發(fā)電廠及電力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告課題名稱： 銀河電站電氣部分設(shè)計(jì)系別水利電力交通工程系專業(yè)發(fā)電廠及電力系統(tǒng)班級電力200702班姓名孫光琴學(xué)號200708011205指導(dǎo)教師張建文時 間2009年6月17日水利電力、交通工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告擬設(shè)計(jì)題目銀河電站電氣部分設(shè)計(jì)綜述（本課題研究的意 義、研究的現(xiàn)狀及 已有成果）研究意義:1、水力發(fā)電是可再生、無污染的生產(chǎn)過程，其運(yùn)行 費(fèi)用低，便于進(jìn)行電力調(diào)峰。2、隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對電的需求增大， 人們對能源的利用越來越重視，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的水資 源受到人們的青睞。如何利用好它，這就需要系 統(tǒng)設(shè)計(jì)供電方案，為施工提供合理依據(jù)，為預(yù)算、 維修提供依據(jù)保障，提咼供電

2、可靠性。已有成果：已安裝一、二、三級。一級裝機(jī)1250KW 3,二級裝機(jī) 1250KW和3200KW各一臺，三級 2 X 3200KV；研究內(nèi)容（研究方向，研究 內(nèi)容、系統(tǒng)功能）研究方向：梯級水電站電氣主接線設(shè)計(jì)；研究內(nèi)容：1主接線方案選擇：按正常工作條件選擇、按短路條件校驗(yàn)；2.高壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目 標(biāo)（包括實(shí)施的初步 方案、重點(diǎn)、難點(diǎn) 及環(huán)境）實(shí)施方法：1到現(xiàn)場收集有關(guān)資料；2. 根據(jù)有關(guān)資料，提出電氣主接線方案；3. 根據(jù)主接線方案，作短路電流計(jì)算；4. 根據(jù)短路電路計(jì)算，選擇電氣設(shè)備； 重難點(diǎn)：1.電氣主接線；2. 短路電流計(jì)算；3. 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)；環(huán)境：四級

3、建立中心變電站，將銀河各級電站在此并網(wǎng)，由中心變電所分配到縣城和系統(tǒng)。對進(jìn)度的具體安排2009 年 6 月 4 日-20092009 年 6 月 10 日-2009年6月10日年6月20日2009年 6 月 23 日-20092009年11月5日2009年11月12日年10月28日（選 題）開題報告）畢業(yè)設(shè)計(jì)制作）初稿上交）論文答辯）1房俊龍、黃麗華等編寫電力系統(tǒng)分析北京：中國水利水電出版社，20072陳立新、吳志宏主編電力系統(tǒng)分析一一北京：高等教育出版社，2006.7參考文獻(xiàn)學(xué)出版社，2005.13黃益華主編發(fā)電廠 變電站電氣設(shè)備重慶：重慶大4劉介才編工廠供電一一北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200

4、4.5 5水利工程電氣設(shè)計(jì)手冊水利電力部西北電力設(shè)計(jì) 6電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊指導(dǎo)教師意見（簽署意見并簽字）簽字:系審查意見審查人簽字：年月日摘要此次設(shè)計(jì)的題目是“銀河四級電站電氣部分設(shè)計(jì)”。主要任務(wù)是根據(jù)所設(shè)計(jì)電站在 系統(tǒng)中所處的地位，所供負(fù)荷性質(zhì)，地理位置以及電站本身的臺數(shù)和容量，擬定幾個可 能方案進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過論證確定一個合理的主接線方案。然后根據(jù)選定 的主接線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。最后按電氣設(shè)備選擇，選2-4個主要的設(shè)備進(jìn)行選擇校驗(yàn)。關(guān)鍵詞：電氣主接線的選擇；短路電流計(jì)算；設(shè)備校驗(yàn)。AbstractThe design is entitled "Galaxy 4 p

5、ower plant electrical part of the design." The main task is to desig n power pla nt accord ing topositi on in the system, theload for the nature, location,and power station itself, the number and capacityof Taiwa n to develop several possible opti ons for the gen eral tech ni cal and econo mic

6、comparis ons, by a reas on able argume nt to determ ine the main wiri ng program. The n accord ing to the selected mai n wiri ng to carry out short-circuit銀河四級電站電氣部分設(shè)計(jì)curre nt calculati on. And press the electrical equipme nt select ion, select 2-4 major calibrati on of equipme nt to choose.Key word

