东北电力大学电气工程毕业设计申优PPT.

冬季最小： 变电所1、4：+2.5%
夏季故障：变电所3：-2.5%无功补 偿20Mvar 冬季故障：变电所3：-5%无功补偿 30Mvar
继电保护配置
发电机保护： 220KV输电线路保护： 不完全纵差动保护（相间与匝间短路） 第一套保护: 单元件横差保护（匝间短路） 光纤差动保护（主保护） 零序电压构成的发电机定子绕组单相接 相间距离保护 零序电流保护（后备保护） 地保护 综合自动重合闸装置 三次谐波电压构成的定子绕组单相接地 保护 第二套保护： 负序电流保护 高频保护（主保护） 励磁回路一点两点接地保护 相间距离保护 接地距离保护（后备） 失磁保护 逆功率保护 低频保护 综合自动重合闸装置 断水保护 220KV变压器保护： 主保护： 瓦斯保护 第一纵差保护（二次谐波 制动原理） 第二纵差保护（间断角鉴 别原理） 后备保护： 复合序电压启动的过电 流保护 零序电流保护 过负荷保护 过励磁保护
2、绕组的选择 因本设计中只有两个电压 等级，所以均选择双绕组变压 器。
第四章：变压器的选择
4、单元接线主变压器选择 其容量按发电机额定容量扣 除机组厂用电后，留有10% 的裕度来确定。 5、变电所变压器设计有关规程 （1）当一台主变退出运行时，其余 主变应能输送剩余负荷的70%-80% （2）当一台主变停运时，其余主变 在计及过负荷时间内，满足对重要 负荷供电。
电压较低时:发电机的定子电流将因其功率角的增大而增大，为使定子 绕组不置过热，从而减少发电机出力。
电动机转差率增大，电流将增大，温升增加，效率降低，寿命降低。 电炉的有功功率与电压成正比，影响产量。 电压过高时：绝缘受损，寿命缩短。
电压管理:
中枢点管理方式：
顺调压
逆调压
常调压
1.025UN-1.075UN
热稳定校验:
计算出流过电抗 器的0s 2s 4s短路 电流，算出Qk 动稳定校验:
计算出冲击电流
母线残压校验： 计算流过电抗器 的电流，算出电 抗器电压降落的 百分数，其值应 大于60%
6、设备选择结果
位置 火电厂220kv侧 水电厂220kv侧 变电所1 变电所2 变电所3 变电所4 断路器 LW6--220 LW1--220 LW1--220 LW1--220 LW1--220 LW1--220 隔离开关 GW4-220W GW4-220W GW4-220W GW4-220W GW4-220W GW4-220W
主接线的形式： 有母线：单母线 双母线 单 母分段带旁路 双母分段带旁路 一台半断路器接线 双母线双断路 器接线 无母线： 桥形接线 角形接 线 单元接线 1、火电厂的主接线： （1）10KV侧机压母线 考虑到有两台50MW 机组，且存在机压母 线，综合考虑采用双 母三分段接线
第三章：主接线设计
（2）220KV侧主接线 高压侧共八回出线，六回进线故亦采用双母三分段接线。 200MW机组采用单元接线，为检修调试方便在发电机变压器之间 装设了可拆卸连接点。
1、手算潮流
前 推 回 代
计算各元件 参数
绘制等值电路
Hale Waihona Puke Baidu设火电厂高压母 线为平衡节点 242kv 相角为零
系统为PV节点 其他为PQ节点
设各节点电 压为220kv计 算功率损耗
再由计算所 得首端功率及 首端电压计算 电压降落
然后在此计算 功率损耗迭代 多次
2、计算机计算潮流
计算机计算潮流的数学模型 是一组非线性代数方程，是 由节点电压方程演变来的。
第六章：电气设备选择
1、电气设备选择的原则
（1）按正常条件选择
a.类型和形式的选择 根据设备的安装地点确 定户外型户内型普通型 防污型成套型装配型等 b.额定电压 不小于 装设地点的电路额定电 压 c.额定电流 不小于最 大持续电流
（2）按短路条件进行校验 a.按热稳定性校验 即 最严重情况短路时发热 应大于设备允许发热。 b.动稳定性校验 即最严 重短路情况下的冲击电 流小于设备允许的动稳 定电流
2、按允许载流量校验
计算导线实际工 作的最大工作电 流
5、技术经济比较
