XX水电站厂用电系统设计

山西机电职业技术学院电气自动化技术专业毕业综合实践报告班级：电气1034学号：10140232姓名：赵换琴指导教师：韩亮电子电气工程系二零一三年三月二十日电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页2目录目录...............................错误!未定义书签。摘要...............................错误!未定义书签。绪论...............................................4第一章电气主接线设计...............................51.1电气主接线的基本要求..............................51.2电气主接线的设计原则..............................51.3主接线方案的拟定及确定.............................5第二章主要设备的选择................................62.1一般原则和条件....................................62.2断路器的选择......................................62.3隔离开关的选择....................................62.4互感器的选择......................................72.5母线和导线的选择..........................................7第三章XX水电站厂用电系统设计........................83.1水电站厂用电接线分析..............................83.2厂用电设备选型....................................93.3XX水电站高压柜的设计.............错误!未定义书签。3.4XX水电站升压站的设计.............错误!未定义书签。第四章XX水电站计算机监控系统.......................114.1水电站自动化.....................................114.2计算机监控系统主要功能...........................11电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页34.3水电站监控系统总体结构设计.....错误!未定义书签。第五章XX水电站监控系统硬件配置.....................125.1总体结构..........................错误!未定义书签。5.2现地控制单元（LCU）..............................135.3机组闲地控制单元功能配置.........................145.4公用及开关站现地控制单元.........................145.5电能计量系统.....................................15第六章XX水电站机组操作流程.........................166.1停机转发电的步骤.................................166.2正常及事故停机步骤...............................17第七章xx水电站发电机和变压器保护装置选择............187.1发电机保护配置的原则.............................187.2变压器保护.......................................197.3XX水电站发变组保护装置..........................19结论................................错误!未定义书签。1致谢................................错误!未定义书签。2参考文献............................................23电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页4摘要发电厂是电力系统的重要组成部分，是电力系统存在的基础，起着生产和分配电能,稳定系统的重要作用，对电力系统的运行产生直接的影响。根据已知条件，完成水电站一二次的接线设计和配电装置的设置以及计算机监控系统的设计，其中绘制了电气主接线图,厂用电接线图,LCU柜,计算机监控系统总体结构图。经过半年忙碌的毕业设计，我认真的学习了水电站一二次的相关知识，并且进一步掌握了水电站一二次的主要原则和理论知识。通过此次设计，不但复习了大学所学的专业课程，还对它们进行了总结和提炼，最重要的是将所学知识和实践融会贯通了起来，使自己把大学的知识做了个总结，收获颇丰。关键词：水电站；电气主接线；电气设备；厂用电；计算机监控系统。绪论根据我国电力工业装备政策及技术政策要求，电力变压器的发展趋势应为提高产品运行的可靠性，少维护或免维护，降低损耗，减少重量，实现有载调压，品种多样，满足电力系统不同场所的需要。大型变压器要向超高压,特高压,大容量,轻结构,不掉芯方向发展，为解决运输困难，要降低运输质量，采用新材料,新工艺,新技术,开发组合式,壳式和现场配式变压器。中小型变压器都要进一步优化设计，使空载损耗大幅度降低。进入二十一世纪后，知识创新,技术创新和高新科技产业已是当今世界各国综合国力竞争的核心，科技竞争力将成为国民经济和政治稳定的重要因素，在科学技术已经成为世界经济增长第一要素的形势下，世界电力工业的科技进步与创新是十分重要和迫切的，设备的更新更有重要的地位。高温超导变压器采取的是用超导线圈取代铜线圈并用小型冷系统取代常规的油浸热交换系统的技术该技术是使变压器发生变革的重大关键。电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页5第一章电气主接线设计1.1电气主接线的基本要求电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。1.可靠性要求供电可靠性是指能够长期、连续、正常的向用户供电的能力。电气主接线不仅要保证在正常时，还要考虑到检修和事故时，都不能导致一类负荷停电，一般负荷也要尽量减少停电时间。