軸流式水輪機畢業(yè)設計

1、軸流式水輪機畢業(yè)設計任務書、基本資料和指示書河海大學水電學院動力系 二六年三月軸流式水輪機畢業(yè)設計任務書一、 設計內容根據原始資料，對指定電站、指定原始參數進行機電部分的初步設計，包括：軸流式水輪機的選型、發(fā)電機選型，調保計算及調速設備選擇，混流式水輪發(fā)電機組的輔助設備系統(tǒng)設計，電氣一次部分設計。二、時間安排（供參考）1、軸流式水輪機的選型、發(fā)電機選型 5.5周2、調保計算及調速設備選擇 0.5周3、輔機系統(tǒng) 2周5、電氣部分 2周6、整理成果 1周7、評閱答辯 1周8、機 動 0.5 周總 計 12.5周三、成果要求1、設計說明書：說明設計思想，方案比較及最終結果，并附有必要的圖表。2、設計

2、計算書：設計計算過程，計算公式，參數選取的依據，計算結果。3、圖紙：主機成果圖、水系統(tǒng)圖、氣水系統(tǒng)圖、電氣主結線圖，共5-6張（含CAD設計圖），規(guī)格1號圖。軸流式水輪機畢業(yè)設計基本資料富春江水電站位于浙江北部錢塘江上游富春江上，造成后接入華東電網向金華等地供電。富春江水電站壩址選在七里垅峽口，上距新安江水電站約60公里，下距杭州市110余公里，地理位置優(yōu)越。水庫為日調節(jié)，總庫容9.2億立方米。電站以發(fā)電為主，并可改善航運，發(fā)展灌溉及養(yǎng)殖事業(yè)等綜合效益。電站為河床式，公路從左岸進入廠房。本電站裝機有下列反案：方案序號Hmax米24.52220.5H平均米161412.5Hmin米1089N裝機

3、萬千瓦353229323028312825利用小時數小時320032503450335033503700316032003500保證出力萬千瓦65.14.5本電站下游特征洪水位如下：萬年一遇洪水位 15.6 (Q=43100米3/秒)千年一遇洪水位 14.6 (Q=29400米3/秒)本地區(qū)年平均氣溫為16.0,實測最高氣溫為40.5,雨日約175天,以五月份為最集中.本電站建成后將承擔峰荷,也承擔部分基荷,有調相任務,本電站將在120公里外的金華變電所接入系統(tǒng)(電力系統(tǒng)結線見附圖)并向七里垅鎮(zhèn)供電2-3萬千瓦。參考文獻一、水輪機 劉大愷主編二、水輪機設節(jié) 沈祖詒主編三、水力機組輔助設備 范華

4、秀主編四、水電站電氣部分 季一峰主編五、水電站動力設備設計手冊 絡如蘊主編六、水輪機設計手冊 哈爾濱大電機研究所主編七、水電站的水輪機設備 （蘇）莫洛仁夫主編八、發(fā)電廠（下冊） 華中工學院主編九、發(fā)電廠變電所電氣設備 湖南省電力學校主編十、電力工程設計手冊（第一冊） 西北、東北電力設計院主編十一、電力工程設計手冊（第二冊） 西北、東北電力設計院主編十二、水電站機設計技術規(guī)程十三、電力系統(tǒng)規(guī)劃設計手冊（影印摘編本）十四、電力工程 西安交通大學主編十五、水力機械 華東水利學院編 中國戒嚴出版社1961年版十六、水電站機電設計手冊 電工一次 水利電力出版社十七、水電沖機電設計手冊 水力機械 水利電力

5、出版社軸流式水輪機畢業(yè)設計指示書第一節(jié) 軸流式水輪發(fā)電機組選型設計一、選型設計要求根據給定的電站資料，選擇水輪發(fā)電機及其附屬設備。設計過程為：擬定幾個可能的方案，對各初擬方案分別求出其動能經濟性并進行綜合比較，最后選出最佳方案。二、選型設計的程序（一） 按給定特征水頭決定機組型號。（二） 擬定機組臺數。（三） 確定水輪機的標準直徑和標準轉速。（1）利用型譜表給定的最優(yōu)參數和限制工況參數計算水輪機直徑D1，并選用標準值。（2）利用最優(yōu)工況的和計算出的標準直徑D1，計算水輪機轉速n，并選用同步轉速。（3）按計算所得的標準直徑D1，同步轉速n，分別用給定的特征水頭（Hmax，Hr，Hmix）在綜合特