由抵偿年限法计算得： 方案一：Z1=31090.1万元 U1=3698.9万元 方案二：Z1=27918.6万元 U1=3556.3万元 Z1>Z2; U1>U2 故选择方案二
经济性
线路投资
断路器投 资
变电所投 资
年运行 费
第三章：主接线设计
相互之间可能是 相互矛盾的
电网设计的过程：
1、电压等级的确定 输送容量 输送距离 50-150KM 100300KM
额定电 压
110KV 10-50 MW 220KV 100-500 MW
2、方案初选
单回线：距离*1.1
（1）线路长度
双回线：距离*1.1*1.85 桥形接线：3个 （2）断路器个数 单回线：出线数 双回线：出线数+1
6—20KV屋内配电装置一般采用油 浸绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电 磁式电压互感器。
35—110KV配电装置中一般采用油 浸绝缘式的电磁式电压互感器。 220KV及其以上的配电装置中，当 准确级满足要求时，一般采用电容式 电压互感器。
5、限流电抗器的选择
按额定电压额定电 流选择： 额定电压不低于网 络额定电压；额定 电流不小于回路最 大持续工作电流， 分段电抗器按最大 一台发电机额定电 流的50%-80%。
3 4、初选结果 、导线截面积的选择与校验
两种方案的 导线型号： LGJ-240
1、按经济电流密度 方案一： Sj=Imax/J Tmax=4500h J=1.15A/mm
2
3、电晕校验 方案二： 线路的最高工作电压 要小于导线的起晕电 压 4、机械强度校验 导线截面积不得 小于35mm2 5、电压损失校验
规定二次负荷变化范 围，一次电流为额定 时的最大电流误差百 位数。 为保证准确级，最大工作电 流应接近额定电流。 电流互感器的二次侧额定电 流可根据二次回路的要求选用 5A或1A。
4、电压互感器的选择
1、种类和型式选择
准确级即在规定的 一次电压和二次负 载变化范围内，负 荷功率因数为额定 时，最大电压误差 百分数。 PT一次侧额定电压应满足 电网电压要求，二次侧额 定电压已标准化为100V， 具体的数值与它的相数与 接线方式有关。
第四章：变压器的选择
1、相数的选择 330KV以下的电力系统在不 受运输条件限制是，选用三相 变压器。本设计均采用三相变 压器。 3、火电厂机压母线上变压 器容量和台数的确定原则 （1）发电机全部投入运 行，扣除最小机压负荷和 厂用电，主变可将机压母 线所剩功率送入系统。 （2）当最大一台发电机 检修时，为保证机压负荷 ，满足其倒送功率。 （3）两台主变其中一台 ，退出运行时，另一台可 输送剩余功率的70%。
第七章、潮流计算
1 2
潮流计算的目的 潮流计算的内容 潮流计算分为手算潮流和机算潮流。 潮流计算的目的是在给定某 手算法物理概念清晰，用于计算简单 种运行条件和系统接线方式下， 的电力网络；机算潮流即解非线性微 阐明电网各部分的运行状态。如 分方程组，快速精准，但物理概念不 变电所母线电压，负荷功率及功 明显。 率损耗。对于确定电网运行方式 ，分析电网运行的经济性，潮流 计算是这些问题的基础。
位置 机压母线 200MW 单元接线 水电厂 所1 所2 所3 所4 型号 SFP790000/220 SFP7240000/220 SFP763000/220 SFP790000/220 SFP763000/220 SFP763000/220 SFP790000/220 台数 2台 4台 3台 2台 2台 2台 2台
节点分类：PV节点 PQ节点 平衡节点 本设计选择火电厂 高压侧为平衡节点，水电厂、 系统、机压母线为PV节点， 四个变电所为PQ节点。 B2为节点参数： 节点所接发电机功率， 节点的负荷功率，节点 电压的初值，PV节点U 的给定值，节点无功补 偿容量，节点分类标号
计算程序所用的矩阵参数: B1为支路参数：支路首端号， 支路末端号，支路阻抗，支路 对地导纳，支路变比，折算到 哪侧的标志
第三章：主接线设计
2、水电厂主接线 水电厂有3台45MW机组，基于水电厂可靠性经济 性合理性考虑，水电厂采用五角星接线。
第三章：主接线设计
