大型水电厂电气设计

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某水电厂电气主接线设计

某水电厂电气主接线设计

某水电厂电气主接线设计某水电厂电气主接线设计一、背景介绍水电站作为能够提供可再生能源的设施被广泛应用,而水电站的电气接线则是保障发电能力的关键。

在某水电厂中,电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一。

二、电气系统概述某水电厂电气系统主要由发电机组、主变压站、配电房、线路、负载等组成。

发电机组的输出电压在经过主变压站的升压、降压后,按照不同的电压等级进入配电房,经过总开关和控制设备,流向各个用电负载点。

三、电气主接线的设计(一)电缆通道设计电缆通道的设计板块包含了整个电气系统电缆运行的通道,是实现调试和维护的重要路径。

设计时需要考虑耐热、耐腐蚀、抗压等特性,确保通道能够保持压力平衡,防止漏电和火灾。

(二)电气系统的接合板设计针对主接线处,为了确保电能传输的安全性和稳定性,需要使用接合板将不同线径、电压等级的电缆连接在一起。

设计接合板时需要考虑电缆规格、连接方式、电缆走向等因素,确保接合牢靠。

(三)安全措施设计在设计电气主接线时,需要考虑电气设备的运行安全,以及人员和设备的安全。

这包括安装漏电保护器、过载保护器、短路保护器等安全装置,以及设计合理的安全加固措施和避雷措施,确保电气系统的安全稳定运行。

(四)电气设备的选择选择合适的电气设备,是保证电气系统安全和运行稳定的重要因素。

设计中,需要根据实际需要选择合适的开关、控制设备、电缆等设备,并根据不同型号和规格安排合理的装配和安装位置,确保电气系统的高效运行。

四、结论电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一,涉及到电缆通道设计、接合板设计、安全措施设计和设备选择等多个方面。

设计时需要注重电气安全,同时也需要考虑线路布置的合理性和设备的高效使用。

因此,在电气主接线设计中,需要综合考虑各个方面,达到设计目的,为电气系统的正常运行提供有力保障。

大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定

大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定

大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定SDGJ84—88(试行)主编部门:水利电力部西北电力设计院批准部门:水利电力部电力规划设计管理局试行日期:1988年6月16日能源部电力规划设计管理局关于颁发《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定》SDGJ84—88(试行)的通知(88)水电电规规字第21号为了进一步做好大型水、火电厂接入系统设计工作,我局安排西北电力设计院起草了《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定(征求意见稿)》,经广泛征求意见后,形成送审稿。

在此基础上,我局组织计划、生产调度、基建、水电规划设计和电力设计等单位进行了审查,对送审稿做了必要的修改和补充。

现将审定的《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定》SDGJ84—88(试行)颁发试行,在执行中如发现问题,请告我局规划处。

1986年6月16日第一章总则第1.0.1条大型水、火电厂的系统工作,包括初步可行性研究、可行性研究和接入系统设计。

初步可行性研究和可行性研究系统部分按有关前期工作内容深度规定进行;接入系统设计按本规定内容深度进行。

本规定适用于220kV及以上电压级的大型水火电厂接入系统设计。

第1.0.2条大型水、火电厂的接入系统设计,一般应在工程主管部门上报该项工程设计任务书后开始进行,在该工程初步设计完成前完成。

必要时也可按工程主管部门委托的进度要求进行。

第1.0.3条大型水、火电厂接入系统设计,是在该工程已完成可行性研究的条件下更深入地研究该电厂与电力系统的关系,确定和提出电厂送电范围、出线电压、出线回路数、电气主接线及有关电器设备参数的要求,以满足该电厂初步设计对系统部分的需要,并为编报该电厂送出工程的设计任务书提供依据。

