乙电站电气部分毕业设计

1、乙电站电气部分设计-毕业设计乙电站电气部分设计-毕业设计XX大学毕业设计设计题目：乙电站电气部分设计学生姓名XXX所在系电子工程系班级2012级电力1班专业电力系统自动化技术指导教师XXX2015年1月6日66泸州职业技术学院毕业设计目录目录电气一次部分说明书2第一章主接线方案拟定21.1方案初步拟定21.2主变压器的选择31.3经济比较计算41.4厂用电4第二章输电线路导线初步选择62.1导线选择方法62.2输电线路选择6第三章短路电流计算73.1概述73.2短路电流成果表8第四章电气设备选择与校验94.1电气设备的配置94.2断路器的选择94.3电流互感器选择104.4电压互感器选择124

2、.5熔断器选择134.6汇流母线选择154.7电力电缆选择154.8隔离开关的选择154.9避雷器的选择154.10设备选择成果及布置164.11开关柜布说明17第五章其他一次装置的配置175.1防雷保护175.2接地装置185.3通讯与照明18电气二次部分说明书19第六章电气二次部分196.1发电机励磁系统196.2同期系统196.3直流操作电源196.4信号系统196.5测量仪表配置196.6保护配置图19第七章保护整定短路电流计算21第八章保护整定计算248.1输电线路保护整定计算248.2变压器保护整定计算258.3发电机保护整定计算26电气部分计算书27第九章主接线方案经济比较计算2

3、7第十章输电线路导线选择计算2910.135KV输电线路选择2910.210KV输电线路选择29第H一章电气设备选择与校验计算3311.1断路器的选择3311.2电流互感器的选择3611.3熔断器的选择4211.4汇流母线的选择4611.5电力电缆的选择47第十二章输电线路保护整定计算5012.135kV上网线路保护整定计算5012.210kV大向线输电线路保护整定计算5112.310kV大五线输电线路保护整定计算5212.410kV大九线输电线路保护整定计算53第十三章变压器保护整定计算5513.11T变压器保护整定计算5513.22T变压器保护整定计算57第十四章发电机保护整定计算60结束

4、语62致谢63参考文献64泸州职业技术学院毕业设计设计题目乙电站电气部分设计1.电站装机情况电站水头及装机情况：电站设计水头118.1m,引水渠长2307.5m,引用流量2.76m3/s,装机容量2*1600KW。水轮机型号为：HL110-WJ-71;发机型号为：TSW118/79-61600,额定电压：6.3KV,额定功率因数为：0.8。该电站采用2台装机，装机容量2*1600KW,两台主变,机端电压为6.3KV,功率因数cos,年利用小时数。2.电站曲线要求1）电站接入系统电压等级为35kV,出线为1回，接入九支变电站，输电线路长度22.4km,系统阻为：2）电站10KV曲线三回：大向线、

5、大五线、大九线。向近区负荷供电。35KV曲线一回：至马街变电站。（设系统最大电抗为0.461）3.设计要求按小型水电站初步设计规范进行电气部分设计；按规范编写设计说明书和由设计图，计算书与说明书分开；部分图达到技施设计要求。设计成果如下：1）设计说明书设计说明书的内容应包括原始资料的分析、方案的拟定和分析，技术经济论证和对所选取方案的说明，结论明确，对设计中未经详细计算的项目，也要有原则性的说明。设计说明书必须分篇、章、节次，具有标题与目录页次，除附图外，一律采用兰黑墨水书与，力求字体端正，板书整洁，语言简练，合乎工程用语，并装订成册。2）设计计算书书与要求与设计说明书相同，计算结果尽可能列表

