发电厂电气部分课程设计说明书

1、发电厂电气部分课程设计说明书原始资料1、 发电厂情况（1）、类型：水电厂（2）、发电厂容量与台数4×24MW，发电机电压10.5KV，cos =0.95,（3）、发电厂年利用小时数；（4）、发电厂所在地最高温度，年平均温度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。2、电力负荷情况（1）、发电机电压负荷：最大20MW，最小10MW，cos=0.8，。（2）、其余功率送入110KV系统，系统容量10000MVA。（3）、自用电3%。（4）、供电线路数目、发电机电压10.5KV,架空线路2回。每回容量10MW,cos=0.85、110KV架空线路2回，正序阻抗（标幺值）0.356，基准

2、容量：100MVA。 （一）对原始资料的分析 根据所给材料，设计为小型水电厂，其容量为424MW=96MW。占电力系统总容量为=1%，远小于电力系统的检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%，且发电厂年利用小时数为4800h，小于5000h，可见该电厂在系统中不是主要地位的电厂，因此设计时从可靠性和经济性和灵活性权衡考虑。 从负荷特点和电压等级可知，10.5KV电压等级上地方性负荷容量不大，共2回出线，年利用小时数为6300h，与机组发电机端电压相等，可采用直馈线。110KV电压等级较高，输出功率最大为96-10-963%=83.42，出线为2回。（二）主接线方案的拟定10KV电压等级：本

3、电压等级出线回路数较少，最大负荷为20MW，年最大利用小时数为6300h，可选两台机组供给本级负荷，而且当其中一台机组检修或升压变压器检修时，都可满足负荷要求，本级与110KV等级为弱连接，只设一台主变压器。110KV电压等级：本级电压等级较高，出线回路只有2回，年利用小时数为4800h，在设计时要兼顾可靠性与经济性。两台机组可通过升压变压器直接向本级输送功率，10KV电压级剩余功率通过升压变压器输送至本级。 方案一（1）、10KV电压级：采用单母线接线 优点：简单，经济。缺点：不够可靠灵活，母线故障或检修，全厂停电。（2）、110KV电压级：采用双母线带旁路接线，设专用旁路断路器 优点：可靠

4、性灵活性很高。缺点：投资维护费用大。 适用范围：110KV出线在6回以上，220KV出现在4回以上方案一接线图方案二（1）10KV电压等级：双母线接线 优点：运行的可靠性和灵活性大为提高，供电可靠，调度灵活，扩建方便 缺点：与单母线相比投资有所增加（2）110KV电压等级：双母线接线，两台机组通过扩大单元接线与本级相连方案二接线图方案三（1）10KV电压等级：双母线接线优缺点同上（2）110KV电压等级：四角形接线 优点：没有母线，因此不存在母线故障的影响，操作方便占地面积小 缺点：检修一台断路器可能使供电紊乱，运行方式变化大，给设备选择带来困难，继电保护装置复杂，不便于扩建方案三接线图分析比

5、较：方案一中10KV级采用单母线，本级年利用小时数6300h，单母线可靠性偏低，110KV级出线只有两回，年利用小时数为4800h，设旁路母线并设专用断路器投资较高，方案三110KV级多角形接线运行过程中问题比较复杂，综合考虑，选定方案二。(三)发电机、变压器的选择发电机型号 TS900/71-56型号含义：TS-立式同步发电机 900-定子铁心外径（cm） 71-定子铁芯高度（cm）主要参数视在功率：25MW有功功率：24MW额定电压：10.5KV额定电流：1.375KA功率因数：0.95变压器10.5KV到110KV联络变压器型号：SFL-40000/110110KV侧变压器型号：SFL1

6、-50000/110(四)短路电流的计算 计算过程见短路电流计算书，结果见短路电流计算表。（五）电气设备的选择 （1）1号和2号发电机出口断路器隔离开关的选择流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0524/*10.5*0.95=1.459KA短路电流 =17.296KA Ish=61.399KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 ZN12-10 GN10-10T/3000Un 10KV Un 10KV Un 10KVImax 1.459KA In 1.6KA In 3KAI, 17.296KA Inbr 50KA Ish 61.399KA Incl 125KA Ies 90KA（2）10KV母联

7、断路器隔离开关的选择流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.05*2*24/10.5/0.95=2.917KA短路电流 =17.296KA Ish=61.399KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 3AF-10 GN10-10T/3000Un 10KV Un 10KV Un 10KVImax 2.917KA In 3.15KA In 3KAI, 17.296KA Inbr 31.5KA Ish 61.399KA Incl 100KA Ies 90KA（3）10KV出线断路器流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0510/*10.5*0.85=0.679KA短路电流 =17.296KA Ish=6

8、1.399KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 ZNS-10/1250 GN10-10T/3000Un 10KV Un 10KV Un 10KVImax 0.679KA In 1.25KA In 3KAI, 17.296KA Inbr 25KA Ish 61.399KA Incl 63KA Ies 90KA(4) 联络变压器低压侧断路器隔离开关的选择 流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0537.18/*10.5=2.15KA短路电流 =17.296KA Ish=61.399KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 3AF-10 GN10-10T/3000Un 10KV Un 10KV Un 1

9、0KVImax 2.15KA In 3.15KA In 3KAI, 17.296KA Inbr 31.5KA Ish 61.399KA Incl 100KA Ies 90KA（5） 联络变压器高压侧 流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0537.18/*115=0.2KA短路电流 =2.871KA Ish=7.465KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 LW11-110 GW4-110/2500Un 110KV Un 110KV Un 110KVImax 0.2KA In 1.6KA In 2.5KAI, 2.871KA Inbr 31.5KA Ish 7.465KA Incl 80KA I

10、es 100KA(6)110KV母联断路器隔离开关的选择流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0585.335/*115=0.45KA短路电流 =2.871KA Ish=7.465KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 LW11-110 GW4-110/2500Un 110KV Un 110KV Un 110KVImax 0.45KA In 1.6KA In 2.5KAI, 2.871KA Inbr 31.5KA Ish 7.465KA Incl 80KA Ies 100KA(7)110KV出线断路器隔离开关的选择流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.050.5*85.335/*115=0.22

11、5KA短路电流 =2.871KA Ish=7.465KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 LW11-110 GW4-110/2500Un 110KV Un 110KV Un 110KVImax 0.225KA In 1.6KA In 2.5KAI, 2.871KA Inbr 31.5KA Ish 7.465KA Incl 80KA Ies 100KA（8）110KV变压器高压侧流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0548/*115*0.95=0.27KA短路电流 =2.871KA Ish=7.465KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 LW11-110 GW4-110/2500Un 110K

12、V Un 110KV Un 110KVImax 0.27KA In 1.6KA In 2.5KAI, 2.871KA Inbr 31.5KA Ish 7.465KA Incl 80KA Ies 100KA（9）3、4号发电机出口流过断路器的持续工作电流为 Ig=1.0524/*10.5*0.95=2.08KA短路电流 =24.223KA Ish=65.09KA断路器和隔离开关的选择结果计算值 ZN12-10 GN10-10T/3000Un 10KV Un 10KV Un 10KVImax 2.08KA In 2.5KA In 3KAI, 24.223 KA Inbr 31.5KA Ish 65.09 KA Incl 80KA Ies 90KA（10）10KV母线选择选择双条125*8矩形铝导体（11）选择双条80*10矩形铝导体（6） 设计