水电厂电气部份的设计.docx

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1、目录一、题目二、原始资料三、水电站电气部份研究的背景四、电气主接线的设计1）、电气主接线须知足以下要求2）、主接线方案的拟定3）、方案比较五、导线的初步选择和变压器的选择1）、与系统相连45km导线的选择2）、变压器的选择六、短路电流计算七、电气一次设备的选择计算1）、母线的选择2）、I1OkV母线的选择3）、断路器和隔离开关的选则八、发电机机端电缆的选择九、参考文献一、题目：2X15MW水力发电厂电气一次部份设计二、原始资料：1、待设计发电厂类型：水力发电厂；2、发电厂一次设计并建成，计划安装215MW的水力发电机组，利用小时数4000小时/年。3、待设计发电厂接入系统电压品级为HOkV,距

2、系统HOkv发电厂45km；出线回路数为4回；4、电力系统的总装机容量为600MVA,归算后的电抗标幺值为，基准容量Sj=IOOMVA;五、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示用意如下所示。六、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）%;7、高压负荷：IIOkV电压级，出线4回，为I级负荷，最大输送容量60MW,cos=；八、环境条件：海拔1000m；本地域污秽品级2级；地震裂度7级；最高气温36oC；最低温度-。C；年平均温度18oC；最热月平均地下温度20。C；年平均雷电日T=56日/年；其他条件不限。三、水电站电气部份研究的背景地方中小型水电站的电气主接线选择，和一次设备和二次设备的选择等

3、等，应本着具体问题具体分析的原则，按照变电站在电力系统中的地位和作用、负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站计划容量等条件和具体情形，在知足供电靠得住性、功能性、具有必然灵活性、还拥有必然进展裕度的前提下,尽可能选择经济、简便实用的电气主接线和一次设备和二次设备。如终端变电站,咱们可按照其进线回路数较少的特点，选择线路变压器组接线，或是桥型接线；中间变电站，咱们可按照其互换系统功率和降压分派功率的双重功能的特点，选择单母线接线、单母线分段、单母线带旁路接线等形式。总之，电力网络的复杂性和多样性决定了咱们不能教条地选择电站的电气主接线、一次设备、二次设备等等，要具体问题具体分析，选择具

4、有自己特色的电气主接线和设备。发电厂电气主接线的论证，电气一次设备及二次设备的选择，厂房、配电装置布置，自动装置选择和控制方式对电厂设计的安全性及经济性起着重要作用。同时对电力系统运行的靠得住性，灵活性和经济性起决定性作用。四、电气主接线的设计IX电气主接线须知足以下要求：一、按照发电厂、变电站在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的供电靠得住性和电能质量的要求。二、应力求接线简单、运行灵活和操作简便。3、保证运行、保护和检修的安全和方便。4、应尽可能降低投资，节省运行费用。五、知足扩建的要求，实现分期过渡。2）、主接线方案的拟定方案一：低压侧母线采用单母线，高压侧采用单母线分段，如图一

5、所示。方案二：低压侧采用单母线，高压侧采用双母线分段，如图二所示。图一图二3)、方案比较上述的不同的地方在于I1OKV母线采用的母线形式，虽然采用双母线分段靠得住性高，但接线复杂，而且需要的隔离开关数量明显要多，也不经济。相对来讲，单母线分段靠得住性也不错，且接线简单灵活，也适合扩建。总的来讲，对于发电机组容量较小的发电厂，且出线回路不多的网络，采用方案一较好。五、导线的初步选择和变压器的选择1)、与系统相连45km导线的选择由公式RaX=V3t7COSe得：1=%ax=2x15000max也UICGS(P31000.8按照额定载流量选择导线：由电力工程电气设计手册查得，标准导线截面积1GJ-

