发电厂及电力系统毕业设计概要

1、毕业设计开题报告课题名称： 银河电站电气部分设计系另fj水利电力交通工程系专业发电厂及电力系统班 级电力200702班姓名孙光琴学 号2指导教师张建文时 间2009年6月17日水利电力、交通工程系毕业设计开题报告拟设计题目银河电站电气部分设计综述（本课题研究的意 义、研究的现状及 已有成果）研究意义：1、水力发电是可再生、无污染的生产过程，其运行 费用低，便于进行电力调峰。2、随着国民经济的迅速发展，人们对电的需求增大， 人们对能源的利用越来越重视，经济环保的水资 源受到人们的青睐。如何利用好它，这就需要系 统设计供电方案，为施工提供合理依据，为预算、 维修提供依据保障，提高供电可靠性。已有成

2、果：已安装一、二、三级。一级装机 1250KW 3,二 级装机 1250KW?口 3200KW各一台，三级 2X 3200KW研究内容（研究方向，研究 内容、系统功能）研究方向：梯级水电站电气主接线设计；研究内容：1.主接线方案选择：按正常工作条件选择、按短路条件校验；2.高压电气设备选择及校验。实现方法及预期目 标（包括实施的初步力杀、重点、难点 及环境）实施方法：1.到现场收集后美资料；2. 根据有关资料，提出电气主接线方案；3. 根据主接线方案，作短路电流计算；4. 根据短路电路计算，选择电气设备；重难点：1.电气主接线；5. 短路电流计算；6. 电气设备选择与校验；环 境：四级建立中心

3、变电站，将银河各级电站在此并网， 由中心变电所分配到县城和系统。2009年6月4日-2009 年6月10日（选 题）对进度的2009年6月10日-2009 年6月20日（开题报告）具体安排2009年6月23日-2009 年10月28日（ 毕业设计制作）2009年11月5日（初稿上交）2009年11月12日（论文答辩）1房俊龙、黄丽华等编写电力系统分析一一北京：中国水利水电出版社，20072陈立新、吴志宏主编电力系统分析一一北京：高等教育出版社，2006.73黄益华主编发电厂 变电站电气设备一一重庆：重庆大参考文献学出版社，2005.14刘介才编工厂供电一一北京：机械工业出版社，2004.5 5

4、水利工程电气设计手册一一水利电力部西北电力设计 院6电力工程电气设计手册指导教师意见（签署意见并签字）签字:系审查意见审查人签字：年 月 日摘要此次设计的题目是“银河四级电站电气部分设计”。主要任务是根据所设计电站在 系统中所处的地位，所供负荷性质，地理位置以及电站本身的台数和容量，拟定几个可 能方案进行一般的技术经济比较，通过论证确定一个合理的主接线方案。然后根据选定 的主接线，进行短路电流计算。最后按电气设备选择，选 2-4个主要的设备进行选择校 验。关键词：电气主接线的选择；短路电流计算；设备校验。AbstractThe design is entitled "Galaxy 4

5、 power plant electrical part of the design." The main task is to design power plant according to position in the system, the load for the nature, location, and power station itself, the number and capacity of Taiwan to develop several possible options for the general technical and economic comp

6、arisons, by a reasonable argument to determine the main wiring program. Then according to the selected main wiring to carry out short-circuit current calculation. And press the electrical equipment selection, select 2-4major calibration of equipment to choose.Key words: electrical main wiring of cho

7、ice; short-circuit current calculation; equipment calibration.第 1 章 原始资料1.1 简 述银河四级电站位于XX县，属于银河梯形开发的第四级电站，银河水系规划九级电站，现已安装一、二、三级，一级装机1250KW*3二级装机1250K怀口 3200KW&一台,三级2*3200KW， 为了达到梯级电站各站运行合理安排，水能充分的利用；电能集中控制，电力统一调配的目的。在四级建立中心变电站，将银河各级电站在此并网，中心变电站分配到县城和系统。其系统图见图（1） 。根据水能计算，银河四级电站拟定装机容量2*4000KW水能发电机

8、组。选型设计数据如下：水轮机水头：设计水头：34m最小水头：16m最大水头：41m水轮机主要参数：型号：HL240-LJ-140直 径： 1.4m额定转速：300rpm/min额定功率：3333KW额定流量：12.6m/s飞逸转速：640rpm发电机的主要参数：型号：GS325-36/20额定容量：4000KW功率因素：COS&=0.8频率：50HZ电压：6.3KV转速：300rpm水磁 机 : 型号 :TY18-2/9-6容 量 :600KW电压：额定三相电压:220V额定单相电压:110V1.2 银河梯级水电站联络示意图3 x 1250kw 1250kW3200kw 2x3200k