因此，应考虑设备的备用并有适当的裕度，但会导致费用的增加，与经济性的要求发生矛盾。因此，应根据具体情况2.灵活性要求电气主接线的设计，应当适应在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下运行要求。3.经济性要求经济性体现在以下几个方面：1）投资省；2）占地面积小；3）电能消耗消耗小；4）发展性。1.2电气主接线的设计原则以下达的任务书为主依据，根据国家现行“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针，严格按照技术规定和标准，综合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。1.3主接线方案的拟定及确定方案一：本方案采用了一个扩大单元接线和一个单元接线和35kV侧直接相连，35kV侧为单母分段带专用旁路断路器的专用母线接线方式。其特点是：扩大单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出线，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。其35kV侧的单母分段带专用旁路断路器母线接线方式中，电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页6由于增加了分段其全厂停电的可能性为零，且任一台断路器检修时都不会引起停电，其供电可靠性较高。方案二：本方案采用了一个扩大单元接线和一个单元接线，低压侧两台相同容量的发电机组采用扩大单元接线，扩大单元接线简单，运行维护方便经济性较高，但故障影响范围较大，主变故障时，两台发电机容量都不能送出，可靠性较差，一般用于发电机在三台以上并且容量较大的发电厂中。第二章主要设备的选择与校验2.1一般原则和条件1）应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的要求；2）应按当地环境条件校核；3）应力求技术先进和经济合理；4）与整个工程的建设标准应协调一致；5）同类设备应尽量减少品种；6）选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格；7）选择的高压电气设备应满足各项电气要求；8）结构简单，体积小，重量轻，便于安装和维修；9）在制造厂给出的技术条件下，能长期可靠的运行，有一定的机械寿命与电气寿命。2.2断路器的选择断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。开关电气在合闸状态下，靠触头接通电路。当断开电路时，在开关的触头之间可以看到强烈而刺眼的亮光这是由于在触头之间产生了放电，这种放电成为电弧。此时电弧虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通，也就是说，电路并未真正断开，要使电路断开，电弧必须熄灭，高压断路器具有能熄灭电弧的装置，它能用来断开或闭合电路中的正常工作电流，也用来断开电路中的过负荷或短路电流。所以它是电力系统中最重要的开关电气。对它的基本要求是：具有足够的开断能力，尽可能短的工作时间和高的工作可靠性；结构简单，便于操作和检修，具有防火和防暴性能，尺寸小，重量轻，价格低等。电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页72.3隔离开关的选择隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器，它的主要功能是：1）建立明显的绝缘间隙，保证线路或电气设备修理时人身安全；2）转换线路、增加线路连接的灵活性。在电网运行情况下，为了保证检修工作电安全进行，出了使工作点和带电部分隔离外，还必须采取检修接地措施防止意外带电。为此，要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带专门接地刀闸的隔离开关，以便在检修母线或线路断路器时，使之可靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为:正常运行时，主刀闸闭合，接地刀闸断开；检修时，主刀闸断开，接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。2.4互感器的选择电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，避免直接测量电路的危险。电流互感器是升压（降流）变压器，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器是将高电流按比例转换成低电流电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。电流互感器的选用要点：1）额定电流应为线路正常运行时负载电流的1.0-1.3倍；2）额定电压应为0.5kV或0.66kV；3）精度等级。若用于测量，应选用精度等级为0.5或0.2级；若负载电流变化较大，或正常运行时负载电流低于电流互感器一次侧额定电流30%，应选用0.5级；4）根据需要确定变比与匝数；5）型号规格选择。根据供电线路一次负荷电流确定变比以后，再根据实际安装情况确定型号；6）额定容量的选择。电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，实际二次负载应为25-100%额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。2.5导线和母线的选择电气自动化技术专业综合实践报告第页共25页8选择原则1、材料：一般情况下采用铝母线；在持续工作电流较大、且位置特别狭小的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所，采用铜母线。2、截面状况：在35kV及以下、持续工作电流在4000A及以下的屋内配电装置中，一般采用矩形母线，当电路的工作电流超过最大截面的单台母线的允许载流量时，每相可用2~4条并列使用；在35kV及以下、持续工作电流为4000~8000A的屋内配电装置中，一般采用槽形母线；矩形、槽形母线也常用于10kV及以下的屋外母线桥；35kV及以上的屋外配电装置，可采用钢芯铝绞线；10kV及以上、持续工作电流在8000A以上的屋内屋外配电装置，可采用管形母线。3、布置方式：钢芯铝绞线、管形母线一般采用三相水平布置。矩形、双槽形母线常见的