水电站电气主接线及电气设备布置设计

目录TOC\o"1-5"\h\z设计说明书1第一章电气主接线设计11。1主接线设计基本要求与设计原则11.2各方案比较2第二章变压器选择32.1主变压器选择32。1.1主变压器容量和台数确定32。1。2主变压器型式选择42。1.3绕组连接方式选择42.1。4调压方式与阻抗选择42.2自耦变压器的选择5第三章短路电流计算53.1短路电流计算目的53。2短路电流计算一般规定63.3短路电流计算结果6第四章电气设备选择74.1电气设备选择原则74。2电气设备选择说明7421断路器与隔离开关选择7422母线的选择说明94。2。3绝缘子选择94。2.4电流互感器与电压互感器选择9第五章配电装置及总平面布置设计105。1配电装置设计原则105。2总平面设计13计算书14第一章短路电流计算14第二章电气设备选择计算202。1断路器与隔离开关选择计算202.2母线选择计算222.3绝缘子选择计算232.4电流互感器与电压互感器选择计算24参考文献25致谢26水电站电气主接线及电气设备布置设计水电站电气主接线及电气设备布置设计第第#页共39页GW4—GW4—110D/630110KV630A50/4sGN2—20/400—1020KV400A10/10s50KA220KV侧隔离开关：初步选择GW4-220D/600型隔离开关热稳定性校验：因为：满足.动稳定性校验：满足。110KV侧隔离开关：初步选择GW4—110D/630型隔离开关热稳定性校验：因为：满足。动稳定性校验：满足。所以该型号隔离开关满足要求。发电机侧隔离开关：初步选择GN2-20/400-10型隔离开关热稳定性校验：因为：满足。动稳定性校验：满足。所以该型号隔离开关满足要求.2。2母线选择计算所初选母线的主要技术参数图2.3母线特性参数类型型号母线尺寸导体截面允许最高温度时载流量220KV母线LF—21Y铝锰合金管形30/25mm216mm2565KA110KV母线LF—21Y铝锰合金管形50/45mm273mm2850KA220KV侧母线：初步选择LF—21Y铝锰合金管形按导体长期发热允许电流选择母线截面，其中K为校正系数取0。8(计日照,屋外管形导体,40摄氏度,海拔1000米以下)。满足要求。热稳定性校验：小于S=273，满足.动稳定性校验:三相短路时母线所受电动力(l=200cm,a=150cm)。=77。96N母线所受的最大弯矩：M=FX1/10=77.96X200/10=1559。3N.cm应力o=M/W=1559.3/(0.1X(D4-d4)/D)=89.95N/cm2最大允许应力。al=8820N/cm2大于。=89.95N/cm2满足要求。所以选择型号的母线满足要求。110KV侧母线：初步选择LF—21Y铝锰合金管形按导体长期发热允许电流选择母线截面，其中K为校正系数取0。8(计日照，屋外管形导体，40摄氏度，海拔1000米以下).满足要求.热稳定性校验：小于S=273,满足。动稳定性校验：三相短路时母线所受电动力(l=200cm,a=150cm)。=10.306N母线所受的最大弯矩：M=FXl/10=10。306X200/10=206。12N.cm应力o=M/W=206.12/(0。1X(D4—d4)/D)=47.95N/cm2最大允许应力。al=8820N/cm2大于。=47。95N/cm2满足要求.所以选择型号的母线满足要求。绝缘子选择计算初选绝缘子与穿墙套管的主要技术参数图2.4绝缘子特性参数220kV110kVZS—220/10KZS-110/1200电压等级10kV绝缘子ZA—10220kV户外支柱绝缘子选用ZS-220/10K支柱绝缘子，其参数如下：额定电压UN=220kV，绝缘子高度H]=1200mm，机械破坏负荷Fy=15759N.动稳定校验：F<0。6F；F=(1.732KLi2h/a)x10—7；其中L=2m；a=2。2m；K=1;maxymaxch得F=(1。732x2x18。4032/2.2)x10-7=100。35N；max0。6Fy=0.6x15759=9450.6N。y因为(Fmax=100。35N)<(0.6Fy=9450.6N)所以能满足动稳定要求.因此，所选择的ZS—220/10K绝缘子满足要求。110kV户外支柱绝缘子选用ZS—110/1200支柱绝缘子，其参数如下：额定电压UN=110kV，绝缘子高度H]=1200mm，机械破坏负荷Fy=14751N。