7、s: electrical main wiring of choice; short-circuit current calculatio n; equipme nt calibrati on.第1章原始資料1.1 簡 述銀河四級電站位于XX縣，屬于銀河梯形開發(fā)的第四級電站，銀河水系規(guī)劃九級電 站，現(xiàn)已安裝一、二、三級，一級裝機(jī) 1250KW*3二級裝機(jī)1250K州口 3200KW各一臺, 三級2*3200KW為了達(dá)到梯級電站各站運(yùn)行合理安排，水能充分的利用；電能集中控制， 電力統(tǒng)一調(diào)配的目的。在四級建立中心變電站，將銀河各級電站在此并網(wǎng)，中心變電站 分配到縣城和系統(tǒng)。其系統(tǒng)圖見圖（1）。根據(jù)

8、水能計(jì)算，銀河四級電站擬定裝機(jī)容量2*4000KW水能發(fā)電機(jī)組。選型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：水輪機(jī)水頭：設(shè)計(jì)水頭：34m最小水頭：16m最大水頭：41m水輪機(jī)主要參數(shù)：型號：HL240-LJ-140直 徑：1.4m額定轉(zhuǎn)速：300rpm/mi n額定功率：3333KW額定流量：12.6m/s飛逸轉(zhuǎn)速：640rpm發(fā)電機(jī)的主要參數(shù)：型號：GS325-36/20額定容量：4000KW功率因素：COS&=0.8頻率：50HZ電壓：6.3KV轉(zhuǎn)速：300rpm水磁 機(jī)：型號:TY18-2/9-6容量:600KW電壓：額定三相電壓：220V額定單相電壓:110V1.2 銀河梯級水電站聯(lián)絡(luò)示意圖3 x 12

9、50kw 1250kw8200kw2x3200kw4000kw 4000kw一級二級三級LGJ70LGJ70LGJ703 km縣城LGJ703 km四z1；級” d 中心變電所LGJ7080km注：-3 5 k v 線路-110 kv線路©發(fā)電站變電所圖(1)河）系統(tǒng)第2章 確定電站主變壓器本電站為小型電站，兩臺發(fā)電機(jī)的額定容量都為4000KVA且發(fā)電機(jī)的端電壓為6.3KVA在6-10KV之間,四級電站與系統(tǒng)有直接聯(lián)系.當(dāng)兩臺發(fā)電機(jī)同時正常運(yùn)行時,其 輸出功率的70%為4480KVA考慮到變壓器的容量越大投資越大，且顧及到電站的未來發(fā) 展和擴(kuò)建,故選擇容量在8000KVA的變壓器兩臺

10、.本電站是將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電升壓至 35KV 110KV與 一級、二級、三級、縣城變電站 聯(lián)絡(luò)故選用高壓側(cè)為35KV 110KV的三相三繞組變壓器.我國35KV 110KV采用星型連接其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地,四級35KV 110KV 已采用了接地，遵循兩臺主變接地原則以及滿足在水電站兩臺發(fā)電機(jī)組同步并列運(yùn)行的 影響,綜合考慮,主變的接線組別為Y0/Yq/ -12-11。因有載調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜價格比較昂貴，處于經(jīng)濟(jì)性考慮所以不選用有載調(diào)壓 變壓器兩臺主變的容量均為在8000KVA以上屬于大容量變壓器，所以選用冷卻方式為油浸 風(fēng)冷卻.綜合考慮選用SFSL1-1OOOO/12接線組別Yq/Yq

11、/ -12-11, 空載損耗17.72KW,負(fù)載損耗93.5KW 99.7KW 78.1KW,空載電流0.55 %的變壓器。水電站主變壓器型號參數(shù)名稱型號額定容量額定電壓阻抗電壓臺數(shù)三繞組變壓器FSL1-1OOOO/12110000咼壓110KV中壓35KV低壓6.3KV17.5%、10.5%、6.5%2第3章確定電站的電器主接線3.1電氣主接線的概述發(fā)電廠和變電站的電氣主接線圖由各種電氣元件和發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離 開關(guān)、互感器、母線、電纜、線路等按照一定要求和順序連接起來，并用國家統(tǒng)一規(guī)格 圖形和文字符號表示的，發(fā)、變、供電的電路圖。1、其重要性如下：（1）電氣主接線圖是電氣運(yùn)行人員

12、進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)。（2）電氣主接線圖是表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量規(guī) 格，連接方式及運(yùn)行方式。（3）主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直 接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。2、對電氣主接線的基本要求如下：（1）根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。（2）具有運(yùn)行、維護(hù)的靈活性和方便性。（3）經(jīng)濟(jì)性。（4）電氣主接線具有將來發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。3.2電氣主接線的方案選擇與比較由相關(guān)資料我們已知該電廠為水電廠。1、水電廠的主接線特點(diǎn)是：（1）水電廠大部分建設(shè)在水力資源豐富的江河上，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，很少有 機(jī)端負(fù)荷，

