN0.90.385KA InIb0.1155SB100I0I0*In2.9750.3851.145KA I0.2I0.2*In2.4030.3850.925KA II*In2.250.3850.866KA (2)系统提供的短路电流

I0*I0.2*I*114.310 Xi0.232I0I0.2I4.310.11550.498KA

3.3.2 d-2点短路电流计算

图 3-3 d—2点网络化简过程

通过计算

Xj=0.069 Xj1=0.033 分布系数：

CG10.0690.527

0.0690.06210.232CG2CG3CG410.5270.136

30.2320.036CS10.5270.0360.134

0.2320.036转移阻抗：

xG1XffCG10.0330.063 0.527XffCG20.0330.243 0.136xG2xG3xG4xSXffCS0.0330.246 0.134(1) 1#发电机提供的短路电流 1#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.90.207 XjsX10.062SB100查表得：I0*5.185、I0.2*3.601、I*2.453

IbSB1003.2075KA 3UB318300SN0.910.6917KA InIb3.2075SB100I0I0*In5.18510.691755.4363KA

I0.2I0.2*In3.60110.691738.5008KA II*In2.45310.691726.2267KA (2) 2#、3#、4#发电机提供的短路电流 2#、3#、4#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.90.81 XjsXG20.243SB100

查表得：I0*1.2615、I0.2*1.1465、I*1.422

IbSB1003.2075KA 3UB320300SN0.910.6917KA InIb3.2075SB100I0I0*In1.162510.691712.4290KA

I0.2I0.2*In1.146510.691712.2580KA II*In1.42210.691715.2036KA (3)系统提供的短路电流

I0*I0.2*I*114.065 XS0.246I0I0.2I4.0653.207513.0385KA

3.3.3 d-3点短路电流计算

图 3-4 d-3短路点等值电路

其中 X1=0.062

通过计算 Xj=0.069 则Xj13=0.446 分布系数：

CG10.0690.527

0.0690.06210.232CG2CG3CG410.5270.136

30.2320.036CS10.5270.0360.134

0.2320.036转移阻抗：

xG1XffCG10.4460.8463 0.527XffCG20.4463.2794 0.136xG2xG3xG4xSXffCS0.4463.3284 0.134(1) 1#发电机提供的短路电流 1#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.92.821 XjsXG10.8463SB100查表得：I0*0.36、I0.2*0.347、I*0.3605

IbSB3UB100369.1646KA

300SN0.930.5487KA InIb9.1646SB100I0I0*In0.3630.548710.9875KA

I0.2I0.2*In0.34730.548710.6003KA II*In0.360530.548711.0128KA (2) 2#、3#、4#发电机提供的短路电流 2#、3#、4#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.910.9313 XjsXG23.2794SB100

I0*I0.2*I*110.0915 Xjs10.9313I0I0.2I0.091530.54872.7946KA

(3)系统提供的短路电流

I0*I0.2*I*110.3004 XS3.3284I0I0.2I0.30049.16462.7530KA

3.3.4 d-4点短路电流计算

图 3-5 d-4短路点等值电路

其中 Xi=0.232 通过计算 Xd=0.027 Xv=0.575 则Xidv=0.5992 分布系数：

CS0.0270.1042

0.0270.232

1CG1CG2CG3CG410.10420.2240

4转移阻抗：

xSXffCS0.59925.7505

0.1042XffCG10.59922.675

0.2240xG1xG2xG3xG4(1) 1#、2#、3#、4#发电机提供的短路电流 1#、2#、3#、4#发电机对短路点的计算电抗：

300SN0.98.9167 XjsXG12.675SB100IbSB3UB100369.1646KA

300SN0.930.5487KA InIb9.1646SB100I0*I0.2*I*110.1121 Xjs8.9167I0I0.2I0.112130.54873.4260KA

(2)系统提供的短路电流

I0*I0.2*I*110.1739 XS5.7505I0I0.2I0.17399.16461.5937KA

3.4 短路电流计算结果

支路短路支路名点编称 号 电抗计算额定电流IN（KA） 标幺有效值值0s短路电流周期分量 0.2s短路电流 标幺有效值稳态短路电流 标幺值有效值短路电流冲击值全电流最大有效值Xjs I0SIBN SB* I0（KA） I0.2*I（KA） 值im（KA） Im（KA） I0.2 （KA） I *公式 I0IN * I0.2IN * *IIN2.55I0 1.55I0 500KV系统 发电机F1 发电机d-1 F2 发电机F3 发电机F4 小计 500KV系统 发电机D-2 F1 发电机F2 发电机F3 0.81 10.6917 0.81 10.6917 0.207 10.6917 5.185 1.2615 1.2615 55.4363 3.601 1.1465 1.1465 38.5008 2.453 26.2267 141.363 85.926 0.36 0.246 0.385 3.2075 2.975 4.065 1.145 5.078 13.0385 2.403 4.065 0.925 4.198 13.0385 0.36 0.385 2.975 1.145 2.403 0.925 0.36 0.385 2.975 1.145 2.403 0.36 0.385 2.975 1.145 2.403 0.925 0.925 2.25 2.25 2.25 0.866 3.962 2.9198 12.9491 33.267 1.7750 7.8719 20.210 0.866 2.9198 1.7750 0.866 2.9198 1.7750 2.25 0.866 2.9198 1.7750 0.232 0.1155 4.310 0.498 4.310 0.498 4.31 0.498 1.2699 0.7719 4.065 13.0385 12.4290 12.2580 1.422 15.2036 31.694 19.265 12.4290 12.2580 1.422 15.2036 31.694 19.265

发电机F4 小计 500KV系统 发电机F1 发电机d-3 F2 发电机F3 发电机F4 小计 500KV系统 发电机F1 发电机d-4 F2 发电机F3 发电机F4 小计