6、性曲線上畫出水輪機工作范圍，初步選出較優(yōu)方案進行詳細計算。（四） 技術經濟指標計算（1）動能經濟指標計算1、在初擬方案中優(yōu)選出3-4個待選方案。2、利用綜合特性曲線繪制各待選方案的運轉特性曲線。3、利用面積法求各方案運轉特性曲線的平均效率。4、按效率差值求出電能差最后折算成投資差（0.30元/kw.h）。5、求最優(yōu)方案的Hs值。（2）機電設備投資和耗鋼量。1、機電部分包括：水輪機、發(fā)電機、調速器、輔助設備、起重設備、開關設備、變壓器，以及設備運輸、安裝費用等，對每一方案應算出其總設備造價，并折算成單位千瓦投資。2、算出每一方案的總耗鋼量和單位千瓦耗鋼量。以上關于設備的投資和耗鋼量估算，單價可參

7、考表一，計算方法可參閱參考資料十五附錄，或參閱參考資料五，機電設備重量及價格亦可直查閱有關產品目錄或樣本。方案比較時電氣主結線可先統(tǒng)一按“發(fā)電機一變壓器”單元結線。高壓按單母線結線。電氣部分自動化設備總價按發(fā)電機變壓器及開關總價的10%計。（3）水輪機運行性能比較根據水電站在電力4系統(tǒng)中的運行方式，水輪機在計算水頭下的效率值，汽蝕性能，運行管理方式進行綜合分析。三、各待選方案的綜合比較上述各項計算可自編程序，采用微型計算機進行。表式參見表二表五。表一 主要機電設備參考單價表項 目參考價格水輪機2.5萬元/噸發(fā)電機3.0萬元/噸調速器80萬元/臺橋式起重機1.2萬元/噸 變壓器、開關設備4.0萬

8、元/噸 油壓裝置（不含油）3.0萬元/噸表二 水輪機方案比較綜合表方 案項 目最大水頭Hmax( 米) 最小水頭Hmin（米）平均水頭Hp（米）裝機容量Ny(萬千瓦)水輪機型號單機容量N（千瓦）機組臺數轉輪直徑D1（米）機組轉速（轉/分）受阻容量（千瓦）計算水頭（米）水輪機最高效率水輪機平均效率模型最高效率時的n1總 投 資（萬元）單位千瓦投資（元/千瓦）總耗鋼量（噸）單位千瓦耗鋼量（公斤/千瓦）比較結果表三 水力機械投資估算表方 案項 目水輪機單重（噸/臺）水輪機總重（噸）水輪機單價（萬元/噸）水輪機總價（萬元）調速器單價（萬元/臺）調速器總價（萬元）起重機重量（噸）起重機單價（萬元/噸）起

9、重機總價（萬元）輔助設備（包括主閥）投資（萬元）安裝運輸費（萬元）總投資（萬元）總耗鋼量（噸）單位千瓦投資（元/千瓦）單位千瓦耗鋼量（公斤/千瓦）表四 電氣部分投資估算表方 案項 目發(fā)電機單重（噸/臺）發(fā)電機總量（噸）發(fā)電機單價（萬元/噸）發(fā)電機總價（萬元）變壓器、開關總價（萬元）自動化設備總價（萬元）設備安裝運輸費（萬元）總 計（萬元）單位千瓦投資（元/千瓦）單位千瓦耗鋼量（公斤/千瓦）水輪機方案比較機電投資總表方 案項 目水力機械部分總投資（萬元）總耗鋼量（噸）單位千瓦投資（元/千瓦）單位千瓦耗鋼量（公斤/千瓦）電氣部分總投資（萬元）總耗鋼量（噸）單位千瓦投資（元/千瓦）單位千瓦耗鋼量（噸

10、/千瓦）機電投資總計總投資（萬元）總耗鋼量（元/千瓦）單位千瓦投資（元/千瓦）單位千瓦耗鋼量（噸/千瓦）四、最優(yōu)方案主要參數。（列表）五、計算最優(yōu)方案的進、出水流道1、 蝸殼計算。（畫出單線圖）2、 尾水管計算。（畫出單線圖）六、繪制廠房橫剖面圖1、 按主機及電機外形尺寸定出廠房主要尺寸。2、 按下游水位和Hs定出主廠房各層標高。3、按發(fā)電機層標高求出水輪機主軸長度。4、按主軸長度和起重機尺寸決定廠房高度。5、初步繪制廠房橫剖面圖，（待以下各節(jié)其他部分設計完成后，再作修改，正式繪制）。（一）廠房各層高程的確定。（1）根據已選定的機型計算出水輪機動性吸出高度Hs的大小以及下游最低水位（一臺機組滿