13、發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能絕大部分送入電力系統(tǒng)。（2）水電廠的主接線應(yīng)力求簡單以利于自動化和減少操作。（3）水電廠的裝機(jī)臺數(shù)和最終容量，是根據(jù)江河的水能利用的的條件一次確定（4）水電廠多建在地形狹窄的山區(qū)，升壓變電站和其他配電裝置的布置，當(dāng)受到 地形的限制時，選擇主接線應(yīng)盡可能采用荷比接線的節(jié)省占地面積，減少土石方量。3.3簡述本（四級）電站主接線圖本站裝機(jī)2臺（P=2*4000KW,發(fā)電機(jī)電壓等級6.3KV。6.3KV側(cè)采用隔離開關(guān)分段的單線接法通過兩臺繞組變壓器將電壓分別升至35KV 110KV。35KV側(cè)采用不分段單母線、單斷路器的雙母線出線四回。分別與一級、二級、三級、縣城聯(lián)絡(luò)110K V側(cè)采用

14、不分段單母線，出線一回與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)。確定三種接線方案，通過比較，擇優(yōu)選用:第一種方案：LJ優(yōu)點(diǎn)：簡單清晰，設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，且便于擴(kuò)建缺點(diǎn)：6.3KV母線側(cè)隔離開關(guān)出線故障，發(fā)電端斷路器出現(xiàn)故障，機(jī)組都要停。第二種方案:優(yōu)點(diǎn)：具有很高的可靠性、運(yùn)行靈活性和多樣性缺點(diǎn)：增加了母聯(lián)斷路器與隔離開關(guān)，加大了投資成本，經(jīng)濟(jì)性不好，不利于電站 的擴(kuò)建第三種方案:優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)6.3KV母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停止工作，非故障母線段可繼續(xù)運(yùn) 行，相對單母線接線，縮小了母線故障的影響范圍。缺點(diǎn)：當(dāng)一段6.3KV母線發(fā)生故障時，將使該母線段電源出線全部停電減小了系統(tǒng) 發(fā)電量。綜合各種因素結(jié)合本站在電力系統(tǒng)中的

15、位置以及對本站的投資等實(shí)際情況選擇第 三種接線方式為本站接線方式最合理，最科學(xué)，最經(jīng)濟(jì)的方式。第4章 說明書4.1 說明1、短路電流計(jì)算依據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊。2、短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法的個別變化法。3、所有發(fā)電機(jī)均勻阻尼繞組并裝有自幼勵磁調(diào)節(jié)器。Xc=O,因此下列計(jì)算值比4、因?yàn)椴恢到y(tǒng)有關(guān)參數(shù)，故設(shè)系統(tǒng)為無限大功率電源 實(shí)際值偏大。5、取Sb=100MVA,V=VN計(jì)算各元件標(biāo)么值。4.2 短路計(jì)算4.2.1繪制計(jì)算系統(tǒng)圖（根據(jù)圖（2）作圖如下）| 35kv縣城i HOkv系統(tǒng)3kri3km3>k1250KW L250KW3£0OKV 23200KWCO£=o.

16、g cos&r=o.e35km8OknQ 5訂F sF勺?4000KWcos=0,8圖i ti4.2.2計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值并作等值電路圖。1、各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算XG 1 = XG ”2 = XG -3Xd "|B=O.2SN1OO1.251OO O.8O.25= 12.8O.8XG.4=Xd.4"蛍=0型=020028=12.81.25Sn0.25_ v IIXG 6= Xd .6XG 7=Xd .7"_ vIIXG 8= Xd 8XG -9= Xd -9"Ud%X.1o =10 1000.8魚=0.2100心 100 0.8 =53.23.

17、2Sn0.8S 曙=02 警=5Sn0.8魚=0.2辱0.2心耳5Sn3.23.20.8邑=0.2 空=02 1=444Sn0.8魚=0.2 型"2 =444Sn0.8Sn 100 暑 2.19 = X*T1X 11 = X*12 =11 12 100Ud%乞=型 型=3.25=X*t2=X*t3Sn1002X13 = X *14-X*15魚=9.32100 =2.32 =X*t4 =X*T5 =X*T6100Sn1004*T4X*16200 (U IJ % U ”U n%)fN (10.5 6.5-17.5) 100 = 08200X*17二 X*2i20(0(U in % U 皿