第1.0.4条电厂接入系统设计应以经过审议的中长期电力规划或审定的电力系统设计为基础。

必须贯彻国家的有关方针政策,执行有关设计规程和规定。

第1.0.5条电厂接入系统设计应从实际出发。

根据电厂设计规模或水、火电厂不同的特点,有针对性地做工作。

★水力发电厂高压电气设备选择及布置设计规范条文说明(07-9-12)资料

★水力发电厂高压电气设备选择及布置设计规范条文说明(07-9-12)资料

D L/T××××—水力发电厂高压电气设备选择及布置设计规范条文说明(报批稿)1 范围1.0.1 本规范是SDJ 5-1985《高压配电装置设计技术规程》和SDGJ14-1986《导体与电器选择设计规定》进行修订,修订内容较多,主要侧重水电厂高压电气设备的选择和配电装置布置。

1.0.2 本规范修订时,750kV配电装置国内的相关规范未出,因而仅适用于标称电压为3kV~500kV配电装置的设计。

3 术语和定义3.0.1 根据水电站电气设计特点,对进出线段及联络线加以定义。

4 一般规定4.0.1 根据《中华人民共和国节约能源法》及水电站可行性研究报告需有节能降耗分析章节和环境保护专题论证报告,本条款内增加了高压电气设备选择及布置设计应坚持节能降耗的原则及满足环境保护要求。

节能降耗和环境保护的相关标准和规范有较多强制性条款,设计人员应予以重视。

4.0.2 本条中的回路指国家电力系统不含的电压等级的回路,例发电机电压回路。

4.0.4污秽等级的选取,对于水电厂应考虑泄水水雾、泥雾等的影响。

4.0.5本条中的环境条件除海拔、地震、覆冰等,还应考虑水电工程的特殊环境,例如:泄水水雾、水文、地质条件等,水电工程有因水文、地质条件考虑不周,泥石流危害电气设备和厂房的事例。

根据近几年来水电站设计技术发展和制造水平的提高,对水电站开关站的选型提出应考虑的因素,以便设计方案选择合理经济。

本条款提出经济比较中宜考虑年运行费用和事故损失费用,主要考虑有些设备在使用寿命期内年运行费用和事故损失费用较大,例变压器使用寿命期30年,其运行成本为设备的5—6倍,因而根据设备运行可靠性分析年运行费用和事故损失费用可较大程度的降低综合成本,提高投资效益。

本条款对改造和扩建工程,强调了施工停电损失费用,在石泉扩机中,停电损失费用对设备选型和布置有较大影响。

混合式开关设备(H—GIS)指设备采用GIS,母线和母线连接线采用敞开式配电装置,以节省投资。

水电站电气主接线的设计

水电站电气主接线的设计

目录➢概述➢电气主接线设计➢主接线方案的拟定与选择➢主变压器选择➢短路电流的计算➢电气设备选择与校验➢参考文献一概述1.1 课程设计的目的:1、复习巩固本课程及其他课程的有关内容,增强工程概念,培养电力工程规划设计的能力。

2、复习《水电站电气设备》相关知识,进一步巩固电气主接线及短路计算,电气设备选择等内容。

3、利用所给资料进行电厂接入系统设计,主接线和自用电方案选择,掌握短路电流计算,会进行电气设备的配置和选型设计。

1.2 课程设计内容:1发电厂主接线的设计2 短路电流的计算3 电气设备的选择1.3 电气主接线的基本要求1.可靠性:电气接线必须保证用户供电的可靠性,应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。

保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。

2.灵活性:电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。

并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。

3.安全性:电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。

4.经济性:其中包括最少的投资与最低的年运行费。

5.应具有发展与扩建的方便性:在设计接线方时要考虑到5~10年的发展远景,要求在设备容量、安装空间以及接线形式上,为5~10年的最终容量留有余地。

二电气主接线设计2.1原始资料:1、待设计发电厂类型:水力发电厂;2、发电厂一次设计并建成,计划安装2×15 MW 的水力发电机组,利用小时数 4000 小时/年;3、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;4、电力系统的总装机容量为 600 MVA、归算后的电抗标幺值为 0.3,基准容量Sj=100MVA;5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。

