筱溪水电站电气一次设计

水电站电气一次设计的研究作者：欧阳帆来源：《卷宗》2011年第12期摘要：随着我国国民经济的迅速发展，能源瓶颈问题已经成为当前制约经济发展的重要问题。

水力发电因具有环保、一次能源低廉、循环再利用、综合效益高等突出优点而得到了国家政策的大力扶持。

水电站电气一次设计是水电站设计的重要组成部分，本文主要是从小型水电站的发展状况及特点出发，对水电站的400V电气主接线、电气设备选型布置及厂用电接线等重点问题，作了较详细的阐述，并提出了解决方案，结果表明该研究能使水电站的运行更加安全和可靠。

关键词：小型水电站；电气一次设计；电气主接线；厂用电接线1. 前言近年来，小型水电站得到了空前发展。

单机500kW以下、出口电压为400V的小型水电站有着广阔的发展前景，也是私人资本介入的重点。

小型水电站与单机1000kW以上，出口电压为6.3kV的小型水电站相比，它在调速、励磁、机组保护以及水机自动化等方面都大为简化，在电气一次设计中，如何节省投资和满足电站安全高效的运行，成为设计中需要重点解决的问题。

2. 水电站概况小型水电站一般都位于边远山区，近区负荷很小，主运行方式通常采用就近升压并入10kV当地电网运行，由于发电机的出口电压为400V，发电机发电时便可直接供J一区负荷。

调速器一般不具有自动调频的功能，主接线通常采用发电机组主变扩大单兀接线。

3. 电气主接线设计小型水电站的电气主接线应满足如下条件：(1)在机组故障检修、水电站枯水或者低负荷时，每台发电机都有停机的可能，因此要求发电机之间直接或间接的实现并列，以便相互备用，也就是为电网提供必要的可靠的电源。

(2)负载线路必须保持连续供电，不能任意的切断或失去电源，要求每一条负载线路都能从任意一台发电机获得电源，并能够在电源之间进行合理的负荷分配。

由此可见，如果有同级电压的若干电源进线和若干负荷出线，只要将各进出线并接，便能够基本实现发电机之间并列和负载连续供电的要求。

毕业设计（论文）题 目 龙潭水电站电气一二次设计 专 业 电气工程及其自动化（电力）班 级 电力093班学 生 穆强指导教师 姚李孝 伍利2013 年穆强：龙滩水电站电气和变压器保护设计摘要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。

