答辯PPT(水電站電氣主系統(tǒng)初步設(shè)計及防雷接地保護(hù))

1、西藏滿拉水電站電氣主系統(tǒng)初步設(shè)計及防雷接地保護(hù) 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 班 級：xx級電氣X班 答 辯 人：XXX 學(xué) 號：XXXXXXXX 指導(dǎo)老師：XXX 日 期：XXXX、XX、XX答辯提綱一、前景 對設(shè)計題目的價值進(jìn)行定位二、原始資料分析確定主接線方案 （1）對原始資料進(jìn)行分析 （2）發(fā)電機側(cè)方案比較 對發(fā)電機側(cè)的擴(kuò)大單元、單母線分段、單母線三種接線方式的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，并確定發(fā)電機側(cè)的電氣接線方式為擴(kuò)大單元接線。 （3）升高壓側(cè)方案比較 對升高壓側(cè)的單母線分段、內(nèi)橋接線、單母線三種接線方式的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，并確定升高壓側(cè)的電氣接線方式為單母線分段

2、（4）確定電氣主接線三、進(jìn)行短路電流計算和電氣設(shè)備選擇及校驗 （1）根據(jù)工作電壓和電流對所需電氣設(shè)備進(jìn)行選擇 （2）根據(jù)短路電流對所選設(shè)備進(jìn)行校驗四、防雷接地保護(hù) (1)升壓站的防雷保護(hù) 在對升壓站進(jìn)行保護(hù)時,采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)。因此，為了對本站覆蓋,采用雙支避雷針。 (2)、廠房的接地保護(hù) 待設(shè)計發(fā)電站電為長方形，則接地網(wǎng)也可取為長方形，若取直徑為48mm，長為250cm的鋼管作接地體，埋深0.8m,接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應(yīng)保證接地地電阻R4。將廠房所有的電氣設(shè)備和接地網(wǎng)至少兩處連接。 一、前 景 電能是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、

3、配和用，幾乎是在同時瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對能源的需求量也越來越大，然而能源的不足與需求之間的矛盾在近幾年不斷惡化，國家急需電力事業(yè)的發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供保障。就我國目前的電力能源結(jié)構(gòu)來看，我國主要是以火電為主，但是火電由于運行過程中污染大，在煤炭價格高漲的今天，火電的運行成本也較高，受鍋爐和其他火電廠用電設(shè)備的影響，其資源利用率較低，一般熱效率只有30%-50%左右。與之相比水電就有很多明顯的優(yōu)勢。因此，關(guān)于電力系統(tǒng)水電站設(shè)計方面的論文研究

4、就顯得格外重要。二、原始資料分析確定主接線方案1、對原始資料進(jìn)行分析 總?cè)萘吭?000MW及以上，單機容量在200MW及以上的發(fā)電廠稱為大型水電廠；總?cè)萘吭?001000MW，單機容量在50200MW的發(fā)電廠稱為中型水電廠；總?cè)萘吭?00MW及以下，單機容量在50MW及以下的發(fā)電廠稱為小型水電廠，該電廠為小型水電廠 一般年利用小時數(shù)在5000h及以上的電廠承擔(dān)基荷；年利用小時數(shù)在30005000h的電廠承擔(dān)腰荷；年利用小時數(shù)在3000h以下的承擔(dān)峰荷。該電廠承擔(dān)腰荷， 該電廠為重要水電站，在年內(nèi)不擴(kuò)建。其主接線以供電可靠性高、供電調(diào)度靈活為主選擇接線方式。 環(huán)境條件等無具體要求，可按照理想條件

5、設(shè)計。 2、發(fā)電機側(cè)方案比較 對發(fā)電機側(cè)的擴(kuò)大單元、單母線分段、單母線三種接線方式的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，并確定發(fā)電機側(cè)的電氣接線方式為擴(kuò)大單元接線。3、升高壓側(cè)方案比較 對升高壓側(cè)的單母線分段、內(nèi)橋接線、單母線三種接線方式的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，并確定升高壓側(cè)的電氣接線方式為單母線分段4、確定電氣主接線 擴(kuò)大單元接線適用范圍：系統(tǒng)有備用容量時大中型水電廠有2-3臺發(fā)電機的情況 優(yōu)點：單元接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡單。因不設(shè)發(fā)電機電壓母線，發(fā)電機和變壓器之間采用封閉母線，使得發(fā)電機和變壓器側(cè)短路幾率和短路電流都減小。任何一個機組發(fā)生故障，都不影響供電可靠性。維護(hù)和檢修也比

6、較簡單，調(diào)節(jié)靈活。廠用電供電較可靠和靈活。當(dāng)發(fā)電機容量不大，且在系統(tǒng)備用容量允許時，可減少變壓器臺數(shù)和高壓側(cè)短路器數(shù)目，并節(jié)省配電裝置占地面積。 缺點：線路故障或維修時，變壓器必須停運。變壓器故障或維修時，線路必須停運。 單母線分段接線 適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。優(yōu)點：供電可靠性高，調(diào)度靈活，所有的斷路器和隔離開關(guān)相對較少，檢修和擴(kuò)建方便。缺點：使用設(shè)備相對較多，配電裝置復(fù)雜，投資較大，操作復(fù)雜容易發(fā)生誤操作。 單母線接線 適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。優(yōu)點：接線簡單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好

