中型水力发电厂电气部分初步设计(共30页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 课程设计任务书题 目中型水力发电厂电气部分初步设计学生姓名贾海波学号6专业班级电气1201班设计内容与要求1. 设计要求：（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2.设计内容（1） 装机容量：装机六台，分别为： 2*35MW 取额定电压Un=10.5kv 4*15MW 取额定电压Un=10.5kv（2） 机组年利用小时数；T=4000小时（3） 气象条件：水电站所在区域，海拔1000m；本地区污染等级2级；地震裂度7级；最高气温36；最低温度-2.1；年平均温度在18；最热月平均地下温度20；

2、年平均雷电日T=56日/年；其他条件不限；（4） 功率因数：cos= 0.8 ；（5） 接入系统电压等级：110KV（6） 110KV输电距离：45KM（7） 接入系统容量和计算后电抗：S=2500MVA，X=0.3，Sj=100MWA;起止时间 2015年 6 月 18 日 至 2015年6月25 日指导教师签名2015年 月 日系（教研室）主任签名 2015年 月 日学生签名2015年 6 月 26 日目录1.前言 2 1.1.变电站设计原则（2 1.2.对电气主接线的基本要求） 2 1.3.主接线的设计依据 （3 1.4.设计题目3 1.5.设计内容32.课程设计的任务要求 4 2.1.

3、原始资料分析4 2.2.主接线方案的拟定5 2.3. 厂用电的设计（） 8 2.4.1.发电机的选择及参数（） 8 2.4.2.变压器的选择及参数（） 9 2.4.3.厂用变的选择及参数（）9 2.5.短路电流计算（）10 2.6.主要电气设备的选择（）11 2.7.配电装置的选择（）133.设计总结15参考文献 15附录A（） 16附录B（） 17附录C（） 22专心-专注-专业1.前言变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器

4、，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。1.1变电站设计原则1. 必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范，执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。 2.必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。3.应做

5、到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。1.2.对电气主接线的基本要求 变电站的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行，检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。1.供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂，这是第一个基本要求。2.灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时

6、，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。3.经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。1.3.主接线的设计依据 1.负荷大小的重要性2.系统备用容量大小（1） 运行备用容量不宜少于8-10%，以适应负荷突变，机组检修和事故停运等情况的调频需要。 （2） 装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60%70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证负荷的一、二级负荷供电。1.4.设计题目：中型水力发

7、电厂电气部分初步设计1.5.设计内容1.建设规模水力发电厂，发电厂一次设计并建成，计划安装 235+415 MW 的水力发电机组，利用小时数 4000 小时/年。 2.系统连接情况（1）待设计发电厂接入系统电压等级为 110 kV， 发电厂距110 kV系统母线45km； 出线回路数为 4 回； （2）电力系统的总装机容量为 2500 MVA、归算后的电抗标幺值为0.3 ，基准容量 Sj=100MVA； （3）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。 3.负荷情况（1）低压负荷：厂用负荷（厂用电率） 1.1 %； （2） 高压负荷： 110 kV 电压级，出线 4 回，为 I

8、 级负荷，最大输送容量 250 MW， cos = 0.8 ； 4.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，最低温度2.1C；年平均温度 18C；最热月平均地下温度 20C；年平均雷电日T=56 日/年；其他条件不限。 2.课程设计的任务要求 2.1.原始资料分析本设计水电站为中小型水力发电厂，其容量为2*35+4*15MW，最大单机容量为35MW，最小单机容量为15MW，年利用小时数为Tmax=4000小时，从水电厂接入系统中容量来看，当电厂建成投产后，其装机容量占系统总容量的（2*35+4*15）/0.8/（2500+（2*35+4*15）/0

