×4200mw火力发电厂电气部分一次接线设计电气工程及自动化--大学毕设论文.doc

×××交通大学

毕业设计（论文）

4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计

申请人：×××

专业：电气工程及自动化

远程与继续教育学院
×××交通大学
毕业设计(论文)成绩评议
年级
××××春
层次
专升本
专业
电气工程及自动化
姓名
×××
题目
4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计

指
导
教
师
评
阅
意
见
成绩评定： 指导教师：
年 月 日
评
阅
教
师
意
见
评阅教师：
年 月 日
答
辩
小
组
意
见
答辩小组负责人：
年 月 日
×××交通大学
毕业设计(论文)任务书
本任务书下达给： ×××× 级 本 科 电气工程及自动化 专业学生 ×××
设计（论文）题目：4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计
一、设计（论述）内容：
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置配置和控制方式的拟定有着很大影响，因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。本设计考虑我国的经济政策和国家基本建设方针，从出发点安全实际，切合实用，使资源得到充足的利用。

二、基本要求：
通过在掌握变电站生产过程的基础上，根据课题模拟的电力系统环境，拟建一座220kV的变电站。从方案拟定设计到设备选择完成，都有详细的计算繁衍过程，常用公式都一一列出，构成了一套比较完整的变电站电气设计的研究体系。
三、重点研究的问题：
A.火力发电厂电气主接线的确定
B.发电厂主接线设计及方案选择
C.火电厂变压器的选择
D.火力发电厂短路电流计算
E.火电厂一次设备的选择
四、主要技术指标：

保证供电安全、可靠、经济；功率因数达到0.9及以上

五、其他要说明的问题

下达任务日期： 年 月 日
要求完成日期： 年 月 日
答辩日期： 年 月 日
指导教师：
开 题 报 告
题目：4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计
报告人：电气工程及自动化 ××× 2012年2月11日

一 、文献综述
本次毕业设计的主要内容是一个4×200 MW火力发电厂的电气部分设计。在这次设计中一共分通过以下几个步骤来完成本次的设计任务。
1.电厂规模：
装机容量: 装机4台，容量分别为：4×200 MW,机组年利用小时数: Tmax=6200h
气象条件：年最高温度40℃，平均气温25℃，气象条件一般，无特殊要求。厂用电率：8％。
2、主要技术指标：保证供电安全、可靠、经济；功率因数达到0.9及以上
3、主要内容：确定主接线：发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2～3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。
二、选题的目的及意义
电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、 控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。本次设计的主要目的和任务是：通过设计树立工程观点，掌握发电厂设计的方法，并在分析、计算和解决实际工程等方面得到训练，为今后从事设计、运行和科研工作，奠定必需的理论基础。
三、研究的重点内容
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。本设计考虑我国的经济政策和国家基本建设方针，从出发点安全实际，切合实用，使资源得到充足的利用。
四、进度安排
1.（3月1日—3月31日）
分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期准备工作
2. （4月1日—4月30日）
排列撰写计划，方案论证，拟定论文初稿。
3．（5月1日—6月10日）
撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进行毕业论文的评议。
五、指导教师意见：

指导教师：
年 月 日
中 期 报 告
题目：4×200MW火力发电厂电气部分一次接线设计
报告人：电气工程及自动化 ×××
一、总体设计
本设计的总体框架及各个关键步骤如下：
1.火力发电厂电气主接线的确定
2.发电厂主接线设计及方案选择
3.火电厂变压器的选择
4.火力发电厂短路电流计算
5.火电厂一次设备的选择
二、框架（框图）
重要性：（1）.电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。
(2).主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置配置和控制方式的拟定有着很大影响.
(3).必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。
主要内容：本论文提出了单母线接线、单母线分段接线、变压器-线路单元接线等接线形式。之后再介绍了变压器的类型及选型方法，根据发变组单元接线通过对系统接入点的短路容量进行短路计算，从而选出了高压断路器.隔离开关.电压互感器.电流互感器.避雷器等主要设备的具体型号，对这些设备器件进行动稳定及热稳定校验，以验证其可靠性，最终得到了该变电站的电气线路设计方案。为发电厂的整体设计奠定了技术基础。
三、进展情况
本论文已基本完成，现在正在进行修改和整理，预计下周可完成。