2.821 30.5487 10.9313 10.9313 10.9313 5.7504 8.9167 8.9167 8.9167 8.9167 0.81 3.3284 10.6917 1.2615 0.3004 0.36 0.0915 0.0915 0.0915 0.1739 0.1121 0.1121 0.1121 0.1121 12.4290 105.7618 1.1465 0.3004 0.347 0.0915 0.0915 0.0915 0.1739 0.1121 0.1121 0.1121 0.1121 12.2580 88.3133 1.422 15.2036 0.3004 0.3605 0.0915 0.0915 0.0915 0.1739 0.1121 0.1121 0.1121 0.1121 84.87 31.694 269.812 19.265 163.931 9.1646 2.7530 2.7530 2.7530 7.0202 4.2672 10.9875 10.6003 11.0128 28.018 17.0306 30.5487 2.7946 2.7946 2.7946 6.28785 4.3316 6.28785 4.3316 2.7946 6.28785 4.3316 2.7946 22.1466 53.9018 34.2926 30.5487 2.7946 2.7946 30.5487 2.7946 22.1243 2.7946 21.7371 9.1646 1.5937 1.5937 1.5937 4.064 2.470 30.5487 3.4260 3.4260 3.4260 8.7363 5.3103 30.5487 3.4260 3.4260 3.4260 8.7363 5.3103 30.5487 3.4260 3.4260 3.4260 8.7363 5.3103 30.5487 3.4260 15.2977 3.4260 15.2977 3.4260 15.2977 8.7363 39.009 5.3103 23.7114

第四章 电气设备的选择及校验

4.1电气设备选择的原则

4.1.1 导体和电器的选择设计原则

导体和电器的选择设计，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。

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型号一致；

6选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。

4.1.2导体和电器选择和校验原则

在选择导体和电器时，一般按下表所列各项进行选择和校验。

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。

1长期工作条件

①电压 选用的电器在允许最高工作电压Umax不低于该回路的最高运行电压Ug,即

Umax≥Ug （4-1）

②电流 选用的电器额定电流In不得低于所在回路在各种可能方式下的持续工作电流。

Ign≥Ig （4-2） 2短路稳定条件 ①校验的一般原则

1) 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定校验。校验的短路电流一般取三相时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器回路中的的单相、两相接地短路较三相严重时，则按严重情况校验。

2)用熔断器保护的电器可不校验热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定。

有熔断器的电压互感器，可不验算动、热稳定。 短路的热稳定条件：

It²t≥I∞²tdz （4-3）

It ---t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA) t---设备允许通过的热稳定电流时间(s)

校验短路热稳定所用的计算时间tdz按下式计算： tdz=tz+0.05 短路的动稳定条件：

Imax≥ich （4-4）

ich ----- 短路冲击电流峰值（kA）

Imax -----电器允许极限通过电流峰值（kA）

4.2 断路器的选择与校验

4.2.1断路器选择的技术条件

断路器的选择除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。电压110 - 500KV的电网，当少油断路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。 断路器的功能，正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备接入电路或退出运行，起着控制作用；故障时，快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起到保护作用。其最大特点是断开电路中的负荷电流与短路电流。 （1）电压：Ug（电网工作电压）≤UN （2）电流：Igmax（最大持续工作电流）≤IN

（3）开断电流（或开断容量）：Idz≤Ibr（或Sdt≤Skd）

Idz------断路器实际开断时间T秒的短路电流周期分量 Ibr------断路器额定开断电流 Sdt------断路器T秒的开断容量 Skd------断路器额定开断容量

断路器的实际开断时间T，为继电主保护动作时间与短路器固有分闸时间之和。 （4）动稳定：ich≤Imax

ich------三相短路电流冲击值 Imax------断路器极限通过电流峰值。

2tdz≤It2t （5）热稳定：I

I------稳态三相短路电流

tdz------短路电流发热等值时间（又称假想时间） It------断路器T秒热稳定电流

4.2.2 500KV出线侧断路器选择与校验

（1）500KV出线侧断路器型号选择： 变压器高压侧： Igmax1.05SN1.053600.436(KA) 3UN3500选用 OFPT-500 型断路器

表4.1 断路器参数表 型号 OFPT-500

校验：① 额定电压： UN500(KV),Ug500(KV),UNUg ② 额定电流： IN1.25(KA),Igmax0.436(KA),INIgmax ③ 开断电流： I5.078(KA),Ibr40(KA),IIbr ④ 动稳定校验： ies100(KA),ich12.950(KA),ichies ⑤ 热稳定校验： It2t40234800(KA2.S) I5.0781.282＞1 I3.962额定电压 额定额定开3S热稳动稳定电流 100KA 固有分闸时间 0.02S 电流 断电流 定电流 40KA 40KA 500kV 1250A tdztz0.052

2.680.051.2822 2.762(S)2tdz(3.962)22.76243.3563(KA2S) I2tdz≤It2t I所以，满足要求。

（2）1#、2#、3#、4#号发电机厂用启动备用变压器侧断路器型号选择：

Igmax1.05IN1.05SN401.050.048(KA) 3UN3500选用ZN10-10Ⅲ 型断路器

表4.2断路器参数表 型号 ZN10-10Ⅲ

校验：① 额定电压： UN10(KV),Ug6(KV),UNUg ② 额定电流： IN3(KA),Igmax0.048(KA),INIgmax ③ 开断电流： I15.2977(KA),Ibr40(KA),IIbr ④ 动稳定校验： ies130(KA),ich39.009(KA),ichies ⑤ 热稳定校验： It2t40246400(KA2.S) I15.29771 I15.2977额定电压 额定额定开4S热稳动稳定电流 130KA 固有分闸时间 0.06S 电流 断电流 定电流 40KA 40KA 10kV 3000A tdztz0.052

3.40.05(1)2 3.45(S)2tdz(15.2977)23.45807.37(KA2S) I2tdz≤It2t I所以，满足要求。

（3）1#、2#、3#、4#号发电机6KV侧厂用断路器型号选择： 变压器低压侧： Igmax1.05IN1.05选用 ZN12-10 型断路器

SN251.052.526(KA) 3UN36表4-3 断路器参数表 额定电压 额定电流 额定开3S热稳动稳定电流 固有分闸时间 型号 断电流 定电流 ZN12- 10 10kV 3150A 50KA 50KA 125KA 0.065S 校验：① 额定电压： UN10(KV),Ug6(KV),UNUg ② 额定电流： IN3.15(KA),Igmax2526(A),INIgmax ③ 开断电流： I22.1243(KA),Ibr50(KA),IIbr ④ 动稳定校验： ies125(KA),ich53.9018(KA),ichies ⑤ 热稳定校验： It2t50237500(KA2.S)