6、低压负荷:厂用负荷(厂用电率) 1.1 %;7、高压负荷: 110 kV 电压级,出线 4 回,为 I 级负荷,最大输送容量60 MW, cosφ = 0.8 ;8、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°C;最低温度−2.1°C;年平均温度28°C;最热月平均地下温度20°C;年平均雷电日T=56 日/年;其他条件不限。

关于水电站电气设计问题的探讨

关于水电站电气设计问题的探讨
相对 地 总 电容量 , C= u f。
4进水 口快 速 门落 门控 制 回路 现在大 型水 电站为 了机 组 安全, 机组 的机械 过速接 点和 予动落 门接点一 般 设计 有两 种通 道到 进水 口的快速 门落 门 电磁 阀, 一种 是常 规二 次 电缆通 道, 另 _ 水 电站监 控 系统 到大 坝 L U 的光 纤 。在 些 水 电站进 水 口到 厂房 距 种是 C 离较 远 , 的从 机组 到进 水 口的 电缆长度 达2 k , 有 m 通过 常规 二次 电缆 控制落 快 速 门电磁 阀, 则落快 速 门电磁 阀有 时动 作不 可靠 。 比如用 横截 面积 为 2 5 m . m 的二 次 电缆 (R K 2 , Z — V P 电阻 率为 1 1/k ) 又选用 线 圈 内阻为 5 Q 右的 7f m, 0左 落快 速 门电磁 阀, 然落 快 速 门 电磁 阀动 作 不可 靠 。因 为 电缆 已分 压 约 2 显 5 %, 一般 电磁 阀工 作 电压波 动 范 要求 小于 l %。 电磁 阀线 圈 内阻 ‘ 为 而 0 殷 2 0Q一 40 我们 选用 落 快速 门 电磁 阀线 阁 时 一 要考 虑分 压 问题 。 能 00Q, 定 不 选用 线 圈内阻太 高的 电磁 阀, 因为 高内阻 的 电磁 阀的线径 过细 , 运行 过程 中 在 容易 霉断 。对于 机组 到进 水 口的 电缆长 度达 l m以上 的, k 电缆 电阻分压 按 5 考虑 比较 合理 。水 电站 进 水 口快速 门作为 机组 过速 保 护 的最后 道 防线 , 动 作是 否 正确 , 别 是如 何 防止 其拒 动 , 特 是水 电站技 术 管理 的 一个 重 点。 5计算 机监 控 系统 与 水车 保 护 计 算机监 控 系统在 水 电厂应 完成 的功 能有 三个, 即机 组安 全 ( 水车保 护) 、 监控 、顺 序控制 , 一位 应该 是保 证机 组 的安 全 ( 车保 护) 其 次是监 控, 第 水 , 再 次之才 是顺序 控制, 故机 组的安 全 ( 车保 护) 在计算 机监 控系统 设 计中应 重 水 是 点考虑 的 问题 。在 计算 机 监控 系统 中 的水 车保 护功 能 , 散 是通 过 逻辑 判 断 来实 现 保 护 出 口的 推 力 、上 导 、 下 导 、水 导等 瓦 温,压 油 装 置 的 低 油压 、 低 油 位,电气过 速 、机 械过 速 的模 拟 量 的跳 闸 停机 越 限值 等 : 他 R D 其 T 、液 位 、流 量 等信 号 只报 警 。在 水 电r‘ 产 运 行 过程 中, 果发 生 事故 , £ 如 首要 的 任 务 是将 机 组安 全 的停 下 来,以防 止事 故 的进 ‘ 大 。 步扩 《 水力 发 电厂 计 算机 监 控 系统 设计 规 定 》中, 力机 械保 护 ( 车保 护) 水 水 般 由另 设的专 门功能装 置 实现, 监控 系统 与之 交换 简单 的信 息, 水力机 械保 护, 与继 电保 护 、励磁 系 统 、调速 器 应 等 同对 待 。 为了进 一 提高 水 车保 护 步 的可 靠 性 并遵 照 水 车保 护 应 独 立 成 系统 的规定 我们 将 推 力瓦 温 、上导 瓦 温 、下 导瓦 温 、水 导 瓦 温 、压 油 装 置 的 低 油 压 、 低 油 位 、 电气 过 速 、机 械 过速几 个有 保护 出 口的重 要量, 过常规 硬接 线独 立于计算机 监控 系统组 成 通 单独 的水 车保 护屏 , 开关 量 进行 逻辑 判 断来 实现 水车 保护 。计 算机 监控 系 用 统 通过模 拟量进 行逻 辑判 断实现 水车保 护, 与通 过开 关量进行 逻辑 判断实现 水 车 保 护 的常 规系 统 一起 优 势互 补 , 而 实现 对 水车保 护 的冗余 。 从