4、变电所主接线设计 （1）变电所1、2出线为两 回一般采用桥形接线，且 线路较长，穿越功率较小 故采用内桥接线。 （2）变电所3是环网 的一个节点，故穿越 功率较大，所以采用 外桥接线。 （3）变电所4地理位置非 常重要，四回出线分别于 火电厂水电厂连接，故采 用双母线接线。
3 、隔离开关的选择 2、高压断路器的选择
热稳定校验It2t>QK 一般6KV-35KV 选用真空少油断 IN不小于Imax 动稳定校验ies>ish 路器，35KV不小于UNS INbr>I0S 500KV采用Un SF6 热稳定校验It2t>QK IN 不小于 Imax 断路器。 动稳定校验ies>ish
Un不小于UNS
4、电流互感器的选择
1、种类的选择 根据安装地点选择屋内或屋外，根 据安装方式选择支持式装入式和穿墙 式。6-20KV屋内配电装置的电流互感 器一般采用浇注绝缘型，35KV及以上 配电装置的电流互感器采用油浸瓷箱 式。 2、选择条件 额定电压不得低于安装回 路的额定电压。 额定电流不小于回路最 大持续工作电流。
第五章、短路计算
1、短路计算的目的 绘制等 （1）选择高压电器或对这些 计算转 设备进行校验
移电抗
值电路
（2）所有电源的电动势相角相同 （3）短路发生在短路电流最大时刻 （4）各元件电阻与线路电容均不计 3、运算曲线求短路电流的步骤 将标幺值转化为 有名值，计算相 应冲击电流
（2）评价并确定网络方案， 研究限制短路电流的措施。 （3）分析计算送电线路对通 将转移 电抗化 讯设备的影响。 查运算曲 为计算 线找出个 电抗
6、设备选择结果
位置 断路器 隔离开关
GN10-10T-5000
限流电抗器
NKL-10-200010
机压母线 SN4-10G
位置 设备
电流互感器
电压互感器
火电厂机 压母线侧
LBJ-10 JSJW-10
水电厂火 电厂高压 侧
LCWB2220W TYD-220
变电所高 压侧
LCW-220 TDR-220
1.0UN—1.05UN
1.02UN-1.05UN
电压调整措施：
1、改变发电机机端电压 供电线路不长，线路上电压 损失不很大，一般借调节发电 机励磁调压。
3、借补偿设备调压 无功不足时，可增设电 容器，调相机，静止补偿 器。 电压调整措施:
2、借改变变压器变比调压 系统中无功功率不缺乏， 采用改变变压器变比调压。
第八章、电压调整与无功平衡
无功电源： 无功功率 平衡和系 统电压水 平的关系 可知，当 系统无功 功率充足 时电压水 平较高。
发电机
电容器和调 相机 静止补偿器 和静止调相 机
无功平衡： 无功电源供 应的无功功 率等于无功 负荷加变压 器无功损耗 加线路无功 损耗减去线 路电容无功
电压调整:
调整的必要性：
时刻短路 2、短路电流的计算条件 电流值
（1）正常工作时，系统三相对称
4、短路计算结果
短路地点 机压母线 高压母线 变电所1 变电所2 变电所3 变电所4 水厂高压 0s电流KA 2s电流KA 4s电流KA 70.1 17.275 5.204 6.465 2.882 3.338 2.925 59.29 13.42 5.498 6.465 2.882 3.338 2.925 59.389 13.339 5.498 6.4846 2.923 3.361 2.925
电力系统规划及发电厂变电所设计
姓名：李宁坤 学号：1003580515 班级:电自1013 指导老师：赵珩
电力系统规划及发电厂变电所设计
电源规划 电网规划 主接线的设计 变压器的选择
短路计算
电气设备的选择
潮流计算
电压调整
发电厂专题设计
防雷保护
第一章：电源规划
总装机1035MW 4台 200MW2台50MW机组 3台45MW机组
分 析 原 始 负 荷 资 料
综 合 用 电 负 荷
变电所负荷
综 合 机压负荷 供 电 近区负荷 负 荷
系统吸收
综 合 发 电 负 荷
负荷备用
国民经 济备用 事故备用 检修备用
装 机 容 量
第二章：电网规划
电网设计的基本原则：
1、可靠性 满足向用户安 全供电的要求，防止大面积 的停电 2、灵活性 考虑到远景发展 便于过渡；调度的灵活 3、经济性 投资小，占地面 积小，电能损耗小