2×30M水力发电厂电气一次部分设计Word格式.doc

1、1.2 本毕业设计的内容31.2.1 本次设计主要内容3第二章 电气主接线设计42.1 对水电厂原始资料分析42.1.1 原始资料42.2 电气主接线方案的确定52.3 水轮发电机的选择62.4主变的选择62.4.1相数的选择62.4.2绕组数量和连接方式的选择72.4.3普通型与自偶型选择7第三章 短路电流计算83.1 短路电流计算的基本假设83.2 电路元件的参数计算83.3 短路电流实用计算方法8第四章 厂用电设计104.1 厂用变压器选择104.2 厂用电电压等级104.3 厂用电源及其引接104.3.1 工作电源104.4 厂用电接线方式11参考文献12 第一章 绪论1.1 本毕业设

2、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。1.2 本毕业设计的内容1.2.1 本次设计主要内容（1）、电厂分析及发电机、主变选择。（2）、电气主接线设计。（3）、厂用电设计。（4）、短路电流计算第二章 电气主接线设计2.1 对水电厂原始资料分析2.1.1 原始资料1、该水电站的规模、及性质：该水电站为不重要水电站，拟定1

3、2台变压器。电压等级为发电机电压（待选）和110KV等级。与外界连接方式如下：-图2.1原始连接图2、负荷：（1）110KV侧：夏季：负荷率： 100% 负荷天数：185天冬季： 40% 负荷天数：180天（2）发电机侧：厂用电率为 0.2%2.2 电气主接线方案的确定电气主接线设计是水电站电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，全面地分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，通过技术经济比较，合理地选定接线方案。电气主接线的主要要求为:1、

4、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。110Kv侧由于本电站是小水电，不承担主要负荷，没有重要机端负荷，从接线的可靠性、经济性和灵活性考虑，在我国运行的成熟经验一般采用单母线接线方式。所以本电站，110Kv侧采用单母线接线。技术比较：方案的技术特性分析，一般从以下几个方面进行分析： 1、供电的可靠性； 2、运行上的安全和灵活性；

5、 3、接线和继电保护的简化；4、维护与检修的方便等。经济比较：经济比较中，一般有一次投资和年运行费用两大项。计算中，一般只计算各方案不同的一次性投资及年运行费。经过综合考虑：采用单元接线，其接线示意图如下图所示：图2.2 单元接线方案2.3 水轮发电机的选择在我国，水电站容量为2080MVA的发电机额定电压取10.5kV，容量为20170MVA的发电机功率因数取0.80.85。因此可以选发电机型号SF25-16/410，其参数如下表：表2.1 .发电机SF25-16/410参数表型号额定容量功率因数额定电压（V）额定电流（A）次暂态电抗（MVA）（MW）SF25-16/41031.25250.

6、81050017200.262.4主变的选择该水电站远离负荷中心，水电站的厂用电很少（0.2%），且没有地区负荷，因此，选择主变压器的容量应大致等于与其连接的发电机容量。水电厂多数担任峰荷，为了操作方便，其主变压器经常不从电网切开，因此要求变压器空载损耗尽量小。2.4.1相数的选择主变采用三相或单相，主要考虑变压器的可靠性要求及运输条件等因素。根据设计手册有关规定，当运输条件不受限制时，在330KV及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。因为三相变压器比相同容量的单相变压器具有节省投资，占地面积小，运行过程损耗小的优点，同时本电厂的运输地理条件不受限制，因而选用三相变压器。2.4.2绕组数量和连

7、接方式的选择（1）绕组数量选择：根据电力工程电气设计手册规定：“最大机组容量为125MW及以下的发电厂，当有两种升高电压向用户供电与或与系统相连接时，宜采用三绕组变压器。结合本电厂实际，因而采用双绕组变压器。（2）绕组连接方式选择：我国110KV及以上的电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV一下电压，变压器绕组都采用连接。结合电厂实际，因而主变压器接线方式采用Y0/连接。2.4.3普通型与自偶型选择“在220KV及以上的电压等级才宜优先考虑采用自偶变压器。自偶变压器一般作为联络变压器和连接两个直接接地系统。从经济性的角度出发，结合本电厂实际，选用普通型变压器。综上所述，需要两种容量的变压器：

8、62.5MVA（一台）和31.25MVA（两台）。结合本电厂实际，从经济性的角度出发，选择型式为：双绕组的无励磁调压电力变压器。查相关的手册符合条件并通过比较有为：SFP763000/110和SF731500/110型。其技术参数见表2。表2.2 电力变压器技术参数额定容量（KVA）额定电压（KV）空载电流（%）空载损耗KW负载损耗KW阻抗电压（%）高压低压SFP763000/11063000110（121）22.5%10.50.652254SF731500/1103150031147第三章 短路电流计算3.1 短路电流计算的基本假设（1）短路过程中各发电机之间不发生摇摆，并认为所有发电机的电

9、势都相同电位。（2）负荷只作近似估计，或当作恒定电抗，或当作某种临时附加电源，视具体情况而定。（3）不计磁路饱和。系统各元件的参数都是恒定的，可以用叠加原理。（4）对称三相系统。出不对称短路故障处不对称之外，实际系统都是对称的。（5）忽略了高压线的电阻电容，忽略变压器的电阻和励磁电流，这就是说，发电机、输电、变电和用电的元件均匀纯电抗表示。（6）金属性短路，即不计过度电阻的影响，认为过渡电阻为零的短路情况。3.2 电路元件的参数计算选取基准容量为100MVA，归算到110KV侧进行标么值计算。3.3 短路电流实用计算方法在工程计算中短路电流的计算常采用实用曲线法，其计算步骤如下：（1）选择计算

10、短路点；（2）画等值网络图；A、选取基准容量和基准电压。B、首先去掉系统中的所有负荷分支。线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗。C、将各元件电抗换算为同一基准的标么值电抗。D、汇出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。E、化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电流与短路点之间的电抗，即转移电抗以及无限大电源对短路点的转移电抗。（3）求出计算电抗，式中为第i台等值发电机的额定容量。（4）由运算曲线查出个电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到）。（5）计算无限大功率的电源供给的短路电流周期分量。（6）计算短路电流

11、周期分量有名值和短路容量。（7）计算冲击电流。第四章 厂用电设计4.1 厂用变压器选择参加最大负荷运行的容量出现在一台机组检修、其它机组运行时。同时率、负荷率及网损率取值如下：自用电负荷同时率：；共用电负荷同时率：网损率：。则厂用电计算负荷： = =172kvA选择两台容量为200KVA左右的变压器即可满足。查相关厂用变手册选择型号：S7200/10，满足要求。4.2 厂用电电压等级本电站是小型水电站，没有重型的电气设备。在我国，一般的小水电站的厂用电电压等级为380/220V三相四线制中性点直接接地系统。4.3 厂用电源及其引接发电厂的厂用电源必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，除应具

12、有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。4.3.1 工作电源通常，发电厂的工作电源应该至少两个。本电站主接线设计的是单元接线，厂用电接线位置已在主接线示意图中标出，从两台发电机机端取得，有两个工作电源，若是两台机组停机任可以从系统倒送电回电厂。这种引接方式，供电可靠、操作简单、调度方便、投资和运行费用都比较省，常被广泛采用。4.4 厂用电接线方式发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线方式，并多以成套配电装置接受和分配电能。根据国内成熟的运行经验，本电站接线方式确定为：按机组分为两段。其接线方式示意图如图4.1为：图4.1 厂用电接线示意图参考文献1 水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册