9、.8）=6.11% Ie ich imax所选 FA1（LW6-110）型六氟化硫断路器完全满足在110KV母线上短路条件下的开端容量、动稳定的要求，断路器操作机构选用液压和气动装置。2.10.5KV断路器的选择（1）F1F3发电机出口侧断路器选择： d2点短路参数：S=500MVA I=26.56KA Ich=64.87KA根据校验条件和断路器参数校验： I g maxIe SSe ich imax I t dz =I t t所选 ZN5-10/1250 型真空断路器完全满足在 10KV 母线上短路条件下的开断容量、动热稳定的要求，断路器操作机构选用电磁或弹簧操作机构。（2）厂用变10KV侧

10、断路器选择： I g max110 A所选 ZN5-10/630 型真空断路器完全满足在 0.4KV 母线上短路条件下的开断 容量、动热稳定的要求，断路器操作机构选用电磁或弹簧操作机构。二、 隔离开关的选择1.选择与校验（1）110KV隔离开关选择按d1点短路条件试选： GW4-110（GW4-110D 用于 110KV 出线侧。根据校验条件和断路器参数校验：I g max Ie I t dz I t t所选GW4-110型户外隔离开关完全符合设计要求。（2）10.5KV隔离开关选择 根据校验条件和断路器参数校验：I g max Ie I t dz I t2 t ，所选 GN2-10型户内隔离

11、开关完全符合设计要求。另外，发电机F5F6隔离开关也可选用GN2-10 型。三电压电流互感器选择：在 12#主变低压侧还应各装设一组（三只单相，三绕组）电压互感器，接成 Y/Y/形，供发电机F1F4 并列和测量仪表用，在厂用电高压侧也应个装设一组（三只单相，三绕组）电压互感器，接成Y/Y/形供测量仪表用，其中1#厂用变侧可与1#主变低压侧电压互感器合用。电压电流互感器配置： 110KV母线，在110KV两段母线上各装设一组（三只单相，三绕组）Y/Y/接线电压互感器，用于测量和保护用。对于发电机 F5F6 装设电流互感器与上述相似。主变高压侧：配置 2 组电流互感器，按三相配置，每组为双绕组，分

12、别用于测量、电流保护和主变差动保护。如图： 主变高压侧电流互感器配置图主变中性点：设一只电流互感器，用作变压器中性点零序电流保护。110KV 出线侧配置 2 组电流互感器（三相双绕组）分别用于测量、计量电流保护或距离保护。如图： 110KV出线侧电流互感器配置图母线联络：配置 1 组电流互感器，按三相配置，每组为双绕组，分别用于测量和电流保护。2.电压互感器的选择（1）110KV母线电压互感器选择型号 额定电压（KV） 副绕组额定容量（VA） 最大容 量（VA） 原绕组 副绕组 辅助绕组 0.20.5 1 3 JCC2-110 110 30.1 30.1 00 1000 2000 （2）10.

13、5KV发电机出口电压互感器选择型号额定电压（KV）副绕组额定容量（VA）最大容量（VA）原绕组副绕组辅助绕组0.20.513JDZ-10100.15080200400JSJW-10100.10.1320200480960（3）12#主变低压侧电压互感器的选择型号 额定电压（KV） 副绕组额定容量（VA） 最大容量（VA） 原绕组 副绕组 辅助绕组 0.20.5 1 3 JDZJ-10 10 30.1 30.1 30 50 120 200 3.电流互感器选择（1）110KV出线侧电流互感器：最大负荷电流（按送出发电厂总出力的1/3计算）I max=1.05(3)1,73- 110选择互感器型号LCWD-110 300/5A（2）110KV主变侧电流互感器：其中12#主变侧最大负荷电流 I max=1.05*375001.73*110=207A 选择互感器型号为：LCWD-110 300/5A其中34#主变侧最大负荷电流Imax=1.05*473001.73*110= 241(A)选择互感器型号为：LCWD-110 300/5A （3）10KV侧电流互感器：Imax=1.05*187501.73*110=1083A选择互感器型号为：LMCD-10 2000/5A12#主变低压侧最大负荷电流Imax=1.05*43750/1.73*10.5= 2165(A)选择互感器型号