四、指导教师意见
结 题 验 收
一、完成日期

二、完成质量

三、存在问题

四、结论

指导教师：
年 月 日
中 文 摘 要

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置配置和控制方式的拟定有着很大影响，因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线的方案。本论文在一开始就提出了单母线接线、单母线分段接线、变压器-线路单元接线等接线形式，并进行经济上、技术上的可行性分析最终确定接线方案。之后再介绍了变压器的类型及选型方法，根据发变组单元接线通过对系统接入点的短路容量进行短路计算，从而选出了高压断路器.隔离开关.电压互感器.电流互感器.避雷器等主要设备的具体型号，对这些设备器件进行动稳定及热稳定校验，以验证其可靠性，最终得到了该变电站的电气线路设计方案。为发电厂的整体设计奠定了技术基础。
本设计考虑我国的经济政策和国家基本建设方针，从出发点安全实际，切合实用，使资源得到充足的利用。

关 键 词：发电厂；变压器；电力系统；电气设备

English Abstract

The power system is composed of power generation, substation, transmission, distribution and electricity and other sectors of energy production and consumption systems. Its function is the nature of primary energy by generating power plant into electricity, then lost, substation system and distribution system to the electricity supply to the load center.
The main electrical wiring is a power plant, substation electrical design of the first part, but also constitute an important part of power system. The main wiring is closely related to the overall power system and power plants, substations operating reliability, flexibility and economy, and the electrical equipment selection and configuration of power distribution equipment and control the formulation, Therefore, we must correctly handle the relationship between various aspects of a comprehensive analysis of the impact factors, technical and economic comparison to reasonably determine the main wiring scheme. At the outset, the paper proposed a single bus connection, single busbar connection in the form of wiring, transformers - line unit connection, and the economic and technical feasibility analysis to finalize the wiring scheme. After re-introduction of the transformer type and selection methods, through the system short-circuit capacity of the access point to the short circuit calculation, to elect a high voltage circuit breaker isolation switch voltage transformer current transformer according to the unit wiring of the transformer unit. specific model of the arrester and other equipment and calibration of dynamic stability and thermal stability, these devices are devices to verify their reliability, finally got the electrical circuit design of the substation. Laid the technical foundation for the overall design of the power plant.
The design considerations of economic policy and national infrastructure policy, the actual starting point safety, practicability, and the resources to get plenty of use.

Key Words: power plant; transformer; power system; electrical equipment

目 录

1 绪论 1
1.1 课题背景.目的.意义 1
1.2 文献综述 1
2 火力发电厂电气主接线的确定 3
2.1 主接线的设计原则和要求 3
2.2 电气基本接线适应范围及优缺点 3
2.2.1 大、中型发电厂及配电装置的接线要求 3
2.2.2 主接线的基本形式 4
2.3 发电厂主接线设计及方案选择 7
2.3.1 毕业设计的技术背景和设计依据 7
2.3.2 出线回数 7
2.3.3 主接线的设计方案 7
2.3.4 主接线设计方案的技术经济比较 8
2.3.5 发电厂主接线方案的选择 10
3 火电厂变压器的选择 11
3.1 主变压器和发电机中性点接地方式 11
3.1.1 电力网中性点接地方式 11
3.1.2 变压器中性点接地方式 11
3.1.3发电机中性点接地方式 12
3.2 主变压器的选型 12
3.3.1 200MW发电机组变压器选择要求 12
3.3.2. 对于中、小型发电厂应按下列原则选择： 13
3.3.3.主变压器的选择 13
4 火力发电厂短路电流计算 14
4.1 短路电流计算的目的 14
4.1.1 电力系统短路的原因及后果 14
4.1.2 短路计算的目的 15

4.2 短路电流的一般规定 15
4.2.1.短路电流计算的一般规定 15
4.2.2.本厂等值电路图中短路点的选取 16
4.3 短路电流计算步骤 16
4.4 各系统短路电流的计算 17
4.4.1 电抗图及电抗计算 17
4.4.2.短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算 18
5 火电厂一次设备的选择 22
5.1 选择电气一次设备遵循的条件 22
5.1.1按正常工作条件选择 22
5.1.2 按短路条件进行校验 24
5.2 电气设备的选择及校验 26
5.2.1 系统各个回路的最大工作电流 26
5.2.2高压断路器的选择 27
5.2.3 高压隔离开关的选择 28
5.2.4 电压互感器的选择 29
6 结论与展望 31
参考文献 32
附 录...........................................................................33

- 31 -
1 绪 论
电力系统发展由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。
1.1 课题背景.目的.意义
电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、 控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。工业用电量已占全部用电量的50～70%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是企业所需电能的供应和分配。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
本次设计的主要目的和任务是：通过设计树立工程观点，掌握发电厂设计的方法，并在分析、计算和解决实际工程等方面得到训练，为今后从事设计、运行和科研工作，奠定必需的理论基础。
1.2 文献综述
本次毕业设计的主要内容是一个4×200 MW火力发电厂的电气部分设计。在这次设计中一共分通过以下几个步骤来完成本次的设计任务。

