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电气及其自动化毕业设计
电气及其自动化专业的毕业设计是一个非常重要的环节，它旨
在让学生通过独立完成一个工程项目来整合所学的知识并展示他们
的能力。
在选择毕业设计课题时，学生可以根据自己的兴趣和专业
方向进行选择，毕业设计题目可以涉及电气工程、自动化控制、电
力系统等领域。
在进行毕业设计时，学生可以从以下几个方面进行思考和准备：
1. 选题，选择一个能够充分展现自己专业能力的课题，可以是
某个电气或自动化领域的具体问题或项目。
2. 背景调研，对所选择的课题进行深入的文献调研和技术背景
了解，明确该课题的研究现状和发展趋势。
3. 设计方案，制定合理的毕业设计方案，包括项目的整体框架、技术路线、实施步骤等。
4. 实施过程，按照设计方案，进行实际的设计、实验、数据采
集和分析等工作。
5. 结果展示，根据实际情况撰写毕业设计报告，详细介绍课题背景、研究内容、实施过程和取得的成果，并准备进行答辩。
在电气及其自动化领域，毕业设计的课题可以包括但不限于，电力系统稳定性分析、智能电网技术应用、工业自动化控制系统设计、电力电子技术在可再生能源中的应用等。
学生可以根据自己的兴趣和未来职业发展方向选择合适的课题。
总之，电气及其自动化专业的毕业设计是一个综合性的项目，需要学生在指导老师的指导下，认真对待，努力钻研，从而为自己未来的工作打下坚实的基础。
希望以上回答能够帮助你更好地理解电气及其自动化专业的毕业设计。
PWM直流脉宽调速系统的设计摘要以电力电子学和电机调速技术为基础，本文设计了一种基于直流脉宽调速控制技术的直流电机调速系统。
为了得到较好的动静态性能，该控制系统采用了双闭环控制，同时速度调节器和电流调节器都选用PI调节器。
本调速系统采用半桥型电路作为主电路,它相当于降压斩波电路和升压斩波电路的串联组合,选用全控型器件IGBT作开关器件。
控制电路以集成PWM控制器SG3525为核心,3525输出的脉宽调制信号经LM1413放大后作为IGBT的驱动信号。
实验证明本调试系统直流电压大小调节和电机可逆运行的实现非常方便，并具有较硬的静特性和机械特性。
关键词: 升/降压斩波电路；SG3525；直流脉宽调速；MATLABAbstractOn the basis of Power Electronic and electric motor speed adjusting technology, the calibrator designs a speed adjusting system in which Pulse Width Modulation (PWM) controlling technology is used to control D.C. motor. Dual closed loop controlling technic is alse adopted so that the sysetem has satisfactory steady-state and dynamic characters. The system uses single chip micro computer as an auxiliary unit.Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) is selected as power semiconductor on-off element in the system The thesis explains the principle of PWM controlling. The special integrated PWM controller-SG3525 which can help us realize PWM control easily is elaborated , this chip's internal structure and its peripheral circuit are analyzed, and its applying example in this system is given.Key words: Boost/Buck chopper；SG3525；DC Pulse Width speed control；MATLAB目录摘要 ...................................................................... I II ABSTRACT ................................................................... I V 第1章引言.. (1)1.1直流拖动系统 11．2调速系统的性能指标11.3课题来源21.4文献综述31.5直流电机参数 (5)第2章 PWM直流调速系统总体介绍与主电路原理 (6)2.1电路组成及系统分析 62.2主电路工作原理 62.3主电路的组成8第3章 PWM控制电路 (10)3．1PWM基本原理103．2PWM的理论基础 113．3PWM实现方法123．4直流电机的PWM控制技术13第4章转速调节器和电流调节器的设计 (18)4.1PID调节器的基本原理184.2速度调节器ASR 194.3电流调节器ACR 204.4触发输入及保护装置（CSR） 214.5PWM波形发生器244.6电流检测244.7给定单元24第5章MATLB仿真5.1 MATLAB简介5.2 PWM直流脉宽调速系统仿真5.3仿真结果致谢 (25)参考文献 (26)第1章引言在现代科学技术革命过程中，电气自动化在20世纪的后四十年曾进行了两次重大的技术更新。
电气工程及其自动化专业毕业设计目录第1章设计的内容和要求 (1)1.1 原始资料分析 (1)1.2 设计原则和基本要求 (2)1.3 设计内容 (2)第2章主变压器的选择 (3)2.1 主变台数的确定 (3)2.2 本变电站站用变压器的选择 (4)2.3 小结 (5)第3章电气主接线的选择 (6)3.1 选择原则 (6)3.1.1 主接线设计的基本要求及原则 (6)3.1.2 主接线的基本形式和特点 (7)3.2 变电站的各侧主接线方案的拟定 (7)3.3 小结 (11)第4章短路电流计算 (12)4.1 短路计算的目的及假设 (12)4.2 短路电流计算的步骤 (12)4.3 短路电流计算及计算结果 (13)4.4 小结 (16)第5章导体和电气设备的选择 (17)5.1 电气设备的选择原则 (17)5.2 断路器和隔离开关的选择 (17)5.3 互感器的选择 (20)5.4 母线的选择 (22)5.5 高压熔断器的选择 (24)5.6 消弧线圈的选择 (24)5.7 小结 (25)第6章变电站防雷保护及其配置 (26)6.1 直击雷的过电压保护 (26)6.2 雷电侵入波的过电压保护 (26)6.3 避雷器和避雷线的配置 (26)6.4 小结 (27)第7章高压配电装置及平面布置 (28)7.1 设计原则与要求 (28)7.2 高压配电装置 (29)7.3 小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录1 避雷针保护范围图 (34)附录2 变电所总体平面布置图 (35)附录3 110KV/35KV/10KV降压变电站电气一次主接线图 (35)第1章设计的内容和要求1.1 原始资料分析1、变电站的建设规模（1）、类型：110kV地方变电站。
