水电站电气部分
水电站电气主接线及电气设备配置介绍
水电站电气主接线及电气设备配置介绍主接线通常由电缆或导线组成，其规格和截面积要根据水电站的发电容量和用电负荷而确定。
为了确保电能的安全输送，主接线需要具备足够的绝缘、耐高温和耐磨损能力。
此外，主接线还需要经过严格的安全测试和定期的维护保养，以确保其正常运行和可靠性。
水电站的电气设备配置通常包括发电机、变压器、开关设备和配电设备。
发电机主要负责将水能转换为电能，输出交流电；变压器则用来将发电机输出的高压交流电转换为适用于输电和配电的低压电能；开关设备用来控制电能的传输和分配；配电设备则将电能输送到不同的用电设备中。
在水电站的电气设备配置中，每个设备都担负着特定的任务，它们相互配合，共同完成电能的生产、传输和使用。
由于水电站的工作环境相对严苛，对电气设备的要求也很高，因此在选择和配置电气设备时，需要考虑设备的耐久性、安全性和可靠性，以确保水电站的正常运行和电能的稳定供应。
总之，水电站的电气主接线和电气设备配置对于水电站的运行和电能输送起着至关重要的作用。
通过合理的配置和科学的管理，可以保证水电站的电气系统安全可靠，为社会生产和生活提供稳定可靠的电能供应。
水电站的电气主接线和电气设备配置是水电站运行的关键部分，它直接关系到水电能源的稳定供应和安全运行。
在电气主接线和设备配置方面，水电站需要考虑以下几个关键因素：设计规范、负荷需求、可靠性要求、安全性要求和经济性等。
首先，设计规范是电气设备配置的重要参考。
水电站的电气系统设计需要参照相关国家标准和规范，确保电气设备符合安全、可靠和经济的要求。
符合规范的设计能够有效地保障电气设备的正常使用，并减少因电气故障和事故带来的损失。
其次，水电站需要根据负荷需求合理配置电气设备。
水电站的负荷需求可能会有季节性或周期性的变化，因此需要根据实际的负荷情况来配置发电机容量、变压器容量和配电装置的数量和规格，以确保电气设备能够满足不同负荷情况下的需求。
另外，水电站也需要考虑电气设备的可靠性要求。
大金坪水电站电气部分设计
大金坪水电站电气部分设计大金坪水电站位于中国四川省雅安市天全县境内，属于一座水力发电站。
电气部分的设计是整个发电站的一个非常重要的组成部分，主要涉及到电站发电、输电、控制、监测等方面的内容。
在本文中，我们将对大金坪水电站的电气部分设计进行详细的介绍。
1. 电站发电系统大金坪水电站的发电系统主要由水轮发电机组成，该发电机使用的是同步发电机。
发电机的额定电压为15.75kV，额定容量为33.33MVA。
同时，该电站还配备了12个开关组成的高压开关柜和4个极断路器，用于电网关口的接入与断开。
2. 输电系统电站的输电系统由两个部分组成：高压侧输电系统和低压侧输电系统。
高压侧输电系统传输的电压等级为220kV，包括了一条220kV输电线路和两台220kV变压器；低压侧输电系统传输的电压等级为35kV，包括了一条35kV输电线路和两台35kV变压器。
电站配备了相应的切换设备和保护装置，保证了输电系统的安全稳定运行。
3. 控制系统电站的控制系统包含了水轮发电机的控制、变压器的控制、输电线路的控制以及电站内部各个设备的控制。
具体来说，该系统主要包括了遥控系统、自动控制系统以及监控系统。
这些系统的正常运行可以通过PLC自动化控制实现。
4. 监测系统电站的监测系统主要用于监测电气设备的状态、发电机的输出功率、系统负载、电压等各种指标。
该系统可以实时监测是否有异常情况出现，并可以进行报警处理。
电站的监测系统采用了现代化的数据采集及处理技术，为电站的运行提供了有效的支持和保障。
总之，电气部分的设计对于大金坪水电站的全面运行起着至关重要的作用。
合理的设计能够更好地保证电站的安全稳定运行，满足电力市场的需求。
电气工程师在设计电气部分时还应考虑到后期的检修保养工作，保证系统的可靠性和易维护性，从而降低了后期的成本和风险。
2x15MW水电站电气一次部分设计
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。
水电站电气部分基础知识
额定容量是电气设备在额定电压下工作所达到额定电流时的容量。变压器额定容 量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率 (kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功 率表示。
水电站电气部分基础知识(五)
二、电气设备、接线和装置 （一）一次设备