1. 电厂规模：
装机容量: 装机4台，容量分别为：4×200 MW,机组年利用小时数: Tmax=6200h
气象条件：年最高温度40℃，平均气温25℃，气象条件一般，无特殊要求。厂用电率：8％。
2、主要技术指标：保证供电安全、可靠、经济；功率因数达到0.9及以上
3、主要内容：确定主接线：发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2～3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。
选择主变压器：发电厂200 MW及以上机组为发电机变压器组接线时的主变压器应满足DL5000－2000《火力发电厂设计技术规程》的规定：“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过65℃的条件进行选择”。选择变压器的容量、台数、型号等。
短路电流计算：根据电气设备选择的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总。
电气设备的选择：选择并校验断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器等，选用设备的型号、数量汇总成设备一览表；正确的选择电气设备的目的是为了使导体和电器无论在正常情况或故障情况下，均能安全、经济和合理的运行。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，积极而稳妥的采取新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。

2 火力发电厂电气主接线的确定
2.1 主接线的设计原则和要求
发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等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、输配电的任务。它的设计，直接关系着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的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。电气主接线图示电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本厂电气主接线土，了解电路中各种电器设备的用途、性能及维护、检察项目和运行的步骤。由于电能生产的特点是：发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。
1.发电厂在电力系统中的地位和作用。电力系统中的发电厂有大型主力电厂、中小型地区电厂及企业自备电厂三种类型。大型主力或电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入300～500kV超高压系统；地区电厂靠近城镇，一般接入110～220kV系统，也有接入330kV系统；企业自备电厂则以本企业供电供热为主，并与地区110～220KV系统相连。中小型电厂常有发电机电压馈线向附近供电。
(1)对于一级负荷必须有两个独立电源供电，切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。

2.2 电气基本接线适应范围及优缺点

2.2.1 大、中型发电厂及配电装置的接线要求
1.大型发电厂（总容量1000MW及以上，单机容量200MW以上），一般距负荷中心较远，电能需用较高压输送，故宜采用简单可靠的单元接线方式，直接接入高压或超高压系统。
2.中型发电厂（总容量200MW～1000MW、单机容量50～200MW）和小型发电厂（总容量200MW以下、单机50MW以下），一般靠近负荷中心，常带有6 ～10KV电压级的近区负荷，同时升压送往较远用户或与系统连接。发电机电压超过10KV时，一般不设机压母线而以升高电压直接供电。
3.对于6～220kV电压配电装置的接线，一般分为两大类：其一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。对于330～500kV超高压配电装置接线，首先要满足可靠性准则的要求。常用的接线有：3～5角形接线、一台半断路器接线、双母线多分段接线、变压器—母线接线、环形母线多分段接线及断路器接线。
2.2.2 主接线的基本形式
1.单母线接线
只有一组母线的接线如图2-1所示，它是一个典型的单母线接线图。这种接线的特点是电源和供电线路都联在同一母线上。
QF

图2－2单母线分段接线

图2－1 单母线接线

单母线接线的主要优点是：接线简单、清晰、采用设备少，投资省，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。单母线接线一般只适用于只有一台发电机或一台变压器的以下三种情况：
(1)6～10kV配电装置的出线回数不超过5回；
(2)35～63kV配电装置的出线回数不超过3回；
(3)110～220kV配电装置的出线回数不超过3回。
单母线接线最严重的缺陷是母线停运（母线检修、故障，线路故障后线路保护或断路器拒运）将使全部支路停运，即停电范围为该母线段的100%，且停电时间很长，若为母线自身损坏须待母线修复之后方能恢复各支路运行。
2.单母线分段接线
单母线接线的缺点可以通过将母线分段的办法来克服。如图2-2所示。当母线的中间装设一个断路器QF后，即把母线分为两段，这样对重要的用户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电。
由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，又在一定程度上克服了它的缺点，所以这种接线目前仍被广泛应用。
3.双母线接线
双母线接线是根据单母线接线的缺点提出来的，如图2-3所示。
QF