电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。

主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。

并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。

电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域。

本文是对配有2台20MW和水轮发电机的小型水电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。

包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护配置。

关键词:发电厂,变压器,电力系统,继电保护,电气设备ABSTRACTBy the power generation, substation, transmission, distribution and utilization of electrical energy production and consumption systems.It is the function of the nature of this energy by generating power plant into electricity, and then by transmission, substation and distribution system will supply power to the load center.Electrical wiring is the main power plant, electric substation designed first and foremost part, but also constitute an important part of power system. Determination of the main cable and power plant, the power system is closely related to reliability, flexibility and economy substations operating. And develop a greater impact the selection of electrical equipment, distribution equipment configuration, relay protection and control of the. Electricity use has penetrated into every field of social, economic, life.This article is equipped with 2 sets of 20MW and hydraulic generator in small hydropower plants a part of the preliminary design, mainly completes the design of the main electrical wiring. Including the comparison, selection of main electrical connection form; main transformer, start / standby transformer and high voltage transformer factory with the capacity of calculation, the number of models and options; selection and checking calculation of short circuit current and high voltage electrical equipment; and the transformer protection configuration.KEYWORDS:power plant,transformer,power system,relay protection,electrical equipment穆强：龙滩水电站电气和变压器保护设计目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 毕业设计(论文)课题来源、类型 (2)1.2 选题的目的及意义 (2)第2章电气主接线的拟定 (3)2.1 龙潭水电站的原始资料 (3)2.2 原始资料分析 (3)2.3 主接线方案的拟定 (3)2.4 主接线方案的评定 (5)2.5 发电机及变压器的选择 (6)第3章短路电流计算 (6)3.1 短路电流计算的目的 (6)3.2 短路电流计算步骤 (7)3.3 短路电流的计算 (7)3.3.1标幺值的计算 (7)3.3.2各短路点短路电流计算 (9)第4章电气一次设备的选型设计 (27)4.1选型的一般原则 (27)4.2 按正常工作条件选择 (27)4.3 按短路状态校验 (28)4.4 电气一次设备的选择 (28)4.4.1 高压断路器和隔离开关的选择 (28)4.4.2发电机出口处高压断路器和隔离开关的选择与校验 (29)4.4.3 35KV侧断路器和隔离开关选择 (31)4.4.4 110KV侧断路器和隔离开关的选择 (33)4.5 电流互感器的选择 (35)4.5.1 电流互感器的选择 (35)4.5.2 发电机出口处电流互感器的选择 (37)4.5.3 35KV侧电流互感器的选择和校验 (38)4.5.4 110KV侧电流互感器的选择和校验 (39)4.6 电压互感器的选择 (40)4.6.1 发电机出口处电压互感器的选择 (41)4.6.2 35KV出线电压互感器的选择 (42)4.6.3 110KV出线电压互感器的选择 (42)4.7 母线的选择和校验 (43)2013届电气工程及其自动化专业毕业设计（论文）4.8 避雷器的布置和选择 (45)4.8.1发电机出口处避雷器的选择 (46)4.8.2主变压器中性点避雷器选择 (46)4.8.3 35KV母线及出线避雷器选择 (47)4.8.4 110KV母线及出线避雷器选择 (47)第五章变压器继电保护配置及整定 (48)5.1 纵差保护的整定计算 (48)5.2变压器瓦斯保护 (51)5.3复合电压启动的（方向）过电流保护 (51)5.4 过负荷保护 (52)第六章配电装置设计 (54)总结 (56)致谢 (57)参考文献 (58)前言在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中有着重要作用，它不仅全面地影响国民经济其他部门的发展，同时也极大的影响人民的物质与文化生活水平的提高。

收稿日期：!"#$%"&%!$作者简介：陈丹燕（#$’#%），女，高级工程师，主要从事水利水电工程设计工作。

()*+,-：./012/23#!45.6*!"#$水电站电气一次设计陈丹燕，王勇，刘涛（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州贵阳77""’#）摘要：从电气主接线方案、厂用电接线方案选择、主要电气一次设备选型及其布置、过电压保护及接地方案设计等方面，全面介绍89:;水电站的电气一次设计过程。

根据工程枢纽布置特点，结合接地规范及接地算稿初步估算，合理选择了过电压保护及接地设计方案。

图!幅。

关键词：水电站；电气一次设计；方案比选%工程概述89:;水电站采用堤坝式开发，总装机容量为#&<=>（?@&$=>），布置方案为坝后式厂房。

电站高压侧出线#4#AB 一级电压，出线三回接入89:;变电站。

89:;变电站是枢纽中心变电站，需要兼顾电量送入到电网及近区供电，具体情况为：C8CDE(FG 变电站出一回#4#AB 线路至89:;变电站、=G=(:8DGH 变电站出一回#4#AB 线路至89:;变电站、CGFI(变电站出一回#4#AB 线路至89:;变电站、EG:JKGC 变电站出一回#4#AB 线路至89:;变电站、8B8LM8变电站出两回#4#AB 线路至89:;变电站。

&电气接线方案比选!5#电气主接线方案根据电站的动能特性、单机容量、台数、接入系统电压等级与回路数以及电站在系统中的地位，发电机—变压器组合方式主要有：一机一变单元接线、一组二机一变扩大单元接线N 一组一机一变单元接线及一组两机两变联合单元接线N 一组一机一变单元接线?个方案。

