浅析水电站电气系统自动化设计和应用 摘要水电站的电站类型、规模和设备性能会对水电站的自动化程度造成比较大的影响。在水电站运行的过程中，水电站的自动化程度不仅代表水电站的现代化水平，同时也是保证水电站运行效率的基础，科学地进行水电站电气系统自动化设计在保证水电站工作效率、供电稳定性、优化工作环境方面发挥着重要的作用。本文对水电站电气系统的特点、设计和应用进行了探讨。 关键词水电站电气系统；自动化设计；特点 1 水电站电气自动化特点 1.1 高效性 “效率”是水电站工程建设的核心指标，效率高低直接影响了水电站的总体收益。工作效率偏低是水电站建设存在的首要问题，这集中表现于水资源调度、水轮机组运行、电能生产总量等方面，这类指标达不到预定要求而影响了水电站的生产次序。借助电气自动化控制系统，水电站对蓄水区用水量得到有效控制，水庫供输水流程操控效率提升，改善了整个电力系统的生产水平，显示了站内作业效率的高效性。 1.2 安全性 水电站建设朝着信息化方向发展，其实际生产控制将处于相对安全的作业环境，特别是站内电气系统故障率明显降低。设定自动化系统可全面监控电气故障，对漏电、触电事故实施智能监控，为值班人员调控创造了良好的作业环境，从而满足了现代水力发电生产的生产要求。 2 水电站电气系统自动化技术[1] 2.1 通信技术 水电站内生产空间较大，各类电气设备安装于不同的位置，这就要求设计完整的通信系统以实现信号传输。通信技术采用无线局域网作为控制平台，促进水电站内信号的有序传输，帮助站内设备执行信号传输流程，从而维持了控制信号的传输速率。 2.2 远程技术 远程控制技术具有安全可靠性特点，不用值班人员靠近设备便可完成指令操作，这就大大降低了设备运行的风险性。电气自动化采用远程技术，必须安装计算机控制系统作为平台，为设备指令调度与执行创造了有利的空间。
试论中小型水电站的电气二次设计 发表时间：2019-04-03T11:13:36.270Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：杨海东 [导读] 而中小型水电站中的电气二次设计对于整个水电站的运行的安全与稳定发挥着极为重要的作用。本文主要就中小型水电站的电气二次设计进行探讨。 摘要：随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高以及企业规模的不断扩大，人们在生产经营以及日常生活中的用电量逐渐增大。随着用电需求的不断扩大，就使得各种发电系统得到了较为快速的发展。在近些年间，水电站以其可再生、清洁无污染、运行成本低等诸多优点成为发电行业的新宠。而随着经济的发展以及能源的日益紧张，中小型水电站在近些年得到了广泛的重视和应用，而中小型水电站中的电气二次设计对于整个水电站的运行的安全与稳定发挥着极为重要的作用。本文主要就中小型水电站的电气二次设计进行探讨。 关键词：中小型水电站电气二次设计探讨? 中小型水电站是将流动的水能转化为电能的大型工程，它的主要运行原理是通过水库将从高处泄落的水引入水电站的引水系统中，用水的落差形成重力作用，从而形成动力，推动水电站系统中的机组正常运行，将水能转化为电能，并将电能输送至发电厂，为居民日常生活和企业生产经营提供电力资源使用。在水电站的电气设备中一般包括电气一次设备与电气二次设备，常见的电气二次设备主要包括计算机监控系统设备、机组继电保护系统设备、机组励磁系统设备、机组状态监测系统设备、高压系统保护及自动装置所组成的设备等等。电气二次设备在水电站的电气设计中作用极大，是保障水电站正常运行的基础，也是水电站电气设计中必不可少的重要组成部分[1]。? 1 计算机监控系统设计? 中小型水电站电气二次设备中的计算机监控系统主要是对其它运行的设备进行监控，并对监控结果作出相应的调节，能够有效维护设备的正常运行。一般中小型水电站中的计算机监控系统均采用符合国际开放系统标准的分层分布结构，采用计算机监控系统的主要目的就是为了减少工作人员的工作量，尽可能地减少值班人员。计算机监控系统分为电站终端控制级与现场控制级两层，采用100Mb/s光纤通过太网进行连接。电站终端控制级主要负责对其它运行设备进行终端监控，实时反馈信息，并对监控结果进行相应调节；现场控制机则负责对水轮发电机组、电气一次设备以及公用设备等进行现场实时监控和调节，当电站终端控制级出现故障时，现场控制级可以不受其影响，单独运行和调节。电气二次设备中对计算机监控系统的要求为，必须实行与调度、水情测试状况、泄洪闸门控制等系统的实时联系与通讯[2]。? 2 机组继电保护系统设计? 电气二次设备中的机组继电保护系统设备的功能主要是为了给水电站运行过程中一些其它的重要设备提供继电保护。受机组继电保护系统保护的设备主要有水轮发电机组、变压器、110kV线路、厂用变保护等设备，电气二次设计中的保护装置内部含有自检功能，能够有效检查出水电站运行过程中一些重要的设施设备是否受到了电磁的影响，并对受到电磁影响的设施设备进行相应地保护和调节。另外，在电气二次设计中在机组继电保护系统中设计了一个与计算机监控系统相连接的接口，可以实现机组继电保护系统与计算机监控系统的实时通讯。? 3 机组励磁系统设计? 