水电站电气一次部分设计发电厂电气部分设计论文

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。

2×30M水力发电厂电气一次部分设计

2×30M水力发电厂电气一次部分设计

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。

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)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。

华北水利水电大学毕业设计(水电厂电气部分初步设计)

华北水利水电大学毕业设计(水电厂电气部分初步设计)

摘要本次设计为水电厂电气部分初步设计,主要讲述了初步设计的基本理论和计算方法,简单介绍了电气设备布置及二次回路方案的规划。

主要容分为设计说明书和设计计算书两部分。

其中,设计说明书包括五章,分别为(1)电气主接线的论证与确定;(2)厂用电的设计;(3)短路电流的计算;(4)导体与电气设备的选择;(5)电气设备布置及二次回路初步规划。

设计计算书包括两章,分别为(1)三相短路电流的详细计算过程;(2)发电厂主要电气设备的选择和校验。

在该次设计中,重点研究问题是电气主接线方案的比较和确定,三相短路电流的计算和发电机引出裸导体与电气设备的选择。

最终确定的电气主接线方案为:发电机高压侧采用发电机—变压器联合单元接线,升高电压压侧采用3/2断路器接线,厂用电采用单母线分段接线,厂用高压工作电源从主变压器低压侧引接,厂用备用电源采用暗备用的形式。

所选的主要电气设备包括发电机引出裸导体、支柱绝缘子、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、保护熔断器、避雷器和消弧线圈。

关键词:水电厂;电气主接线;短路电流;电气设备AbstractThis preliminary design of electrical part for the hydroelectric power plant mainly narrates the basic theory and calculation method, introduces the arrangement of electrical equipment and the plan of secondary circuit simply. The primary coverage has been divided into two parts: the design instruction booklet and the design account booklet. Among them, the design instruction booklet includes five chapters: (1) the proof and determination of main electrical connection; (2) the design of electricity used by factory; (3) the computation of short-circuit current; (4) the choice of conductor and electrical equipment; (5) the arrangement of electrical equipment and preliminary scheme of secondary circuit. The design account booklet includes two chapters:(1)the detailed computational process of three-phase short-circuit current; (2) the process of main electrical equipment's choice and verification in power plant.In this design, the key research questions are the comparison and the determination of main electrical connection , the computation of three-phase short-circuit current and the choice of bare conductor and electrical equipment. The main electrical connection determined ultimately is : the side in generator hign-pressur uses generator-transformer joint uint connection; the side of boosting presses uses a 3/2 breaker wiring; single busbar is used in the plant. Hign-voltage power used by plant is drawed from the low pressure side of the connection of the main transformer.Reserve supply is used in the form of dark alternative. The major electrical equipment selected include bare conductor, pillar insulator, circuit breaker, disconnecting switch, voltage transformers, current transformers, protection fuses, surge arresters and the coil.Key words: Hydropower plant; main Electrical connection;Short-circuit current; Electrical equipment目录摘要 (Ⅰ)Abstract ............................................................................. I II第一篇设计说明书1 绪论 (1)2 电气主接线的论证与确定 (3)2.1 发电机电压接线方式的选择 (3)2.2 升高电压接线方式的初步选择 (4)2.3 发电厂主变压器的选择 (9)2.4 主变压器和发电机中性点接地方式 (11)3 厂用电的设计 (13)3.1 厂用电的特点及厂用电的引接 (13)3.2 厂用变压器的选择 (14)4 短路电流的计算 (16)4.1 短路的类型及短路计算 (16)5 导体与电气设备的选择 (18)5.1 电气设备选择的一般条件 (18)5.2 发电机引出裸导体的选择 (19)5.3 支柱绝缘子的选择 (20)5.4 断路器的选择 (21)5.5 隔离开关的选择 (23)5.6 电压互感器的选择及结果 (24)5.7 电流互感器的选择及结果 (25)5.8 保护熔断器的选择 (28)5.9 避雷器的选择及结果 (29)5.10 消弧线圈的选择 (30)6 电气设备布置及二次回路初步规划 (32)6.1 电气设备布置 (32)6.2 二次回路的初步规划 (32)第二篇设计计算书1 短路电流计算 (34)2 主要电气设备的选择 (40)2.1 发电机引出裸导体的选择 (40)2.2 支柱绝缘子的选择 (43)2.3 断路器的选择 (44)2.4 隔离开关的选择 (46)2.5 电压互感器的选择 (50)2.6 电流互感器的选择 (51)2.7 保护熔断器的选择 (54)2.8 消弧线圈的选择 (55)结束语 (56)参考文献 (61)附录一外文原文 (63)附录二外文译文 (69)第一篇设计说明书1 绪论1.1 设计工作应遵循的主要原则(1)要遵守国家的法律、法规,贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序,特别应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