11、負荷情況下泄流量水位）。確定水輪機的裝置高程。根據已選定的尾水管型式尺寸，可定出水電站廠房水管底板高程。巖基上尾水管的底板厚度約為0.5米，較壞的地基底板厚度在3米以下。但尾水管出口頂部高程，應在下游最低水位以下至少0.75-1.0米。（2）水輪機層地面高程決定：根據蝸殼最大斷面處頂部高程，加上蝸殼上部混凝土保護層的厚度（大致取1.0米左右），這樣就可定出水輪機層地面高程。（3）發(fā)電機層地板高程的決定：發(fā)電機層地板高程，應高出下游最高水位以上，并且照顧到水輪機頂蓋到發(fā)電機推力軸承之間，要有足夠的空間（約3-4米）以利于運行維護。若下游最高水位變化較大，發(fā)電機層要布置在下游最高水位以上，則必增加

12、機組主軸的長度與土建工程量，這時發(fā)電機層可以布置低于下游最高水位，但對廠房要采取防洪措施。對園筒式發(fā)電機機墩，其園筒壁厚度大約在1-1.5米左右。圓筒內徑（水輪機井）應有足夠空間，能把水輪機從井中吊出。機墩上進入孔寬約1米，高約2米左右，按結構要求進入孔頂部應有1米左右的厚度。發(fā)電機層地板以上必須有足夠高度，使吊車在吊起發(fā)電機轉子或水輪機轉輪時能在廠房內通行，不妨礙到其他機組運行以及人行。這樣可以確定吊車梁上軌道的高程。再加上吊車的高度以及廠房梁架高度，可定出廠房頂的高程。（二）廠房寬度的確定主廠房的下部塊體結構的寬度與廠房上部的寬度應相適應，下部塊體結構平面尺寸，首先取決于蝸殼平面尺寸以及施

13、工情況（二期混凝土），蝸殼四周混凝土厚度至少要有0.8-1.0米，對大型機組，這個數字還要大些，加上機組下游側（二期混凝土以外）還有一個外墻的厚度（約1-3米范圍）以及在機組的上游側主閥需要的寬度（在二期混凝土以外）和外墻的厚度，這樣廠房下部塊體結構平面尺寸（寬度）也可大致定出。廠房上部寬度除布置發(fā)電機外，而兩旁必須有足夠的通道），若廠房內布置有主閥，必須注意到閥門須在吊車范圍線以內，并且要注意到廠房的柱子不能支承在蝸殼的上方。第二節(jié) 調節(jié)保證計算及調速設備選擇設計一、任務選取導葉接力器直線關閉時間，使相應的和值不超過相應規(guī)程規(guī)定的數值，選取接力器，調速器和油壓裝置的尺寸和型號。二、 調保計算

14、工況選擇，應對設計水頭和最高水頭甩全負荷兩種工況進行計算，應使兩個和均不超過規(guī)程的值。在電站布置型式為單機單管時，只要對一臺機組甩全負荷進行計算。在引水式電站上，有時幾臺機共一根壓力鋼管，此時水擊情況比較復雜，在初步設計時可簡化計算，對聯(lián)在一根鋼管上的機組全部同時甩負荷計算，此為最危險的工況。此時把它們化為一個等效機組進行計算，即取分叉管最長的一臺機組來計算分叉管的LV，而壓力總管中的LV進行計算即可。三、調保計算步驟先對設計工況計算，給定Ts值，一般電站Ts可在4-8秒內選取，計算和；若超過允許值，則適當調整Ts，并再計算，如滿足要求，則計算最大水頭甩全負荷；此時因為最大水頭帶全負荷時導葉開

15、度比較小，故實際關閉時間將不是Ts，而是或 式中：和分別是在Hmax和Hp帶全負荷時的導葉開度；和 分別是Hmax和Hp甩全負荷時導葉接力器的直線關閉時間，如最大水頭甩全負荷時和超過規(guī)定值，則還要調整Ts，并重新對設計工況進行計算，如滿足要求，則計算結束。四、調保計算公式建議參考參考資料二或六。轉漿式水輪機的槳葉關閉時間可選為導葉關閉時間的5-7倍，并應適當考慮水流慣性，可參看考資料二。五、原始數據取得1、LV應按從進水口至尾水管出口分段進行計算然后疊加。其中鋼管部分和尾水管部分的LV通常是全部計入的，而蝸殼LV有時取一部分（如一半），因為蝸殼并不是全部串聯(lián)在管路中，壓力鋼管流道可取經濟流速約