水电站电气部分基础知识(五)
图1-4 洞沟电站接入系统图
水电站电气部分基础知识(五)
（四）配电装置
配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。 图1-4中，由峰61开关、峰62开关、峰51开关、峰31开关、峰33开关，峰336刀闸小 车，峰互05PT、峰互03PT等，主要有6.3KV、35KV开关、互感器等设备构成的配电 装置，布置在屋内，称为屋内配电装置；洞沟电站升压开关站采用户内35kV开关室+户 内主变场方案。
水电站电气部分基础知识(五)
（一）真空灭弧室的结构
真空灭弧室是真空断路器的心脏，其基本 结构如图2-2所示。
由于波纹管在轴向上可以伸缩，因而这种
结构既能实现从灭弧室外操动动触头作分合运
水电站电气部分基础知识(五)
电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力也 较小。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值,当载流 导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。
导体具有质量和弹性，组成一弹性系统。当受到一次外力作用时，就按一定频 率在其平衡位置上下运动，形成固有振动，其振动频率称为固有频率。由于受到摩 擦和阻尼作用，振动会逐渐衰减。若导体受到电动力的持续作用而发生振动，便形 成强迫振动。如果导体的固有频率接近这两个频率之一时，就会出现共振现象，甚 至使导体及其构架损坏，应避免发生共振。
水电厂电气部分设计(DOC31页)
摘要本次设计是水电厂电气部分设计,根据原始材料该水电站的总装机容量为3×34=102 MW。
低压侧10kV高压侧为220Kv，一回出线与系统相连，水电厂的厂用电率一般为0.2%。
根据所给出的原始资料该电厂不为大型电厂，主要承担基荷和调度使用。
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。
目录摘要................................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一部分设计说明书 (4)第一章对原始资料的分析 (4)1.1 主接线设计的基本要求 (6)第二章电气主接线设计 (6)2.1 原始资料的分析 (6)2.2 电气主接线设计依据 (6)2.3 主接线设计的一般步骤 (6)2.4 发电机电压（主）接线方案10KV侧 (6)2.5 主接线方案的拟定 (9)2.6 水轮发电机的选择 (12)2.7 变压器的容量 (13)2.8 主变的选择 (14)2.9 相数的选择 (14)2.10 绕组的数量和链接方式的选择 (14)2.11 普通型与自耦型的选择 (14)2.12 各级电压中性点运行方式选择 (15)第三章短路电流计算 (15)3.1 短路电流计算的基本假设 (15)3.2 电路元件的参数计算 (16)3.3 网络变换与简化方法 (16)3.4 短路电流实用计算方法 (16)第四章电气设备选择及校验 (17)4.1 电气设备选择的一般规定 (17)4.1.1 按正常工作条件选择 (17)4.1.2 按短路条件校验 (17)4.2 断路器和隔离开关的选择和校验 (18)第二部分设计计算书 (18)第五章短路电流计算过程 (19)5.1 阻抗元件标么值计算 (19)第六章电气设备选择及校验部分计算 (21)6.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (21)6.1.1 机端断路器和隔离开关（10.5KV）的选择和校验 (21)6.1.2 主变压器出口断路器和隔离开关（220KV）的选择和校验 (22)6.1.3 220kV出线断路器和隔离开关的选择和校验 (23)6.2 导体、电缆的选择和校验 (23)6.2.1 220kv母线的选择校验 (23)个人总结 (24)参考文献 (24)附录...................................................................................................................................... .29第一部分 设计说明书原始资料63×34MW 水利水力发电厂电气初设计水电厂装机容量3×34MW ，机组=max T 4500小时。