动稳定校验：F<0.6F；F=(1.732KLi2h/a)x10—7；其中L=2m；a=2.2m；K=1；maxymaxch得Fmax=(1.732x2x9.0392/2.2)x10—7=25。135N；0。6F=0。6x14751=8850。6N。y因为(F=25。135N)<(0.6F=8850.6N)maxy所以能满足动稳定要求.因此，所选择的ZS-110/1200绝缘子满足要求。10kV户外支柱绝缘子选用ZA—10支柱绝缘子,其参数如下：额定电压UN=10kV,绝缘子高度H]=1200mm,机械破坏负荷Fy=18516N。动稳定校验:F<0.6F;F=(1.732KLi2h/a)x10-7；其中L=2m；a=2.2m；K=1；maxymaxch得Fmax=(1。732x2x9。6782/2。2)x10—7=31.469N；0。6Fy=0.6x18516=9850.6N。y因为(F=31。469N)<(0.6F=9850。6N)maxy所以能满足动稳定要求。因此，所选择的ZA—10绝缘子满足要求。2。4电流互感器与电压互感器选择计算所选电流互感器的主要技术参数表2。5电流互感器特性参数型号额压额定电流比级次组合热稳定电流动稳定电流LB-220220KV2x600/5AB/B/B/0。540KA/3s100KALB6—110110KV2x600/5AB/B/B/0。540KA/3s100KALAZBJF—10W210KV3000/5A0.2/B31.5KA/4s80KA220kV电流互感器的选择根据220kV侧最大可持续工作电流Imax=A，选用了LB—220电流互感器:max热稳定校验：根据之前的计算结果：Qk=24.668(kA)2・s；所以能满足热稳定要求。动稳定校验：所以能满足动稳定要求。所以选择的LB—220电流互感器是满足要求.110kV电流互感器的选择根据llOkV侧最大可持续工作电流Imax=A，选用了LB6—110电流互感器：max热稳定校验：根据之前的计算结果：Qk=5。951(kA)2・s；所以能满足热稳定要求。动稳定校验：所以能满足动稳定要求.所以选择的LB6—110电流互感器是满足要求。10kV电流互感器的选择根据10kV侧最大可持续工作电流Imax=A，选用了LAZBJF-10W2电流互感器:max热稳定校验：根据之前的计算结果：Qk=6。822(kA)2・s;所以能满足热稳定要求.动稳定校验：所以能满足动稳定要求。所以选择的LAZBJF—10W2电流互感器是满足要求.电压互感器的主要技术参数图2.6电压互感器特性参数型号系统最高电压KV额定一次、二次电压比KVWVL220—15(H)253WVL110-15(H)126额定负载/准确级200VA/0。2级150VA/0。2级以上所选电压互感器的技术参数可满足设计要求，由于电压互感器在三相短路时二次侧电流较小，所以电压互感器不需要进行动，热稳定校验。参考文献西北电力设计院编。水电站电气设计手册(电气一次部分)[M。北京：中国水利水电出版西北电力设计院编.电力工程电气设备手册(上、下册)[M。北京：中国水利水电出版社［3］湖南水利水电勘测设计院编.小型水电站［M］.电力工业出版社，［4］简浩华，许建安.小型水电站电气部分设计指南［M］.水利水电出版社，［5］电力工业部编。电力工程制图标准［M。地震出版社。1994［6］东北电力设计院编。电力工程设计手册［M］.科学出版社.1981。4［7］范锡普。发电厂电气部分（第二版［M］。四川联合大学［8］刘增良，刘国亭。电气工程CAD［M］.北京:中国水利水电出版社［9］牟道槐.发电厂变电站电气部分［M］。重庆：重庆大学出版社，1996.4［10］许建安。中小型水电站电气设计手册［M］.北京：中国水利水电出版社2002。4［11］丁德劭。怎样识读新标准电气一次接线图［M］.北京:中国水利水电出版社［12］王庆明。小型水电站机电设计图集［M］.北京:中国水利水电出版社2002.7［13］Berger，F.；Boulter，R.；Vester，M。；Maintenance-freevacuumcircuit-breaker［M］。ReliabilityofTransmissionandDistributionEquipment，1995，SecondInternationalConferenceonthe29—31Mar1995致谢本次毕业设计是在蔡立红老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我.从课题的准备到项目的最终完成，蔡老师都