I22.12430.998〈1 I22.146620.05tdztz2.50.050.9982 2.55(S)2tdz(22.1466)22.551250.70(KA2S) I2tdz≤It2t I所以，满足要求。

表4-4 断路器选择表 断 路 器 位 置 550KV出线处 发电机启备变侧 型 号 OFP—500 ZN10--10III 发电机高压厂用变压器侧 ZN12—10 额定电压（KV） 额定电流（A） 500 10 10 1250 3000 3150

4.3 隔离开关的选择与校验

4.3.1隔离开关选择的技术条件

检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电压隔离，以确保检修安全。倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时常用隔离开关配合断路器，协同操作完成。分合小电流，具有一定的分合电感电容电流的能力。

技术条件如下：

（1）电压：Ug（电网工作电压）≤UN （2）电流：Igmax（最大持续工作电流）≤IN （3）动稳定：ich≤imax

ich------三相短路电流冲击值； imax------断路器极限通过电流峰值。

2tdz≤It2t （4）热稳定：II------稳态三相短路电流

tdz------短路电流发热等值时间（又称假想时间） It------断路器T秒热稳定电流

4.3.2 500KV主变高压侧隔离开关选择与校验

Igmax1.05SN1.053600.436(KA) 3UN3500选用 GW10-500D 型隔离开关

表4-5 隔离开关参数表 型号 额定电压 额定电流 3S热稳定电流 50KA 动稳定电流 GW10-500D

500kV 2500A 125KA 校验：① 额定电压： UN500(KV),Ug500(KV),UNUg ② 额定电流： IN2.5(KA),Igmax0.436(KA),INIgmax ③ 动稳定校验： ies125(KA),ich12.950(KA),ichies ④热稳定校验： It2t50237500(KA2.S) I5.0781.282＞1 I3.962tdztz0.052

2.680.05(1.282)2 2.743(S)2tdz(3.962)22.74343.058(KA2S) I2tdz≤It2t I所以，满足要求。

表4-6 隔离开关选择表 隔 离 开 关 位 置 550KV出线处 型 号 GW10-500D 额定电压（KV） 额定电流（A） 500 2500 4.4 母线的选择

4.4.1 母线选择的技术条件

（1）选型。载流导体一般都采用铝质材料，工业上常用的硬母线为矩形、槽形和管形。矩形母线散热好，有一定的机械强度，便于固定连接，但集肤效应系数大，一般只用于35kv及以下，电流在4000A及以下的配电设备中;槽形母线机械强度较好，载流量大，集肤效应系数小，一般用于4000-8000A配电装置中；管形母线集肤效应系数小，机械强度高，管内可以通水和通风，可用于8000A以上的大电流母线，另外，由于圆管形表面光滑，电晕放电电压高，可用于110及以上配电装置母线。110kv及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。 （2）截面选择

按照经济电流密度选择的母线都能满足导体长期发热条件，故按经济电流密度选择：

SIgmaxj （4-5）

式中 Igmax—正常工作时的最大持续工作电流 j—经济电流密度

（3）200MW及以上大容量发电机引出线母线，厂用分支母线和电压互感器分支母线等，为了避免相间短路，提高运行的安全可靠性和减少母线电流对临近钢构的感应损耗发热，一般采用全连式分相封闭母线，与封闭母线配套供应的电压互感器；避雷器和电容器等，分别装在分相封闭式的金属柜内，一般为抽屉式的，发电机中性点设备。（电压互感器和接地电阻等）并装设在单独的封闭金属柜内，因此，这种具有分相封闭母线的发电机引出线装置的布置与一般中小型发电机采用敞露母线的引出线装置有很大的区别。

4.4.2 500KV母线选择

500KV母线应选用管型母线，按经济电流密度选择母线截面： 母线最大持续工作电流：

Igmax1.05In1.05SN3601.050.4157(KA) 3UN3500已知最大负荷利用小时数6000小时根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》

P29图3-1得：j=1.04

SjIgmaxj448.6410.87(mm2) 1.04根据《电力系统设备选择与实用计算》P94表2-40选择Φ60/54管型母线。

4.4.3 发电机封闭母线选择

300MW发电机封闭母线的选择：

Igmax1.05P3001.059.6225(KA)

3UNCOS3200.9根据《电力工程电气设计200例》P443表14-52选择如下：

表4-7 母线选择表 项目名称 额定工作电压（KV） 最高工作电压（KV） 绝缘电压等级（KV） 额定电流（A） 额定雷电冲击耐受电压（KV） 15000 150 24KV外壳10588，母线50012（铝） 主回路封闭母线尺寸（mm） 20KV外壳10588，母线50012（铝） 外壳2005，母线15010（铝） 300MW机组 厂用工作变压器和励磁变压器 20 24 24 2000 主变压器形回路母线尺寸（mm） 厂用变压器分支TV回路封闭母线尺寸（mm） 励磁分支封闭母线尺寸（mm） 中性点回路封闭母线尺寸（mm） 外壳7005，母线15010（铝） 外壳7005，母线15010（铝） 外壳550500，母线605（铜）、15010（铝） 4.4.4厂用母线选择

1.按最大持续工作电流选择

Igmax1.05In1.05SN251.052.5259(KA) 3UN362.按经济电流密度选择 SjIg.maxJ2525.94276.7(mm2) 0.76根据《发电厂电气部分》附表2-1，选用每相3条125mm×10mm，平放时，长期允许载流量IN=3903A

表4.8 母线参数表 材质 矩形铝导体 导体尺寸hbmm 125×10

三条平放 3903 4.5 高压熔断器的选择与校验

4.5.1高压熔断器选择的技术条件

熔断器在满足可靠性和下一段保护的前提下，当在本段保护内发生短路时，应能在最短时间内切除故障。常用于保护电力电容器，配电线路和变压器，厂中，35kv以下，多用于保护电压互感器。

(1)电压：UN≥UNS，限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏。

(2) 电流： IkdI\"