在中小型水电站电气二次设计中，应该为每台发电机、每台主变压器、110 kV线路以及厂用变保护设备等配备一块交流采样电量综合测试仪，检测每个设备中的所有的电气量，从而确定是否应该为发电机的励磁电压、励磁电流等配备电量变送器。而每台发电机的有功功率、无功功率、单相定子电压、单相主变低压侧6.3kV母线电压、0.4kV厂用电母线电压、220V直流母线电压、UPS电源交流电压以及频率等是否需要分别配置电量变送器，是由发电机的实际需要来决定的。除此之外，为了给宏观监控提供方面以及为计算机监控系统准备备用设备，在中央控制系统中还应该配备少量的常规电测电子仪表，可以采用数字式仪表或者指针式的仪表，但为了更为精准地进行检测，数字电子仪表更为合适[3]。? 4 直流电源设计? 在中小型水电站电气二次设计中直流电源系统一般设计为220V的直流电源，对水电站中全部设备的电气保护、控制、操作、自动装置、事故照明等提供直流电源。为了加强水电站系统设备的防爆功能，在进行直流电源设计时，应同时设计出一组104只铅酸蓄电池的电池组，容量为200AH，电池组需要具备阀控、免维护、防爆等功能，还要设计一套充电装置。直流母线上为单母线，母线上挂一组铅酸蓄电池与一套充电装置，并配备微机绝缘检测装置以及蓄电池巡察装置。充电装置中一般采用微机控制高频开关整流模块，采用N+1冗余模式。? 5 交流电源设计? 中小型水电站中一般采用独立的一组10kVA的UPS交流电源装置，在此交流电源装置中不需要配备蓄电池。在水电站正常运行时，由交流220V的厂用电进行供电，在装置中要配置无触点旁路开关[4]。在UPS中某单元发生故障时，开关可以自动切换交流电源，而当交流电源中断时，可以无障碍地切换至直流电源，这样就能保证交流输出的不间断，从而保障水电站运行的安全与稳定。? 6 结语? 综上所述，中小型水电站中的电气二次设备对于整个水电站的安全、平稳运行发挥着极为重要的作用。在电气二次设计中的接线设计通常是对一次系统进行实时地检测、控制和保护，同时也对一次系统中的一次设备进行监测和保护，以保证一次设备的正常平稳运行。因此，在中小型水电站中应该加强对电气二次设计的重视程度，同时注重设计的科学性与合理性，提升电气二次设计水平，使其能够充分发挥保证水电站正常运行的作用，进一步提升水电站运行效益。? 参考文献：? [1] 王成明，邓鹏，朱冠廷.缅甸道耶坎水电站电气二次设计[J].人民长江，2013（S2）：71-73+113.? [2] 朱冠廷，黄天东，陈吉祥，邹来勇.湖北三里坪水电站电气二次设计[J].人民长江，2013（20）：68-71.? [3] 周业荣，严映峰，宋柯，刘立春，王蓓蓓.瀑布沟水电站电气二次系统总体设计介绍[J].水电站机电技术，2014（06）：28-32+35.?
前言 电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。 一、主接线的设计原则和要求 主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 Ⅰ. 电气主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 1.接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110-220KV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当110-220KV 出线在4 回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制6-10KV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施：
光伏电站电气一次设计研究 发表时间：2018-12-17T17:01:03.857Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：王重洋王阳李博 [导读] 摘要：光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一，在我国得到了快速的发展。 陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 710001 摘要：光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一，在我国得到了快速的发展。本文重点分析了光伏电站电气的一次设计。 关键词：光伏电站；电气；一次设计； 随着经济社会的发展，对电力的需求也在逐渐加大，光伏电站也有了一定的进步，对满足人们生活有着一定的意义。同时，开发利用可再生资源已成为我国缓解能源供需矛盾、减轻环境污染、调整能源结构的重要举措，建设光伏电站对实现可持续发展的能源战略起到积极的促进作用。 一、光伏电站简介 1、概述。光伏电站是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，其可分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。 