图2－3 双母线接线
双母线接线，其中一组为工作母线，以组为备用母线，并通过母联断路器QF并联运行，在进行倒闸操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。它可以有两种运行方式，一种是固定连接分段运行方式。即一些电源与出线固定连接在一组母线上，母联断路器合上，相当于单母线分段运行。另一种工作方式相当于单母线运行方式。很显然双母线分段的可靠性高于前两种接线方式，只是母线保护较复杂。然而它比单母线分段接线的投资更大。
如检修工作母线是其操作步骤是：先合上母线断路器两侧的隔离开关，再合母线断路器，向备用线充电，这是两组母线等电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上的隔离开关。完成母线转换后，在断开母联断路器及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。
双母线接线的优点有：
(1) 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
(2) 调度灵活。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
(3) 扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线单位电源和符合均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至界限不同的母线断路时不回如单母线分段那样导致出线交叉跨越。
(4) 便于实验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
双母线接线也有其缺点：
(5) 增加一组母线和使每回路就须加一组母线隔离开关。
(6) 当母线故障或检修时隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需要隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
4.变压器-线路单元接线
发电机和变压器直接连接成一个单元，组成发电机-变压器组，称为单元接线。单元接线的特点是几个元件直接单独连接，其间没有任何横的联系（如母线等），这样不仅减少了电器的数目，简化了配电装置的结构和降低了造价，同时也大大减少了故障的可能性。
（a） （b） （c）
(1) 发电机-双绕组变压器组成的单元接线。在图2-4（a）和（b）中，发电机和变压器成为一个单元组，电能经升压后直接进入高压电网。这种接线由于发电机和变压器都不能单独运行，因此，二者的容量应当相等。
图2－4 单元接线
单元接线的基本缺点是原件之一损坏或检修时，整个单元将被迫停止工作。这种接线形式适用于大型的发电厂。
(2) 发电机-变压器-线路单元接线。如图2-4（c）所示，这种接线不需在发电厂或变电所中建造高压配电装置，从而大大减小了占地面积与造价，并简化了运行。但这种接线的采用却具有相同的局限性，线路故障或检修时，变压器停运；变压器故障或检修时，线路停运。

2.3 发电厂主接线设计及方案选择

2.3.1 毕业设计的技术背景和设计依据
1.电厂规模：装机容量: 装机4台，容量分别为200 MW；机组年利用小时数: Tmax=6200 h；厂用电率：8％。
2.气象条件：年最高温度40℃，平均气温25℃，气象条件一般，无特殊要求。
2.3.2 出线回数：
1.110 KV电压等级：60 km架空出线6回，每回平均输送容量50 MW。110kV最大负荷300 MW,最小负荷150MW, ，Tmax =5000 h，为Ⅱ类负荷。
2.220kV电压等级：150km架空线2回，220kV与无穷大系统连接，接受该发电厂的剩余功率。
2.3.3 主接线的设计方案
1.方案I
(1)220kV电压等级的方案选择。由于220 kV电压等级的电压馈线数目是2回，所以220 kV电压等级的接线形式可以选择单母线接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点，采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置，所以220 kV电压等级的接线形式选择为单母线接线。
(2) 110 kV电压等级的方案选择。由于110 kV电压等级的电压馈线数目是6回，所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下：
a、母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；
b、一段母线故障（或检修） 时，仅停故障（或检修）段工作，非故障段仍可继续工作。
(3) 发电机接线选择。两台发电机采用单元接线方式直接与220 KV母线相连，两台发电机通过两台三绕组变压器与220 kV和110 kV母线相连。
所以可以将主接线形式表示如图2-5所示。
110kV 220kV

图2-5 方案I接线图
2.方案Ⅱ
(1)220kV电压等级的方案选择同方案I。
(2) 110kV电压等级的方案选择同方案I。
(3)发电机接线选择。每两台发电机并列运行，通过两台三绕组变压器与220kV及110kV母线相连。
所以可以将主接线形式表示如图2-6所示。
110kV 220kV

图2-6 方案II接线图
2.3.4 主接线设计方案的技术经济比较
经济计算是从国民经济整体利益出发,计算电气主接线各个比较方案的费用和效益,为选择经济上的最优方案提供依据.在经济比较中,一般有投资(包括主要设备及配电装置的投资)和年运行费用两大项,计算时可只计算各放案中不同部分的投资和年运行费用。
本次设计的是200MW火电机组,结合本地区的实际环境情况，采用氢冷机组发电机，所以200MW火电厂发电机的型号选择为: QFSN-200-2 此型号发电机的参数为:
WM；； kV ； A；%
1.方案I综合投资Z
220kV侧采用单母线,有2回出线,初选SF6断路器,型号:LW23-252；110kV侧采用单母线分段，有6回出线，初选SF6断路器,型号:LW23-126；三绕组变压器初选SSFP-300000,双绕组变压器初选SFP-240000。
表2－1 方案I设备型号及综合投资表
设备型号
设备台数
综合投资（万元）
SSFP-300000
2
1900×2
SFP-240000
2
1600×2
LW23-252
6
90×4
LW23-126
9
50×9
配电装置（架空线）