6、，计算书也可作为设计说明书的附件一起订3）设计须用铅笔绘制23张图，其它可用CAD由。要求图面均匀得当，清晰美观，系统全面，比例恰当，不应有遣漏和重复，符号符合国家标准。图纸一律采用白色制图纸。4）保护整定计算需要细一点5）其它见毕业设计指导书4.按小型水电站初步设计规范进行电气部分及水机部分设计；按规范编写设计说明书。专业指导教师提供相关资料。1）小型水电站初步设计报告编制规程SL/T17996.doc2）小型水力发电站设计规范GB500712002.pdf3）水力发电厂机电设计规范.pdf4）小型水力发电站自动化设计规定SL2292000.doc泸州职业技术学院毕业设计电气一次部分说明书第

7、一章主接线方案拟定1.1方案初步拟定根据给定的设计任务书，对原始资料的分析，同时考虑对主接线基本要求（安全、可靠、经济）。初步拟定由如下2个技术合理的主接线方案：1.1.1方案一：1G、2G与1T、2T在6kV低压侧形成单母线接线，1T、2T在35kV高压侧与1回35kV线路侧形成单母线接线，3T在10kV高压侧与3回10kV线路形成单母线接线。如图1-1图1-11.1.2方案二：1G、2G与1T在6kV低压侧形成单母线接线,1T高压侧在35kV高压侧与1回35kV线路侧形成单母线接线，1T中压侧在10kV高压侧与3回10kV线路形成单母线接线。如图1-2图1-21.2主变压器的选择1.2.1

8、台数方案一：2台为1T、2T方案二：1台为1T1.2.2容量方案一：1.1T:,选择2.2T:,选择方案二：1.1T:,选择1.2.3型号见表1-1网址：压器型号额定容量（KVA）额定电压P0（kW）Pk（kW）UK%价格（万元）高压高压分接范围低压T1S11630038.531X2.5%7.537T2S11315010.52X2.5%±6.32.723.85.535方案二变压器型号额定容量（KVA）额定电压P0（kW）Pk（kW）价格（万元）高压高压分接范围中压低压T1S11630038.532.5%49.1551.3经济比较计算比较三个方案

9、中的不同的地方（主要是变压器，见表1-2）（过程见计算书）：通过计算得由：表1-2综合投资（万元）年运行费用（万元）方案一78.9845.19方案二89.7851.04比较Z11.4厂用电经过经济比较计算选由方案一，厂变的选择以方案一为依据，在我们这个设计发电厂中，采用了两台厂变，一台从35KV母线上取电，一台从6.3KV母线上取电，计算容量为S=50KVA,采用YynO接线的，所以我们选择的两台厂变型号分别为S11-50/35和S11-50/6.3。采用的备用方式是暗备用方式。1.4.1台数：2台厂用变压器3T、4T1.4.2容量：本设计为水电站，所以厂用变压器一般为总装机容量的0.5-3%

10、,在这里取1%,故选择1.4.3接入点：3T厂变接在35KV母线取电，4T厂变接在6.3KV母线取电，如图1-3图1-31.4.4型号：S11-M-50/35S11-M-50/6.3网址：http:/blog.sina.en/dpool/blog/s/blog_601c936a0100qo8f.html?wm=3049_a111(万元)高压(kV)高压分接范围低压(kV)厂变3TS115038.55%0.416211506.55558厂变4TS11506.35%0.413087044563泸州职业技术学院课程设计第二章输电线路导线初步选择2.1导线选择方法导线选择方法：方法一：按导体长期发热允

11、许电流选择适用于配电装置汇流母线及较短导体，小于20m方法二：按经济电流密度选择适用于导体长度20m以上方法三：按允许电压损耗选择适用于35KV及以下架空线路选择方法四：按机械强度选择2.2输电线路选择本设计中35KV线路按经济电流密度法选择，10KV按允许电压损耗法选择。经计算后选择：（计算过程见计算书）见表2-1查表网站：http:109.40A符合10kV大向线线路LGJ-350.380Q/kM105A30.39A符合10kV大五线线路LGJ-350.380Q/kM105A30.39A符合10kV大九线线路LGJ-120/700.335Q/kM265A145.86A符合泸州职业技术学院课