水电站电气设备常见故障与处理方法
水电站电气设备常见故障与处理方法
水电站是通过水流驱动水轮机，产生电能的发电设施。
作为电气设备的一部分，水电站电气设备在运行过程中也会出现一些常见的故障。
下面将介绍一些常见的水电站电气设备故障以及处理方法。
1. 发电机故障：
发电机是水电站的核心设备，常见的故障包括发电机过载、温升过高、短路等。
处理方法一般包括降低负载，提高冷却水流量，及时检修短路等。
3. 开关设备故障：
开关设备用于控制电能的传输和分配，常见的故障包括开关触点损坏、跳闸等。
处理方法一般包括更换触点、重置开关等。
4. 电缆故障：
电缆是输电线路的重要组成部分，常见的故障包括绝缘老化、短路等。
处理方法一般包括更换电缆、修复绝缘等。
5. 控制系统故障：
控制系统用于监控和操作电气设备，常见的故障包括传感器故障、控制器故障等。
处理方法一般包括更换传感器、修复控制器等。
6. 避雷设备故障：
水电站处于室外环境，容易受到雷击，避雷设备是保护电气设备的重要设备，常见的故障包括避雷器击穿、接地电阻增大等。
处理方法一般包括更换避雷器、修复接地等。
为了预防和及时处理这些故障，水电站电气设备需要进行定期的维护和检修，包括定期巡视设备、检查电缆接头、清理设备周围的杂草等。
水电站还应建立完善的故障监测系统，及时发现和处理故障，确保电气设备的正常运行。
水电站电气部分题库
水电站电气部分题库二第八章配电装置和接地装置1、高型配电装置是将两组母线及两组母线隔离开关布置的一种配电装置。
2、配电装置的通道可分为、维护通道和防爆通道。
3、《高压配电装置设计技术规程》规定的配电装置五类电气最小安全净距中，值为基本电气距离。
4、屋内配电装置一般适用于 KV及其以的下的配电装置，屋外配电装置一般适用于 KV及其以的上的配电装置。
5、A1 值表达的是不同相带电部分之间的最小安全净距。
（）6、E 值表达是通向屋外的出套管至屋外通道的路面的最小安全净距。
（）7、同一电压等级的B 值户内与户外的最小安全净距相等。
（）8、中型配电装置是将母线及设备布置在同一平面。
（）9、高型配电装置是将母线及其他设备设置在同一平面较高的位置。
（）10、配电装置中的C值表示无遮栏裸导体至地面的安全净距。
（）11、变压器的中性点接地属于工作接地。
（）12、变压器的金属外壳接地属于保护接地。
（）13、避雷器、针的接地属于工作接地。
（）14、接地电阻的大小与土壤电阻率有关。
（）15、人在接地网中行走，两脚之间的电压为跨步电势。
（）16、接地电阻的大小与设备的相电压大小有关，并成正比。
（）17、设计配电装置的带电部分之间、带电部分与地或者通道路面之间的距离，均应小于规范中所规定的安全净距。
（）18、配电装置中的C值表示无遮栏裸导体至地面的安全净距。
（）19、高型配电装置是将母线及其他设备设置在同一平面较高的位置。
（）20、A1值表示配电装置中带电部分与地的最小安全距离。
（）21、一般把断路器的控制开关布置在控制屏的顶部。
（）22、某变电所220 千伏配电装置的布置形式为两组母线上下布置，两组母线隔离开关亦上下重叠布置而断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔。
这种布置方式称为（）。
A．半高型布置B．普通中型布置C．分相中型布置D．高型布置23、.半高型配电装置是将( )A.母线与母线重迭布置B.母线与断路器等设备重迭布置C.电气设备与电气设备重迭布置D.母线与避雷器重迭布置24、工作接地是指（）A．为保证工作人员安全而采取的接地措施B．为保护电气设备而采取的接地措施C．为保证电力系统正常情况和事故情况下能可靠工作而采取的接地措施D．为防止雷击而采取的接地措施25、分相中型配电装置的占地面积比普通型配电装置节约（）A．5~10% B．10~15%C．15~20% D．20~30%26、无出线电抗器的配电装置多为（）A 单层B 二层C 三层27、屋内配电装置的维护通道宽度为（）A 0.8~1mB 1.5~2.0mC .1.2m28、电抗器在垂直和品字形布置时，哪两相不能叠装在一起A A和B B A和C C B 和C29、屋外配电装置中隔离开关和互感器均采用（）A．低式布置B．中式布置C．半高式布置D．高式布置30、在大接地电流系统中，如接地电流大于4000A，则接地装置的接地电阻不应超过（）A．10ΩB．5ΩC．1ΩD．0.5Ω31、220V的中性点直接接地系统，若其容量大于100KV.A，则其接地电阻要求：（）A、大于4ΩB、小于4ΩC、大于10ΩD、小于10Ω32、配电装置的安全净距离是什么？A1含义是什么？33、何谓配电装置？对它有哪些基本要求？34、配电装置通常有哪些结构类型？各有何特点？应用范围如何？35、何谓间隔？如何划分间隔？举例常用间隔及其组成。
