[百度文库]发电厂电气部分课程设计

西藏农牧学院发电厂电气部分课程设计某小型水电站电气初步设计姓名：潘涛班级：2014级电自一班学号：2014601106院系：电气工程学院指导教师：李萍老师摘要本篇课程设计主要是对某水电站电气部分的设计，包括主接线方案的设计，发电机出口断路器选择，短路电流计算，母线型号、规格的确定。通过对水电站的主接线设计，主接线方案论证，短路电流计算，电气设备选择校验，母线型号及参数的确定，较为细致地完成电力系统中水电站设计。限于本次课程设计的具体要求和时间限制，对其他方面的分析较少，这有待于在今后的学习和工作中继续进行研究。通过本次课程设计，我们小组也做出了自己的总结，以便于更好的完成接下来的学业任务。关键字：电气主接线，短路电流计算，电气设备选择校验。某小型水电站电气初步设计1目录第一章设计任务书---------------------------------------------------------------------------------2一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------2二、设计原始材料-----------------------------------------------------------------------------2三、设计内容：--------------------------------------------------------------------------------2四、设计要求：--------------------------------------------------------------------------------2第二章主接线方案确定--------------------------------------------------------------------------3一、电气主接线--------------------------------------------------------------------------------3二、拟定主接线方案--------------------------------------------------------------------------4三、确定主接线方案------------------------------------------------------------------------6第三章短路电流计算------------------------------------------------------------------------------9一、短路计算目的---------------------------------------------------------------------------9二、短路计算概述---------------------------------------------------------------------------9三、短路计算的一般规定---------------------------------------------------------------10四、短路计算--------------------------------------------------------------------------------11第四章发电机出口端断路器选择-----------------------------------------------------------15一、断路器的选择-------------------------------------------------------------------------15第五章母线型号、规格的确定---------------------------------------------------------------19一、6.3KV母线的选择---------------------------------------------------------------------19二、10KV母线的选择-----------------------------------------------------------------------21三、母线选择结果-------------------------------------------------------------------------22第六章结束语-------------------------------------------------------------------------------------24一、水电站电气部分设计结论-----------------------------------------------------------24二、设计要点及总结------------------------------------------------------------------------24三、心得与收获------------------------------------------------------------------------------25某小型水电站电气初步设计2第一章设计任务书一、设计题目某小型水电站电气初步设计二、设计原始材料某地区根据国家农村电源、电网建设要求，现需在某地设计新建一座小型水电站，近期采取二回10KV出线向周边乡镇供电。1）小水电站装机为2×800KW，Y结线、6.3KV、91.6A、cos=0.8、Xd=Xd＂=0.131；2）主变容量2×1000KVA、Y/△结线、10.5/6.3KV、55/91.6A、UK%=5.5；3）送电线路型号LGJ—95，参数R0=0.33/KM、X0=0.353/KM,该电站距巴岭镇8KM，距尼山乡8KM。