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大型水电厂电气设计1 前言电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理驾驭电力,必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓,提高电力系统的安全可靠性和运行效率,从而达到降低生产成本,提高经济效益的目的。

我国水力资源十分丰富,但由于水电厂建设投资大、周期长,至今只有10%~15%被用以发电。

而且,在全国总装机容量和年发电量中,水电比重近年来还出现逐渐下降的趋势。

这种不能很好利用既廉价有洁净水能的状况必须改变。

为此,应加速水利资源的勘察和水电厂建设。

发电厂是电力系统的重要组成环节,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

在发电厂中,电气一次系统是主干系统,处于关键的地位。

此次课程设计的内容主要即为大型水力发电厂的电气一次部分。

本设计主要内容为大型水力发电厂电气一次部分设计,主要内容有:电气主接线方案的确定、短路电流计算、导体和主要电气设备选择。

最后还给出了电气主接线图。

1 设计任务内容:大型水电厂电气设计2 1 发电厂情况:(1)大型水电厂电气设计(2)机组容量与台数:5X 300MW(3)电厂所在地区最高温度35C海拔1000m地震烈度5级,土壤电阻率600Q .m;;( 4)机组年利用小时数T max 3246 小时;2. 负荷与系统情况:(1)接入系统:以4回330kV, 90〜240 km架空线路接入枢纽变电所,系统容量按无穷大考虑,系统归算至水电厂母线最小电抗标么值X" = 0.1285(S j = 1000MVA已计入十年发展)。

;(2)发电机额定电压15.75kV,cos 0.875,X d" 0.2(3)主变压器,电抗标么值0.14 ;( 4)继电保护:主保护0.1s ,后备保护2s (5)厂用电:无高压厂用电设备3. 设计目的发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练,通过课程设计的实践达到:( 1 )巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。

( 2)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。

( 3)掌握发电厂电气部分设计的基本方法和内容。

(4)学习工程设计说明书的撰写。

(5)培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。

4、任务要求(1)分析原始资料(2)设计主接线(3)计算短路电流(4)电气设备选择5、设计原则、依据原则:电气主接线的设计是发电厂或变电站设计的主体。

电气主接线设计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、技术规定和标准为准绳,结合工程实际情况,以保证供电可靠、调度灵活,在满足各项技术要求的前提下,兼顾运行方便、尽可能节省投资、就地取材,力争设备原件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、适用、先进、经济、美观的原则。