I\"----三相短路电流周期分量；

Ikd----熔断器开断电流

4.5.2发电机出口与电压互感器相连的熔断器的选择

(1)选择：

额定电压：UN=20(kV) UNS=20(kV) UN=UNS

表4-9熔断器型号表 型号 RN2

(2)校验：Ikd满足要求。

5500158.77(KA)；I\"105.7618(KA) IkdI\" 所选熔断器320额定电压 20kV 最大开断容量 5500MVA 开断电流 0.5KA 4.6 电压互感器的选择与校验

4.6.1.电压互感器选择的技术条件

1电压互感器的选择 （1）电压互感器的配置原则：

应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。

（2）线路：当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。

（3）主变压器：根据继电保护装置、自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设。

2型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择：

（1） 6—20KV屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。

（2）35－110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器。 （3） 220KV以上，一般釆用电容式电压互感器和六氟化硫断路器。 3电压互感器的技术条件

（1）将一次回路的大电压变为二次回路的标准的低电压（100kv）； （2）使二次设备与高压部分隔离，且二次侧接地，以保证安全。

4.6.2 500KV架空线侧电压互感器的选择

选用TYD3500/3-0.005 变比

5000.1//0.1KV 334.6.3 500KV母线侧电压互感器的选择

选用TYD3500/3-0.005 变比

5000.1//0.1KV 334.6.4 500KV主变高压侧电压互感器的选择

选用TYD3500/3-0.005 变比

表4-10 电压互感器的选择表 电压互感器 位 置 500KV母线、侧

5000.1//0.1KV 33型 号 TYD3500/3-0.005 变比 5000.1//0.1KV 33500KV主变高压侧 500KV架空线侧 TYD3500/3-0.005 5000.1//0.1KV 335000.1//0.1KV 33TYD3500/3-0.005 4.7 电流互感器的选择与校验

4.7.1 电流互感器选择的技术条件

1电流互感器的作用

（1）将一次回路的大电流变为二次回路的标准的小电流（5A或1A）； （2）使二次设备与高压部分隔离，且二次侧接地，以保证安全。 2电流互感器的配置原则：

（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。

（2） 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，发电机和变压器的中性点、出口。

（3） 对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。：

2 参数选择：

电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。 （1）一次额定电流的选择：

当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。

当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。 一次侧额定电流: I1n≥Ig.max

I1n为电流互感器原边额定电流，Ig.mas为电流互感器安装处一次回路最大工作电流。 （2）一次侧额定电压： Un≥Ug

Ug为电流互感器安装处一次回路的工作电压，Un为电流互感器额定电压。 （3） 准确等级的选择：

电流互感器准确等级的确定与电压互感器相同。需先知电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及以准确等级的要求，并按准确等级要求最高的表计来选择。 （4） 热稳定校验:

电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I1n来校验

(I1nKt)²≥I²tdz （4-8）

Kt -- CT的1s热稳定倍数 （5）动稳定校验： 内部动稳定可用下式校验：

2I1nKdw≥ich （4-9）

I1n---电流互感器的一次绕组额定电流（A） Ich---短路冲击电4流的瞬时值（KA） Kdw---CT的1s动稳定倍数

4.7.2厂用启动备用变压器高压侧电流互感器的选择

（1）1#、2#、3#、4#号发电机厂用启动备用变压器高压侧电流互感器型号选择与校验：

Igmax1.05IN1.05SN401.050.048(KA) 3UN3500选用 LB1-500W1 型电流互感器

表4-11 电流互感器参数表 型号 额定电压 额定电流 3S热稳定电流 50KA 动稳定电流 LB1-500W1

500kV 1500A 125KA 校验：① 额定电压： UN500(KV),Ug500(KV),UNUg ② 额定电流： IN1.5(KA),Igmax0.048(KA),INIgmax ③ 动稳定校验： ies125(KA),ich39.009(KA),ichies ④ 热稳定校验： It2t50237500(KA2.S)

I15.29771 I15.2977tdztz0.052

3.40.05(1)2 3.45(S)2tdz(15.2977)23.45807.37(KA2S) I2tdz≤It2t I所以，满足要求。

4.7.3 500KV出线侧电流互感器的选择

变压器高压侧：Igmax1.05SN1.053600.436(KA) 3UN3500选用 LB1-500 型电流互感器

表4-12 电流互感器参数表 型号 额定电压 额定电流 3S热稳定电流 25KA 动稳定电流 LB1-500

500kV 2000A 62.5KA 校验：① 额定电压： UN500(KV),Ug500(KV),UNUg ② 额定电流： IN2(KA),Igmax0.436(KA),INIgmax ③ 动稳定校验： ies62.5(KA),ich12.950(KA),ichies ④ 热稳定校验： It2t25231875(KA2.S)

I5.0781.282＞1 I3.962tdztz0.052

2.680.05(1.282)2 2.743(S)

2tdz(3.962)22.74343.058(KA2S) I2tdz≤It2t 所以，满足要求。 I表4-13 电流互感器的选择表 电流互感器 位 置 500KV母线出线侧 启备变高压侧 型 号 LB1-500 LB1-500W1 额定电压 500KV 500kV 额定电流 2000A 1500A 4.8 避雷器的选择

避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。

4.8.1避雷器选择的技术条件

避雷器主要是用来保护配电变压器，另外还保护电站及变电所等电器设备，使其避免受过电压的危害的一种重要的保护装置。避雷器一般分有三种：有阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器，在选择避雷器时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，由于本设计重有大机组，处于安全考虑，故用氧化锌避雷器。 （1） 避雷器的持续运行电压Uby

Uby------金属氧化物避雷器的持续运行电压有效值(KA)

Uxg ------系统最高相电压有效值(KV)

（2） 避雷器的额定电压

考虑安装点工频过电压的幅值和持续时间，并结合避雷器的初始能量来选择其额定电压。

（3） 避雷器的最大雷电冲击残压Ubl

UblBIL/Klp （4-10）

BIL ------内绝缘全波额定雷电冲击耐压(KV)