2、工作原理。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池，太阳能电池经过串联后进行封装保护，可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件形成光伏发电装置。太阳能光伏组件将直射太阳光转化为直流电，光伏组串通过直流汇流箱并联接入直流配电柜，汇流后接入逆变器直流输入端，将直流电转变为交流电，逆变器交流输出端接入交流配电柜，经交流配电柜直接并入用户侧。 3、优点。①无枯竭危险；②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；⑤能源质量高；⑥建设周期短，获取能源花费的时间短。 二、光伏电站电气系统 1、太阳电池组件的选型。太阳电池组件的类型一共有三种，分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和非晶硅太阳电池，这三种电池各具优缺点。第一是晶体硅太阳电池，优点是成熟稳定、安全可靠，而且应用的范围较为广泛。晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池，价格合理，效率较高。而晶体硅的缺点是，在光照和大气环境下，电池会出现能量衰竭的情况。第二是薄膜太阳电池，优点是高效低廉，性能稳定，缺点是原料稀缺，对大规模生产产生制约。第三是非晶硅太阳电池，优点是在弱光下，性能较好，缺点是电池转换的效率较低。综合上述三种电池类型，我国选择较多的是晶体硅太阳电池组件。 2、光伏汇流箱。方阵连接盒是连接太阳电池方阵和逆变器专用器件，主要功能有太阳电池过载保护、雷击保护、过压保护、多路太阳能方阵并联等功能。在设计选型时，重点要求箱体结构、光伏组串过流保护、防雷、通信、显示功能、外壳防护等级、安全、浪涌、环境要求、温升等方面的因素。 3、逆变器的选型。逆变器技术结构一共有三种类型，分别是集中式逆变器、组串式逆变器和组件式逆变器。第一是集中式逆变器，其优点是效率较高，成本较低，大型的集中逆变器可以联网，减少输电损耗，提高发电效率。第二是组串式逆变器，其优点是增加了发电量，减少阳光阴影带来的损失。第三是组件式逆变器，优点是应用范围比较大，缺点是铭牌容量较小。综合上述三种逆变器类型，我国市场上应用最多的是集中型逆变器。 4、交直流配电柜。在光伏电站电气系统中，交直流配电柜的输入端与光伏电站电气系统中的直流汇流箱相连接，其输出端则与光伏电站电气系统中的逆变器相连接。在具体的发电过程中，交直流配电柜其中的直流配电单元，实现了与光伏组件输入的直流电源的汇流，之后再将其接入到逆变器中。这个装置，基本上相当于光伏电站电气系统的二级汇流装置。此外，交直流配电柜还包括其他单元，如防反二极管、直流输入短路器、光伏防雷器。并且交直流配电柜在具体的使用中，还具有一些优势，如布线简单、操作简单、维护方便、系统可靠、安全性能好等。 三、光伏电站电气一次设计研究 1、光伏电站主要接线设计 1）升压变接线设计。在具体设计过程中，受逆变器容量大小的影响，需要将光伏组件与逆变器相互连接，使之成为最小发电单元。在具体设计过程中，主要有三种形式，即发电机与双绕组变压器之间的单元接线、发电机和双绕组变压器之间的扩大单元接线、发电机和双分裂绕组变压器之间的扩大单元接线。这三种接线设计形式中，发电机-双分裂绕组变压器扩大单元接线，不但减少了相互间的电磁干扰及环流影响，还提高了输电的质量，是最为推荐的一种接线设计方式。 2）光伏电站集电线路连接方式。在光伏电站电气一次设计研究中，光伏电站集电线路的连接方式主要有两种，即电压等级选择、单元分组连接方式设计。在设计的过程中，电路电压等级的选择主要有10kw和35kw两种方案，以及链形、环形和星形三种设计形式。 电路电压等级设计过程中，必须要结合场区的面积大小、光伏场区内是否有遮挡太阳光的建筑物。在设计中，如果选择直接的方式接入到升压站，就会由于电缆截面过大，与安装要求不相符合。因此，为了减少安装中出现的耗损，并使整个安装过程更加简单，在设计中就必须要升高电压，使其达到10kw或35kw，才能接入到升压站中。 在对发电单元分组连接方式设计中，应充分考虑投资成本。目前，从我国光伏电站电气设计中发现，链形连接由于结构简单、成本不高，是最主要的设计方式。 3）升压站主接线设计。升压站主接线设计过程中，要注意两个关键点，即升压站的电压等级及电力系统的位置。并据此选择出一种有效的连接方式，使其与升压站在系统中地位和作用相互适应，以保证电网的安全、可靠。 2、设备配置。光伏系统中的设备和部件应按照系统设计整体要求来选择，其性能应符合国家和行业的标准，产品应通过国家认证机构的认证。设备配置如下：光伏组件选择；光伏接线（汇流）箱；光伏配电柜（交、直流）；逆变器选择；变压器；蓄电池及充电控制器（独立系统）；综合自动保护系统；开关柜；SVG设备；户外成套设备（AIS）；光伏系统监测装置。 3、光伏电站中性点接地。光伏电站中性点接地设计，具有很强的综合性。因此，在针对中性点接地的具体设计过程中，要保证设计方式与和电压等级、过电压水平、保护配置等之间有一个密切的关系，使其作用于整个电力系统的运行，并保障电网系统在发生故障后能快