（2）、最终容量：根据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5 MVA，电压为110kV/35kV/10kV的主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。
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摘要这次毕业设计的主要内容是对某地区110kV变电所的设计，该变电所位于平原地带，交通方便，无特殊环境污染。
该地区最热月平均温度33度，年最高气温：40 度年平均雷电日：90天最高日平均气温：+33.5 度年最低温度：-2.1 度并且该变电所有部分系统功率由110kV电网经过金岭变电站送至35kV高岭变电站，以10kV出线分别向附近的工厂和居民点供电。
根据所有的条件进行毕业设计，选择主变压器的台数和容量，并进行短路电流计算，从而进行设备选型和校验，选择合适的断路器、电压、电流互感器，同时介绍了一些电气设备选择的原则。
对主变压器进行保护设计，进一步整定计算，最后规划该变电所的防雷保护措施，做出完整的110kV变电所电气部分设计。
变电站是电网建设的一个重要环节，要以严谨的科学态度来完成设计，保证设计成果的质量。
在本设计中，设计电气主接线时，使其满足了供电可靠、运行灵活和经济基本需要，并在设计中进行了多个方案的对比，使方案得到了优化，从而在投资方面节约了，建设方面扩大加强了，并保证在这样的情况下电网能够安全可靠的运行，这是我们设计的最终目的。
关键词：变压器、短路电流，断路器、电压互感器、电流互感器AbstractThe main contents of this graduation design is the design to the certain place area 110 kV substation, the substation is located in plain district, transportation convenient, have no special pollution of the environment.The region hot month mean temperature is 33 degrees, year's tallest air temperature:40 degreeYear average thunder and lightning day:90 day the tallest day average air temperature:+33.5 degree year's lowest temperature:-2.1 degrees and the substation have parts of system powers charged barbed wire net the transformer substation send to the 35 kV Gao Ling's transformer substation after gold Ling from the 110 kV, with 10 kV the line difference order power supply to the factory of neighborhood and the residents.Carry on graduating a design according to all conditions, the set number and capacity of the choice lord transformer, and carry on a short-circuit electric current calculation, carry on an equipments to choose type and school to check thus, choose suitable chopper, electric voltage and electric current with each other feeling machine, introduced the principle of some electricity equipments choice at the same time.Carry on protecting a design to the lord transformer, further whole measure that settle a calculation, finally program the defending of substation thunder protection, do the 110 kV substation electricity part design of an integrity.The transformer substation is an important link of charged barbed wire net construction, complete a design with the careful science attitude, promise to design the quality of achievement.In this design, when the design electricity lord connects line make it satisfy power supply dependable, circulate vivid and economy basic demand, and carried on several contrasts of projects in the design, make project get excellent turn, economized in the aspects of investing thus, constucted aspect extension to strengthen, and promise in the charged barbed wire net under the circumstance like this can safe and dependable movement, this is the end purpose that we design.Keyword：transformer, short-circuit electric current, chopper, electric voltage with each other feeling machine, electric current with each other feeling machine.