發(fā)電廠及電力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 銀河四級(jí)電站電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課題名稱： 銀河電站電氣部分設(shè)計(jì)系 別 水利電力交通工程系 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級(jí) 電力200702班 姓 名 孫 光 琴 學(xué) 號(hào) 200708011205 指導(dǎo)教師 張 建 文 時(shí) 間 2009年6月17日 水利電力、交通工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告擬設(shè)計(jì)題目銀河電站電氣部分設(shè)計(jì)綜述（本課題研究的意義、研究的現(xiàn)狀及已有成果）研究意義:1、水力發(fā)電是可再生、無(wú)污染的生產(chǎn)過(guò)程，其運(yùn)行費(fèi)用低，便于進(jìn)行電力調(diào)峰。2、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)電的需求增大，人們對(duì)能源的利用越來(lái)越重視，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的水資源受到人們的青睞。如何利用好它，這就需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)供電方

2、案，為施工提供合理依據(jù)，為預(yù)算、維修提供依據(jù)保障，提高供電可靠性。已有成果： 已安裝一、二、三級(jí)。一級(jí)裝機(jī)1250KW×3，二級(jí)裝機(jī)1250KW和3200KW各一臺(tái)，三級(jí)2×3200KW； 研究?jī)?nèi)容（研究方向，研究?jī)?nèi)容、系統(tǒng)功能）研究方向：梯級(jí)水電站電氣主接線設(shè)計(jì)；研究?jī)?nèi)容：1.主接線方案選擇：按正常工作條件選擇、按短路條件校驗(yàn)； 2.高壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo)（包括實(shí)施的初步方案、重點(diǎn)、難點(diǎn)及環(huán)境）實(shí)施方法：1.到現(xiàn)場(chǎng)收集有關(guān)資料； 2.根據(jù)有關(guān)資料，提出電氣主接線方案； 3.根據(jù)主接線方案，作短路電流計(jì)算； 4.根據(jù)短路電路計(jì)算，選擇電氣設(shè)備；重 難 點(diǎn)

3、：1. 電氣主接線； 2. 短路電流計(jì)算； 3. 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)；環(huán) 境：四級(jí)建立中心變電站，將銀河各級(jí)電站在此并網(wǎng)，由中心變電所分配到縣城和系統(tǒng)。對(duì)進(jìn)度的具體安排2009年 6月 4日-2009年6月10日 （選 題 ）2009年 6月10日-2009年6月20日 ( 開(kāi)題報(bào)告 )2009年 6月23日-2009年10月28日 ( 畢業(yè)設(shè)計(jì)制作 )2009年11月 5日 ( 初稿上交 )2009年11月12日 ( 論文答辯 ) 參考文獻(xiàn)1房俊龍、黃麗華等編寫(xiě)電力系統(tǒng)分析北京：中國(guó)水利水電出版社，20072陳立新、吳志宏主編電力系統(tǒng)分析北京：高等教育出版社，2006.73黃益華主編發(fā)電廠

4、變電站電氣設(shè)備重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.14劉介才編工廠供電北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.55水利工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院6電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)指導(dǎo)教師意見(jiàn)（簽署意見(jiàn)并簽字）簽字： 年 月 日系審查意見(jiàn)審查人簽字： 年 月 日摘 要 此次設(shè)計(jì)的題目是“銀河四級(jí)電站電氣部分設(shè)計(jì)”。主要任務(wù)是根據(jù)所設(shè)計(jì)電站在系統(tǒng)中所處的地位，所供負(fù)荷性質(zhì)，地理位置以及電站本身的臺(tái)數(shù)和容量，擬定幾個(gè)可能方案進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過(guò)論證確定一個(gè)合理的主接線方案。然后根據(jù)選定的主接線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。最后按電氣設(shè)備選擇，選2-4個(gè)主要的設(shè)備進(jìn)行選擇校驗(yàn)。關(guān)鍵詞：電氣主接線的選擇 ；短路電流

5、計(jì)算 ；設(shè)備校驗(yàn)。AbstractThe design is entitled "Galaxy 4 power plant electrical part of the design." The main task is to design power plant according to position in the system, the load for the nature, location, and power station itself, the number and capacity of Taiwan to develop several possib

6、le options for the general technical and economic comparisons, by a reasonable argument to determine the main wiring program. Then according to the selected main wiring to carry out short-circuit current calculation. And press the electrical equipment selection, select 2-4 major calibration of equip