16、5米/秒左右，遂洞內流速約為3米/秒左右。2、發(fā)電機GD2，可根據同型號發(fā)電機在手冊中查得。（參考資料五和七）或按下列公式近似計算：GD2=（4.5-5.5）（噸米2）其中：Di定子鐵芯內徑。Li定子鐵芯高度（單位均為米）。六、調速設備選擇計算：參看參考資料二和六。新的大中型電站一般應選用電調。選油壓裝置時先不考慮主閥等其他設備用。第三節(jié) 軸流式水輪發(fā)電機組的輔助設備一、 水系統(tǒng)1、技術供水（1）確定哪些設備用水進行冷卻、潤滑、操作的，按參考資料三或參考資料所述的方法進行用水量估算，水溫按250C考慮。（2）水源和供水方式根據電站水頭，按參考資料十二的規(guī)定，確定供水方式。如所采用的供水方式不符

17、合規(guī)程規(guī)定，應通過技術經濟比較進行論證。供水設備選擇，確定濾水器型式和個數；采用水泵供水時，應首先確定設備配置方式，再根據水壓水量要求選擇水泵，并按參考資料十二的要求設置備用泵，校驗吸水高、確定是否設置起動充水設施。采用射流泵供水時，應按參考資料五所介紹的方法，確定射流泵的主要參數。2、消火和生活供水（1）發(fā)電機消火：按已確定的發(fā)電機尺寸，定消火環(huán)管布置直徑，并按參考資料三確定環(huán)管直徑，定消火水量及水壓要求。（2）廠房消火：按每個消火栓用水量2.5升/秒，兩個同時工作考慮。（3）油庫及變壓器的水噴霧消火：另設系統(tǒng)，本設計可暫不考慮。（4）生活供水：考慮廠房內運行，檢修人員的衛(wèi)生用水及飲用水。用

18、水量較小，可不予計算，但供水可靠性應予保證。（5）根據電站水頭及引水方式確定消火供水方式，選擇供水設備。3、檢修排水（1）排水體積估算 根據電站具體情況確定檢修時下游尾水位。 鋼管段：蝴蝶閥或進口閘門至蝸殼進口段。 蝸殼：分段計算，中心流線按長度量取，近似按圓臺或棱臺計算；或取始末斷面平均值，近擬按圓柱體或棱柱體計算。 尾水管：分三段計算，直錐段按圓臺計算。彎肘段中心流線按長度量取，取始末斷面平均值，近似按棱柱體計算。水平段按棱臺計算。（2）上下游閘門漏水量估算。（3）檢修排水泵選擇。4、滲漏排水（1）參考類似已建電站確定集水井有效容積，確定集水井在廠房中的位置。（2）選擇滲漏水泵。5、繪制水

19、系統(tǒng)圖供水和排水，滲漏和檢修排水，一般分開設置系統(tǒng)，亦可考慮有一定聯(lián)系，水泵互為備用。根據表達清楚的需要，供水、排水可繪在同一張圖上，亦可分開繪兩張圖，圖上應標明主要管道的管徑，自流供水按V=1.5-7米/秒，與水泵連接的管道，按水泵出口流速。圖上應示出必要的自動化元件。二、氣系統(tǒng)1、 確定廠內壓縮空氣供氣對象及各用戶對氣壓的要求，設置廠內綜合供氣系統(tǒng)。2、 各用戶的用氣量計算，參閱參考資料三所介紹的計算方法計算中應注意以下問題：按照對電氣主結線及運行方式的初步考慮，分析確定同時制動機組臺數，進行制動用氣計算。調相計算時，空壓機選擇，應考慮按全廠的所有機組同時進行調相的條件，但依次投入。調相用