电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告
《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠
; 小型水电站设计2×15MW的水力发电机组
目录 一选题背景 (3) 原始资料 (3) 设计任务 (3) 二电气主接线设计 (3) 对原始资料的分析计算 (3) 电气主接线设计依据 (4) 主接线设计的一般步骤 (4) 技术经济比较 (4) 发电机电侧电压（主）接线方案 (4) 主接线方案拟定 (4) 三变压器的选择 (7) 3. 1主变压器的选择 (7) 相数的选择 (7) 绕组数量和连接方式的选择 (7) 厂用变压器的选择 (8) 四．短路电流的计算 (9) 电路简化图8： (9) 计算各元件的标么值 (10) 短路电流计算 (11) d1点短路电流计算 (11) d2点短路 (13) 五电气设备选择及校验 (15) 电气设备选择的一般规定 (15) 按正常工作条件选择 (15) 按短路条件校验 (16) 导体、电缆的选择和校验 (16) 断路器和隔离开关的选择和校验 (17) 限流电抗器的选择和校验 (17)
电流、电压互感器的选择和校验 (18) 避雷器的选择和校验 (18) 避雷器的选择 (18) 本水电站接地网的布置 (19) 六.设计体会 (19) 附录 (20) 参考文献 (22)
一选题背景 原始资料 （1）、待设计发电厂为水力发电厂；发电厂一次设计并建成，计划安装2×15MW的水力发电机组，利用小时数4000小时／年； （2）、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回； （3）、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＝100MVA; （4）、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）%； （5）、高压负荷：110kV电压级，出线4回, Ⅲ级负荷，最大输送容量60MW，cosφ＝； （6）、环境条件：海拔＜1000m；本地区污秽等级2级；地震裂度＜7级；最高气温36℃；最低温度－℃；年平均温度18℃；最热月平均地下温度20℃；年平均雷电日T＝56日／年；其他条件不限。 设计任务 （1）、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本水电站的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。 （2）、选择变压器台数、容量及型式。 （3）、进行短路电流计算。 （4）、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、电抗器（如有必要则选）、避雷器）的选择和校验。 （5）、厂用电接线设计。 （6）、绘制电气主接线图。 二电气主接线设计 对原始资料的分析计算 为使发电厂的变压器主接线的选择准确，我们原始资料对分析计算如下； 根据原始资料中的最大有功及功率因数，算出最大无功，可得出以下数据
水电站电气二次设备的安装与调试 工作中的作用以及相关安全问题。 关键词：电;水电站：电气二次设备：安装与调试工作 中图分类号：U227 文献标识码：A 文章编号：2095-6487（2019）03-0053-02 0引言 在漫漫人类历史里，人类经过长达千年的不断进化与.发展，从石器时代一直延续到现今的科技时代，每一次的进步都象征着更深入的科技水平。自从美国科学家富兰克林第一次发现电后，研究电的科学家前仆后继，投身到对电的开发工作中去。而对于发电模式以及方式的改变，体现人类对环境问题的重视，也是未来发展的主旨所在，所以对于使用到的是地球自然运转原理的发电方式，将成为.在发电模式中的举足轻重的关键角色。现如今已经发展成熟的技术有风力发电、潮汐发电、水力发电等等，潮汐发电与水力发电类似，都是利用到大自然的水流流动。而其中成中流砥柱的水力发电，是我国重点发电方式之一。早期我国重视起建立水电站进行发电，并大力推动发展和资金投入，所以在水电站水力发电领域中，我国是佼佼者、领头羊！三峡大坝等雄伟水利建筑支撑起国民用电发电的重担。 1水电站的概念 水电站是将水能转化成为电能的工具，其工作原理是利用了水流的一个自然现象，就是水落差。水流在不同区域高度不同，交汇处会形成落差，水流在重力的作用下，会往低处流动。水电站就利用到水流的重力势能，并在低处引入水轮机（如图1中所示），在水流的冲击下，
