2×30M水力发电厂电气一次部分设计
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郑州航空工业管理学院
发电厂电气部分课程设计
2012 届 电气工程及其自动化 专业 1106972 班级
题 目 2×30M水力发电厂电气一次部分设计
姓 名 *** 学号 ********
指导教师 黄文力 职称 副教授
二О一 三年 12 月 2 日1
内 容 摘 要
本次设计是水电厂电气部分设计。该水电站的总装机容量为2×30=60 MW。高压侧为110Kv，一回出线与系统相连，一回出线与装机100MW的电站相连，其最大输送功率为60MW，该电厂的厂用电率为0.2%。根据所给出的原始资料拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留两种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护、继电保护和自动装置、同期系统、监控系统均做了初步简单的设计。毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对电气工程及其自动化专业的理解，树立工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力的作用。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护，继电保护和自动装置，同期系统，监控系统。2
目 录
目 录 ............................................................................................................................... 2
第一章 绪论 ..................................................................................................................... 3
1.1 本毕业设计的目的和要求 .................................................................................. 3
1.2 本毕业设计的内容 .............................................................................................. 3
1.2.1 本次设计主要内容 ................................................................................. 3
第二章 电气主接线设计 ................................................................................................. 4
2.1 对水电厂原始资料分析 ...................................................................................... 4
2.1.1 原始资料 ................................................................................................. 4
2.2 电气主接线方案的确定 ...................................................................................... 5
2.3 水轮发电机的选择 .............................................................................................. 6
2.4主变的选择 ........................................................................................................... 6
2.4.1相数的选择 ................................................................................................ 6
2.4.2绕组数量和连接方式的选择 .................................................................... 7
2.4.3普通型与自偶型选择 ................................................................................ 7
第三章 短路电流计算 ..................................................................................................... 8
3.1 短路电流计算的基本假设 ................................................................................ 8
3.2 电路元件的参数计算 ........................................................................................ 8
3.3 短路电流实用计算方法 .................................................................................... 8
第四章 厂用电设计 ....................................................................................................... 10
4.1 厂用变压器选择 .............................................................................................. 10
4.2 厂用电电压等级 .............................................................................................. 10
4.3 厂用电源及其引接 .......................................................................................... 10
4.3.1 工作电源 ................................................................................................. 10
4.4 厂用电接线方式 ................................................................................................ 11
参考文献 ........................................................................................................................... 12
3
第一章 绪论
1.1 本毕业设计的目的和要求
通过毕业设计，让我们理论联系实际，系统、全面地掌握所学知识，培养我们分析问题、工程计算和独立工作的能力，让我们树立工程观点、社会主义市场经济观点，初步掌握发电厂电气部分的设计方法，并在计算、分析和解决工程实际问题等方面得到训练，为今后从事电力系统及发电厂有关设计、运行、科研等方面的工作奠定坚实的理论基础。
1.2 本毕业设计的内容
1.2.1 本次设计主要内容
（1）、电厂分析及发电机、主变选择。
（2）、电气主接线设计。
（3）、厂用电设计。
（4）、短路电流计算
4
第二章 电气主接线设计
2.1 对水电厂原始资料分析
2.1.1 原始资料
1、该水电站的规模、及性质：
该水电站为不重要水电站，拟定1～2台变压器。电压等级为发电机电压（待选）和110KV等级。
与外界连接方式如下：-
图2.1原始连接图
2、负荷：
（1）110KV侧： 5
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：
厂用电率为 0.2%
2.2 电气主接线方案的确定
电气主接线设计是水电站电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，全面地分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，通过技术经济比较，合理地选定接线方案。
电气主接线的主要要求为:
1、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。
2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。
3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。
110Kv侧由于本电站是小水电，不承担主要负荷，没有重要机端负荷，从接线的可靠性、经济性和灵活性考虑，在我国运行的成熟经验一般采用单母线接线方式。所以本电站，110Kv侧采用单母线接线。
技术比较：
方案的技术特性分析，一般从以下几个方面进行分析：
1、供电的可靠性；
2、运行上的安全和灵活性；
3、接线和继电保护的简化；
4、维护与检修的方便等。
经济比较：
经济比较中，一般有一次投资和年运行费用两大项。计算中，一般只计算各方案不同的一次性投资及年运行费。经过综合考虑：采用单元接线，其接线示意图如下图所示：
