3x125mw水電廠電氣主接線和配電裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)

電氣主接線----原始資料.4水輪發(fā)電機(jī)組3臺(tái)：3×125MW；機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)：T>5000小時(shí)。廠用電率：5.1％。送電距離：25KM；環(huán)境溫度：最高溫度32OC，最低氣溫-2OC；年平均溫度18OC；系統(tǒng)容量：S=4000MVA；阻抗標(biāo)幺值：XS=1.3電氣主接線----出線回路數(shù)及輸電電壓等級(jí)選擇根據(jù)任務(wù)書所給輸送距離25KM，輸送容量為375MW，查架空線路時(shí)與各額定電壓相適應(yīng)的輸送功率和輸送距離表可以確定輸電電壓選220KV。又根據(jù)公式：回路數(shù)=輸送容量/經(jīng)濟(jì)輸送容量（取接近的整數(shù)值）可靠系數(shù)=經(jīng)濟(jì)容量×回路數(shù)/輸送容量計(jì)算比較可靠性和經(jīng)濟(jì)性，最終確定線回路數(shù)及輸電電壓等級(jí)選擇結(jié)果如下：.5電氣主接線----主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)原則：可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性?？紤]水電廠的相關(guān)情況，接線方案初步擬定有：?jiǎn)文附泳€、單母分段、雙母接線、雙母帶專用旁母接線?？沙醪降玫揭唤M接線圖：.67電氣主接線----主接線方案圖組圖2主接線.圖方案一方案二方案三方案四電氣主接線----主接線方案比較.8從經(jīng)濟(jì)性來說，方案一、方案二占優(yōu)。但對(duì)于總裝機(jī)容量375MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000h以上以承擔(dān)基荷為主的水電廠要求可靠和靈活性較高，故這兩個(gè)方案均舍棄，方案四可靠性靈活性較方案三高，但本電廠屬于中型水電廠，一般在枯水季節(jié)允許停電檢修，故可以不設(shè)專用旁母。所以經(jīng)過綜合分析，滿足可靠性靈活性同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，選方案三為最終設(shè)計(jì)方案。電氣主接線----主變壓器的選擇根據(jù)變壓器選擇的原則，考慮相數(shù)、繞組數(shù)、調(diào)壓方式、連接組別、容量等，變壓器選擇

結(jié)果如下表：.9電氣主接線----廠用電接線的基本要求.10???

廠用電接線除應(yīng)滿足正常運(yùn)行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足：滿足各種運(yùn)行方式下的廠用電負(fù)荷需要，并保證供電。各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。一臺(tái)機(jī)組的故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺(tái)的正常運(yùn)行。并能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行。充分考慮機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過程中的供電要求。一般均應(yīng)配置可靠的起動(dòng)（備用）電源，在機(jī)組起動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。電氣主接線----廠用電接線圖.11短路計(jì)算.12發(fā)電系統(tǒng)中的短路，是指導(dǎo)體之間或?qū)w與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮短路電流Id，即而需要計(jì)算Id。。短路電流計(jì)算是選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備的前提和基礎(chǔ)，也是載流導(dǎo)體選擇和二次設(shè)備保護(hù)的基礎(chǔ)。為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。短路計(jì)算----計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算結(jié)果表.13電氣設(shè)備的選擇.14設(shè)備選擇原則和校驗(yàn)：選擇應(yīng)滿足