Klp ------雷电冲击绝缘配合系数。

灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压，是

否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。

4.8.2 避雷器的选择

发电机额定运行电压20KV

可选择300MW发电机中性点避雷器型号：HY5W—25/45 避雷器的选择表

表4-14 避雷器的选择表 位置 发电机出口 型 号 HY5W—25/45 灭弧电压（KV） 25 工频放电电压（KV） 不小于 37.7 不大于 62

第五章 励磁系统的设计

5.1发电机励磁系统简介

供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。

励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。

同步发电机励磁系统的形式有多种多样，按照供电方式可以划分为他励式和自励式两大类。

5.2 励磁调节系统的作用

同步发电机是电力系统的主要设备，它是将旋转形式的机械功率转换成电磁功率的设备，为完成这一转换，它本身需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流。专门为同步发电机供应励磁电流的有关设备，统称为励磁系统。所以，同步发电机的励磁系统是由励磁功率系统和励磁调节器AER组成，励磁功率系统向发电机转子励磁绕组提供直流励磁电流。调节器根据机端电压变化控制励磁功率的输出，从而达到调节励磁电流的目的。

同步发电机的运行特性与它的空载电动势E0值的大小有关，而E0值是发电机励磁电流的函数，所以调节励磁电流就等与调节发电机的运行特性。

在电力系统正常运行和事故运行中，同步发电机的励磁调节系统不仅可以保证发电机安全运行；提供合格的电能，而且还能改善电力系统的稳定调件。

5.3发电机获得励磁电流的方式

一、直流发电机供电的励磁方式

这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大。

二、交流励磁机供电的励磁方式。

现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。

三、无励磁机的励磁方式

在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。

5.4发电机与励磁电流相关特性

1、电压的调节

自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因，当励磁电流不变时，发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求，发电机的端电压应基本保持不变，实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。 2、无功功率的调节

发电机与系统并联运行时，可以认为是与无限大容量电源的母线运行，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也跟着变化，此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时，为了改变发电机的无功功率，必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”，而是只是改变了送入系统的无功功率。 3、无功负荷的分配

并联运行的发电机根据各自的额定容量，按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷，而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配，可以通过自动高压调节的励磁装置，改变发电机励磁电流维持其端电压不变，还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整，以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。

5.5自动调节励磁电流的方法

在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），

经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。

5.6自动调节励磁的组成部件及辅助设备

自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机.自动停机.并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。

励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。

近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点，目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置，这种调节装置将能实现自适应最佳调节。

5.7 引发励磁系统故障的因素

1、励磁电压互感器接线错误引起的故障

某机组安装完成电气试验、空转正常后，频率稳定在50赫兹左右，投入启励开

关，三相CF板指示灯不同时亮，励磁电压在10伏左右，励磁电流在50安培左右，逐步增加励磁给定值也无变化。检查发现：励磁变二次侧电压正常，而励磁电压互感器二次侧电压线电压极不平衡。励磁电压互感器为V/V接线，说明其中一相电压互感

器的极性接反。停机检查发现C相电压互感器接反，将其一次侧反接后开机建压正常。

2、一次部分引起的故障

某机组反时限过负荷保护动作后，再次启励时，转子一点接地保护动作，不能建压；而不启励时，转子一点接地保护不动作，检查微机监控系统保护动作记录：发电机机端相电压和线电压不平衡，A相电压比B、C相电压低。可能是发电机定子线圈的特性发生变化，引起转子接地电阻和转子绕组对地电容值改变，导致接地保护动作。经停机检查，发现发电机定子线圈尾端A、B相电流互感器间的引线烧断，处理后开机启励正常。

3、励磁采样错误引起的故障

某机组安装完成电气试验、空转正常后，频率稳定在50赫兹左右，不能正常启励建压。励磁屏系统发“V/F限制”信号，由于机组出厂已半年多，剩磁过低，机组残压太小，达不到励磁装置测频精度，但它不闭锁手动助磁回路，可暂时不管。发现启励时机端电压不正常，检查一、二次接线正确，高低压侧熔断器完好；该机组不同于其他，励磁与保护监控共用一组电压互感器，为星-星-开口三角形接法，在一定负荷情况下会产生谐振。在开口三角形併接一只60瓦电灯泡后开机启励正常。

4、机组剩磁极性引起的故障

某机组检修后受非同期合闸冲击保护动作停机，完成电气试验、空转正常后，频率稳定在50赫兹左右(调速器自动运行),投入启励开关，机组过速保护动作。再次空转正常，频率稳定在50赫兹左右(调速器切手动、切除机组过速保护运行),投入启励开关,发现调速器显示频率显著降低，机组转速测控仪显示频率升高；增加励磁给定值(低于以往的空载建压值),机组过电压保护动作。它们的测频信号都併接在电压互感器的同一相，只是调速器多一段穿过发电机底部的控制电缆。在以前没有出现过这种情况，说明受这次合闸冲击后发电机剩磁极性可能发生了变化，启励时发电机电气特性改变，发电机附近的磁场又对调速器的测频控制电缆产生了干扰。停机核对励磁电压极性，外加直流电源以四分之一额定励磁电流对转子充磁15分钟，开机建压正常。

5、可控硅损坏引起的故障

某机组反时限过负荷保护动作后，再次启励时，转子一点接地保护动作，不能建

压；而不启励时，转子一点接地保护不动作，查阅微机监控系统保护动作记录：发电机机端相电压和线电压都很平衡。分析认为：该转子一点接地保护的设定值包括转子接地电阻和转子绕组对地电容值，通过转子迭加电流和电压反映出来。可能是启励时励磁电源的特性发生变化，引起转子接地电阻和转子绕组对地电容值改变，导致接地保护动作。检查发现一熔断信号器熔断，但未使位置继电器动作发出整流故障报警信号，检查发现对应可控硅损坏，更换后开机启励正常。