12、程设计第三章短路电流计算3.1概述3.1.1短路电流计算目的（1）选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）的依据；（2）电力系统继电保护设计和整定的基础；（3）是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。（4）是网络结构规划、设计的依据（广东电网、上海电网环网运行，短路电流太大，不安全，难以选择断路器）；（5）是电力系统稳定控制措施制定的依据。本设计中短路计算目的是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）。3.1.2短路电流计算方法采用标么制计算，假设：基准容量Sj=100MVA,基准电压：，系统容量无穷大，机组运行于最大运行方式，分别

13、选择6.3kV、10kV、35kV母线为短路点（1）同一变化法（同组电源法）（2）个别变化法（分组电源法）（3）用浩辰CAD电气计算功能本设计通过个别变化法，用浩辰CAD电气计算功能3.1.3确定短路点（见图3-1）:图3-13.2短路电流成果表采用浩辰CAD电气计算软件基准容量：Sj=100MVA,基准电压：短路点编号短路点平均电压Uj（kV）基准电流Ij（kA）分支名称分支电抗X*短路电流值I”（kA）I2（kA）I4（kA）Ich（kA）ich（kA）SA）（MVE相）371.56C13.170.490.490.490.771.2931.54F113.040.130.050.030.20

14、.348.28F213.040.130.050.030.20.348.28F323.640.070.060.09小计1.960.830.660.61.292.1652.9f2（三相）10.55.50C17.630.720.720.721.131.8913.11F117.50.350.926.42F217.50.350.926.42F316.390.380.976.74小计3.261.81.331.152.814.732.68f3（三相）6.39.16C14.33.45.6522.93F

15、1101.062.7611.2F2101.062.7611.2F318.140.560.370.29小计2.064.713.072.647.6312.6651.42泸州职业技术学院毕业设计第四章电气设备选择与校验4.1电气设备的配置根据设计主接线方案的要求和电气设备的作用，配置断路器、电压互感器、电流互感器、熔断器、避雷器等见下图4-1图4-14.2断路器的选择每个电压等级选同一规格断路器，以该电压等级下最大电流回路选择，经过选择、计算校验选定的断路器如表4-1所示：网址满足35KVZW7序号安装地点电器条件ZW7-40.5/20

16、00型断路器项目数据项目数据结论135KV40.5KV满足2109.40A2000A满足30.83KA2531KA满足42.16KA6380KA满足564052500满足表4-14.3电流互感器选择TA是串联在回路中，作为测量每个回路电流的，故以回路为基础选择。选择结果如表4-2所示网址流互感器0.5/10P10项目数据项目数据结论16.3kV10kV满足2192.94A300A满足312.66kA40.5kA满足441.13506.25满足1T低压侧LA-10-800/5序号安装地点电器条件LA-10-800/5型电流互感器0.5/10P项目数据项目数据结论16.3kV10kV满足2607.

17、75A800A满足312.66kA72kA满足441.136400满足1T高压侧LZZB7-35-200/5序号安装地点电器条件LZZB7-35-200/5型电流互感器0.5/10P10项目数据项目数据结论135kV35kV满足2109.40A20000A满足32.16kA80kA满足41.804096满足2T低压侧LA-10400/5序号安装地点电器条件LA-10-400/5型电流互感器0.2S10P项目数据项目数据结论16.3kV10kV满足2303.88A400A满足312.66kA54kA满足441.13900满足2T高压侧LA-10-400/5序号安装地点电器条件LA-10-400/

18、5型电流互感器0.5/10P10项目数据项目数据结论110kV10kV满足2191.44A400A满足34.7kA54kA满足47.423600满足10KV近区供电线路LA-1050/5序号安装地点电器条件LA-10-50/5型电流互感器0.5/10P10项目数据项目数据结论110kV10kV满足230.39A50A满足34.7kA8kA满足47.4220.25满足10KV小电站输电线路LA-10200/5序号安装地点电器条件LA-10-200/5型电流互感器0.5/10P10项目数据项目数据结论110kV10kV满足2145.86A200A满足34.7kA32kA满足47.42324满足4.