20、氣量的大小隨下游尾水位的高低而變化。調相貯氣缸的選擇應考慮在調相可能的最高尾水位時壓水所需的用氣量。蝶閥圍帶用氣量較小，可不予計算。但其氣壓要求應予保證。如電氣部分選用空氣斷路器，則在廠外設壓縮空氣系統(tǒng)，本設計可暫不考慮。3、 選擇貯氣罐和空壓機參閱參考資料三所介紹的計算方法，及參考資料所載的設備型號規(guī)格。4、繪制氣系統(tǒng)圖高低壓系統(tǒng)可分開設置，亦可有一定聯(lián)系。對于干燥要求較高的壓縮空氣用戶，應對氣考慮干燥措施，如熱力干燥。對于供氣可靠性要求較高的壓縮空氣用戶，應有保證措施，如設置專用系統(tǒng)或設置經止回閥連結的專用貯氣罐。三、透平油系統(tǒng)1、 確定透平油用戶，設備用油量估算。參閱參考資料五。2、 桶

21、和油處理設備選擇，按參考資料三所介紹的計算方法，及參考資料五所載的設備型號規(guī)格。四、成果要求1、 水、氣、油系統(tǒng)設計說明書，計算書各一份。2、 水、氣系統(tǒng)圖各一份。第四節(jié) 電氣部分一、設計要求（一）符合國家經濟建設的各項方針和政策。（二）符合國家或部頒的各項設計規(guī)程和要求。（三）在滿足必要的供電可靠性和靈活性及保證電能質量的前提下，力爭降低投資及年運行費用。（四）盡量采用新技術和選用技術經濟指標先進的設備及材料。二、 接入系統(tǒng)設計（一）分析已知條件1、分析本電站在電力系統(tǒng)中的地位，考慮本電站對系統(tǒng)送電的要求及最少送電回路數。2、根據電力系統(tǒng)地理接線圖，考慮本電站可能接入的地點及電壓等級。（二）

22、估算送電容量1、送電容量=本電站最大出力 - 近區(qū)供電負荷 - 本電站自用電負荷 + 有可能通過本站轉送的容量。2、水電站自用電負荷按電站裝機容量的（0.3-1.0）%估算，電站容量越大，比例數越小。（三）根據（一）、（二）兩項，以及各級電壓線路的輸送容量與送電距離的關系（參見參考資料四1-5節(jié)），提出幾個技術上可能的接入系統(tǒng)的方案。1、 方案應包括接入系統(tǒng)地點，電壓等級和送電回路數。2、 方案不宜過多，應剔除明顯不經濟方案。（四）選擇各方案送電線路的截面1、計算送電線路工作電流（安）式中：P送電容量（千瓦）；nxl送電回路數；U送電線路定線電壓（千伏）；cos送電功率因數，考慮到電力系統(tǒng)的經

23、濟性，升壓變的功率損耗和近區(qū)負荷用電及自用電負荷的功率因數較低等原因，送電功率因數（cos）可取略高于發(fā)電機的額定功率因數（cos），如cos=0.8，取cos=0.85，取cos=0.9等。2、一般按經濟電流密度選擇送電線路導線截面。參見參考資料四15節(jié)，參考資料十4-9節(jié)。3、送電線路導線通常選用鋼芯鋁鉸線（LGJQ型）。參見參考資料十一401節(jié)。4、按最大允許長期工作電流校驗導線截面。參見參考資料四49節(jié)，參考資料十49節(jié)和附錄14節(jié)。5、按電暈條件校驗導線截面。參考資料同上。6、列表說明接入系統(tǒng)方案。表式見表六。表 六方 案一二三接入系統(tǒng)地點送電線路電壓等級KV送電回路數送電線路長度K

24、M送電線路導線型號（五）各方案技術經濟比較（如方案優(yōu)缺點明顯，比較可以簡化）。1、技術比較從運行方式、安全性、可靠性、靈活性及擴建或分期建設的可能性等諸方面，闡述和比較各方案的優(yōu)缺點。2、經濟比較1）可只比較各方案中不同的部分。2）由于方案的電壓等級及回路數不同，有可能影響主接線，因此，必要時應結合主接線方案一并進行比較。3）投資（K）比較，包括送電線路投資，本電站及接入系統(tǒng)處增加的變壓器和配電裝置（按單元計算）的投資等。為簡化起見。不考慮因為方案功率損耗增加而增加的裝機投資。投資指標參見參考資料十三，參考資料十附錄14節(jié)。4）年運行費用（C）比較（1）計算折舊費用（a）折舊費（a），占其投資