UN≥UNS，IN≥Imax。環(huán)境條件要滿足溫度要求，通過熱穩(wěn)定計(jì)算校驗(yàn)熱穩(wěn)定要求，動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定要求。UN:電氣設(shè)備額定電壓；網(wǎng)額定電壓；IN:電氣設(shè)備額定電流；Uns:裝置地點(diǎn)電Imax該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。電氣設(shè)備的選擇.15通過計(jì)算選擇和校驗(yàn)最終選擇設(shè)備型號(hào)為：安裝地點(diǎn)設(shè)備類型設(shè)備型號(hào)主變壓器高壓側(cè)斷路器SW6-220（W）/1250220KV出線斷路器SW6-220（W）/1250220KV母聯(lián)斷路器SW6-220（W）/1250主變壓器高壓側(cè)隔離開關(guān)GW4-220(W)/630220KV出線隔離開關(guān)GW4-220(W)/630220KV母聯(lián)隔離開關(guān)GW4-220(W)/1250主變壓器高壓側(cè)電流互感器LB—220（W1）220KV出線電流互感器LB—220（W1）發(fā)電機(jī)出口電流互感器LMZD2—20安裝地點(diǎn)設(shè)備類型設(shè)備型號(hào)主變壓器高壓側(cè)電壓互感器JCC5-220(W1)220KV出線電壓互感器JCC5-220(W1)220KV母聯(lián)電壓互感器JDZJ-15.16設(shè)備名稱主變高壓側(cè)出線220KV出線220KV母線發(fā)電機(jī)出口母線型號(hào)LGJ-150/20LGJ-400/20φ100/90鋁錳合金管形導(dǎo)體200mm×90mm×12mm雙槽鋁導(dǎo)體導(dǎo)體選擇結(jié)果高壓配電裝置設(shè)計(jì).17高壓配電裝置設(shè)計(jì)的原則是：高壓配電裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計(jì)做到切合實(shí)際、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮水電站的特點(diǎn)。確定布置型式時(shí)要注意充分利用地形、因地制宜、不占或少占農(nóng)田；在保證安全可靠的前提下，布置力求整齊、簡(jiǎn)單、緊湊，便于安裝、運(yùn)行、檢修和試驗(yàn)。當(dāng)電站需分期過渡時(shí)，配電裝置應(yīng)滿足其相應(yīng)的要求。

屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。水電廠屋外配電裝置的選型除與主接線有關(guān)外，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受到設(shè)備材料的供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制，故應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來選擇最佳方案。鑒于中型占地面積過大，考慮到水電站的建造地點(diǎn)一般需盡量節(jié)省占地面積，決定采用高型配電裝置。水電站雙母線接線時(shí)采用這種布置的效果最好。防雷保護(hù)設(shè)計(jì)----避雷器選擇.18避雷器的選擇原則：（1）額定電壓應(yīng)大于或等于安裝地點(diǎn)額定電壓。

（2）滅弧電壓。按照使用情況、核對(duì)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對(duì)低電壓，是否等于或小于避雷器的滅弧電壓。（3）校核工頻放電電壓。（4）校核避雷器的沖擊放電電壓及殘壓。根據(jù)以上原則，避雷器選擇結(jié)果如下：安裝地點(diǎn)設(shè)備類型設(shè)備型號(hào)發(fā)電機(jī)出線避雷器FCD-15220KV主變壓器中性點(diǎn)避雷器FZ-110J220KV主變壓器高壓測(cè)避雷器FZC-330J220KV母線避雷器FZC-330J防雷保護(hù)設(shè)計(jì)----避雷針保護(hù)范圍h—避雷針的高度；P—避雷針高度影響系數(shù);當(dāng)h30m時(shí)，P=1;當(dāng)120m

h>時(shí)，hx—被保護(hù)物高度；h0—兩針間聯(lián)合保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)的高度；bx—在高度hx的水平面上，保護(hù)范圍的最小寬度避雷針布置圖兩針保護(hù)范圍.19繼電保護(hù)配置.20

繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、選擇性、靈敏性與速動(dòng)性的要求。結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、試驗(yàn)、交直流電源、二次回路及運(yùn)行維護(hù)等方面結(jié)合采取措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。結(jié)論.21按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求，本設(shè)計(jì)對(duì)任務(wù)所給的水力發(fā)電廠的一次部分進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，選擇了單元接線及雙母線的主接線方案，經(jīng)過短路計(jì)算對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行了初步的選擇，并進(jìn)行了配電裝置的布置設(shè)計(jì)和防雷設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，可使我們對(duì)水電廠的電氣設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步加深，了解水電廠電氣部分設(shè)計(jì)的初步流程，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì).22

按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求，我進(jìn)行了任務(wù)書交給的水力發(fā)電廠電氣一次部分的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)既是對(duì)過去幾年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，并可結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)和將理論與實(shí)際相結(jié)合的過程。通過設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了較全面的回顧和綜合提高，但設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。又因資料較少、自己相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足等原因，使本次設(shè)計(jì)中有些地方與實(shí)際不符。但總體而言，這是一次很好的學(xué)習(xí)和提高的過程，收獲很多。致謝.23

在這次設(shè)計(jì)中，毛肖老師提供了大量的資料和糾正了設(shè)計(jì)上的很多錯(cuò)誤，毛老師耐心細(xì)致地給講解使一個(gè)個(gè)難題迎