19、4电压互感器选择根据电压互感器所在的母线上选择一组三绕组的万能式电压互感器；在35KV上网线上选择一组双绕组单相接线的电压互感器，作线路的同期用的。电压互感器的选择是只选不校验。见表4-3表4-3装设地点母线段线路发电机1600KW发电机制造厂配套用途同期、测量、保护单相接地监视保护同期同期、测量、保护电调励磁专用额定电压kV6JDZJ-JDJ-6/0.1JDJ-6/0.1按厂家要求10JDJJ-JDJ-10/0.135JDJ-35/0.1台数单相3台单相1台单相2台单相1台按厂家要求接线1/1V/V1/1按厂家要求4.5熔断器选择同一电压等级的电压互感器选择同一种RN2,厂变按计算选择RN1

20、的，选择结果见表4-4网址：数据结论16KV6KV满足20.5A满足10KV电压互感器RN2序号安装地点电器条件RN2-10/0.5型熔断器项目数据项目数据结论110KV10KV满足20.5A满足35KV电压互感器RW10序号安装地点电器条件RW10-35/0.5型熔断器项目数据项目数据结论135KV35KV满足20.5A满足6KV厂用变RN1序号安装地点电器条件RN1-6/10型熔断器项目数据项目数据结论16KV6KV满足24.82A10A满足320A47.63KA25KA满足35KV厂用变RW10序号安装地点电器条件RW10-35/2型熔断器项目数据项目数据结论135KV35KV满足20.

21、87A2A满足35A41.29KA6.3KA满足表4-44.6汇流母线选择每块母排按其流过的最大工作电流选择，如下表4-5网址：母线型号比较结果6.3KV母线TMY-60X61125A911.63A符合10.5KV母线TMY-80X5860A191.44A符合4.7电力电缆选择按回路的最大工作电流选择，如下表4-6网址：配置，按照隔离开关的安装需要结合实际情况，布置如下表4-7安装地点型号1、2号发电机端GN19-10-4001T低压侧断路器两端GN19-10/10002T低压侧断路器两端GN19-40035KV侧断路器两端GW5-35D/60010KV侧断路器两端GN18-10-4004.9

22、避雷器的选择按避雷器回路装设位置的选择，如下表4-8网址：10KV母线电压互感器上的避雷器HY5W2-17/4510KV线路HY5W2-17/4535KV线路HY5W2-51/134发电机专用避雷器FCD-64.10设备选择成果及布置本设计中电气设备的选择成果及布置情况如下表所示序号设备名称规格型号安装位置单位型号1水轮机HL110-WJ-71主厂房台22发电机TSW118/79-61600主厂房台23主变压器S11-M-6300/38.5室外台14主变压器S11-M-3150/10.5室外台15厂用变S11-M-50/38.5高压开关室台16厂用变S11-M-50/6.3高压开关室台17钢芯

23、铝绞线LGJ-70/10线路杆塔米618钢芯铝绞线LGJ-35线路杆塔米209钢芯铝绞线LGJ-120/70线路杆塔米1510户内断路器ZN28-12/1250-256.3kV、10kV开关柜台811户外断路器ZW7-40.5/200035kV曲线（室外）台112电流互感器LA-10-300/5发电机回路.只1813电流互感器LA-10-800/51T低压侧只614电流互感器LA-10-400/52T高、低压侧只1215电流互感器LA-10-50/5近区负荷曲线只416电流互感器LA-10-200/5小电站线路只417电流互感器LZZB7-35-200/535kV曲线只618电压互感器JDJ-