依据:(1)发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用(2)发电厂、变电所的分期和最终建设规模(3)负荷大小和重要性(4)系统备用容量大小(5)设计题目的原始资料6、设计基本要求设计要满足可靠性、灵活性、经济性的要求、原始资料分析1. 工程情况:设计电厂为大型水电厂,其容量为5X 300MW利用小时数为3000h v3246h v5000h,为承担腰荷的发电厂,又因其多承担系统调峰,调相任务,其主接线应以供电调度灵活为主选择接线方式; 。

2. 电力系统情况:S j = 1000MVA已计入十年发展,系统容量按无穷大考虑, 为简化网络结构及发电厂主接线,减少电压等级宜接入220kV系统,且出线数目应尽量减少,以利于简化配电装置的规模及维护;3. 负荷情况发电机额定电压15.75kV,cos 0.875,X d" 0.24. 环境条件:电厂所在地区最高温度35°C,海拔1000m地震烈度5级,土壤电阻率600Q .m;水力发电厂不会由于海拔高度而影响发电效果,故可不予考虑,土壤电阻率也很小,也可不予考虑。

5. 继电保护:主保护0.1s ,后备保护2s6. 无高压厂用电设备三、主接线方案确定水力发电厂的特点是,一般距离负荷中心较远,基本上没有发电机电压负荷,几乎全部电能用生高电压送入系统;水力发电厂的装机台数和容量,是根据水能利用条件一次性确定的,不必考虑发展和扩建;水力发电厂附近地形复杂,电气主接线应尽量简单,使配电装置紧凑。

1、主接线方案拟定根据对原始资料的分析,现将各电压级可能采用的较佳方案列出,进而,以优化组合方式,组成最佳可比方案。

1)10KV电压级.鉴于10KV出线回路多,并且发电机单机容量为300MW远大于有关设计规程对选用单母线分段接线不得超过24MW勺规定,应确定为双母线分段接线形式,4台300MV机组分别接在两段母线上,剩余功率通过主变压器送往一级电压110KV.由于10KV电压最大负荷20MW远小于2*50MW发电机组装容量, 即使在发电机检修的情况下,也可保证该电压等级负荷要求•由于2台50MV机组均接于10KV母线上,有较大短路电流,为选择合适的电气设备,应在分段处加装母线电抗器,各条电缆线上装设线路电抗器•2.110KV电压级.出线回路大于4回,为使其出线断路器检修时不停电,应采用单母线分段带旁路接线或双母线带旁路接线,以保证其供电的可靠性和灵活性.3.220KV电压级.200KV负荷容量大,其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式,为保证可靠性,可能有多种接线形式•方案一:图一。

为大型水力发电厂的主接线,5台300MW的发电机组(Un=15.75kV)以发电厂变压器单元接线直接把电能送到至330kV的电力系统,但由于发电机内阻很小,所以直接厂用电变压器与发电机用封闭线直接连接,即厂用分支封闭母线(在发电厂中,发电机至变压器的连接母线如采用敞露式母线,会导致绝缘子表面易被灰尘污染,尤其是母线布置在屋外时,受气候变化和污染更为严重,很容易造成绝缘子闪络及由于外物所致造成母线短路故障。

随着机组容量的增大,对出口母线的可靠性要求越来越高,而采用封闭母线是一种较好的3 1解决方法。

)。

330kV侧为三串-台短路器接线和一串1-台断路器接线。

实现52 3条电源进线和4条出线配对成串,增加了可靠性。

在各发电机出口均装有出口短路器,给运行带来了极大的灵活性。

方案二:图二。

同样为大型水力发电厂的主接线,5台300MW的发电机组(Un=15.75kV),发电机组经双母线分段接线连接,经变压器把电能送到330kV 电力系统。

330kV侧为三角形接线方式。

其接线方式可以减少一台断路器的使用又可以拥有双母接线的稳定性,操作方便。

但是,检修断路器是,多角形就要开环运行,如果此时出现故障,又有断路器断开,将使供电造成紊乱;而且其灵活性又差了一些。

图一方案一图图二 案 方综合考虑各种因素,方案I在可靠性和经济性方面均优于方案II,且该水电站在保证可靠性的情况下,要看其灵活性,故选择方案I为最终的设计方案。

四、厂用电设计1. 水电厂的主要厂用电负荷⑴机组自用电部分:压油装置油泵、机组调速和轴承润滑系统用油泵、水内冷水系统水泵、水轮机顶盖排水泵、漏油泵、主变压器冷却设备等。