会带动水轮机的扇叶进行旋转，成功将水流的机械能转化为水轮机的动能，然后水轮机在带动发电机进行发电，这就是一套完整的水电站工作原理，而回归至低处的水流又会经过自然循环，回到高处。 2水电站的组成设备 对于水电站的内部组成（如图2中所示），分为一次设备和二次设备，其中一次设备如水轮机、发电机等参与到电能转换工作中的设备，而二次设备如电流表、电压表、仪表、继电器、控制电缆等可以对一次设备工作运作情况进行数值直观反馈的设备。在水电站正常工作运转时，一次设备作为发电工具，处高临深，而作为鉴定一次设备运转是否正常的检测型二次设备，作用也非同小可，那么对于这些二次电气设备的安装和调试问题不容忽视，对二次电气设备的重视程度将直接影响到水电站水力发电的规模和安全。而对于当前对二次设备的监测安装工作尚且不足，为后续的大规模发电埋下深深隐患。借此，对水电站电气二次设备的安装调试工作进行真实客观调查和有效处理改善。 3电气二次设备的安装工作 3.1电缆管道的铺设 对于电缆管道的铺设工作，应该较早进行动工，由于电缆较为脆弱，但对发电至关重要，因此要对其埋设情况进行严格制定。详细要求如下：一，对于管道要求圆滑平整，不会磨损电缆，导致线路短路，而排列要有序，不能随意编排;二，各个管道的衔接处需要使用电焊缝合处理，确保管道空间独立，不会流浆;三，对于各个衔接口要密封遮盖，不会流入异物。对于管道的长度规格都要根据国家标准统一制定，确保合理性。 3.2盘柜基础的安装 对于盘柜基础的相关安装要求如下步骤所示，首先需要建立支架，然后要進行喷漆，避免表面发生腐蚀生锈，接着对盘柜基础使用电焊进行衔接，而后在安装完工时，再一次的进行喷
题目：水电站电气部分设计
容摘要 电力的发展对一个国家的发展至关重要，现今300MW及其以上的大型机组已广泛采用，为了顺应其发展，也为了有效的满足可靠性、灵活性、及经济性的要求，本设计采用了目前我国应用最广泛的发电机—变压器组单元接线，主接线型式为双母线接线，在我国已具有较多的运行经验。设备的选择更多地考虑了新型设备的选择，让新技术更好的服务于我国的电力企业。并采用适宜的设备配置及可靠的保护配置，具有较好的实用性，能满足供电可靠性的要求。 关键词：电气主接线；水电站；短路电流；
目录 容摘要 .............................................................. I 1 绪论 . (1) 1.1 水电站的发展现状与趋势 (1) 1.2 水电站的研究背景 (1) 1.3 本次论文的主要工作 (2) 2 电气设计的主要容 (3) 2.1 变电所的总体分析及主变选择 (3) 2.2 电气主接线的选择 (4) 2.3 短路电流计算 (4) 2.4 电气设备选择 (10) 2.5 高压配电装置的设计 (19) 3 变电所的总体分析及主变选择 (21) 3.1 变电所的总体情况分析 (21) 3.2 主变压器容量的选择 (21) 3.3 主变压器台数的选择 (21) 3.4 发电机—变压器组保护配置 (22) 4 电气主接线设计 (24) 4.1 引言 (24) 4.2 电气主接线设计的原则和基本要求 (24) 4.3 电气主接线设计说明 (25) 5 短路电流计算 (27) 5.1 短路计算的目的 (27) 5.2 变电所短路短路电流计算 (27) 6 结论 (30) 参考文献 (31)
光伏电站电气设计的研究与应用 发表时间：2017-10-23T21:09:10.747Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：（山东省莒县供电公司） [导读] 摘要：社会经济的繁荣发展依靠能源的支持，然而目前的石油、煤炭等传统一次性能源面临着严峻的供需问题，阻碍了社会的可持续发展。 （山东省莒县供电公司） 摘要：社会经济的繁荣发展依靠能源的支持，然而目前的石油、煤炭等传统一次性能源面临着严峻的供需问题，阻碍了社会的可持续发展。面对能源短缺的问题，各国都加大了科技研发的力度，大力开发新型能源。光伏发电具有高效、环保、可再生等特点，我国的光伏发电技术经过多年的发展，已经取得了阶段性的成效，因此应当把光伏发电作为开发研究的重点。本文主要针对光伏电站电气设计的研究和应用做简要分析。 关键词：光伏电站；电气设计；研究；应用 1.太阳电池组件和逆变器的设计 1.1太阳电池组件的选型 太阳电池组件的类型一共有三种，分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和非晶硅太阳电池，这三种电池各具优缺点。第一是晶体硅太阳电池，优点是成熟稳定、安全可靠，而且可应用的范围较为广泛。晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池，价格合理，效率较高，目前单晶硅与多晶硅价格差距越来越小，工程实例中二者占比差也越来越小。而晶体硅的缺点是，在光照和大气环境下，电池会出现转换能量衰竭的情况。第二是薄膜太阳能电池，优点是高效且性能稳定，缺点是原料稀缺，价格偏高，对大规模生产产生制约。第三是非晶硅太阳电池，优点是在弱光下，性能仍然较好，缺点是电池转换的效率较低。综合上述三种电池类型，我国选择较多的是晶体硅太阳电池组件。 1.2逆变器的选型 逆变器技术结构有三种类型，分别是集中式逆变器、组串式逆变器和组件式逆变器。第一是集中式逆变器，其优点是效率较高，成本较低，大型的集中逆变器可以联网，减少输电损耗，提高发电效率。第二是组串式逆变器，其优点是增加了发电量，减少阳光阴影带来的损失。第三是组件式逆变器，优点是应用范围比较大，缺点是铭牌容量较小。综合上述三种逆变器类型，我国市场上应用最多的集中型逆变器。 2.