7、ment to choose. Key words: electrical main wiring of choice; short-circuit current calculation; equipment calibration.第1章 原始資料1.1 簡(jiǎn) 述 銀河四級(jí)電站位于XX縣，屬于銀河梯形開(kāi)發(fā)的第四級(jí)電站，銀河水系規(guī)劃九級(jí)電站，現(xiàn)已安裝一、二、三級(jí)，一級(jí)裝機(jī)1250KW*3，二級(jí)裝機(jī)1250KW和3200KW各一臺(tái)，三級(jí)2*3200KW，為了達(dá)到梯級(jí)電站各站運(yùn)行合理安排，水能充分的利用；電能集中控制，電力統(tǒng)一調(diào)配的目的。在四級(jí)建立中心變電站，將銀河各級(jí)電站在此并網(wǎng)，中心變電站分配

8、到縣城和系統(tǒng)。其系統(tǒng)圖見(jiàn)圖（1）。根據(jù)水能計(jì)算，銀河四級(jí)電站擬定裝機(jī)容量2*4000KW水能發(fā)電機(jī)組。選型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：水輪機(jī)水頭：設(shè)計(jì)水頭：34m 最小水頭：16m 最大水頭：41m水輪機(jī)主要參數(shù)：型號(hào)：HL240-LJ-140直 徑：1.4m額定轉(zhuǎn)速：300rpm/min額定功率：3333KW額定流量：12.6m/s飛逸轉(zhuǎn)速：640rpm發(fā)電機(jī)的主要參數(shù)：型號(hào)：GS325-36/20額定容量：4000KW功率因素：COS&=0.8頻 率：50HZ電 壓：6.3KV轉(zhuǎn) 速：300rpm水 磁 機(jī):型號(hào):TY18-2/9-6容 量:600KW電 壓：額定三相電壓:220V額定單相電壓:

9、110V1.2 銀河梯級(jí)水電站聯(lián)絡(luò)示意圖第2章 確定電站主變壓器本電站為小型電站,兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量都為4000KVA且發(fā)電機(jī)的端電壓為6.3KVA在6-10KV之間,四級(jí)電站與系統(tǒng)有直接聯(lián)系.當(dāng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)正常運(yùn)行時(shí),其輸出功率的70%為4480KVA考慮到變壓器的容量越大投資越大,且顧及到電站的未來(lái)發(fā)展和擴(kuò)建,故選擇容量在8000KVA的變壓器兩臺(tái).本電站是將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電升壓至35KV、110KV與一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、縣城變電站聯(lián)絡(luò)故選用高壓側(cè)為35KV、110KV的三相三繞組變壓器.我國(guó)35KV、110KV采用星型連接其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地,四級(jí)35KV、110KV已采用了接地,

10、遵循兩臺(tái)主變接地原則以及滿足在水電站兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組同步并列運(yùn)行的影響,綜合考慮,主變的接線組別為Y0/Y0/-12-11。因有載調(diào)壓變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜價(jià)格比較昂貴,處于經(jīng)濟(jì)性考慮所以不選用有載調(diào)壓變壓器.兩臺(tái)主變的容量均為在8000KVA以上屬于大容量變壓器,所以選用冷卻方式為油浸風(fēng)冷卻.綜合考慮選用SFSL1-1OOOO/121接線組別Y0/Y0/-12-11,空載損耗17.72KW,負(fù)載損耗93.5KW、99.7KW、78.1KW，空載電流0.55的變壓器。水電站主變壓器型號(hào)參數(shù)名稱型號(hào)額定容量額定電壓阻抗電壓臺(tái)數(shù)三繞組變壓器FSL1-1OOOO/12110000高壓110KV中壓35KV低壓

11、6.3KV17.5%、10.5%、6.5%2第3章 確定電站的電器主接線3.1 電氣主接線的概述發(fā)電廠和變電站的電氣主接線圖由各種電氣元件和發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線、電纜、線路等按照一定要求和順序連接起來(lái)，并用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)格圖形和文字符號(hào)表示的，發(fā)、變、供電的電路圖。1、其重要性如下：（1）電氣主接線圖是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)。（2）電氣主接線圖是表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量規(guī)格，連接方式及運(yùn)行方式。（3）主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。2、對(duì)電氣主接線的基本要求如下

12、：（1）根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。（2）具有運(yùn)行、維護(hù)的靈活性和方便性。（3）經(jīng)濟(jì)性。（4）電氣主接線具有將來(lái)發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。3.2 電氣主接線的方案選擇與比較由相關(guān)資料我們已知該電廠為水電廠。1、水電廠的主接線特點(diǎn)是：（1）水電廠大部分建設(shè)在水力資源豐富的江河上，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，很少有機(jī)端負(fù)荷，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能絕大部分送入電力系統(tǒng)。（2）水電廠的主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單以利于自動(dòng)化和減少操作。（3）水電廠的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和最終容量，是根據(jù)江河的水能利用的的條件一次確定（4）水電廠多建在地形狹窄的山區(qū)，升壓變電站和其他配電裝置的布置，當(dāng)受到地形的限制時(shí)，選擇主接線應(yīng)盡可能

