主要电气设备的选型与布置方案

（1）短路电流计算。

1）由呼和浩特抽水蓄能电站系统阻抗资料可知，远景年折算到电站500kV母线的系统阻抗标么值为：X1=0.0075，X0=0.0189（基准容量为100MVA，基准电压为525kV）。

2）发电/电动机部分的电气参数参照国内已建和在建的同类电站工程的相关资料，主变压器、厂用变压器、限流电抗器等其他参数取自本电站的相关资料。

3）根据电力系统运行方式的要求，500kV侧主变压器全部接地。

在进行电站内短路电流计算时，采用了经鉴定的《电力系统短路电流计算软件包》潮流计算程序。

（2）短路电流计算结果。

根据以上资料，进行了电站内短路电流的分析和计算，短路电流计算结果见表2.2.1。

（3）主要电气设备选择。

电站厂房机组安装高程为1295.00m，上水库坝顶高程为1943.00m，电站所有高、低压电气设备的外绝缘等级均应根据设备安装海拔高度进行修正。除上水库抗震烈度按Ⅷ度设防外，其余应满足抗震设防烈度Ⅶ度的要求。

1）发电/电动机。发电/电动机形式为三相、立轴、可逆式、空冷、半伞式同步电机，数量为4套，额定容量为333.3MVA（发电工况）、不小于319MW（电动工况），额定工作电压为18kV，额定功率因数0.9滞后（发电工况）、0.975（抽水工况），额定频率为50Hz，额定转速为500r/min，飞逸转速约为750r/min，定、转子绕组绝缘等级为F级。

2）主变压器。主变压器形式为三相双绕组电力变压器，数量为4台，额定容量为360MVA，额定电压为550（调压范围：0～-2×2.5%）/18kV，相数三相，冷却方式为强迫油循环水冷，连接组别为YN、d11，阻抗电压约为14%，运输重量小于200t。

3）发电机电压回路设备。发电机断路器形式为SF6气体绝缘，分相封闭、自然冷却、三相联动、三极驱动、水平布置、户内式，数量为4组，额定工作电压为18kV，额定电压为24kV，额定电流不小于13000A，额定频率为50Hz，额定开断电流（有效值）发电机侧为80kA、系统侧为100kA，额定短时耐受电流不小于100kA，持续时间不小于3s，额定峰值耐受电流不小于300kA，操作电源直流为220V，不检修机械操作次数不小于20000次。

换相隔离开关形式为三相五极式、封闭型、自然冷却、水平滑动式、电动操作、三相联动，数量为4组，额定工作电压为18kV，额定电压为24kV，额定电流不小于13000A，额定频率为50Hz，额定短时耐受电流不小于100kA，持续时间不小于3s，额定峰值耐受电流不小于300kA，操作电源直流为220V，不检修机械操作次数不小于20000次。

电制动开关形式为带封闭外壳与离相封闭母线连接，数量为4组，额定工作电压为18kV，额定电压为24kV，短时工作电流不小于8000A（10min），额定短时耐受电流不小于63kA，持续时间不小于3s，额定峰值耐受电流不小于170kA，额定频率为50Hz，操作方式为电动、交流220V，不检修操作次数不小于10000次。

离相封闭母线形式为三相全连式离相封闭母线，数量为4套，额定工作电压为18kV，额定电压为24kV。额定电流主回路为13000A、分支回路为2000A、中性点回路为3×4000A；主回路额定短时耐受电流不小于80kA，持续时间不小于4s，分支回路额定短时耐受电流不小于160kA，持续时间不小于4s，中性点回路额定短时耐受电流不小于80kA，持续时间不小于4s；主回路额定峰值耐受电流不小于200kA，分支回路额定峰值耐受电流不小于400kA，中性点回路额定峰值耐受电流不小于200kA。

启动用隔离开关形式为单极，金属封闭外壳，与离相封闭母线连接，数量为8组（4组用于SFC启动，4组用于背靠背启动），额定电压为24kV，额定电流为2000A，额定短时耐受电流不小于160kA，持续时间不少于3s，额定峰值耐受电流不小于450kA，不检修操作次数不少于10000次，操作方式为电动、交流220V。

4）启动回路设备。启动回路限流电抗器（SFC电源侧）形式为单相、干式，数量为6台，额定电压为24kV，额定电流为2000A，额定频率为50Hz，电抗率为6%，排列方式为水平“品”字形布置。(www.xing528.com)

启动回路限流电抗器（SFC负荷侧）形式为单相、干式，数量为3台，额定电压为24kV，额定电流为2000A，额定频率为50Hz，电抗率为6%，排列方式为水平“一”字形布置。

启动回路断路器形式为SF6或真空断路器，数量为3台，额定电压为24kV，额定电流为1250A，额定频率为50Hz，额定开断电流（有效值）不小于31.5kA，额定短时耐受电流不小于31.5kA，持续时间不小于4s，额定峰值耐受电流不小于80kA，额定短路电流开断次数为20次，SF6断路器额定电流开断次数不小于10000次、真空断路器额定电流开断次数不小于20000次，储能电动机额定电压为直流220V。

启动回路分支离相封闭母线形式为三相全连式离相封闭母线，数量为1套，额定工作电压为18kV，额定电压为24kV，额定电流为2000A。额定短时耐受电流不小于160kA，持续时间不小于4s，额定峰值耐受电流不小于400kA。

5）厂用电回路设备。厂用电回路限流电抗器形式为单相、干式，数量为6台，额定电压为24kV，额定电流为1000A，额定频率为50Hz，电抗率为6%，排列方式为水平“品”字形布置。

厂用电回路断路器形式为SF6或真空断路器，数量为2台，额定电压为24kV，额定电流为1250A，额定频率为50Hz，额定开断电流（有效值）为31.5kA，额定短时耐受电流不小于31.5kA，持续时间不小于4s，额定峰值耐受电流不小于80kA，额定短路电流开断次数为20次，SF6断路器额定电流开断次数不小于10000次，真空断路器额定电流开断次数不小于20000次，储能电动机额定电压为直流220V。

6）500kV GIS设备。500kV GIS包括的设备有：断路器、隔离开关、快速接地开关、检修接地开关、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器等。GIS主要设备（包括断路器、隔离开关、快速接地开关和母线）的技术参数见表2.2.2。

7）SF6管道母线形式为单相一壳，额定电压为550kV，额定电流为2000A，额定频率为50Hz，额定短时耐受电流为50kA，持续时间为2s，额定峰值耐受电流为125kA，管道母线长度为1.35km，安装高差约为100m，管道母线终端一端与500kV GIS连接、另一端与500kV出线设备连接。

8）500kV出线场设备。500kV出线场设备包括SF6空气出线套管、隔离开关、阻波器、氧化锌避雷器、电容式电压互感器等。主要设备的技术参数如下：

表2.2.2　500kVGIS主要设备的技术参数

隔离开关形式为户外型，数量为1组，额定电压为550kV，额定电流为3150A，额定短时耐受电流为50kA，持续时间为1s，额定峰值耐受电流为125kA，额定雷电冲击耐受电压（相对地）为1550kV，额定操作冲击耐受电压（相对地）为1175kV，额定1min工频耐受电压（相对地）为680kV。

阻波器形式为户外型，数量为1台，额定电压为550kV，额定电流为2000A，额定频率为50Hz，额定雷电冲击耐受电压（相对地）为1550kV，额定操作冲击耐受电压（相对地）为1175kV，额定1min工频耐受电压（相对地）为680kV。

9）氧化锌避雷器。氧化锌避雷器的主要技术参数见表2.2.3。

表2.2.3　氧化锌避雷器的主要技术参数

续表