光伏阵列布置方案设计 2.1逆变器布置方案 在布置逆变器的过程中，可以采用以下几种布置方案：第一种方案是采用1MW逆变器单元，与两个500kWp太阳电池方阵相连，形成一个1MWp的光伏子方阵。两个500kWp的太阳电池方阵经过汇流箱，与2×500kW的逆变器相连，可以实现对光伏阵列的布置。 第二种方案是采用500kW的逆变器，与一个500kWp的太阳电池组件相连，输出35kV的交流电。500kW的太阳电池方阵经过汇流箱和500kW的逆变器相连接，最终可以构成0.5MWp光伏的光伏子方阵。 将两种方案进行对比，可以发现二者具有不同的优缺点：第一种方案便于安装和管理，发生故障的几率较小，经济效益较好，但是线损比较高。第二种方案便于布置，线损比较低，但是故障发生的几率较大，经济效益较低。因此，在光伏电站电气设计的应用中，一般采用第一种方案。 2.2光伏阵列分层结构 首先，光伏阵列的分层结构包括光伏发电单元系统。将一定容量的太阳电池方阵，和一台匹配太阳电池方阵容量的逆变器连接，二者所构成的发电系统，可以称为光伏发电的单元系统。 其次，光伏阵列的分层结构包括光伏发电分系统。将一台箱式的升压变压器和另一台逆变器相连接，二者所构成的发电系统被称为光伏发电的分系统。再次，光伏阵列的分层结构包括光伏电站。将许多台箱式变压器相互连接，在接入电网之后所形成的发电系统被称为光伏电站。在光伏电站中，一般采用500kW的逆变器和315V/35kV（或10kV）的箱式升压变压器，以满足光伏电站的发电需要。 2.3光伏阵列电气系统 首先，光伏阵列电气系统包括直流发电系统。光伏阵列直流发电系统中，有太阳电池组件、汇流箱、逆变器和配电柜等等，在发电的过程中，太阳电池组件经过光伏作用，把太阳能转化成为电能。在转换电能时，一般采用多晶硅太阳电池组件构成的太阳电池阵列。 其次，光伏阵列电气系统包括交流输出系统。光伏阵列交流输出系统中，有电缆、开关柜等等，逆变器采用了最大功率跟踪的技术，可以实现直流电转换成交流电的效率最大化，使输出的电能符合电网的需求。在转换电能的过程中，控制器和外部的传感器连接，动态监测外部的日常环境和光伏阵列的运行情况，保证光伏阵列的正常运行。光伏阵列和发电分系统之间没有直接的电气联系，这样一来，当光伏发电的分系统出现问题，光伏阵列并不会出现运行停止的状况，方便检修人员对光伏发电分系统进行维护的检查。在光伏组件的选择上，可以减少光伏组件的块数，进而减少光伏电缆的数量，将工程投入成本限制在一定的范围之内，提高分系统的发电效率。 3浅析主要设计方案 3.1站场选址方案的分析 站场选选择在煤矿塌陷区、地势比较平坦的废弃荒山等地带，既不占用耕地，又能减少征地费用。做到对环境影响最小化。 3.2光伏组件选型方案的分析 开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高转换效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能电池其光学带隙为1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率，目前电池转化效率一般在5%-9%。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S-W效应，使得电池性能不稳定，衰减较快。但同时由于它的稳定性不高，使用寿命短（10-15年）。因此工程设计中多选用大功率的260W多晶硅电池组件。具有如下有点：使用寿命长，组件转换效率最高，晶体硅电池组件故障率极低，运行维护最为简单，在开阔场地上使用晶体硅光伏组件安装简单方便，布置紧凑，可节约场地等优点。 3.3光伏阵列运行方式的设计方案分析 目前大型地面光伏电站光伏支架的常用型式有两大类：固定倾角式和跟踪式。固定式布置从技术经济上要优于逐日跟踪式系统；另外
2×25MW水电站电气部分设计 前言 电能是如今工厂生产的重要能量。电力可简单从不同形态的能源转换得到，且方便转变成不同形态的能源;电能是简单和经济的，并且很容易控制，调节和测量，并有利于自动化的生产过程。因此，电能被广泛应用于现代工业生产和整个国家的经济生活。 我国拥有丰富的能源储备。这所有现实条件使中国重要工业的建设带来了优质的现实资源。然而，我国前期的发电产业不发达，没能高效运用这些资源。不过，经历了文化改革，电力工业快速发展为共和国人民经济发展做出了卓越贡献。但是，随着近年来我国从工业，国民经济等方面的崛起，我国电力工业发展已无法满足整个国家的发展需求，另外，由于我国人口问题，在人均用电方面，至今不仅仍远落后于许多发达国家，即便在发展中国家里，也只处于中等水平。因此，要实现全国全面小康的建设要求，我国必须大力发展电力工程。 水电厂，它的原理是利用水的动能和位能转化为电力能源，其初级运行方式：将高位面水力引入，通过压力或水的动能推动水轮机，通过工作单元将其化为机械能，随后水轮机联代发电机，最终实现电能转换。 该论文主题为水电厂电气部分设计。此电厂的总工作单元机容为2×25=50MW。高压端是110kV，一回出路和系统联接，一回出路和工作单位100MW的电站相连，它的最大输出功率是50MW，此厂的工作电率为0.2%。经过审查处事信息确定三种电气主接线方法，接着将所有方法通过可靠性、经济性与灵活性筛选后，预存两个具有可行性的方法，后期将定量的技术经济筛选作为实行的电气主接线方法的确定依据。