目录摘要 (1)第一章绪论 (3)第一节选题背景 (3)第二节选题目的意义 (4)第三节国内外的现状 (4)第四节设计原始资料 (5)第二章负荷计算及变压器选择 (9)第一节负荷统计 (9)第二节主变变压器的选择和主变形式的确定 (10)第三章电气主接线设计 (13)第一节110KV电压等级主接线设计 (13)第二节135KV 、10KV电压等级主接线设计 (16)第四章短路电流计算 (16)第一节最大运行方式下的短路电流计算 (17)第五章主要电气设备选择 (21)第一节断路器的选择 (22)第二节隔离开关的选择 (24)第三节110kV母线的选择 (25)第四节所用变的选择 (27)第六章主接线电器设备的配置 (29)第七章主接线继电保护的配置 (32)第八章防雷接地保护配置 (35)第九章避雷器的选择 (36)总结 (40)致谢语 (41)参考文献 (41)附录 (42)第一章绪论随着电网的不断发展和电力走向市场，人们对电网的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。
电力电子技术课程设计——三相交流调压电路的设计姓名：魏星班级：自动化11－2学号：25指导教师：刘春喜李国华张继华完成日期：2012年6月10日摘要整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路。
目录1主电路设计及原理 (1)1.1 主电路设计 (1)1.2 主电路原理说明 (1)2 触发电路的设计 (5)2.1 电路图的选择 (5)2.2 触发电路原理说明 (6)3 保护电路的设计 (8)3.1 过电压保护 (8)3.2 过电流保护 (10)4 各参数的计算 (12)4.1 输出值的计算 (12)4.2 输出波形的分析 (14)5 应用举例 (15)6 心得体会 (16)参考文献 (16)第一章绪论整流电路技术在工业生产上应用极广。
如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
电气工程及其自动化毕业设计范文电气工程及其自动化专业，既有强弱电之分又有多种方向。
根据就业形势来看，还是比较乐观的。
因此我们在课余时间应该去努力提高自己，丰富知识面，增加实践经验，让自己更好的适应这个社会，才能成功。
电力生产和消费都是以火电站为主的能源行业，而现代发电厂则大量使用计算机进行控制，各种电气设备的正常运作都离不开相关元器件的质量保证。
近年来国内企业也已研制出了具有国际水平、国内领先水平甚至达到世界先进水平的新型电力元器件产品。
当然，在生活中常见的例子如：电冰箱里的电动机；空调机组里的压缩机；照明灯具里的镇流器等等，它们都是以某种半导体器件或集成电路为核心部件的控制装置。
在工业生产中，由于各类电子仪器仪表与元器件密切配合并互相协调工作，共同完成对机械设备的操纵和监视任务，所以人们把它们统称为“电气控制系统”。
随着科学技术日益发展，各类电子电气控制系统在数量上急剧增长，种类越来越复杂。
尽管现在的工农业生产和人民生活基本上已摆脱了原始落后状态，各种自动化的控制系统普遍采用，但是要求精确度很高的工业生产控制系统和特殊要求的过程控制系统却需要有快速性、可靠性和准确性很高的电子电气控制装置，还需要很多传感器将测得的物理量变换成易于处理的信号，而且反馈控制也必须十分迅速，这些就是使用电子电气控制装置的必要条件。
因此，除了电子电气控制装置的电子电气控制装置外，广义地说还包括其他控制装置，这些控制装置是从属于工业生产，被广泛应用的。
电气控制系统按照其结构形式可划分为直接数字控制系统、直接模拟控制系统、间接数字控制系统和直接模拟控制系统四大类。
但是不管怎样，选择一份满意的工作是每位即将毕业的大学生最希望的事情。
可是选什么样的工作呢？首先考虑的肯定是待遇问题，那么待遇好坏的标准是什么呢？自己付出劳动是否值钱。
回答是显而易见的。
如果你的付出远低于市场价格，试想哪家公司愿意花重金聘请你呢？你做得再多又有何用呢！只有付出等于收获，做一名优秀的员工，做一位老板眼中的红人，你才真正成功了。
本科毕业设计（论文）中英文对照翻译院（系部）电气工程与自动化学院专业名称电气工程及其自动化年级班级03级2班学生姓名指导老师电力系统1 电力的技术特点电力具有独特的技术特点，这使得电力工业具有独特的行业特点。
1.无形性。
用户不能用人体感官直接察觉千瓦时的用电量。
2.质量。
供电质量可由供电连续性或供电可靠性、在标准电压等级下的电压均等性、交流电压频率的正确不变性来度量。
3.电力的贮存。
与大多数行业不同，电力部门必须随时根据用电的需求生产出电力来，因为电能无法贮存。
4.对供电负责。
电由电力部门输送到用户，因此必须对安全、可靠供电负责。
5.对公众的安全。
电力部门须对公众及其技术人员提供稳妥的保护。
2 电力系统的规划预期到电力部门的供电负荷将持续增长，电力系统的容量也持续增大。
远期规划主要是保证这种扩建在技术上是适宜的，在造价上是合理的，与增长模式是相符的。
远期规划者碰到的困难包括：不同地域和不同时间负荷增长的不确定性、新发明新技术发展的可能性。
优异的系统规划要努力做到全系统设计的最优化，而不能为了系统某部分造价的最小化而不顾其它部分的影响。
近年来，已经强调了规划和运行的经济性。
现在则越来越强调可靠性和环境方面的因素。
在作出规划前，须要仔细考虑许多因素：（1）设备的决策具有远期效应，这需要15—25年的预期和研究。
（2）有许多发电途径可选择：核电、基荷火电、中等规模燃气轮机发电或水电，以及大型、中型、小型电厂和各种形式的蓄能。
（3）有多种送电途径可选择，例如由交流或直流，架空线或地下电缆送电并有各种电压等级。
（4）规划决策受负荷管理技术和负荷模式的影响。
（5）有关因素存在不确定性。
如将来燃料价格货币的利率资金的来源设备的强迫停运率新技术环境的要求。