5.8提高发电机励磁系统可靠性措施

1、稳压电源的改造 2、设计不同电源供电 3、选用可靠性高的逆变电源 4、更换稳压电源部分元器件

5.9 发电机励磁系统的初步设计

5.9.1发电机励磁方式的选择

发电机的励磁方式是随着电力电子技术的进步而逐步发展的。目前，随着硅整流元件出现以及机组容量的增大，同轴直流励磁机已无法满足要求，只能采用交流电源经硅整流后供给励磁系统。根据交流电源的来源不同，大约分为两大类：第一类，交流电源来自与主机同轴的交流发电机，经整流后，供给主机的转子绕组。此交流电源称为交流励磁机，这类励磁方式通常称为三机励磁。三机励磁按整流器是静止还是随发电机旋转，又可分为静止硅整流和旋转硅整流两种，而旋转硅整流励磁方式，由于其硅整流元件和交流励磁机电枢与发电机主轴一同旋转，直接给发电机励磁绕组提供励磁电流，不需要经过转子滑环及电刷引入，故又称为无刷励磁方式。第二类，交流电源来自接于发电机出口的变压器（称为励磁变压器），经可控硅整流后供给发电机励磁。对于励磁变并联在发电机出口的励磁方式，称为自并励方式；如果在并联的励磁变之外，再加上与发电机定子电流回路串联的励磁变，则为自复励方式。

目前，国内大容量火电机组中常用的励磁方式是无刷励磁和自并励励磁两种方式，此次设计由于机组均为大型汽轮发电机，单机容量大, 要求励磁系统既简单经济又要安全可靠。

自并励励磁系统具有高起始、快响应、调节性能好、结构简单、维护方便和故障率低等一系列的优点。随着电子技术的发展、新型继电保护装置的研制和高压开关技术的进步, 自并励励磁方式正逐渐为人们所接受。在我国,80 年代中期以后投产的大

中型水轮发电机大都是使用自并励方式的, 今后在国产大型汽轮发电机上采用自并励励磁系统越来越多。该励磁方式克服了“三机励磁”的不足, 代表着发电机励磁技术的发展趋势。

综上所诉，本设计中发电机均采用自并励方式。

5.9.2 自并励励磁系统原理

自并励励磁系统, 即在发电机的出线端接1台降压变压器作为励磁电源, 通过可控硅元件进行整流直接给发电机励磁的方式。现代大型汽轮发电机的自并励励磁系统, 包括励磁变压器、功率整流柜、灭磁及过电压保护柜和励磁调节器等4 个组成部分。其系统原理接线见下图

图 5.1 自并励励磁系统原理接线图

5.9.3 自并励励磁系统的主要优缺点分析

1、因为不需要同轴励磁机，可缩短主机长度或高度，这对基建投资和检修维护主机都是有利的，而且可减小厂房噪声。

2、由于直接用晶闸管整流桥控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度。 3、自并励系统由机端获取励磁能量，机端电压与机组转速的一次方成正比，故自并励系统输出的励磁电压与机组转速的一次方成比例。而同轴励磁机系统输出的励磁电压则为反应机组转速的平方。当机组甩负荷时，自并励系统比同轴励磁机系统大型发电机组的过电压水平低些。

4、自并励磁系统属于全静态励磁系统，效率高，维护费用省，需要的备件少。 5、励磁系统无旋转部件，发电机需要集电环、电刷和灭磁开关。由于取消了旋转部件，大大减少了励磁事故隐患，可靠性明显优于交流及直流同轴励磁系统，而且机端励磁系统在设计中采用冗余配置，故障元件可在线更换，有效地减少了停机概率。该系统对运行、维护的要求也相对较低，易于现场管理。

6、尽管发电机出口母线多采用封闭结构，出口三相短路几率极小，但机端励磁系统设计计算中还是考虑了在发电机出口（机端电压系统） 三相短路故障切除后，机端电压恢复过程中应有较好的强励能力。因此，机端励磁系统不仅可保持发电机端电压恒定，提高系统静态稳定性，而且在系统故障时，因机端励磁系统强励倍数高，电压响应速度快，再加上先进的控制技术，能够有效地提高系统的暂态稳定水平。

7、自并励系统的主要缺点为：在发电机近端三相短路而切除故障时间又较长的情况下，不能及时提供足够的强励倍数，这时电力系统暂态稳定的影响不如采用其他半导体励磁方式有利。另外，接入装机容量小的地区电网的发电机，由于短路电流的衰减快，继电保护的配合较复杂，要采取一定的技术措施以保证其动作。

第六章 发电机保护设计

6.1发电机主要故障类型

发电机的最主要故障类型主要有：

（1）定子绕组的相间短路。定子绕组的相间短路岁发电机的危害最大回产生很大的短路电流使绕组过热，故障点的电弧将破坏绝缘、烧化铁芯和绕组，甚至导致发电机着火。

（2）定子绕组匝间短路。定子绕组匝间短路时，被短路的部分绕组内将产生环流，从而引起故障处的温度升高，破坏绝缘层。

（3）定子绕组单相接地。发生这种故障时，发电机电压网络的电容电流将流过故障点，情况严重时，会使铁芯局部熔化，造成严重后果。

6.2发电机保护介绍

6.2.1发电机差动保护

发电机的差动保护是利用比较发电机中性点侧和引出线侧电流幅值和相位的原理构成的，因此在发电机中性点侧和引出线侧装设特性和变比完全相同的电流互感器来实现纵差保护。两组电流互感器之间为纵差保护的保护范围。电流互感器二次绕组按照循环电流法接线，即如果两组电流互感器一次侧的级性分别以中心点侧和母线侧为正级性，则二次侧同级性相连接。差动继电器和两侧电流互感器的二次绕组并联。

图 6.1发电机差动保护的原理 图6.2 发电机的差动保护

当发电机内部发生故障时，如图(a)所示中K1点短路，两侧电流互感器的一、二次侧电流相加为差动继电器中的电流（IdII）。当Id大于继电器动作电流Iop时，继电器即动作跳闸。在正常运行或保护区外部短路时,流过继电器的电流为两侧电流之差(IdII),如图(b)所示。在循环电流回路两臂引线阻抗相同、两侧电流互感器特征完全一致和铁芯剩磁一样的理想情况下，两侧二次电流相等（II），流过继电器的电流Id为零。

'2\"2'2\"2'2\"26.2.2与母线直接连接的发电机定子绕组接地保护

当发电机单相接地故障电流大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。与母线直接连接的发电机的接地保护装置由装在机端的零序电流互感器和电流继电器构成。其动作电流按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机暂态电容电流整定。为防止外部相间短路产生的不平衡电流引起保护误动作，可装设闭锁装置，接地保护带时限动作于信号，但当残余电流大于接地电流允许值时，接地保护应切换为动作于停机。

