水力发电厂电力图设计

1发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用； ②发电厂和变电所接入电力系统的方式； ③发电厂和变电所的运行方式及负荷性质；
④设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性； ⑤长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。 ⑵灵活性
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1调 度时 ，应 操作 方便 的 基本 要求 ，既 能灵 活的投入或 切除 某 些机组、变压
注： 电气设备的选择包括选择和校验， 而校验则需要结合（3） 的短路电流计算的结果。
（5）绘制发电厂电气主接线图
要求：每人手工绘制电气主接线图（A2）一张。
1.2.2设 计 的 要 求
（1）短路计算及电气设备选择计算方法应当正确。
（2） 主接线图形符号、 线条及标题栏符合规范， 接线正确， 图面布局合理， 参数标注正确， 图形清晰美观。
向110KV系统输送功率240MW年利用小时数:
4000小 时 ； 剩
余功率全部送入系统， 年利用 小时数：4200小时。
功率因数均取
0.85。
1.1.3
发电厂出线
110KV
架空出 线6回 ，220KV架空出 线4回 。
1.1.4
电 力系 统 情 况
110KV
系统容量为无穷大，选基准容量100MVA，归算到发电厂
器或线路，调配电源和负荷，又能满足系统在事故运行方式、 检修运行方式
及特殊运行方式下的调度要求；
2检修时，可 以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备， 进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；
3扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响 连续供电或停电时间最短的情况下，投 入新装机组、变压器或线路 而不互相干扰， 并且对一次和二次部分的改建工作量最少。
双母线具有较高的可靠性， 广泛用于以下情况：进出线回数较 多 、容 量 较 大 、出 线 带 电 抗 器 的6~10KV配 电 装 置 ；35~60KV出 线 数 超过8回， 或者连接电源较大、 负荷较大时；110KV出线数为6回 以上时，220KV出线数为4回时。本设计中110KV出线数为6回，220KV出线数为4回， 因此使用双母线接线方案具有适用性和合理 性。
电抗(标幺值)
时间常
GD2
T*m2
Xd
Xd
Ts1280/180
150
150
75
T
T
0.85
1
.036
7
.13
注： 发电机参数如上表， 要求选择发电机的主变， 联络110KV
0
.3 联 络 变 压 器 的 型 号 。
（2）电 气主 接 线选 择
注：水电发电厂的发电机-变压器接线方式通常采用单元接线 的 方 式 ， 注 意 主 变 压 器 容 量 应 当 与 发 电 机 容 量 向 匹 配 。110KV和220KV电压 级 用自 耦变 压 器联 接， 相互交 换功 率，接线方式220KV采 用 双 母 线 接 线 ，110KV采 用 双 母 线 接 线 。
⑶经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般 从以下几方面考虑。
1投资省；
2占地面积少；
3电能损耗少。
此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简 化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。 发 电 、供 电 可 靠 性 是 发 电 厂 生 产 的 首 要 问 题 ，主 接 线 的 设 计 首 先 应 保证其满发、满供、不积压发电能力，同时尽可能减少传输能量过 程中的损失，以保证供电连续性。为此，对大、中型发电厂主接线 的可靠性，应从以下几方面考虑：
（3）短 路电 流 的计 算
在满足工程要求的前提下，为了简化计算，对 短路电流进行近 似计算法。结合电气设备选择，选择短路电流计算点，求出各电源 提供的起始次暂态电流|'',冲击电流Ish,计算短路电流热效应所需 不同时刻的电流
（4）电气设备的选择
要求选择：220KV侧出线断路器、隔离开关、电流互感器，母 线截面和电压互感器。
110KV母线，系统供给的短路容量为3400MVA;发电厂与相距
150KM
的220KV变电站两回连接，220KV系统容量为2500MVA
1.2设计的任务与要求
1.2.1
设 计的 任 务
1)
发电机和变压器的选择
表1-1
水轮发电机的型号参数
发电机型号
额 定容量(KVA)
额
定电压
(KV)
额定
功率因数
(KW)
（3） 论文格式符合要求， 结构严谨， 逻辑性强， 层次分明， 纹理通顺，无错别字，要求手写，20页左右，统一使用A4纸张。
2
2.1主接 线方 案 的选 择 对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性 和经济性三方面，下面简要分析一下。
⑴可靠性 可靠安全是电力生产的首要任务，保 证供电可靠是电气主接线 最基本要求。它可以从以下几方面考虑：
1断路器检修时，是否影响连续供电；
2线路、断路器或母线故障，以及在母线检修时，造成馈线停 运的回路数多少和停电时间的长短，能否满足重要的I,U类负 荷对供电的要求；
3本发电厂有无全厂停电的可能性；
4大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后 果等因素。
所以对大、中 型发电厂电气主接线，除 一般定性分析其可靠性 外，尚需进行 可靠性的定量计算。 主接线还应具有足够的灵活性， 能适应多种运行方式的变化， 且在检修、 事 故等特殊状态下操作 方便、 调度灵活、 检修安全、 扩建发展方便。 主接线的可靠性与 经济性综合考虑、 辨证统一， 在满足技术要求的前提下， 尽可能投 资省、 占地面积少、 电压损耗少、 年费用（投资与运行）为最小。 根据对原始资料的分析， 选择双母线接线。
1．1
原始资料
1.1.1
水力发电厂
1)
水轮发电机组4台：4*125MW;出口电压：15.75KV;
2)
机组年利 用小时数：Tmax=4200小时。
3)
厂用电率：15%。
4)
发电机出 口主保护动作时间取0.2秒。
5)
环 境 温 度 ： 最 高 温 度35度 ， 年 平 均 气 温
15度。
1.1.2
电 力负 荷
2.2双母线接线特点
双母线有两组母线， 并且可以互为备用。每一电源和出线回路 都 设 有 一 台 断 路 器 ，有 两 组 母 线 隔 离 开 关 ，可 分 别 与 两 组 母 线 连 接 。 两 组 母 线 之 间 的 联 络 ，通 过 母 线 联 络 断 路 器（ 简 称 母 连 断 路 器 ）QFC来实现。双母接线与单母接线相比，投资有所增加，但是使运行的 可靠性和灵活性大为提高。有以下特点：