18、 I % -U n%) Sbx 18二 X*20Sn200Sb 1Sn2001(17.5 10.5-6.5)U皿丄-U n%)(17.5 6.5-10.5) 100 = 0.848型=1.348X -22= X0LUSBr =0.4 6 100 =0.175b2372X2 X0L= 0.4 3=0.0880 UB2372X2 X0L-SBr =0.4 3 嚶=0.088U b2372X2 X0L-SB2 = 0.4 35 100 =1.0230 UB2372SB100x 26 = x0 L2 = 0.4 802 = 0.242U B1152、制作等值電路圖10 1127T9 f?32512.8

19、3、網(wǎng)絡(luò)化簡X27X “28X 29X 30220.175亠230.0881213325、？273Z240.088二 X*1 / x*2 / x*3X*io / X* ii=X*4 / X*5= X*12/ X*1314 J15232 V2732®f67 5rF712.8312.82 32.19 3.252.19 3.2512.8 512.8 5= 4.27= 1.313.25 2.323.25 2.32= 1.36Fc170.84160Fc266廠181.34F821、084r 201.3419 PF9x 32x 33x 34x 35x 36=x*6 x*7x*14x*15= 2.

20、52.322.32 2= 1.16x*8 / X*9x*16x*18x*17=2x*x*/ x*192021=01.340.671.34 20.8420.84 20.42FcFC2223240.1750.088zxfT x.0.0881.023_350.67260.242360.421.31>1.361.1627 <29 _ 、314.273601 25"嚴(yán) LDF123F45F67283032340K(3)332ICtF89x .37二x*27x*28二 4.271.31 二 5.58x 38二x*29x*30= 3.61.36 二 4.96x 39=x*31x*32=

21、 2.51.16= 3.66x.40=X36x*26= 0.2420.42 = 0.6620.175375.57F45X.41 =X*37X*22X*4i X*38X*42X*23230.088240.088<1.023393.66535067LK(3)331JT4.96F67F89= 5.58 0.175 = 5.755525士 =2.665.755 4.96= 2.66 0.088 =2.748X*43 X*39-2.748 3.665,1.572.748 3.665x*4x*24 =1.57 0.088 =1.658Fc251.023400.662Fl234567400.662k(

22、3)33Fc網(wǎng)絡(luò)變換丫- X.46X* 45X* 35X*25X*45 x*35.658 °.67 1.658 0.67 =3.411.023X.471.658X*25 X*35 X*25 x*35 1023 067 1.023 0.67 =2.11x*45Fc472.11F1234 567X 48 = X* 47 X* 40463.41400.662Fc332F8921仆 °.662 052.11 0.662FcFl234567463.41480.5334、求計(jì)算電抗：Xjs1.2.3.4.567SpESj4 1.25 3 3.2100 0.8二 0.62Xjs8.9.-

23、X*33'-X*47Sj=22 4100 0.8= 0.21 js系統(tǒng).1 1X480.51 js = 1 B 1 js3Ubjs系統(tǒng)2= 18.3293 6.3查運(yùn)算曲線得:電源l"(t=0)I°.2(t=0.2)h(t=4)1嚴(yán)）1.721.62.2I (8、9 )5.63.853.2251系統(tǒng)18.32918.32918.329總和25.64923.77923.754K沖擊電流ich (瞬時值):ich =2.55l；s =2.55 25.649 =65.4KAK沖擊短路電流Ich (有效值)：Ich =1.51|J1.51 18.329 = 27.68KAS

24、p2 廠鶯3i0.2 Uc =昴23.7796.3= 259.47MVA短路電流計(jì)算結(jié)果:、短路電流短路點(diǎn)l"（KA）(KA)Ich(KA)ich(KA)S0.2 (MVA)k(3)25.64923.75427.6865.4259.47第5章電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1 6KV電壓級隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)1、按回路工作電壓及開關(guān)電流選擇Ug =(11.1)Un =(11.15) 6KV =66.9KVg1.05 Sfn1.05 40003 6.3 0.8= 481.125A由此可選取GW4-10/600查其有關(guān)參數(shù)如下Ue =220KV6.9KVIe =1250A 481.125A故適合運(yùn)用2、檢驗(yàn)隔離開關(guān)的動熱穩(wěn)定ip =100KA遠(yuǎn)大于 ich =65.4KAIt =40KAt =3s= 5.32KA因此，能滿足動穩(wěn)定要求符合穩(wěn)定性要求5.2 6 KV電壓級斷路器的選擇：(1) 按工作電壓、電流、斷路器及短路容量選擇Ug =(11.1)Un =(11.15) 6KV =66.9KV= 481.1251.05 Sfn = 1.05 4000.3U av 3 6.3 0.8故選取斷路器，其技術(shù)