9、w 4000kw 4000kw（三分河）系统电所3 5 k v 线路110 kv 线路。 变电所图本电站为小型电站，两台发电机的额定容量都为4000KVA且发电机的端电压为6.3KVA在6-10KV之间，四级电站与系统有直接联系.当两台发电机同时正常运行时，其 输出功率的70%； 4480KVA考虑到变压器的容量越大投资越大，且顾及到电站的未来发 展和扩建,故选择容量在8000KVA勺变压器两台.本电站是将发电机发出的电升压至 35KV 110KV与一级、二级、三级、县城变电站 联络故选用高压侧为35KV 110KV的三相三绕组变压器.我国35KV 110KV采用星型连接其中性点多通过消弧线圈

10、接地，四级35KV 110KV 已采用了接地，遵循两台主变接地原则以及满足在水电站两台发电机组同步并列运行的影响，综合考虑，主变的接线组别为Y0/Yo/ A-12-11。因有载调压变压器结构较复杂价格比较昂贵，处于经济性考虑所以不选用有载调压 变压器.两台主变的容量均为在8000KVA以上属于大容量变压器，所以选用冷却方式为油浸 风冷却.综合考虑选用SFSL1-1OOOO/121线组别Yo/Yo/ A-12-11, 空载损耗17.72KW,负载损耗93.5KW 99.7KW 78.1KW 空载电流0.55 %的变压器。水电站主变压器型号参数名称型号额定容量额定电压阻抗电压%台数三绕组变压器FS

11、L1-1OOOO/12'10000高压110KV中压35KV低压6.3KV17.5%、10.5%、6.5%2第3章确定电站的电器主接线3.1 电气主接线的概述发电厂和变电站的电气主接线图由各种电气元件和发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定要求和顺序连接起来，并用国家统一规格图形和文字符号表示的，发、变、供电的电路图。1、其重要性如下：（ 1）电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。（2）电气主接线图是表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量规格，连接方式及运行方式。（3）主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经

12、济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活。2、对电气主接线的基本要求如下：（ 1）根据系统和用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量。（2）具有运行、维护的灵活性和方便性。（3）经济性。（4）电气主接线具有将来发展和扩建的可能性。3.2 电气主接线的方案选择与比较由相关资料我们已知该电厂为水电厂。1、水电厂的主接线特点是：（ 1）水电厂大部分建设在水力资源丰富的江河上，一般距负荷中心较远，很少有机端负荷，发电机发出的电能绝大部分送入电力系统。（2）水电厂的主接线应力求简单以利于自动化和减少操作。（3）水电厂的装机台数和最终容量，是根据江河的水能利用的的条件一次确定（4）水电厂多建在地形狭窄的

13、山区，升压变电站和其他配电装置的布置，当受到地形的限制时，选择主接线应尽可能采用荷比接线的节省占地面积，减少土石方量。3.3 简述本（四级）电站主接线图本站装机2台（P=2*4000KW,发电机电压等级6.3KV。6.3KV侧采用隔离开关分段 的单线接法通过两台绕组变压器将电压分别升至 35KV 110KM 35KV侧采用不分段单母 线、单断路器的双母线出线四回。分别与一级、二级、三级、县城联络 110KV侧采用不 分段单母线，出线一回与系统联络。确定三种接线方案，通过比较，择优选用：第一种方案：优点：简单清晰，设备少，运行操作方便，且便于扩建缺点：6.3KV母线侧隔离开关出线故障，发电端断路

14、器出现故障，机组都要停。第二种方案：优点：具有很高的可靠性、运行灵活性和多样性缺点：增加了母联断路器与隔离开关，加大了投资成本，经济性不好，不利于电站的扩建第三种方案:优点：当6.3KV母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，非故障母线段可继续运 行，相对单母线接线，缩小了母线故障的影响范围。缺点：当一段6.3KV母线发生故障时，将使该母线段电源出线全部停电减小了系统 发电量。综合各种因素结合本站在电力系统中的位置以及对本站的投资等实际情况选择第 三种接线方式为本站接线方式最合理，最科学，最经济的方式。4.11、短路电流计算依据电力工程设计手册。2、短路电流计算采用运算曲线法的个别变化法。3、所

15、有发电机均匀阻尼绕组并装有自幼励磁调节器。4、因为不知系统有关参数，故设系统为无限大功率电源Xc=0,因此下列计算值比实际值偏大。5、取Sb=100MVA,V=VN计算各元件标么值4.2 短路计算4.2.1 绘制计算系统图（根据图（2）作图如下）CO5&=0eC0sS.=D,8Ut%852 % 4mDKW C05i=Q8Ui-10.5图（£i4.2.2 计算各元件电抗标么值并作等值电路图1、各元件电抗标么值计算XG 1 =XG 2 = XG 3xd "-SB-=0.2Sn1001.250.80.2100 0.80.2512.8Xg 4=Xd4" SB =0