3 电力分配3.1 最初的分配系统发电厂和最后的各支路之间的分配线路叫做最初的分配系统。
在这两个电力系统之间传输有多种方法. 其中最常见的两种方法是辐射式和环绕式。
电气工程及其自动化毕业设计当今世界的科学技术突飞猛进，信息技术也得到了跨越式发展;电力系统为了不落伍于时代，满足社会发展变革的需要，从未停止过发展的步伐，不仅逐渐提高了自动化程度，还将以节能设计为发展的方向。
本章就电气自动化的节能设计技术进行深入的探讨，来促进节能技术在电气系统中的运用。
随着我国经济建设的飞速发展，全球能源危机的爆发，使能源节约成为现代社会、经济以及文明发展的重要课题。
无论是供配电系统或用电设备，不同配件的选择，不一样的设计线路方式等，在能源的节约或浪费上都存在一定的差异，在这里，本文主要就电气节能设计的应用谈谈自己粗浅的认识。
一、电气自动化节能设计的重要性在世界经济高速发展的今天，各领域的生产能力都发生了很大的变化，同时能源的问题也在不断的出现。
我国在工业和农业的生产过程中对能源的利用情况并好，对环境缺乏保护的意识。
而在总的能源损耗中，工业以及建筑业的占比相对较大，而且还不断成上升的趋势。
目前节能减排已经成为了可持续发展战略中至关重要的环节，今天人们对电气能源的需求在明显增加，电能在很多领域都出现了超出供应，限电以及节电的情况。
可见，电气节能已经成为重中之重，国家也在不断出台政策来控制电气能源的浪费和损耗。
二、电气自动化节能设计的方法1、将电能在线路中传输的消耗降到最低电能使用电缆作为传输工具，电缆作为一种电阻，在传输的过程中会有电能消耗掉，而电线中的电流却没有变化。
要使得电线中电能在传输的过程中尽量的少损耗，就应该将改变电线的电阻，尽量使电线的电阻降到最低。
导线的电阻与与导线的长度有关，线路越长线路的电阻就越大。
那么如何来有效降低线路的电阻，将电能的消耗降到最低?可以采用以下几种措施：在电缆的选择上应该选择那些电阻率较小的材质的电缆;优化线路的布局，线路尽量采用最短线路，如能够直线布局最好;在有条件的情况下，供电源与用电源尽量缩到最短;尽量选用横截面较大的导线，导线的横截面与导线电阻成反比，采用较大横截面的导线，将能够有效的降低线路电阻，降低电能在传输中的损耗。
电气工程及自动化毕业论文设计毕业设计目录1 绪论 (1)1.1 论文背景及目的 (1)1.2 论文研究方法 (1)1.3 供电设计的主要容 (1)2 负荷计算与无功功率补偿 (2)2.1 负荷计算 (2)2.1.1 负荷计算的意义 (2)2.1.2 按需要系数法确定计算负荷 (2)2.1.3 6kV负荷计算 (3)2.1.4 NO.1~NO.5变电所380V负荷计算 (3)2.2 无功补偿计算 (4)2.2.1 确定补偿容量 (4)2.2.2 补偿后的功率因素 (6)3 变压器选择与主接线方案的设计 (8)3.1 选择降压变压器 (8)3.1.1 35kV/6kV变压器的选择 (8)3.1.2 6kV/380V变压器的选择 (9)3.2 工厂主接线方案的比较 (10)3.2.1 工厂总降压变电所高压侧主接线方式比较 (10)3.2.2 工厂总降压变电所低压侧主接线方式比较 (10)3.2.3 工厂总降压变电所供配电电压的选择 (11)3.3 总降压变电所电气主接线设计 (11)3.4 高低压配电柜选择 (11)4 短路电流计算 (13)4.1 短路计算的意义 (13)4.2 短路计算 (13)5 电气设备选择 (15)5.1 电气设备选择与校验的条件与项目 (15)5.2 设备选择 (15)5.2.1 断路器的选择 (15)5.2.2 隔离开关的选择 (17)5.2.3 高压熔断器选择 (18)5.2.4 电压互感器的选择 (19)5.2.5 电流互感器的选择 (20)5.3 母线与各电压等级出线选择 (23)5.3.1 6kV母线的选择 (23)5.3.2 选择35kV线路导线 (25)5.3.3 6kV出线的选择 (26)6 继电保护选择与整定 (32)6.1 35kV侧电压互感器二次回路方案与继电保护的整定 (32)6.1.1 35kV主变压器保护 (32)6.1.2 6kV变压器保护 (35)6.1.3 6kV母线保护 (36)6.1.4 6kV出线保护 (36)7 防雷保护与接地装置的设计 (39)7.1 防雷保护设计 (39)7.2 接地装置设计 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录A 设计计算书 (44)附录B 主接线图 (54)1 绪论1.1 论文背景及目的电能是一种清洁的二次能源。
电气工程及其自动化电力毕业设计secret目录前言 (1)第一章电气主接线设计 (2)1.1 设计原则 (2)1.2 各方案比较 (3)第二章厂用电设计 (8)2.1 厂用电设计原则 (8)第三章短路电流计算 (9)3.1 对称短路电流计算 (9)3.2 非对称短路电流计算 (21)第四章电器主设备选择 (32)4.1对方案I的各主设备选择 (32)4.2 对方案Ⅱ的各主设备选择 (48)5.2 对F1 的保护整定计算 (50)5.3 对F5的保护整定计算： (54)第六章计算机监控系统方案论证选择 (57)6.1 系统功能 (57)6.2 监控对象 (60)6.3 系统结构 (60)小结 (62)致谢................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (63)附录Ⅰ (65)附录Ⅱ (66)前言随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展提供保障。
就我国目前的电力能源结构来看，我国主要是以火电为主，但是火电由于运行过程中污染大，在煤炭价格高涨的今天，火电的运行成本也较高，受锅炉和其他火电厂用电设备的影响，其资源利用率较低，一般热效率只有30%-50%左右。
与之相比水电就有很多明显的优势。
因此，关于电力系统水电站设计方面的论文研究就显得格外重要。
本毕业设计（论文）课题来源于青海省直岗拉卡水电站。
主要针对直岗拉卡水电站在电力系统的地位，拟定本电厂的电气主接线方案，经过技术经济比较，确定推荐方案，对其进行短路电流的计算，对电厂所用设备进行选择，然后对各级电压配电装置及总体布置设计。
并且对其发电机继电保护进行设计。
在这些设计过程中需要用到各种电力工程设计手册，并且借用AutoCAD辅助工具画出其电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。
故本论文属于典型的针对某工程进行最优设计的工程设计类论文。
通过本论文的研究，可以使直岗拉卡水电站安全可靠的在系统中运行，保证其持续可靠的供电。