结合技术经济比较，考虑到各方案发电机电压设备选择、进出线的特点、供电可靠性和与线路送电容量的合理配合，鉴于电站在系统中的重要性，且根据工程主合同要求，本阶段推荐一机一变单元接线作为发电机电压侧接线方案。

柘溪水电站扩建工程接地设计
庄平华
【期刊名称】《水电与新能源》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】为了缓解湖南乃至华中电网调峰紧情局面及优化系统电源结构的需要,对柘溪水电站进行了扩建.关于扩建工程的接地网设计详情予以介绍.
【总页数】4页(P81-83,86)
【作者】庄平华
【作者单位】湖南省华容县水利局,湖南,华容,414200
【正文语种】中文
【中图分类】TM645
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邵阳市人民政府关于加强筱溪水电站大坝安全管理的通告制定机关公布日期2010.06.16施行日期2010.06.16文号市政发[2010]12号主题类别水利水电效力等级地方规范性文件时效性现行有效正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 邵阳市人民政府关于加强筱溪水电站大坝安全管理的通告（市政发〔2010〕12号）为了维护筱溪水电站正常生产秩序，确保大坝安全和防洪安全，根据《水库大坝安全管理条例》等有关法律法规，现就加强筱溪水电站大坝安全管理有关事项通告如下：一、划定水电站大坝的管理保护范围。

以电站坝轴线为基准，上下游各延伸500米（含水面），坝两端各向外延伸50米的区域为大坝管理和保护范围，其中水电站永久征地红线范围为重点管理和保护范围。

二、规范大坝交通管理。

根据筱溪水电站设计规定，大坝工作桥上车辆通行限高2.9米，限宽2.2米，限重7吨，限速30码。

大坝上构筑物及设备在维修、维护期间禁止车辆通行。

三、明令禁止下列行为： 1.毁坏大坝及其观测、通信、动力、照明、交通、消防等管理设施。

2.擅自操作大坝闸门及其他设施；擅自进入生产厂房。

3.在坝体修建码头、渠道及堆放杂物、晾晒粮食。

4.擅自在大坝管理和保护范围内修建码头、鱼塘及网箱养鱼。

5.在大坝及其管理和保护范围内从事农产品及其他货物交易活动。

6.在大坝上及其它生产、生活安全管制区燃放鞭炮及其他爆炸物品。

7.在大坝管理和保护范围内新建房屋及其他构筑物。

8.在大坝管理和保护范围内从事爆破、打井、采石、采矿、挖砂、取土、修坟、开荒、放牧、捕捞、炸鱼等危害大坝安全、妨碍电站安全管理的活动。

筱溪水电站工程金属结构布置与设计白广强【摘要】文章根据资水筱溪水电站工程实际情况,吸取同类工程设计经验,充分考虑运行要求,对溢流坝、电站厂房及升船机的金属结构进行合理布置与设计,确保闸门、拦污栅及各类启闲设备的安全运行.【期刊名称】《湖南水利水电》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P104-106)【关键词】筱溪水电站;溢流坝;升船机;闸门;启闭机【作者】白广强【作者单位】湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙市410007【正文语种】中文1 概述筱溪水电站工程位于资水干流中游湖南省邵阳市新邵县筱溪乡境内，坝线位于龙口溪峡谷出口段，筱溪河入口上游0.7 km处。