500
综合投资：
年运行费用计算

U1:小修维护费,取0.032U2 :折旧费,取0.031
:变压器年电能损失总值(万元)

= =
2.方案II综合投资Z
两种方案的母线侧一样，三绕组变压器你选型号：SSFP-500000；发电机出口母线短路器拟选LW23-40。
表2－2 方案II设备型号及综合投资表
设备型号
设备台数
综合投资（万元）
SSFP-500000
2
3800×2
LW23-40
5
30×5
LW23-252
4
90×4
LW23-126
9
50×9
配电装置（架空线）

500
综合投资：
年运行费用计算

U1:小修维护费,取0.032 U2 :折旧费,取0.031
:变压器年电能损失总值(万元)

= =
2.3.5 发电厂主接线方案的选择
在经济性比较中方案I比方案Ⅱ占优势,在可靠性中,鉴于目前大型火电厂接线方式以及目前各种技术的先进, 方案I为目前大型电厂都采用的发变组单元接线，具有很高的供电可靠性、扩建方便，适合目前电力发展需求。这也是目前生产中最常用的运行方式，所以在可靠性和灵活性上较方案I占优势,经综合分析,决定选择方案II作为本次设计的最终方案.
负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%～80%。该变电所是按70%全部负荷来选择。
当一台变压器停运时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电，而高压侧220kV母线的负荷不需要通过主变倒送，因为，该变电所的电源引进线是220kV侧引进。其中，中压侧及低压侧全部负荷需经主变压器传输至各母线上。

3 火电厂变压器的选择

3.1 主变压器和发电机中性点接地方式

3.1.1 电力网中性点接地方式
选择电力网中性点接地方式是一个综合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。电力网中性点接地方式有以下几种：
1.中性点非直接接地
(1) 中性点不接地。中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障运行两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备的电容电流。但由于过电压水平较高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110KV及以上电网。
(2) 性点消弧线圈接地.当接地电容电流超过允许值时，可采用消弧线圈补偿电容电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压。
(3) 中性点经高电阻接地.当接地电容电流超过允许值时，也开采用中性点经高电阻接地。此接地方式降低弧光间隙接地过电压，同时可以提供足够的电流和零序电压，使接地保护可靠动作，一般用于大型发电机中性点。
2.中性点直接接地
直接接地方式的单相短路电流很大，线路或设备需立即切除，增接了断路器的负担，降低了供电的连续性。但由于过电压较低，绝缘水平可下降，减少了设备的造价，特别是在高压和超高压电网，经济效益显著。故适用于110kV及以上电网中。
3.1.2 变压器中性点接地方式
电力网中性点接地方式，决定了主变压器中性点接地方式。主变压器的110～500kV侧采用中性点直接接地方式。
1.凡是自耦变压器，其中性点需要直接接地或经小阻抗接地。
2.凡中、低压有电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器直接接地。
3.终端变电所的变压器中性点一般不接地。
4.变压器中性点接地点的数量是电网所有短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比小于三，以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压。
5.所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器保护。
6.选择接地时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地的系统。双母线接线有两台以上主变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。
本发电厂主变压器均采用中性点直接接地方式。
3.1.3发电机中性点接地方式
发电机中性点采用非直接接地方式。发电机定子绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路所连接元件的对地电容电流。
本次设计采用发电机中性点不接地方式。

3.2 主变压器的选型

3.3.1 200MW发电机组变压器选择要求
对于200MW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。当有两种升高电压之间装联络变压器，其容量按两种电压网络的交换功率选择。
电力变压器（文字符号为T或TM），根据国际电工委员会的界定，凡是三相变压器的额定容量在5KVA及以上，单相的在1KVA及以上的输变电用变压器，均成为电力变压器。电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，随着电力系统电压等级的提高和规模的扩大，电压升压和降压的层次增多，系统中变压器的总容量已达发电机容量的7～10倍。可见，电力变压器的运行是电力生产中非常重要的环节。
主变压器在电气设备投资中所占比例较大，同时与之相适应的配电装置，特别是大容量、高电压的配电装置的投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂、变电所的技术性影响很大。例如，大型大电厂高、中压联络变压器台数不足（一台）或者容量不足将导致电站、电网的运行可靠性下降，来年络变压器经常过载或被迫限制两级电网的功率交换。反之。台数过多、容量过大将增加投资并使配电装置复