也能提高自己使用AutoCAD,word等软件的能力，培养出自己工程设计的观念，是对大学四年所学理论知识与实践的融合。
1第一章电气主接线设计1.1 设计原则电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。
电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。
在电气主接线设计时，综合考虑以下方面：①保证必要的供电可靠性和电能质量安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。
在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。
直岗拉卡水电站虽然是一个中小型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。
②具有经济性在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。
欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。
所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。
③具有一定的灵活性和方便性，并能适应远方监控的要求。
主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行方式的转换。
不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能适应远方监控的要求，并能灵活、简单、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。
显然，复杂地接线不会保证操作方便，反而使误操作机率增加。
但是过于简单的接线，则不一定能满足运行方式的要求，给运行造成不便，甚至增加不必要的停电次数和停电时间。
④具有发展和扩建的可能性23 随着经济的发展，已投产的水电站可能需要扩大机组容量，从主变压器的容量、数量到馈电线路数均有扩建的可能，有的甚至需要升压，所以在设计主接线时应留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便。
根据以上几点，对直岗拉卡水电站的主接线拟定以下几种方案。
1.2 各方案比较方案Ⅰ本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线，110kv侧采用了双母接线。
双母接线的供电可靠性较高，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，检修任一组母线上的隔离开关也不需要中断供电，且调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到一组母线上，能灵活适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
扩建性也非常号，可以向母线左右方向任意扩建，且施工过程也不会停电，只是双母接线多了一台旁路断路器，投资有所增加。
4方案Ⅱ本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线与110kv 侧直接相连。
110kv 侧为单母分段带专用旁路断路器的旁路母线接线方式。
其特点是：扩大单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出现，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。
单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。
其110kv 侧的单母分段带专用旁路断路器的母线接线方式中,由于增加了分段其全厂停电的可能性为0，且任一台断路器检修时都不会引起停电，其供电可靠性较高5方案Ⅲ本方案采用了两个扩大单元接线，一个单元接线，110kv 侧采用了双母带旁母的接线方式。
此种接线方式大大提高了供电的可靠性，但是由于有了专用的旁路母线，多装了价高的断路器和隔离开关，大大增加了投资，此种接线方式对于供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的，但是对于供电可靠性要求不是很高的中小型水电站来说不是很适用。
方案Ⅳ本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线，110kv侧采用了单母接线的方式，此种接线虽然接线方式简单，投资很少，但是其供电可靠性大大降低，其母线一旦出现故障就会造成全厂停电，严重影响了持续供电。
图1-4 电气主接线方案Ⅳ方案Ⅴ67本方案采用了一个发电机单母接线和两个单元接线，1110kv 侧采用双母接线的方式。
发电机单母接线使主变压器数量减少，投资节省，接线简单明了，运行方便，但是发电机电压配殿装置元件多，增加检修工作量，母线或与母线所相连的隔离开关故障或检修时，三台发电机都要停电，可靠性及灵活性较差。
图1-5 电气主接线方案Ⅴ综合分析上述五种方案，再结合该水电站为中小型水电站的实际情况，拟定的主接线应以经济性为主，但其可靠性也需要考虑，方案一和方案二最能满足这两项要求，故最终选定方案一和方案二为最终比较方案。
方案Ⅰ的可靠性比方案一高，如果在投资相差不多的情况小应该首选方案Ⅰ，如果在方案Ⅱ比方案Ⅰ投资低较多则从经济性的角度出发应选择方案Ⅱ。
第二章厂用电设计2.1 厂用电设计原则厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟地新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全经济地运行。
其具体有如下一些要求：①接线方式和电源容量，应充分考虑厂用设备在正常、事故、检修、启动、停运等方式下地供电要求，并尽可能地使切换操作简便，使启动（备用）电源能迅速投入。
②尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，避免引起全厂停电故障。
各台机组的厂用电系统应独立，以保证在一台机组故障停运或其辅助机发生电气故障时，不影响其他机组的正常运行。
③充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别主要对公用厂用负荷的影响。
要方便过渡，尽少改变接线和更换设备。