16、.2Sn1001.250.2100 0.80.2512.80.8 SB100 cc 100 0.8 LxG 5 = xd 50.20.25Sn3.23.20.8xG 6 =-v H xd 6SBSN=0.21003.20.2100 0.83.250.8xG 7 :-v H xd 7SBSn=0.21003.20.2100 0.83.250.8xG 8 =二 xd 8"SBSN=0.210040.2100 0.8440.8xG 9 二=xd 9"SB =0.2Sn100100 0.80.2 440.84x 10 =,Ud%SB：_ 71002.19 X*T1,100Sn100

17、3.2Ud%SB _6.5 100x 11x*12 -100Sn ,10023.25X*T2x 13 = X *14X*15Ud%SB =.9.32100 c” 2.32X*T100SN10044X*T3X*T5X *t 6x*16x*191200(U I皿 %)-SBSn1200(10.5 6.5 17.5)x*17x*21200(UlinU n w %) SSn1200(17.5 6.5 10.5)1000.84818x*201200(U IinU n m %) Sn1200(17.5 10.5 6.5)100 d c, 1.34 8SB100x22x0L”0.4 620.175U372S

18、100x23x0LBy0.4 30.088UB2372SB100x 24x0LB20.4 320.088UB2372SB100x25 x0LBr 0.4 351.023U B2372x26 xj- 0.4 80 黑20.242UB211522、制作等值电路图Fc102TT9，113.2515 心2.321235，132732142.3223 0.08824 0.08822 0.175Fci251.0230184o26 0 0242210.841弓2 '128 128-F1 F2312.8F34128tF4F5F6F7160F819 020134v-181.34VF93、网络化简27X*

19、1 / X*2 / X*312.83-Z 212.834.27xx*10 / x*n2.193.25 ,A Q d282.191.3 13.25xx*4 / x*512.85 362912.83. 65xX*12 x*133.252.32 , ”A Oft303.251 . 362.32xx*6 x*7522.5315 2xx*14 / x*152.322322.321. 16233X*8 X*934X*16 / X*1935X*18 / X*201.3421.34 20.6736X*17 X*2120.8420.84 20.42FcFC37383940230088251.023260.242

20、274.27281.31301.3622 0.175321.16-JFl23X*27X*29X*31X* 36X*28X*30X*32X*26293.63123F454.271.315.58F673.62.51.361.164.963.660.242 0.42 0.66235 06724 0.088360.4234KL 33 2F89FC251.023240.08822230.1750.0883739385.573.6654.96Fl23F67350.67400.662F89K(3)332X 41X 42X*41/ X* 385.755 4.965.755 4.962.66x*37 x*225

21、.58 0.175 5.755X 43X44X*43 Xl392.748 3.665 1.572.748 3.665x*42 x*23 2.66 0.088 2.748x 45x*44 x*241.57 0.088 1.658Fci251.023451358F1234567 35400.670.662k(3)332F89网络变换Y- AX*45X*3546X*45X*351.658 0.6747X*251.0231.6580.67 3.41X*25X*351.023 0.67X*25X*35X*451.6581.0230.67 2.11FcF1234 56746341472.11332F894

22、8X*47 / X*402.110.6622.11 0.6620.540 0.662Fc48Fc0.5463.41F1234567332F894、求计算电抗:Xjs1.2.3.4.5.6.7X*47Sj4 1.25 3 3.23.41 0.62100 0.8Xjs8.9.X*33'SPESj100 0.80.2I js系统.x480.5,",Sb,I js I B I js I3U bjs系统100,3 6.32 18.329查运算曲线得:电源I (t 0)I0.2 t 0.2I4 t 4I 1 71.721.62.2I 8、95.63.853.225I系统18.32918.

23、32918.329总和25.64923.77923.754K冲击电流K （瞬时值）:_ _ "_ _ _ 1ch 2.551ks 2.55 25.649 65.4KAK冲击短路电流Ich (有效值)：1ch 1.51I" 1.51 18.329 27.68KA cS0.2<3?I0.2?UC 旧 23.779 6.3 259.47MVA短路电流计算结果：路电流短路点I KAI (KA)Ich(KA)ich(KA)s0.2(mva)K25.64923.75427.6865.4259.47电气设备的选择与校验5.1 6KV电压级隔离开关的选择与校验1、接回路工作电压及开关

24、电流选择Ua (11.1)UN (1 1.15) 6KV g6 6.9KVL05 sfn1.05 4000481.125A,3Uav 3 6.3 0.8由此可选取GW4-10/600查其有关参数如下：UeIe220KV 6.9KV1250A 481.125A故适合运用2、检验隔离开关的动热稳定ip100KA 远大于 ich 65.4KAIt40KA3sIt40KA Itt? 23779 .周5 532KA因此，能满足动稳定要求符合稳定性要求5.2 6 KV电压级断路器的选择：(1)按工作电压、电流、断路器及短路容量选择Ua (11.1)UN (1 1.15) 6KV 6 6.9KV gJ.05 SFN逆 4000481.1253Uav 3 6.3 0.8故选取断路器，其技术参数如下:35KVU 2d 1.15V