小水电站电气部分初步设计 精品
第一篇设计说明书1 原始资料分析1.1 建站目的为了利用某地区水力资源和满足周围用电需要，拟建一个小水电站，向周围地区供电，并将电能输送到离本站8kM的变电所（该所有35kV、110kV两种电压等级）与系统相联。
1.2 拟建水电站情况发电机：额定电压：6.3kV，额定容量4*1.5万kW，额定功率因素0.8，电抗X=0.38,X'=0.35,X"=0.32。
丰水年每台机组满载运行90天，2台机组满载运行140天，1台机组满载运行30天，其余100天不发电。
系统：水电站通过两回35kV线路与系统相联，系统容量20000MV A，Xs=0.35。
自然条件：年最高气温45º；年最低气温-6º；年平均气温20º。
出线方向：35kV向西1.3 负荷资料35kV回路6回，其中备用1回。
其中表1.1为35kV负荷出线概况。
表1.1 35kV负荷出线表名称最大负荷（MW）最大负荷功率因素最小负荷（MW）最小负荷功率因素回路数线路长度（kM)氮肥厂 6 0.89 4 0.93 1 3 炼油厂 5 0.89 3 0.93 1 3 化工厂7 0.89 3 0.93 1 2 变电所 2 8站用电率小于5%。
其中0.4kV负荷如表1.2。
表1.2 0.4kV负荷出线表名称单台最大容量(kW) 数量运行方式电动机10 66台连续经常充电电机25 2台连续不经常载波室 2 1 连续经常生活用电200 2个生活区经常其他100其余站用负荷为6.3kV，其中2回线至4kM外的大坝（最大容量1000kW，功率因素0.8），2回线至外船闸（最大容量1200kW),1回线备用。
1.4 设计任务本次设计的主要任务是针对原始资料设计一个小水电站，对其一次和二次部分进行电气设计。
一次部分包括：选择供电可靠性高，维修方便，最经济的主接线，并对其高压设备经行选择和校验；二次部分为对其发电机、变压器、母线和出线进行继电保护设计。
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一、电力系统概述
1、电力系统的含义和特点？含义：由发电机、变压器、电力线路及各种用电设备所组成的
统一体。
--特点：1、电能与国民经济各种部门的关系都很密切。
2、电能不能大量存储。
3、快速性。
2、电力系统中性运行点方式和类型？方式：电力系统中发电机和变压器绕组接成星形的中
性点接地或不接地。
--中性点运行方式的类型：1、大接地电流系统：中性点直接接地或是经过低阻抗接地2、小接地电流系统：中性点不接地、经过消弧线圈或高阻接地3、采用最广泛的：中性点直接接地、中性点不接地、中性点经过消弧线圈接地。
3、水电站在电力系统中的作用？1、提供电能2、调峰3、调频
4、调相
5、作为事故备
用6、蓄能作用。
4、电力系统三个稳定的含义？1、静态稳定：指电力系统受到小干扰后，不发生自发振荡
或非周期性失步，能够自动恢复到原来运行状态的能力2、暂态稳定：指电力系统在受到短时间大干扰后，忽略转速变化后在短时间内过渡到新的稳定运行状态的能力3、动态稳定：指电力系统在受到大干扰后，在较长时间中保持或恢复发电机同步运行，由衰减的同步振荡过渡到稳定运行状态的能力。
5、电能质量标准？1、提供电压允许偏值2、公用电网谐波3、三相电压允许不平衡4、
电压波动和闪变5暂时过电压和瞬态过电压6、电力系统允许偏差。
6、电力系统的作用？1、装设大型机组2、减少系统的总装机容量3、充分利用动力资源4、
提高供电可靠性和电压质量5、比较经济。
二、电力系统电路及其计算
1、短路的含义、短路产生的原因和危害？含义：指电力系统正常运行情况以外的相与相或
相与地（或中性线）之间的链接。
--原因：1、电气设备、元件的损坏2、自然原因3、人为事故。
--危害：1、设备可能过热以致于损坏2、由于短路电流的电动效应，造成损坏设备或缩短其使用寿命3、影响用户的正常工作4、破坏发电厂间并列运行的稳定性，从而扩大事故，甚至瓦解整个电力系统5、影响通信系统的正常运行。
2、短路的基本假设？1、认为短路过程中，所有发电机电势的相应及大小均相同2、不计
磁路饱和3、不计及变压器励磁电流4、系统中只计入电流5、不计短路点过渡电阻的影响6、认为三相系统是对称的。