根据上述要求，结合本水电站为中小型水电站，以及厂用电分为6kV 和380kV两个电压等级的实际情况，其厂用电设计祥见附录Ⅰ：8第三章 短路电流计算3.1 对称短路电流计算发电机，变压器及系统的主要参数如下：发电机参数：45MW 5⨯，cos 950.=ϕ，230.''=dX ，额定电压10.5kV 变压器参数：3台，1T:%%14=d U 50MV A, 2T: %%14=d U , 100MV 系统参数：110kV 出线四回，正序阻抗（标么值）：0.91716，零序阻抗（标么值）1.1235，三相短路容量：2543MV A ，单相短路容量：2529.9MV A 。
对方案Ⅰ的系统正序阻抗网络等值图为[1]：图3-1 正序阻抗网络等值图取基准值：MVA S j 1000=，kV U j 510.=时，kA U S I jj j 986543510.).(==,kV U j 115=，)(115j I ＝jj U S 3＝5.020kA,45MW 功率因素为0.95的机组容量为; MVA Sn 3684795045..==发电机51F F ~:1X =2X =3X =4X =5X =nj d S S X ''=0.23⨯8564368471000..=变压器31B B ~:6X =7X =41100100010014100.%=⨯=⨯n j d S S U82501000100148.=⨯=X系统阻抗10X ：39302543100010.''===dj SS X对1d 点进行短路计算[2]： 网络简化如下：图3-2 1d 网络简化图4282285642111..//===X X X3101393091716010912...=+=+=X X X8283285644143713...//=+=+=X X X X 65678564825814...=+=+=X X X继续简化上图：图3-3 1d 网络简化图55226567828365678283141315.....//=+⨯==X X X再化简得：图3-4 1d 网络简化图42931561261216.=++=X X X X X X 71091261561517.=++=X X X X X X三相短路电流周期分量计算： 系统A 侧：MVA X S S kA X I I j d j ZA 63029142931000036164293986541616510.....'').(======B 侧（53F F ~）的计算电抗为37111000104142710917...=⨯==j n js S S X X 由计算电抗查水轮机短路电流运算曲线得：7520.''*=Z I731020..*=Z I 83402.*=Z I83704.*=Z I10.5kV 侧额定电流为：kA U S I j F F n F F n 8147510310414235353...)~()~(⨯==因此：kA I I I F F n Z Z 87658147752053...)~(''*''=⨯==kA I I I F F N Z Z 712581477310532020...)~(.*.=⨯== kAI I I F F n Z Z 5176814783405322...)~(*=⨯==kAI I I F F n Z Z 5406814783705344...)~(*=⨯=⨯=MVAS I S F F n Z d 862106104142752053...)~(''*''=⨯==C 侧（21F F ~）的计算电抗为： 2300100073694428211...=⨯==j n js S S X X 由计算电抗查短路电流运算曲线得：0875.''*=Z I 523320..*=Z I23832.*=Z I32834.*=Z I其10.5kV 侧的额定电流为：kAU S I jF F n F F n 209551037369432121...)~()~(=⨯==因此：kA I Z4982620950875...''=⨯= kA I Z 351182095523320....=⨯=kA I Z 86716209523832...=⨯=kAI Z 33617209532834...=⨯=MVA S I S F F n Z d 92248173694087521...)~(''*''=⨯==所以，1d 点的三相短路电流为：kA I Z4104849826876503616....''=++= kA I Z 099403511871250361620.....=++=kA I Z 42039867165176036162....=++= kA I Z 91239336175406036164....=++=kAS d 414880922481862106630291....''=++=1d 点三相短路冲击电流ch i 及全电流最大有效值ch I 计算:(1).系统A 侧和53F F ~三电源B 侧的ch Z K K ,值采用远离发电机地点发生短路时的数值，则chK ＝1.80，ZK ＝0.97ch i ＝''.Z I 8012⨯=⨯2 1.80⨯(16.036+5.876)=55.779KAchI ＝=-+222)(''Z ch Z Z K K K I (16.036+5.876)36633970801297022.)..(.=-⨯+(2)C 侧二电源的ZK ，chK值采用发电机机端短路时的值，故chK ＝1.90，ZK ＝0.93ch i ＝''.Z I 9012⨯＝⨯2 1.90⨯26.498＝71.200KA=-+222)(''Z ch Z Z K K K I 26.498⨯kA60835930901293022.)..(.=-⨯+(3) 总的冲击电流ch i 及全电流ch I 为：chi＝55.779＋71.200＝126.979KAchI=33.3666+35.608=68.974KA1d点短路电流热效应计算：ZtQ＝tIIIZttZZ12102222++''其中t取4S=41291239420391041048222⨯+⨯+...=6491.953k SA22d点短路电流计算.网络简化如下，并结合其正序阻抗图得，图3-52d点正序阻抗网络图11X＝3101109.=+XX828321612.//=+=XXXX55225843713.)//()//(=++=X X X X X X三相短路电流周期分量计算： 系统A 侧：MVA X S S kA X I I j d j ZA 359763310110008323310102051111110.....'')(======B 侧（21F F ~）的计算电抗为：3630100073694828312...=⨯==j n js S S X X由计算电抗查水轮机短路电流运算曲线得：0353.''*=Z I523220..*=Z I73422.*=Z I80424.