三、设计内容：1）主接线方案确定；2）短路电流计算；3)发电机出口断路器选择;4）6.3、10KV母线型号、规格确定；四、设计要求：1）电网运行安全稳定，方式灵活，维护方便；2）主接线满足N－1原则；某小型水电站电气初步设计33）经技术、经济比较为最佳方案。第二章主接线方案确定一、电气主接线发电厂的主接线是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆等电气设备按要求连接起来，表示生产汇集和分配电能的电路，电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图称为电气主接线图。因此电气主接线的设计必须根据电力系统，发电厂及变电站的具体情况，全面分析通过技术，经济的比较，合理的选择主接线。电气主接线必须满足一下要求：根据发电厂、变电站在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的供电可靠性和电能质量的要求。1、应力求接线简单、运行灵活和操作简便。2、保证运行、维护和检修的安全和方便。3、应尽量降低投资，节省运行费用。4、满足扩建的要求，实现分期过渡。发电厂的主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）某小型水电站电气初步设计4和引出线。母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好多倍，故在二者之间采用母线连接既有利于电能交换，还可以使接线简单明了和运行方便。二、拟定主接线方案结合原始资料，根据其要求初步拟定以下两种方案。方案一：电气主接线采用单元接线、角形接线。如下图所示。①优点：发电机与主变压器容量相同，接线简明清晰，故障影响范围小，运行可靠、灵活；发电机电压设备少，布置简单方便，维护工作量小；继电保护简单。②缺点：断路器数量多，增加布置场地与设备的投资；对简化高压侧接线不利；设备选择困难；继电保护复杂。③一般适用范围：单机容量一般在100MW及以上机组，且台数在6台及一下者；单机容量在45-80MW之间，经济性比较采用其他接线方式不合适时。某小型水电站电气初步设计5方案二：电气主接线采用单母不分段接线。如下图所示。①优点：设备少，接线简单清晰，投资小，运行操作方便，有利于扩建和采用成套配电装置。②缺点：可靠性、灵活性差。任一回路的断路器检修，该回路停电；母线或任一母线隔离开关检修，全部停电；母线故障，全部停电。③一般适用范围：只用在出现回路少，并且没有重要负某小型水电站电气初步设计6荷的发电厂。三、确定主接线方案1、技术比较方案的技术特性分析，一般从一下几个方面进行分析：供电可靠性安全、灵活性接线和继电保护的简化维护检修综合方案一低低麻烦麻烦简单差方案二中高较简单较简单麻烦较优2、经济性比较经济比较中，一般有综合投资和年运行费用两大项，计某小型水电站电气初步设计7算中一般只计算各方案不同的综合投资及年运行费用：①综合投资：a.水轮发电机的选择：根据原始资料，发电机所给参数宜选发电机型号：SFW1250-6/1180，其参数如下表：发电机型号额定电压(KV)额定功率（KW）额定电流（A）功率因素次暂态电抗G-1G-2SFW1250-6/11806.380091.60.80.131b.主变压器的选择:根据原始资料，查阅教材附表1-2，可选择型号为S7-1000/10变压器（报价约300万元）。c.断路器，隔离开关的选择：根据工程实际，均选用SF6断路器，均用一相参与比较，各方案选择，各元件数目如下表：断路器隔离开关总价6.3KV个数单价10KV个数单价6.3KV个数单价10KV个数单价方案一2442020.4122.8122.4方案二4422060.442.869.6本电厂电压等级为10KV，取投资附加费用比例系数a=90,某小型水电站电气初步设计8则一次性综合投资为：（万元）（万元）702.2490/100)(169.6)(300a/100)1（OO方案二：802.5690/100)(1122.4)(300a/100)1（OO方案一：)万元(a/100)(1OO02010②年运行费用：由公式21410UUAU进行年运行费用计算，下面分别计算各量：)万元(70.22410αΔA)0.0580.042(O10αΔAUU10αΔAU方案二：)万元(80.25610αΔA)0.0580.042(O10αΔAUU10αΔAU方案一：424214414214经比较，方案二投资小，占地面积小，年运行维护费用较小，所以本电站主接线最终采用方案二。某小型水电站电气初步设计9第三章短路电流计算一、短路计算目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其中目的是：1、在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等。2、在选择载流导体及电气元件时，为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全，可靠的工作，同时力求节约资金，这就需要对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。3、为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。4、接地装置的设计，也需用短路电流。二、短路计算概述电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。在供电系统的设计和运行中，还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行的情况。对供电系统危害最大的是短路故障。短路电流将引起点动力效应发热效应以及电压的降低等。因此，短路电流计算是电气主接线的方案比较、主要的电气设备及载流导体的选择、接地计算以及继电保护选择和整定的基础。某小型水电站电气初步设计10短路就是指不同电位导电部分之间的不正常短接。如电力系统中，相与相之间、中性点直接接地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证电力