为了在发电机与电力系统并列运行前检查有无接地故障，应在发电机出口侧装设检测零序电压的电压表。

对发电机三绕组变压器组接线，发电机出口有断路器，在断路器两侧均装设零序电压表。

为了满足零序电流接地保护灵敏系数的要求，与母联接的发动机定子绕组单相接地保护由专用的助磁式零序电流互感器或高磁导率铁心的零序电流互感器构成。

6.2.3 发电机100%定子绕组单相接地保护

发电机100%定子绕组单相接地保护由两部分构成，一部分为零序电压保护，它可以保护85%-90%的定子绕组。另一部分利用发电机的三次谐波电压构成，它用来消除零序电压保护的死区，从而实现保护100%定子绕组的接地保护。

6.2.4发电机外部相间短路保护

当外部故障引起过电流，如连接在母线上的变压器，线路发生短路且相应的保护

或断路器拒绝动作，或在发电机电压母线上发生短路且其上未装设专用的母线保护时，为了可靠的切除故障，在发电机上应装设防御外部短路的相间短路保护。该保护

也为发电机主保护的后备保护。50MW及以上的发电机可装设负序过电流保护和单元件低电压启动的过电流保护。

6.2.5 反映定子绕组匝间短路保护

发电机的匝间故障包括同相同分支的匝间短路和同相异分支的匝间短路。对于这种故障纵差保护不能反映，应按下述原则装设匝间短路保护。

（1） 对定子绕组为星形接线，每相有并联分支，且中性点有分支引出端子的发电 机，应装设单继电器式横差保护。

横差保护是利用反映两个支路电流之差的原理，由一个电流继电器至装在两星形绕组中性点连线上的电流互感器二次回路上。

（2）对100MW及以上的发电机，当定子绕组为星形接线，且中性点只有三个引出端子时，也应装设专用的匝间短路保护。

6.2.6发电机失磁保护

发电机失磁是指发电机的励磁电流突然全部消失或部分消失。失磁的主要原因有励磁供电电源故障，励磁绕组开路或短路、自动灭磁开关误跳闸，自动励磁调节装置故障以及运行人员误操作等。

对于容量为100MW的发电机和采用半导体励磁的发电机，一般采用根据发电机失磁后定子回路参数变化的特点构成失磁。失磁保护可以根据多种原理来构成，在这里仅介绍一种根据机端测量阻抗的变化，用阻抗继电器构成的失磁保护。如下图：

图 6.3发电机失磁保护原理接线图

图中的KZ为失磁保护的阻抗继电器。KBB为电压回路断线闭琐继电器，其作用为防止电压回路断线时，阻抗继电器误动作KBB的动断接触点和阻抗继电器的动合接触点想串联，当电压回路断线时，动断触点打开，断开保护的正电源，从而起断线闭琐作用。KT为时间继电器，时限为1-2S，是为了防止保护在系统振荡或自同步并列

时误动作。

6.3发电机保护配置原则

同步发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定的作用。如果发生故障，不仅机组本身受到损伤，而且会对系统产生严重的影响。因此，对大机组的继电保护必须精心设计，合理配置保护。着眼点不仅限于机组本身，而且要从保障整个系统安全运行综合来考虑，装设性能完善的继电保护装置。

继电保护双重化的配置原则是：两套独立的TA 、TV检测元件，两套独立的保护装置，两套独立的断路器跳闸机构，两套独立的控制电缆，两套独立的蓄电池供电。

（1）纵联差动保护。对于1MW以上的发电机定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差保护。

（2）定子绕组接地保护。对于发电机变压器组，容量在100MW以上发电机应装设保护区为100%的定子接地保护。

（3）定子绕组匝间短路保护。对于中性点只有三个引出端子的大容量发电机，一般采用零序电压式或转子二次谐波电流式保护装置。

（4）发电机外部相间短路保护。对于1MW以上发电机采用复合电压启动的过电流保护。

（5）定子绕组过负荷保护。

（6）定子绕组过电压保护。对于200MW以上的汽轮发电机，应装设过电压保护。 （7）转子表层过负荷保护。对于100MW及以上的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的负序过负荷保护。

（8）励磁回路一点两点接地保护。用于转子水内冷或100MW及以上的汽轮发电机。

（9）失磁保护。100MW以上的发电机应装设专用的失磁保护。

（10）逆功率保护。对于汽轮发电机主汽门突然关闭，为防止汽轮机遭到损害，对大容量机组可考虑装设逆功率保护。

所以，在对300MW机组保护进行配置时，应对以下保护给予足够的重视：双重化差动保护、定子接地保护、过励磁保护、失磁失步保护等。同时，因该考虑配置低频、误上电、启停机保护。

第七章 配电装置的设计

7.1 配电装置设计原则与要求

7.1.1 配电装置原则：

（1)配电装置的装设和导体,电器及构架的选择应该满足正常运行,短路和过电压情况下的要求,并不应危及人身和周围设备.

(2)配电装置的绝缘等级,应和电力系统的额定电压相配合.重要变电所或发电厂的3-20KV室外支柱绝缘子和穿墙套管,应采用高一级电压的产品.

(3) 配电装置各回路的相序排列应尽量一致,并对硬导线涂漆,对绞线应标明相别. (4)在配电装置间隔内的硬导体及接地线上,应先留未涂漆的接触面和连接端子,用以装设携带式接地线.

(5)隔离开关和相应的断路器之间,应装设机械或电磁的连锁装置,以防隔离开关误动作.

(6)在空气污秽地区,室外配电装置中的电气设备和绝缘子等,应有防灰尘,防腐,加强外绝缘措施,并应便于清扫.

(7)周围环境温度低于绝缘油,润滑油,仪表和继电器的最低允许温度时,要采取加热措施.