*=Z I其110kV 侧得额定电流为：kA U S I jF F n F F n 476011537369432121..)~()~(=⨯==因此：kAI Z 445147600353...''=⨯= kAI Z 20114760523220....=⨯=kA I Z 3011476073422...=⨯=kAI Z 3351476080424...=⨯=MVAS I S F F n Z d 52428773694035321...)~(''*''=⨯==C 侧（53F F~）的计算电抗为：36301000104142552213...=⨯==j n js S S X X由计算电抗查水轮机短路电流运算曲线得：0353.''*=Z I 523220..*=Z I 73422.*=Z I80424.*=Z I其110kV 侧得额定电流为：kAU S I jF F n F F n 7080115310414235353..)~()~(=⨯==因此：kA I Z149270800353...''=⨯= kA I Z 78617080523220....=⨯= kA I Z 9361708073422...=⨯= kA I Z 9851708080424...=⨯=MVA S I S F F n Z d 286431104142035353...)~(''*''=⨯==所以，2d 点的三相短路电流为：kA I Z4267149244518323....''=++= kA I Z 811678612011832320.....=++= kA I Z 06979361301183232....=++= kA I Z 15279851335183234....=++=MVA S d1691482286431524287359763....''=++= 2d 点三相短路冲击电流chi及全电流最大有效值ch I 计算：因为2d 点在发电厂高压侧母线上，所以chK ＝1.80，ZK ＝0.97ch i =''.Z I 8012⨯=kA 9041842678012...=⨯⨯chI ==-+222)(''Z ch Z Z K K K I 7.426⨯kA 63632970801297022.)..(.=-⨯+短路电流热效应计算：Zt Q ＝t I I I Ztt ZZ 12102222++'' 其中t 取4s=41215270697104267222⨯+⨯+... =202.001 k S A 2对3d 点短路电流计算：网络简化如下图，并结合其正序阻抗图，得：图3-6 3d 正序阻抗网络等值图11X ＝3101109.=+X X914143721612.)////()//(=++=X X X X X X X继续简化得：图3-7 3d 网络简化图02661281111813.=++=X X X X X X80581181212814.=++=X X X X X X三相短路电流周期分量计算： 系统A 侧：MVA X S S kA X I I j d j ZA 9461650266100012590266986541313510.....'').(======B 侧（41F F ~）的计算电抗为：66811000472189805814...=⨯==j n js S S X X由计算电抗查水轮机短路电流运算曲线得：6120.''*=Z I 602020..*=Z I 65402.*=Z I 65404.*=Z I10.5kV 侧的额定电流为：kA U S I j F F n F F n 41810510347218934141...)~()~(=⨯==因此：kA I Z3766418106120...''=⨯= kA I Z 272641810602020....=⨯= kA I Z 81364181065402...=⨯= kA I Z 81364181065404...=⨯=MVA S I S F F n Z d 957115472189612041...)~(''*''=⨯==C 侧5F 的计算电抗为： 230010003684785645...=⨯==j n js S S X X 由计算电抗查水轮机短路电流运算曲线得：8124.''*=Z I 467320..*=Z I 25032.*=Z I 18434.*=Z I10.5kV 侧的额定电流为： kA U S I j F n F n 6052510336847355...)()(=⨯==因此：kA I Z5351260528124...''=⨯= kA I Z 03296052467320....=⨯= kA I Z 4668605225032...=⨯= kA I Z 2948605218434...=⨯=MVA S I S F n Z d 9352273684781245...)(''*''=⨯==所以，3d 点的三相短路电流为：kA I Z036285351237661259....''=++= kA I Z 4292403292726125920.....=++= kA I Z 404244668813612592....=++= kA I Z 232242948813612594....=++=MVA S d838509935227957115946165....''=++= 3d 点三相短路冲击电流chi及全电流最大有效值ch I 计算：A 侧和B 侧采用远离发电厂地点，故chK ＝1.80，ZK ＝0.97ch i ＝''.Z I 8012⨯＝kA 19439272612598012.)..(.=+⨯kAK K K I I Z ch Z Z ch 4452397080129702726125922222.)..(.)..()(''=-⨯+⨯+=-+=C 侧采用发电机机端，故chK ＝1.90，ZK ＝0.93ch i ＝''.Z I 9012⨯＝kA 68233535129012...=⨯⨯kA K K K I I Z ch Z Z ch 7742093090129305351222222.)..(..)(''=-⨯+⨯=-+=所以，总的ch i 和ch I 为：ch i ＝39.194＋33.682＝72.876kA chI =23.445+20.774=44.219Ka短路电流热效应计算：Zt Q ＝t I I I Ztt ZZ 12102222++'' 其中t 取4s=41223224404241003628222⨯+⨯+... =2442.920 k S A 2三相短路电流计算成果汇总见附录Ⅱ：3.2 非对称短路电流计算该系统的负序阻抗与正序阻抗图相比只是发电机出口端的负序阻抗是正序阻抗的1.45倍，故负序阻抗如下[3]：图3-8负序阻抗网络图该系统的零序阻抗为395092529100010..''