25、（K）的百分比，可參考表七。表 七變壓器配電裝置送電線路鐵塔混凝土桿6%（610）%4.5%3%（2）計算維護費用（CP）（3）計算送電線路年電能損耗為簡化起見，不比較送電線路及變壓器的無功功率損耗。送電線路最大有功功率損耗(千瓦)(千瓦)式中：nxl送電回路數；nxl線路電力損失常數（千瓦/兆瓦2 。公里），參見參考資料十附錄14；PXLO每回線路最大送電功率（兆瓦）；PXL每回線路長度（公里）；L每回線路最大線電流（安）；IXL導線單位長度電阻（歐/公里），參見參考資料十40-1節(jié)。R0送電線路年電能損耗，參見參數資料十四。式中： 最大功率損耗時間，其值查表八。表 八最大負荷利用小時數（T

26、zd） 功率因素（cos）0.80.850.90.950.9最大功率損耗時間（）20001500120010008007002500170015001250110095030002000180016001400125035002350215020001800160040002750260024002200200045003155300029002700250050003600350034003200300055004100400039503750360060004650460045004350420065005250520051005000485070005950590058005700560

27、07500665060006550650064008000740073507250(4)計算變壓器年電能損耗一臺雙繞組變壓器最大功率中隨負荷變化的部分（千瓦）或 （千瓦）式中：變壓器電力損失計算常數（千瓦/兆瓦2），參見參考資料十附錄1-4； SB變壓器最大負荷（兆伏安）； 變壓器短路損耗（千瓦）； 變壓器額定容量（千伏安）； 一臺三繞組變壓器最大功率損耗中隨負荷變化的部分。 （千瓦）式中：P1、P2、P3和Q1、Q2、Q3相應地為通過1、2、3繞組的有功功率和無功功率（千瓦）；V1e1繞組的額定電壓（千伏）。三繞組變壓器的參數計算，參見參考資料十四，2-3節(jié)。變壓器的年電能損耗中的不變部分，

28、等于變壓器的空載損耗Po（千瓦），其值參見參考資料十三，參考資料十一，23一1節(jié)。變壓器的電能損耗 (度 )式中：nB并聯(lián)運行變壓器臺數；T變壓器年運行小時數。（5）計算年運行小時數（元）y 經濟比較用價，取0.30元/度（6）計算年運行費用（元）（7）進行經濟比較，結果列表說明。表式見表九。表 九方 案一二三投資K萬元年運行費用C萬元補償年限T年比較結果a、投資及年運行費用最小的方案是經濟上最好的方案。b、如投資及運行費用各有優(yōu)劣時，應以某一方案為基準，其它方案與之比較，求補償年限。 標準補償年限TB取6-7年。當T>TB時，投資較小的方案經濟上有利；當T<TB時，投資較大的方案

29、經濟上有利；當T=TB時，兩方案經濟價值相等，通常選用電壓較高的送電方案。3、綜合技術經濟比較結果，選擇最佳的接入系統(tǒng)設計方案。應注意，如在后續(xù)設計中，如主變或配電裝置的配置情況與本段設計中設想有不同，則應反復比較，以選擇最佳的接入系統(tǒng)設計方案。（六）如有近區(qū)供電要求，應作近區(qū)供電方案的設計，步驟同上。但因近區(qū)供電一般負荷較小，故可據情適當簡化。對于35千伏以下電壓級的供電線路，應校驗線路電壓降，且不得大于10%，參見參考資料四，15節(jié)。三、主接線設計（參見參考資料四 第六章，參考資料十二第三章）（一）分部考慮主接線，通?？煞忠韵聨撞糠郑?、 發(fā)電機電壓側；2、 送電電壓側；3、 近區(qū)負荷側；

30、4、 電站自用電側。（二）發(fā)電機電壓側的主接線設計1、水輪發(fā)電機額定電壓的選擇，可參見表十。表十容 量兆瓦2525100100200300額定電壓千伏6.310.510.513.815.7515.75182、發(fā)電機電壓側的主接線，通常采用單元接線，聯(lián)合單元接線或擴大單元接線，必要時也可采用單元十擴大單元接線（機組臺數為奇數）。對于容量較小（20100兆瓦）的機組，亦可選用單母線或單母線分段接線。3、與此同時，應選擇主變壓器的臺數和容量，主變壓器一般選用三相式，如受地形及運輸條件限制，亦可選用單相變壓器組。主變壓器的容量按連接的發(fā)電機額定容量選擇變壓器。容量在100000千伏安以下時，應選用標準