高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关远规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构使配电装置设计创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。

7.1.2 设计要求：

（1）满足安全净距的要求 （2）施工、运行和检修的要求 （3）噪声的允许标准及限制措施 （4）静电感应的场强水平和限制措施 （5）电晕无线电干扰的特性和控制

7.2 屋内配电装置

设计配置图时应注意以下几点：

（1）同一回路的设备应布置在同一间隔内，以保证检修安全和限制故障范围； （2）较重的设备（如电抗器）布置在下层，以减轻楼板负重和便于安装； （3）尽量将电源布置在相应段的中部，使母线截面通过的电流较小； （4）充分利用间隔的位置，以节省投资； （5）布置对称，便于操作； （6）方便扩建。

7.3屋外配电装置的分类

根据电器和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型半高型和高型。

中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要高度，以便工作人员能在地面上安全活动；中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在水平面。

高型和半高型配电装置的母线和电器分别装在几个不同高度的水平面上，并且重叠布置。凡是将组母线与另一组母线重叠不置的，称为高型配电装置。如果仅将母线与断路器，电流互感器等重叠布置，则称为半高型配电装置。由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因此，高型半高型布置得到较广泛应用。

7.3.1中型配电装置

现有500KV配电装置分普通中型布置和分相中型布置两种。对于普通中型布置，其母线下布置任何电气设备；而分相中型布置的特点是将母线隔离开关直接安装在各相母线下面。

7.3.2半高型配电装置

220KV半高型配电装置的特点与110KV电压级相似。双母线带旁路母线的半高型配电装置有田字形、品字形及管形母线三种布置。

7.3.3高型配电装置

高型配电装置的特点是各母线和电器分别安装在几个不同高度的水平面上，各电气可以重叠布置，主母线下没有电气设备。

7.4 500KV配电装置设计

母线隔离开关分相直接布置在母线的正下方，这样布置即称为分相布置。采用硬圆管母线及单柱式隔离开关，可减小母线相间距离，降低构架高度，节约占地面积，

减小母线、绝缘子串和控制电缆。断路器采用三列式布置，且所有出线都从第一、二列断路器间引出，所有进线均从第二、三列断路器间引出，具有接线简单、清晰、占地面积小的特点。但当只有两台主变压器时，这种接线可靠性较差。此时应将其中一台主变压器和出线交叉引线，为了不使交叉引线多占间隔，可与母线电压互感器及避雷器共占用两个间隔，以提高场用电率。

由于在每一间隔中设有两条相同纵向通道，故省去断路器的横向通道，仅在管形母线外侧各设一条横向车道，以构成环形道。为了满足检修机械和带电设备的安全净距和降低静电感应场强，所有设备支架都抬高大使最底次裙对地距离大于4m 。

7.5配电装置维修注意事项

配电装置维修时必须遵守以下安全事项：

1）进行维修前必须将其前一级电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌。然后用验电笔检查确认被维修装置已断电，方可进行维修； 2）维修时，必须二人在场，一个维修，一人监护； 3）维修人员必须是熟悉配电装置的专业电工； 4）维修人员必须佩带防护用品，使用电工绝缘工具 5）更换电器必须与原规格一致，禁止使用不合格的代用品；

6）维修时，不得随意改变原配电装置接线，不得随意拆除原配开关电器； 7）维修结束时，应脱离配电装置，然后由电源侧开始逐级合闸通电，用验电器确认电源接通后，再向下一级通电试验

8）维修结束同时，摘除上一级电源开关并悬挂的停电标志牌。

结 论

在这次设计中我学到了很多知识，也了解了现代火力发电厂的基本概况。通过此次设计使自己对所学知识有了更深的理解，同时学会了把所学知识运用到实践环节中。

经过近三个月的毕业设计，完成了设计的基本要求和内容，设计出的成果能够满足实际情况的要求。当然设计中还有些不够完善的地方，还有需要改进的地方。

本次设计既是对所学知识的一次检验，也是一次巩固，在设计中我明白了理论知识和实践结合重要性，只有将理论运用到实践中这才能更好的掌握所学知识，才能为今后的工作打下一个良好的基础，在设计中我觉得自己的知识储备还是不够丰富，今后应该不断的学习新的知识，为中国的电力事业贡献自己的一份力量。

参考文献

[1] 黄纯华《发电厂电气部分课程设计参考资料》中国电力出版社，2001年出版 [2] 曹绳敏 《工厂常用电气设备手册》 东南大学出版社

[3] 卫斌 《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》西安电力出版社 1997年出版 [4] 华智明 《电力系统》 重庆大学出版社

[5]《电力工程电气设计手册》（1.2）西北电力设计院水利电力出社 1990年出版 [6] 曹绳敏《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》东南大学出版社1995年出版 [7] 范锡普 《发电厂电气部分》四川联合大学出版社 1995年出版 [8] 胡国槐、王战峰《高电压技术》 重庆大学出版社 1996年出版

[9] 傅知兰 《电力系统电气设备选择与实用计算》中国电力出版社，2004年出版 [10] 刘学军 《继电保护原理》中国电力出版社，2004年出版

[11]Assessment of the Effects of Wind Farms Commected in a Powet System、IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems、2000、September

[12] A.Bossanyi.Adaptive pitch control for a 250kw Wind Turbine,Proc.British Wind Energy Conference、2001

[13] Pedrycz.Fuzzy control and Fuxxy system.John Wiley and Sons、2003

附录1 设备总表

设 备 列 表 设备 发电机 位置 1#、2# 、3#、4# 主变压器 变压器 厂用变压器 厂用高压启动备用变 断路器 隔离开关 高压熔断器 电压互感器 电流互感器 500KV主变高压侧 发电机厂用高压启动备用变压器高压测电流互 感器 500KV母线出线测电流互感器 避雷器

型号 QFSN-300-2 SFP-360000/500 SFF9-CY-40000/20 SFF9-40000/525 OFPT-500 ZN10-10III 500KV出线侧断路器 厂用高压启动备用变压器测断路器 高压厂用变压器测断路器 ZN12-10 500KV出线侧隔离开关 GW10-500D 发电机出口处与电压互感器相连的熔断器 500KV母线出线 RN4-20 TYD3500/3-0.005 TYD3500/3-0.005 LB1-500W1 LB1-500 HY5W-25/45 发电机出口处避雷器 谢 辞