坝址下距冷水江市16 km，上距新邵县城44 km，距邵阳市58 km。

本工程为《资水流域规划报告》（1995年）中资水干流柘溪上游段的第四个梯级，下接浪石滩电站库尾，上与晒谷滩电站尾水衔接。

是一个以发电为主，兼顾航运等综合利用的水电工程。

正常蓄水位198.0m，总库容 1.4亿m3，电站装机135MW，航道等级Ⅵ级。

本工程总平面布置主要建筑物从右至左依次为右岸挡水坝段、电站厂房、溢流闸坝段、升船机、左岸挡水坝。

坝顶设7.0m宽公路桥连接两岸交通，闸墩上设液压启闭室。

溢流坝段右岸与厂房连接,左岸与升船机相连。

枢纽总体布置如图1所示。

图1 筱溪水电站工程平面总布置图本工程金属结构主要包括溢流坝、发电厂房、升船机等三大部分。

溢流坝段共布置8孔溢流闸，每孔设有1扇溢流坝工作门，8孔共设1扇溢流坝检修门，在厂坝连接处设有1孔冲砂孔；电站厂房位于右岸，为河床式厂房，总装机为135MW轴流式机组,其中3台为40MW，1台为15MW，在电站进口处依此设置有浮式拦污栅、电站拦污栅、进水口检修闸门，进水口事故工作门，尾水检修闸门；通航建筑物为垂直垂直式升船机。

2 溢流坝金属结构设计（1）溢流坝工作门。

溢流坝共8个泄洪孔，工作门选为弧形闸门型式。

小型水电站电气一次设计1. 引言小型水电站是一种利用水能发电的设施，它能够将水流的动能转化为电能。

在小型水电站的设计中，电气一次设计起着至关重要的作用。

电气一次设计包括对水轮机发电机组、变压器、开关设备、电缆及连接线路等进行合理的选型和设计。

本文将详细讨论小型水电站电气一次设计的内容。

2. 水轮机发电机组在小型水电站中，水轮机发电机组是将水能转化为机械能进而转化为电能的关键部件。

在电气一次设计中，需要对水轮机发电机组进行合理的选型和布置。

水轮机发电机组的选型要考虑到水电站的水源情况、发电需求以及经济性等因素。

一般来说，水轮机的选型要考虑到预计的水流量、水头和转速等参数，以及发电机组的额定功率和效率要求。

在布置方面，水轮机发电机组应尽量接近水源，以减少水管输水的损失，并且要考虑到操作和维护的便利性。

此外，水轮机发电机组还需要与变压器和开关设备等进行合理的连接，以实现电能的传输和分配。

3. 变压器变压器是将水轮机发电机组产生的电能提高或降低后，传送到电网或用户端的设备。

在电气一次设计中，需要合理选型和布置变压器。

变压器的选型需要考虑到电气负荷、电压等级和电能传输距离等因素。

一般来说，小型水电站的变压器选型可以根据负荷和距离来确定，同时还需要考虑到变压器的效率和经济性。

在布置方面，变压器应该位于发电机组和开关设备之间，以实现电能的传输和分配。

变压器的布置也需要考虑到运行和维护的便利性，同时要注意安全和防火的问题。

4. 开关设备开关设备是小型水电站中控制和保护电气系统的关键组成部分。

在电气一次设计中，需要对开关设备进行合理选型和布置。

开关设备的选型要考虑到小型水电站的负荷类型和负荷容量等因素。

一般来说，小型水电站的开关设备可以选择空气断路器、真空断路器或 SF6 断路器等，同时还需要考虑到开断能力和操作可靠性。

在布置方面，开关设备应根据电气系统的结构来确定。

一般来说，变压器、开关设备和电缆等应位于同一区域，以便于运行和维护。

筱溪水电站排沙廊道设计
杨志明
【期刊名称】《湖南水利水电》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】筱溪水电站为轴流机组、河床式厂房,而挡水坝为47m高重力坝,溢流堰高16m,溢流、泄洪均不具备冲沙能力,为了防止电站长久运行后淤沙进入机组流道.在进水口前设计了一套深水区潜孔局部拉沙的廊道排沙系统.文章主要介绍该排沙系统的设计思路、排沙原理、计算方法及细部构造.可供类似工程参考.
【总页数】3页(P1-2,9)
【作者】杨志明
【作者单位】湖南省水利水电勘测设计研究总院,长沙市410007
【正文语种】中文
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