13、采用荷比接線的節(jié)省占地面積，減少土石方量。3.3 簡(jiǎn)述本（四級(jí)）電站主接線圖本站裝機(jī)2臺(tái)（P=2*4000KW），發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)6.3KV。6.3KV側(cè)采用隔離開(kāi)關(guān)分段的單線接法通過(guò)兩臺(tái)繞組變壓器將電壓分別升至35KV、110KV。35KV側(cè)采用不分段單母線、單斷路器的雙母線出線四回。分別與一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、縣城聯(lián)絡(luò)110KV側(cè)采用不分段單母線，出線一回與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)。確定三種接線方案，通過(guò)比較，擇優(yōu)選用：第一種方案： 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，且便于擴(kuò)建缺點(diǎn)：6.3KV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)出線故障，發(fā)電端斷路器出現(xiàn)故障，機(jī)組都要停。 第二種方案： 優(yōu)點(diǎn)：具有很高的可靠性、運(yùn)行靈活性和多樣性

14、缺點(diǎn)：增加了母聯(lián)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)，加大了投資成本，經(jīng)濟(jì)性不好，不利于電站的擴(kuò)建第三種方案： 優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)6.3KV母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線段停止工作，非故障母線段可繼續(xù)運(yùn)行，相對(duì)單母線接線，縮小了母線故障的影響范圍。缺點(diǎn)：當(dāng)一段6.3KV母線發(fā)生故障時(shí)，將使該母線段電源出線全部停電減小了系統(tǒng)發(fā)電量。綜合各種因素結(jié)合本站在電力系統(tǒng)中的位置以及對(duì)本站的投資等實(shí)際情況選擇第三種接線方式為本站接線方式最合理，最科學(xué)，最經(jīng)濟(jì)的方式。第4章 說(shuō)明書(shū)4.1 說(shuō) 明1、短路電流計(jì)算依據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)。2、短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法的個(gè)別變化法。3、所有發(fā)電機(jī)均勻阻尼繞組并裝有自幼勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。4、因?yàn)椴恢到y(tǒng)有

15、關(guān)參數(shù)，故設(shè)系統(tǒng)為無(wú)限大功率電源Xc=0，因此下列計(jì)算值比實(shí)際值偏大。5、取SB=100MVA,Vg=VN計(jì)算各元件標(biāo)么值。4.2 短路計(jì)算4.2.1 繪制計(jì)算系統(tǒng)圖（根據(jù)圖（2）作圖如下）。4.2.2 計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值并作等值電路圖。1、各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算=0.2=0.2=0.2=0.2=0.2=0.2=0.2=2、制作等值電路圖3、網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)變換Y- 4、求計(jì)算電抗:查運(yùn)算曲線得：電源1.721.62.25.63.853.22518.32918.32918.329總和25.64923.77923.754沖擊電流（瞬時(shí)值）：沖擊短路電流（有效值）：短路電流計(jì)算結(jié)果: 短路電流短路點(diǎn)2

16、5.64923.75427.6865.4259.47第5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1 6KV電壓級(jí)隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)1、按回路工作電壓及開(kāi)關(guān)電流選擇由此可選取GW4-10/600查其有關(guān)參數(shù)如下:故適合運(yùn)用2、檢驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)熱穩(wěn)定遠(yuǎn)大于因此，能滿足動(dòng)穩(wěn)定要求符合穩(wěn)定性要求5.2 6電壓級(jí)斷路器的選擇：（1）按工作電壓、電流、斷路器及短路容量選擇故選取斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下： 完全滿足工作正常條件下的要求（2）校驗(yàn)其動(dòng)熱穩(wěn)定故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求故滿足熱穩(wěn)定要注： 電氣設(shè)備選擇一般按工作條件下額定電壓，額定電流等來(lái)選擇，按短路故障條件下來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。參考資料1房俊龍、黃麗華等編寫(xiě)電力系統(tǒng)分析北京：

17、中國(guó)水利水電出版社，20072陳立新、吳志宏主編電力系統(tǒng)分析北京：高等教育出版社，2006.73黃益華主編發(fā)電廠 變電站電氣設(shè)備重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.14劉介才編工廠供電北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.55水利工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院6電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)致 謝 信指導(dǎo)老師:三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧三年的學(xué)習(xí)生活，感受頗深，收獲豐厚。在設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有很多困難，無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、開(kāi)題、研究和撰寫(xiě)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)不得到導(dǎo)師張建文老師的悉心指導(dǎo)和幫助。老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我認(rèn)真學(xué)習(xí)和總