1 原始资料分析 1.1 方案资料 1. 该水电站的规模及性质 该水电站没有I 、II 和站近侧III 负载，为一般水电站，假设1～2台变压器。它的电压等级是发电机电压(未定)与110kV 阶级。 与外界连接方式如下：- (1) 通过50km 的联络线(导线型号待选)与通过2×50MV A 、 %10.5%k U =的变压器升压到110kV 的4×20MW 、' 0.21d X =的电厂相联连。 (2) 通过30km 联络线(导线型号待选)与S =∞系统相连。如图1.1所示。 图1.1 原始连接图 2. 负荷 (1) 110kV 侧： 夏季：负荷率100%，负荷天数185天。 冬季：负荷率40%，负荷天数180天。 (2) 发电机侧：
毕业设计 Graduation practice achievement 设计项目名称小型水电站电气设计
目录 设计计算书 第一章电气一次部分设计 1、电气主接线方案比较 (1) 2、主变压器容量选择 (3) 3、电气一次短路电流计算 (4) 4、高压电气设备的选择和校验 (13) 第二章厂用电系统设计 1、厂用变压器选择 (29) 2、厂用主要电气设备选择 (29) 第三章继电保护设计 1、继电保护方案 (32) 2、电气二次短路电流计算 (33) 3、继电保护整定计算 (37)
第一章电气一次部分设计 1、电气主接线方案比较 方案一：3台发电机共用一根母线，采用单母线接线不分段； 设置一台变压器，其容量为12000KVA； 方案二：1、2号发电机采用单母线接线；3号发电机-变压器单元接线； 设置了2台变压器，其容量分别为8000KVA、4000KVA; 35KV线路采用单母线接线不分段。
电气主接线方案比较： （1）供电可靠性 方案一供电可靠性较差； 方案二供电可靠性较好。 （2）运行上的安全和灵活性 方案一母线或母线侧隔离开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运行，而任何一个断路器检修时，其所在回路也必须退出运行，灵活性也较差； 方案二单母线接线与发电机-变压器单元接线相配合，使供电可靠性大大提高，提高了运行的灵活性。 （3）接线简单、维护和检修方便 很显然方案一最简单、维护和检修方便。 （4）经济方面的比较 方案一最经济。 各种方案选用设备元件数量及供电性能列表：
综合比较：选方案二最合适。 经过综合比较上述方案，本阶段选用方案二作为推荐方案，接线见“电气主接线图”。 2、 变压器容量及型号的确定： 1、1T S =θCOS P ∑=KVA 80008 .032002=? 经查表选择SF7-8000/35型号，其主要技术参数如下： 2、KVA COS P S T 40008 .032002===∑θ 经查表选择SL7-4000/35型号, 其主要技术参数如下：
水电站电气二次设备的安装和有效调试 摘要：我国水资源较为丰富，水电站作为一种能将水能转变成电能的存在，现 已广泛存在。而水电站中电气二次设备的正确安装和有效调试对水电站的安全运 行以及后期的经济效益起着至关重要的作用。本文主要对水电站中电气二次设备 的安装和调试进行深入的分析和探讨，包括了安装过程中的基础的安装以及电缆 管道的整体安装，到后期的对设备中出现的自动化元件的校验以及对整个设备的 调试工作，为以后水电站的电气二次设备的安装调试工作提供参考。 关键字：水电站；电气二次设备；安装；调试 一、概述 水电站电气设备主要包括两部分，即电气一次设备和电气二次设备。其中电 气一次设备是作为电气部分的主设备存在的，是整个水电站电力生产系统的主体。而电气二次设备作为水电站电气系统中的辅助设备存在，主要是对电气一次设备 进行调控、监测和保护的作用。电气二次设备涉及的元件非常多，包括了基本的 信号元件，电缆电线以及相应的控制仪表和保护装置等。二次设备与一次设备通 过互感形成连接，最终形成水电站造成的配电系统。电气二次设备对整个水电站 的安全运行和后期的经济效益起着关键的作用，因此，水电站的电气二次设备的 正确安装以及有效的调试是该工程的关键点。水电站在其高效运行过程中，必须 通过电气二次设备来实现对机组整个运行过程中的参数的调节和控制，同时对过 程中变化的参数实现实时的监控，所以，电气二次设备的好坏直接关系到整个水 电站的安全运行和高效生产。只有把握好安装和调试过程中的细节问题才能为水 电站带来更安全的运行。目前，我国的水电站工程实施过程中，电气二次设备采 用的配置方式是由全分布、双冗余和现代化的计算机系统组成的，该配置方式水 电站的电气二次设备整体的组成分成了三个部分，包括了物理层、厂站层和控制 单元。本次我们研究的电气二次设备的安装和调试过程主要是针对其中的物理层，包括了对其中的设备和元件的安装进行正确检查，以及该层与控制单元是否联系 正常。 二、电气二次设备的安装过程 电气二次设备的安装过程具体来讲分为三个部分，电缆管道的预埋、基础安 装以及电缆的敷设和连接。 （1）电气二次设备中电缆管道的预埋 电气二次设备的安装涉及到很多的电缆，为了有效的保护电缆的使用效率， 采用相应的电缆管道将电缆与外界的环境分隔开，最大程度提高电缆的寿命，同 时提高水电站的运行效率。对于电缆管道预埋部分，首先，该过程应在浇灌混凝 土之前进行，也就是在进行混凝土浇筑之前就应该将电缆管道按照合理的分布安 装并且固定好，这样就可以保护电缆在混凝土浇筑后不会显露在外，同时还能节 约材料。另外，在预埋电缆管道的时候，一定要保证预埋的准确性和美观性，要 保证电缆管道的整齐，同时还要将每一节管道的管口进行打磨处理，让其变得光滑，这样就不会对电缆造成任何的损害，能很好的对电缆其到保护作用。除此之外，在预埋电缆管道的过程中对于使用的管子要保证对接处的有效连接，可通过 采用套丝或焊接的方法来达到目的，同时还要保证接头的严密性，不能出现裂缝 导致渗漏现象的发生，并且管口处要用密封盖盖好避免杂质进去管内造成管子的
水电站电气二次设备的安装与调试分析 发表时间：2020-04-01T03:35:35.301Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：单提祥 [导读] 水电站是关乎民生的重要基础设施，要确保水电站的稳定运行。 天元建设集团有限公司山东省临沂市 276000 摘要：水电站是关乎民生的重要基础设施，要确保水电站的稳定运行。电气系统的运行直接影响到水电运行的安全性和质量。要重视电气设备的安全和调试工作，确保设备运行保持在最佳状态。本文主要对电气二次设备的安装和调试工作进行分析，以供参考。 关键词：水电站；电气二次设备；安装与调试 引言 水电站二次设备的安装和调试是水电机组在正常运行过程中，实现控制运行参数、监控和调节运行参数的必要条件。水电站的高效快速发电、供电及安全生产与水电站二次设备的安装及调试有着密切的关系。电厂是否能够安全、有效、顺利的发电的先决条件便是电气二次设备的合理安装和调试。二次电缆管道预埋、电缆之间的连接和敷设等是二次设备安装的重要内容，同时还包括二次盘柜基础和设备的安装。本文就二次设备的安装和调试进行简单的分析。 1水电站二次设备概述 在对水电站的电气设备进行安装时，主要分为两种安装工程，即一次设备和二次设备。二次设备主要负责的是对一次设备进行监察、测量、控制和调节等，不直接与电能产生联系，在确保水电站运行安全与稳定中发挥重要的作用，水电站的二次设备对其运行的安全有着重要的影响，所以要做好对其参数的调节和控制，在对二次设备进行调试和安装时主要有四个环节，二次电缆管道预埋、二次盘柜基础安装、电缆的敷设与连接、电气二次设备安装质量调试控制等，所以在实际的工作中必须要对电气二次设备的技术问题予以足够的重视。 近年来我国水电站自动化的水平得到了很大的提高，在实际运转中一般采取自动化无人管理的方式，由计算机代替人工对整个生产过程进行全方位的监控，工作人员在调度中心就可以进行控制，电气二次设备在监控系统上采用的是双以太网分层系统，具体分为主控级和现地单元控制级，网络介质采用光纤的方式，在主控级中只需要一台主机和一个工作人员就可以实现对整个的流程进行监控，为了保证水电站的正常运行，需要有一个专业的工程工作地点，另一台服务器就可以通过路由器来实现对电力的调度工作，通过光纤和计算机进行连接就可以实现对系统的监控。 2水电站电气二次设备的安装要点 2.1电缆管道预埋 电缆管道的预埋工作需要在混凝土浇筑之前完成，在进行电缆管道的预埋工作时需要注意以下几点，首先在开始施工之前，要和土建部门进行沟通，保证施工方案不会影响到其他部分的施工；其次要对现场的施工环境进行考察，尤其是预埋位置的集体情况，一定要进行现场的确认，以防止出现电缆外露的情况；其三对于预埋管道的管口要进行处理打磨，防止在施工过程中因为管口粗糙对管线造成不必要的损害；其四在施工的过程中要注意整个管道接口的严密性，可以采取套丝或者直接焊接的办法对接口进行处理，防止出现接口松动的情况；其五在完成预埋工作后对于关口要进行相应的覆盖处理，以保证管道内不会有异物进入，造成管道堵塞；最后，在施工过程中要考虑到沉降的问题，在遇到沉降线时要对管线进行保护处理，避免挤压造成不必要的管线损害。 2.2盘柜基础的安装对于盘柜基础的相关安装要求如下步骤所示，首先需要建立支架，然后要进行喷漆，避免表面发生腐蚀生锈，接着对盘柜基础使用电焊进行衔接，而后在安装完工时，再一次的进行喷漆处理，保证表面每一处都有喷漆进行覆盖，确保防锈，最后对其进行铺盖混凝土。 2.3屏柜设备的安装 在进行屏柜安装环节时，为了确保各处无缝衔接，需要先将各个盘柜位置水平，然后每个盘柜再一一进行细致调整，使得屏柜平整光滑，整齐划一。然后使用螺丝进行加固工作。 2.4电缆敷设 电缆在敷设前，准备工作包括：第一，通道的查看和搭设、在电缆上穿铁丝、切割电缆的长度、处理电缆管口；第二，熟悉电缆敷设图纸，明确电缆的类型、敷设途径．掌握电缆在电缆架断面的具体位置。第三．如果根据实际情况需要改变敷设路径．应该由经验丰富的专业技术人员检查电缆通道．排除损害因素．分析可能出现的故障，制定应急措施。第四。了解电缆井、电缆架、电缆沟的断面。进行清晰的标识。布设时遵循动力电缆在上、控制电缆在下的原则。电缆在敷设期间．应该在盘上端引出．避免电缆直接接触支架、地面，并在