31、容量產品，且富裕容量一般不應超過額定容量的10%；容量在100000千伏安及以上時，允許按連接的發(fā)電機額定容量選擇非標準系列容量的變壓器。4、水輪發(fā)電機的單相接地電容電流大于5安時，發(fā)電機中性點應該通過隔離開關，接入消弧線圈。（微法/相）式中：K系數，對于B級絕緣的發(fā)電機，取0.04；S發(fā)電機容量（千伏安）；Ue發(fā)電機額定線電壓（千伏）；n 轉速（轉/分）。 水輪發(fā)電機單相接地時的電容電流 （安）式中：f發(fā)電機額定頻率，我國為50赫芝。應接入的消弧線圈的計算容量，可按下式計算： （千伏安）式中：Ue發(fā)電機的額定相電壓（千伏）。5、發(fā)電機變壓器單元接線，發(fā)電機電壓側可只裝隔離開關而不裝斷路器，但

32、需要由此變壓器向全廠公用電變壓器供電時例外，如主變?yōu)槿@組或自耦變壓器，當發(fā)電機停機時兩個升高電壓級之間無交換功率必要時，亦可不在發(fā)電機電壓側裝設斷路器。（三）送電電壓側1、110千伏以上電壓級通常采用橋形（4個進出線單元）或角形（36個進出線單元）接線。只在水電站容量特大。在電力系統(tǒng)中地位特別重要，且進出線在4回以上時，才采取雙母線，雙母線帶旁路，斷路器雙母線等接線。35110千伏電壓級亦可采用單母線或單母線分段接線。2、110千伏及以上電壓系統(tǒng)變壓器的中性點，通常經隔離開關直接接地。3、當有兩級送電電壓，同時各電壓側通過容量為變壓器容量的20%及以上時，一般選用三繞組變壓器，如此兩級電壓均

33、為中性點直接接地系統(tǒng)。在技術經濟上合理時，亦可選自耦變壓器。根據以上（二）、（三）節(jié)，應確定各方案的主變臺數，容量及型式。（四）、近區(qū)負荷側1、近區(qū)負荷側接線，在滿足供電要求的前提下，應力求簡單，可采用線路一變壓器組，橋形或單母線接線。2、35千伏系統(tǒng)變壓器的中性點，通常通過隔離開關經消弧線圈接地，單相接地電容電流和消弧線圈容量的計算，參見參考資料四16節(jié)。10千伏及以下系統(tǒng)中性點通常是不接地的。3、近區(qū)負荷在符合上述（三）一3條件時，亦選擇三繞組變壓器變主變壓器，兼供近區(qū)負荷。4、發(fā)電機容量在60000千瓦以上時，不采用發(fā)電機電壓直配架空線供近區(qū)負荷方式，小于以上容量，如確有必要時，則應按過

34、電壓保護的要求，采用相應的措施，詳見參考資料四，56節(jié)。（五）自用電負荷側1、中型水電站應具有兩個獨立的自用電電源，全廠公用電和機組自用電，可以共用變壓器混合供電。大型水電站應不少于三個獨立的自用電電源，其中一個可由地區(qū)電網取得。大容量、多機組的水電站，可考慮由各單元不經斷路器直接引出機組自用變，全廠另設公用自用變。當全廠停機時，應保證至少有一個自用電電源。2、機組自用電供電電壓一般為低壓380/220伏，全廠公用電可以也用一級低壓供電。只有大型水電站，樞紐布置分散時公用自用電方由一級高壓（310千伏）及一級低壓供電。3、自用電變壓器容量應根據自用電負荷及保證自起動電壓的要求選定。在本設計中，亦可近似地推算求得。4、自用電通常采用單母線分段接線，各分段間應相互聯(lián)絡，可以備用。（六）技術經濟比較1、主接線應根據上述要求，分析設計電站的情況，考慮幾個技術上可行的方案，進行技術經濟比較。本設計考慮的重點應放在發(fā)電機電壓側和升高電壓側。技術經濟比較方法參見本節(jié)二（五）。2、如前所述，主接線方案的選擇，應結合接入系統(tǒng)設計一并考慮。3、如在后續(xù)設計如設備選擇中，發(fā)現與本段設計中設想有不同，則應反復比較，以求得最佳主接線方案。四、短路電流計算（參見參考資料四、第二章）（一）計算目的本設計中短路電流的計算目的在于選擇電氣設備。（二）計算原則1、 計算最大運行方式下三相