7、，母線可延伸，便于擴(kuò)建。缺點：可靠性差，故障或檢修時，所有線路都要停運。調(diào)度不靈活，電源只能并列運行，不能分列運行，線路發(fā)生短路時，會產(chǎn)生較大短路電流。 單母線分段接線 適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。 優(yōu)點：用斷路器將母線分段后，對重要的負(fù)荷可以從不同的分段引出兩個回路，由兩個電源供電。當(dāng)一段母線出現(xiàn)故障時，由斷路器自動將故障切除，從而保證正常段母線安全不間斷供電，減小故障停電范圍。 缺點：當(dāng)母線和母線側(cè)的隔離開關(guān)出現(xiàn)故障或檢修時，該段回路都要停運。當(dāng)出線為雙回路時，會使架空線出現(xiàn)交叉。 內(nèi)橋接線 連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。 適用范圍：容量較小的變電所，

8、并且變壓器容量不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較低的情況。優(yōu)點：1、高壓斷路器數(shù)量少，四回路只需三臺斷路器。 2、線路的投入和切除比較方便。具有較高的經(jīng)濟(jì)性。 缺點：1、變壓器的投入和切除操作較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，切換主變時一回線路需要暫時停運。 2、出線斷路器檢修或者維護(hù)時，線路需要長時間停運。 3、連接橋斷路器檢修時，兩個回路需要解列運行。 單母線接線 適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。優(yōu)點：接線簡單清晰，設(shè)備少，投資小，運行操作方便，便于擴(kuò)建。缺點：靈活性差，任意原件出現(xiàn)故障或檢修時，均使整個配電裝置停運。 電氣主接線 擴(kuò)大單元-單母線分段接線三、電氣設(shè)備選擇

9、及校驗1、根據(jù)工作電壓和電流對所需電氣設(shè)備進(jìn)行選擇 所要選擇的電氣設(shè)備 2、根據(jù)短路電流對所選設(shè)備進(jìn)行校驗 用短路電流對所選的電氣設(shè)備進(jìn)行校驗各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表四、防雷接地保護(hù)1、升壓站的防雷保護(hù) （1）發(fā)電站的雷害事故來自兩個方面:一是雷直擊升壓站;二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入升壓站。 （2）對直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。對雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值,同時輔之以相應(yīng)措施,以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。 （3）為了防止升壓站遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針(線)應(yīng)該使升壓站的所有設(shè)備和建筑

10、物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因為雷直擊避雷針(線)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針(線)對電氣設(shè)備的反擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生,在一般情況下，被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中的距離不應(yīng)小于5m ，被保護(hù)物體與地下接地裝置間的距離不應(yīng)小于3m。 在對升壓站進(jìn)行保護(hù)時,采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要。因此，為了對本站覆蓋,采用雙支避雷針。被保護(hù)升壓站總長50m,寬30m。查手冊，母線架高5m,出線架高7.5m,所以升壓站的長取60m,寬取40m

11、,高取7. 5 m,避雷針的擺放如圖所示。2、廠房的接地保護(hù) （1）無論是工作接地還是保護(hù)接地，都是經(jīng)過接地裝置與大地連接，接地裝置包括接地體和接地線兩部分。 （2）各種接地裝置應(yīng)利用直接埋入地中或水中的自然接地極，并設(shè)置將自然接地極和人工接地極分開的測量井。發(fā)電廠除利用自然接地極外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地極。 （3）當(dāng)利用自然接地極和引外接地裝置時，應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點與接地網(wǎng)相連接。 (4)待設(shè)計發(fā)電站電為長方形，則接地網(wǎng)也可取為長方形，若取直徑為48mm，長為250cm的鋼管作接地體，埋深0.8m,接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應(yīng)保證接地地電阻R4。將廠房所有的電氣設(shè)備和接地網(wǎng)至少兩

12、處連接。接地線是連接接地體和電氣設(shè)備接地部分的金屬部分的金屬導(dǎo)體，一般接地采用截面積不小于4mm12mm的扁鋼，直徑不 應(yīng)小于6mm的圓鋼。1.接地網(wǎng)起著工作接地和保護(hù)接地的作用,當(dāng)接地電阻過大則: a）發(fā)生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。 b）在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產(chǎn)生很高的殘壓,使附近的設(shè)備遭受到反擊的威脅,并降低接地網(wǎng)本身保護(hù)設(shè)備(架空輸電線路及變電站電氣設(shè)備）帶電導(dǎo)體的耐雷水平,達(dá)不到設(shè)計的要求而損壞設(shè)備。2.如果接地網(wǎng)測量電阻4，則要降低接地網(wǎng)的電阻，并聯(lián)一個 接地網(wǎng)或使用“富蘭克林”長效降阻劑等辦法使接地網(wǎng)電阻4。減小接地網(wǎng)的接地電阻可采取以下幾種辦法： a)接地網(wǎng)盡量選在低洼潮濕的地帶。 b)接地樁盡量增加深度和數(shù)量。 c)連接接地樁盡量采用寬點的帶鐵，并盡量埋深點。 d)在添土前在連接帶上灑些鹽。五、小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計的過程，是一次將大學(xué)四年所學(xué)理論知識與實際相結(jié)合的過程，通過畢業(yè)設(shè)計我學(xué)