===dj SS X ，由原始资料可知线路的零序阻抗为1.1235，故其零序阻抗图为：图3-9零序阻抗网络图（一） 正序网络的变换[4]短路1d 点等效后的正序阻抗图为：图3-101d点正序阻抗网络图24111111716111.=++=∑XXXX短路2d点等效后的正序阻抗图为：图3-112d点正序简化图70611111312111.=++=∑XXXX短路3d点等效后的正序阻抗图为;图3-123d点正序简化图06021111141351.=++=∑XXXX(二).负序网络的变换短路1d点等效后的负序阻抗图为：图3-131d点负序阻抗等值图50732041272111..//===XXX310110912.=+=XXX27458543713.)//()//(=++=XXXXXX再简化得,图3-14 1d 点负序简化图27031361261214.=++=X X X X X X 17381261361315.=++=X X X X X X402111111514112.=++=∑X X X X短路2d 点等效后的负序阻抗图为：图3-15 2d 点负序简化图 310110911.=+=X X X 921421612.//=+=X X X X 28034378513.)////()(=++=X X X X X X787011111312112.=++=∑X X X X短路3d 点等效后的负序阻抗图为：图3-16 3d 点负序简化图310110911.=+=X X X 460243721612.)//)(//(=++=X X X X X X X再化简得：图3-173d点负序简化图60151281181113.=++=XXXXXX518101181281214.=++=XXXXXX40621111141352.=++=∑XXXX（三）零序网络的变换：短路1d点等效后的零序阻抗图为：图3-181d点零序简化图5181546.=+=XXX933327.//==XXX再化简为：图3-191d点零序简化图1965716168.=++=X X X X X X1933617179.=++=X X X X X X9781111980.=+=∑X X X短路2d 点等效后的零序阻抗图为：图3-20 2d 点零序简化图5181546.=+=X X X 9330327.//==X X X409011117610.=++=∑X X X X短路3d 点等效后的零序阻抗图为：图3-21 3d 点零序简化图5181546.=+=X X X70217.//==X X X再化简得：图3-21 3d 点零序简化图3910736368.=++=X X X X X X7914673739.=++=X X X X X X2793111980.=+=∑X X X不对称短路电流计算 （一）1d 点短路正序综合阻抗 2411.=∑X负序综合阻抗 40212.=∑X 零序综合阻抗 97810.=∑X1. 单相短路电流正序电流的标么值 2110102111.)(''*=++=∑∑∑X X X I正序电流的有名值 kAI I I j 602119865421101111...)(''*)(''=⨯==单相短路电流 kA mI I 80634602113111..)('')(''=⨯==2. 单相短路电流正序电流的标么值 378012121.)(''*=+=∑∑X X I 正序电流的有名值 kAI I I j 785209865437802121...)(''*)(''=⨯==两相短路电流 kA I 001367852032..)(''=⨯=3. 两相接地短路电流正序电流的标么值 4810102021111.),(''*=++=∑∑∑∑∑X X X X X I正序电流的有名值 kA I I I j 44826986544810111111...),(''*),(''=⨯==两相接地短路电流 kA I X X X X I 96239131112020211.)(),(''),(''=⨯+-⨯=∑∑∑∑(二)2d 点短路正序综合阻抗 70601.=∑X负序综合阻抗 78702.=∑X 零序综合阻抗 40900.=∑X1. 单相短路电流正序电流的标么值 5260102111.)(''*=++=∑∑∑X X X I正序电流的有名值 kA I I I j 6412020552601111...)(''*)(''=⨯==单相短路电流 kA mI I 923764123111..)('')(''=⨯==2. 单相短路电流正序电流的标么值 670012121.)(''*=+=∑∑X X I 正序电流的有名值 kAI I I j 3633020567002121...)(''*)(''=⨯==两相短路电流 kA I 8255363332..)(''=⨯=3. 两相接地短路电流正序电流的标么值 0261102021111.),(''*=++=∑∑∑∑∑X X X X X I正序电流的有名值 kA I I I j 151502050261111111...),(''*),(''=⨯==两相接地短路电流 kAI X X X X I 8547131112020211.)(),(''),(''=⨯+-⨯=∑∑∑∑(三)3d 点短路正序综合阻抗 06021.=∑X 负序综合阻抗 40622.=∑X 零序综合阻抗 27930.=∑X1. 单相短路电流正序电流的标么值 1290102111.)(''*=++=∑∑∑X X X I正序电流的有名值 kAI I I j 09379865412901111...)(''*)(''=⨯==单相短路电流 kA mI I 2792109373111..)('')(''=⨯==2. 单相短路电流正序电流的标么值 224012121.)(''*=+=∑∑X X I 正序电流的有名值 kAI I I j 317129865422402121...)(''*)(''=⨯==两相短路电流 kA I 334213171232..)(''=⨯=3. 两相接地短路电流正序电流的标么值 2890102021111.),(''*=++=∑∑∑∑∑X X X X X I正序电流的有名值 kA I I I j 89115986542890111111...),(''*),(''=⨯==两相接地短路电流 kAI X X X X I 94723131112020211.)(),(''),(''=⨯+-⨯=∑∑∑∑不对称短路计算结果如下：表3.1不对成短路电流计算结果短路点单相短路电流(kA)两相短路电流(kA)两相接地短路电流(kA)d34.806 7.923 21.1141d36.001 5.825 21.3342d39.962 7.854 23.9473因为方案Ⅱ的等效阻抗图与方案Ⅰ相同，故方案Ⅱ的短路电流计算结果与方案Ⅰ也相同。