⑵全厂公用电部分:厂房吊车、快速闸门启闭设备、闸门室吊车、尾水闸门吊车、蓄电池组和浮充电装置、空气压缩机、中央修配厂、漏油机、全场照明等。

2. 厂用电源选择⑴厂用电供电电压确定:对于水电厂,由于水轮发电机组辅助设备使用的电动机功率不大,采用动力和照明三相四制系统供电。

但是坝区和水利枢纽距厂区较远,故可选用厂用电电压等级为6kV。

⑵厂用电系统接地方式:厂用变采用不接地方式,高压低压都为三角电压。

⑶厂用工作电源引线方式:因为发电机与主变压器采用单元接线,高压常用工作电源由该单元主变压器低压侧引借⑷厂用备用电源采用一台备用变压器,以1-台断路器接线方式连于主接线中。

33. 厂用主变压器的选择⑴厂用电主变压器选择的原则:1. 变压器、副边额定电压应分别与引接线和厂用电系统的额定电压相适应。

2. 连接组别的选择,宜使用同一电压级的厂用工作、备用变压器输出电压的相位一致。

3. 阻抗电压及调压形式的选择,宜使在引接点电压及厂用点负荷正常波动范围内,厂用点各级母线的电压偏移不超过额定电压的5%4. 变压器的容量必须保证厂用机械及设备能从电源获得足够的功率。

⑵确定厂用电主变压器容量:按常用电率确厂用电主变压器的容量300 8%S N==27.43MVA0.875选择型号为:SJL1—30五、主变压器的确定1. 变压器的台数:依据方案I,该变电所装设2台三绕组变压器,以充分保证供电可靠性。

2. 容量:单元接线中的主变压器SN应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用容量负荷后,留有10%的裕度。

S N 1.1P NG(1K P)/C0S GP NG——发电机容量;为300MW。

S N――通过主变压器的容量。

Kp——厂用电;Kp=8%。

cos G---- 发电机的额定功率;cos①G=0.875.发电机的额定容量为300MW,扣除厂用电后经过变压器的容量为:1.1 300(1 0.08)S N==346.97MVA0.8753. 由于设计理念中变压器直接与发电机相连,把电能送至330kV电力系统中故应选330kV双绕组变压器。

综上,选择5台330kV双绕组变压器,型号为SSP-360000/330双绕组主变压器SSP-360000/330六、短路电流计算1. 短路电流计算的目的⑴ 在选择电气主接线是,为了比较各种接线方案,或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等,均需要进行必要的短路电流计算。

⑵在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。

⑶ 在设计屋外高压配电装置时。

需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。

⑷ 在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。

2. 计算短路电流过程见附录3. 计算短路电流的方法由于当变压器发生短路时,其余4台发电机也同时断开,故在计算短路电流时只单独计算单条输电线路的短路电流。

等值阻抗图为七、电气设备选择电气设备选择的原则:1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况的要求,并考虑远景发展;2、应按当地环境条件校核;3、应力求技术先进和经济合理;根据各电压等级和相应的短路电流计算结果,选择相应的电气设备。

列表如下(具各个电气设备的参数发电机TS1264/160-48断路器KW4-330隔离开关GW7-330、330电压互感器YDR-330电流互感器LDZ1-10八、设计总结本次课程设计主要是对330kV水电站电气部分的一次设备进行设计。

主要包括电气主接线的设计、厂用电设计、主变压器的选择、短路电流计算和电气设备的选择。

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