3、元件计算标么值的计算公式？标么值=有名值/基准值。
三、载流导体的发热与电动力效应？
1、两种发热状态？1、长期发热：指载流体在正常工作时，正常工作电流长期通过载流体
引起的持续发热2、短时发热：指电力系统发生短路故障时，在切除短路故障前的时间内短路电流通过载流体引起的短暂发热。
2、发热的危害？1、降低机械强度2、增大接触电阻
3、降低绝缘强度。
3、母线选择内容？铜、铝、铝合金三种。
4、电力电缆的结构组成和敷设方式？结构组成：载流导体、绝缘层、保护层。
--敷设方式：
1、隧道中敷设
2、电缆沟中敷设
3、直埋
4、排管中敷设
5、吊架上敷设。
四、导体及电气设备的原理与选择
1、电弧的产生和维持原因？产生（形成）：依赖于强电场发射及碰撞游离---维持：依赖于
热游离。
2、断路器的类型、与隔离开关的区别？类型：油断路器、空气断路器、 SF6（六氟化硫）
断路器、真空断路器、磁吹断路器、产气断路器。
---区别：1、断路器：具有灭弧装置和具有良好的分装形式2、隔离开关：没有灭弧装置，但它结构简单，从外观上能一眼看出其运行状态，检修时有明显断开点。
3、游离和去游离的种类？游离：碰撞游离和热游离。
---去游离：复合、扩散。
4、灭弧的措施？1、用液体和气体吹弧2、采用多断口吸弧3、利用真空灭弧4、利用特
殊气体灭弧（如SF6灭弧）5、快速拉长电弧6、增加介质的压力7、用特殊金属材料作触头（如铜钨合金）。
五、电气主接线及设计
1、电气主接线和电气主接线图含义、电气主接线的基本要求？电气主接线：将一次设备（发
电机、变压器、断路器等）按预期的生产流程构成的电流生产、汇集、转换和分配的电气回路。
---电气主接线图：用国家规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电气主接线的电路图。
----基本要求：可靠性、灵活性、经济性。
2、电气主接线的基本分类、常见分类？基本分类：1、有汇流母线：单母线、双母线。
2、
无汇流母线：2/3断路器接线、变压器—母线组接线、单元及扩大单元接线、桥形接线、角形接线。
----常见的分类：线路变电所组接线、桥形接线，多角形接线、单母线分段接线、母线接线、母线带旁路接线、母线分段带旁路接线、断路器接线。
3、限制短路电流的措施？1、选择适当的电气主接线和运行方式2、装置电流限抗器3、
采用低压分裂绕组变压器。
4、电气设备的状态？检修、冷备用、热备用、运行状态。
5、电气主接线方案的经济比较内容？1、综合投资Z的计算2、年运行费用U的计算3、
经济比较方法：1静态比较法2、动态比较法。
六、防雷与接地
1、防雷装置的种类、避雷器的种类、雷击的种类？1、防雷装置：接闪器、电源避雷器、
型号型避雷器、天馈线避雷器。
2、避雷器：保护间隙与管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器。
3、雷击：直击雷、球形雷、感应雷、雷电侵入波（过压电）。
2、电力系统过电压的种类？大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。
3、接地装置的接地体种类及其含义？1、工作接地：根据电力系统的正常运行需要而将电
网中的某一点接地。
2、保护接地：将电气设备的金属外壳、底座、配电装置的金属框架和输电线路杆塔等部分接地。
3、防雷接地：将雷电；流顺利导入地中，以减轻雷电流引起的过电压。
4、避雷针（线）组成？接闪线、引下线、接地体组成。
5、接地分类？工作接地、保护接地、防雷接地、重复接地、防静电接地、屏蔽接地。
七、配电装置及配电总布局
1、配电装置的含义、屋外配电装置的分类？含义：将电气主接线中各种开关设备、保护设
备、测量设备、母线和必要的辅助设备按照连接顺序组装而成，主要对电能进行汇集、分配和控制。
----屋外配电装置的分类：低型配电装置、中型配电装置、半高型配电装置、高型配电装置。
2、配电装置的配置形式？1、单层式屋内配电装置2、二层式屋内配电装置
3、三层式屋
内配电装置。
3、高压开关柜的分类？1、固定式2、手车式
八、发电厂的控制与信号
1、二次接线圈的分类？1、原理图
2、安装图
3、展开图。
2、安装图和原理图的分类？1、安装图：屏面布置图、屏后接线图、端子排图。
2、原理
图：归总式和展开式。
3、信号的作用和分类？作用：1、及时掌握电气设备的工作状态2、提醒运行人员迅速判明
事故性质、范围和地点、以便做出正确处理。
分类：事故、预告、位置信号。