6、50/8的额定载流量Ie=234A0所以选取导线1GJ-50/8(r=km,x=km)02)、变压器的选择一、IT和2T变压器高压侧为I1OKV,低压侧为按照发电厂及变电站电气设备，接于发电机汇流主母线上的主变，其输送容量应为该母线上发电机的总容量扣除接在该母线上的近区负荷的最小值，原则选择变压器，由于油浸式变压器有30%的过载能力。所以有以下计算：SIr=70%(SGe一工版min)yJSGe2150000.8二3750OKvASiSmin=Si=70%(sce-s近min)=70%37500=26250K4S2=70%(SG,-Xs近min)=70%37500=26250TVA查发电厂电气

7、部份课程设计表3-22HOKV双绕组变压器技术参数1得表一IT和2T变压器主要技术参数名称参数型号SF7-31500/110额定容量31500KVA高压侧I1OKV高压分接范围2%低压侧联接组标号YNd11空载损耗短路损耗148KW空载电流（）阻抗电压（强）2）、3T为厂用变压器其高压侧为，低压侧为。按照发电厂及变电站电气设备及按照要求厂用电率为,则53r=1.1%K=11%2150=3303V表二3T变压器主要技术参数参数名称型号SZ6-400高压高压分接范围+4%低压联接组标号Yyno空载损耗870W短路损耗4200W空载电流（）3阻抗电压（）43）、最终选定变压器表三变压器的选择变压器型

8、号阻抗电压（）1T2TSF7-31500/1103TSZ6-400/4六、短路电流计算1） 短路电流计算的主要目的1 .电气主接线的比较与选择。2 .选择断路器汇流母线等电气设备，并对这些设备提出技术要求。3 .为继电器保护的设计和调试提供依据。4 .评价并肯定网络方案，研究限制短路电流的办法。5 .分析计算送电线路对通信设施的影响。2）、接线方式计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线式。3）、短路种类一般按三相短路计算。4）、短路计算点别离选取高压和低压母线为短路计算点。5）、计算进程短路电流的计算采用标幺值进行近似计算，取统一基准容量=100,将各级电压的平均额定电

9、压取为基准电压，即咛小一、“短路时短路电流计算，取X；二。“S100x=Xj=x=0.21/=1.751 -itSIVe/0.8匕=X1组x%=也X当=0.333 4100Se10031.5=x-=0.445-=0.14Uj21152系统侧短路电流为:Xs+Xsf4=030.1441003115=1504发电机侧短路电流为:x；=(X2+无2)运=1O4x=0.39is,43)SjIOO当X；=0.39时，查电力工程电气设计手册几2曲线表得各时刻电流标幺值。r=0=2.85r=1/*=2.525t=2J2=2.65各时刻短路电流的出名值为：C30/v)=285=0544C30/1尸=11-=2

10、525X8=0.48G4y3Uj3115c30/I2尸=/；去J=2.658=0.50/C43(7y3115%点短路时，各时刻短路电流的出名值为：，。=1OF3y+5=0.54+1.50=2.04/1=4尸+J)=048+1.50=1.98必，2=12F3y+5=0.501.50=2.00K4发电厂高压侧K而=，对应加=1.56系统侧：=KimIm=Kim.2Zrf20,=1.852150=3.92AAIcm=1.56。=1.561.50=2.34必CHiO?发电机侧：ich2=Kim1in=Kim23i=1.9020.54=1A5KAIch2=1.56/of(3)=1.560.54=0.84

11、C44点：ich=icM+icb2=3.92+1.45=5.37必Ich=80,c=8,r=12,即1MY-,S=4880m槽形母线，其集肤效应系数K=1.103,/网=66004。当周围环境温度为180寸，温度修正系数Zy=66001.07=7062A2 .热稳固校验td,=tb+tkd=0.5+0.2=0.75正常时运行的最高温度：Q=Q+(QQ)(3)2=18+(70T8)x()2=32。Iy7062查电气工程电气手册得C=IO1,知足短路时发烧的最小导体截面为：Smin=/”/上Kf/C=127200.71.103/101=11176.95/101=110.67m24880w知足热稳固要求。3 .动稳固校验已知冲击电流的有效值加=20.6OKAo查