24、6/0.1电调、测量PT柜只619电压互感器JDJ-10/0.110kV同期PT柜只220电压互感器JDJ-35/0.135kV同期只221电压互感器JDZJ-6.3kV母线PT柜只122电压互感器JDZJ-10kV母线PT柜只123熔断器RN2-6/0.56.3kV母线PT柜只324熔断器RN2-10/0.510kV母线及同期PT柜只325熔断器RW10-35/0.535kV同期互感器只326熔断器RN1-6/106.3kV侧厂用变只327熔断器RW10-35/235kV侧厂用变只328母排TMY-60X66.3kV柜顶米2529母排TMY-50X510.5kV柜顶米2530电力电缆发电机-

25、6.3kV母线米10031电力电缆6.3kV母线-1T低压侧米10032电力电缆6.3kV母线-2T低压侧米10033电力电缆2T高压侧-10kV母线米10034隔离开关GN19-10-4001、2号发电机端台235隔离开关GN19-10/10001T低压侧断路器两端台236隔离开关GN19-4002T低压侧断路器两端台237隔离开关GW5-35D/60035KV侧断路器两端台238隔离开关GN18-10-40010KV侧断路器两端台639避雷器HY5W2-10/276.3KV母线只140避雷器HY5W2-17/4510KV母线、线路只441避雷器HY5W2-51/13435KV线路只142避

26、雷器FCD-6发电机专用避雷器只24.11开关柜布说明电气设备布置情况说明，在本电站中按照设备布置规则及现场实际情况采用集中与分成结合，电器设备分为四部分，一为水机部分两台机分别布置有自动励磁装置、PLC调速器、机组自动巡检柜布置于发电机旁，二为机端及厂用电部分分别布置有机端PT柜、机端由线柜、厂用配电屏等，三为高压开关室布置有母线PT柜、变压器进曲线开关柜，四为中控室有直流电源柜、中控室有网络部分，进行数据采集、传输、控制。开关柜配置图如下4-2（不含直流电、厂用电及调速励磁控制部分）第五章其他一次装置的配置5.1防雷保护雷电过电压分为直击雷过电压、感应雷过电压和入侵波过电压，针对这几种过电

27、压，我们采用了如下措施：在每个母线和曲线回路上我们都装设了避雷器是为了防止入侵波过电压；在1号、2号发电机机端装设了避雷器防止内部操作过电压；为防止直击雷过电压，我们在电站装设了避雷针，在输电线路上我们装设了避雷线；为防止输电线路上的感应雷过电压，感应雷对35KV及以下电压等级有影响，对110KV及以上电压等级的线路一般没有威胁，所以我们在35KV的线路上装设了进线段装设避雷线进行保护，10kV、35kV由口装设避雷器。5.2 接地装置为保证人身和设备的安全，电气设备必须接地或接零。电气设备的接地或接零，按其不同作用，可分为工作接地（电力系统中性点的运行方式）、保护接地（电力内外线施工）、保护

28、接零、重复接地及防雷接地等。在安装电气设备的时候，一定要根据安装要求将电气设备。工作接地的接地电阻值一般要求不大于0.5Q保护接地的接地电阻一般要求不超过4Q;防雷接地的接地电阻一般要求不超过30QO5.3 通讯与照明为了是电站安全，可靠的运行。在电站内部，我们采用专用电话及电话专线，用于水机层与中控室的联系。在电站与调度之间，采用载波通讯的方式，方便与调度的联系。在通讯、照明系统供电电源中，因为直流电的相对独立性，我们选用直流系统供电的方式，作为可靠的事故照明电源、通讯电源。电气二次部分说明书第六章电气二次部分设计情况说明：本设计按照二次自动化设计标准结合现阶段中小水电站发展要求与实际对比，因此采用先进的微机保护装置及自动调速励磁装置等自动化装置进行实时对电站运行情况监视控制，本次设计主要围绕发电机励磁、同期操作、直流操作电源、信号系统、测量配置及保护整定进行设计6.1发电机励磁系统在我们这个发电厂，我们采用的是自并励晶闸管静止励磁系统，励磁调节我们选用PLC控制，将采样的电流电压直接送到PLCo6.2