2×15MW-水电站电气一次部分设计发电厂电气部分设计论文
2×15MW 水电站电气一次部分设计
前言---------------------------------------------------------------------------------------------4
第一章发电厂电气主接线设计---------------------------------------------------------6 第一节主接线的方案概述---------------------------------------------------------6
第二节初步拟定供选择的主接线方案----------------------------------------- 9
第三节主接线的方案的技术经济比较---------------------------------------- 10
第四节厂用电源接线及坝区供电方式---------------------------------------- 12
第二章短路电流计算--------------------------------------------------------------------12 第一节短路电流计算概述------------------------------------------------------- 13
第二节短路电流计算---------------------------------------------------------------13
第三章导体、电器设备选择及校验--------------------------------------------------- 21 第一节导体、设备选择概述-------------------------------------------------------21
第二节导体的选择与校验------------------------------------------------------- 22
第三节电器设备的选择与校验------------------------------------------------ 24
第四节导体和电气设备的选择成果表---------------------------------------- 34
第四章发电厂（升压站）配电装置设计---------------------------------------------35 第一节配电装置类型及特点-----------------------------------------------------35
第二节配电装置的设计-------------------------------------------------------------36
第五章继电保护、自动装置、测量表计
及同期系统的配置规划------------------------------------------38
第六章过电压保护和接地-----------------------------------------------------------------46
参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------48 附图：一、主接线方案比较图
二、电气主接线图
三、继电保护配置图
四、自动装备配置图
五、计算机监控系统图
六、高压配电装置平面布置图
七、高压配电装置剖面图（一）
八、高压配电装置剖面图（二）
前言
一、本毕业设计的目的与要求：
本毕业设计是电气工程及其自动化专业学生在完成本专业教学计划的全部课程教学、课程设计、生产实习、毕业实习的基础上，进一步培养学生综合运用所学理论知识与技能，解决实际问题能力的一个重要环节。通过毕业设计，使学生理论联系实际，系统、全面的掌握所学知识，培养学生分析问题的能力、工程计算的能力和独立工作的能力。使学生树立工程观点、社会主义市场经济观点，初步掌握发电厂（变电所）电气部分的设计方法，并在计算、分析和解决工程问题的能力方面得到训练，为今后从事电力系统有关设计、运行、科研等工作奠定必要的理论基础。
二、设计内容：
1、电气主接线的设计；
2、短路电流计算；
3、电器选择；
4、高压配电装置的布置与电厂电气设施的总平面布置设计；
5、继电保护装备、自动装置与测量表计配置设计；
6、同期方式设计；
7、避雷器的选择和设计；
三、设计成品：
1、说明书，包含总论、主接线选择、短路电流计算、电器设备选择、高压配电装置设计、继电保护自动装置配置、同期方式、防雷保护等；
2、图纸，包括：电气主接线图、全厂继电保护自动装置测量表计图、高压配电装置平面图和断面图、发电厂的全厂手动准同期接线图。
四、原始资料：
第一章发电厂电气主接线设计
§ 1-1 主接线的方案概述
简述：电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，其直接影响发电厂或变电站运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟订有决定性的关系。
对电气主接线的基本要求包括可靠性、灵活性和经济性三个方面，本次设计根据《水电站机电设计手册》、《电力工程设计手册》以及相关参考书目的规定，结合设计任务的要求拟订 2-3 个可行的主接线方案，进行技术和经济比较，得出最佳接线方案。
本次设计所给皂角湾水电厂原始资料如下：
=10.5kV
1、装机台数和容量为：2×15MW 取额定电压 U
N
2、机组年利用小时数； T=4000 小时
3、气象条件；水电站所在地区，海拔< 1000m；本地区污秽等级 2级；地震裂度< 7 级；最高气温36°C；最低温度−2.1°C；年平均温度18°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷暴日 56日/年；其他条件不限。
4、功率因数；cosϕ=0.8
5、接入系统电压等级；110KV
6、110KV 输电距离20km；
=0.3
7、接入系统容量和归算后电抗；S=2500MVA，X
*
一、对原始资料的分析：
=4000 本设计水电站为中、小型水力发电厂，其容量为2×15 MW，年利用小时数为 T
MAX
小时。当电站建成投产后，其装机容量将占系统总容量的0.8%；说明该厂在未来电力系统中的作用和地位并非十分重要，从而该厂主接线设计的侧重点应该在经济性和灵活性。
本次设计的重点是：水电厂高低两级电压电气主接线的拟订和水电厂机端10.5 KV 电压配电装置、110KV 高压配电装置、厂用电配电装置等设备的选择。难点是：对电厂整个电气主接线的短路电流计算及各种电器的继电保护配置。
二、发电机与主变压器的接线形式的确定：
本次设计发电机的形式根据水电厂实际情况采用合适型号，因其单机容量为10MW，无厂用电分支，其机端电压等级采用 10.5KV。根据发电厂主变压器确定原则：本次设计按以无扩建可能和机组台数较多等因数考虑，发电厂主变台数定为 1—2 台，总容量应大于或等于电厂总装机容量（>=25MVA）。采用 10.5 kV/ 110kV 两级电压，三相双绕组变压器。
三、主接线方案初步拟订：
在对设计原始资料分析的基础上，结合对电力系统电气主接线的可靠性、经济性及灵活性等基本要求综合考虑，在满足技术、经济政策的前提下，本次设计力争使其成为技术先进，发电可靠、经济合理的主接线方案。
可靠发电是本设计水电厂应该考虑的首要问题，兼顾到经济性和水电厂升压站场地狭窄等问题，设计主接线应保证其丰期满发，不积压发电能力。主接线方案从以下几个
