3x125mw水電廠電氣主接線和配電裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)答辯

1、3125MW水電廠電氣主接線和配電裝置設(shè)計(jì)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化1012班導(dǎo)師：xxx學(xué)生：xxx畢業(yè)辯論1本次設(shè)計(jì)的意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g最后一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，使我們?nèi)鎽?yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和根本技能，對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、研究的綜合性訓(xùn)練?？梢耘囵B(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力和獨(dú)立創(chuàng)新的意識(shí)，以及理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)。本課題主要研究的是關(guān)于水電廠電氣一次及配電裝置的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在電氣主接線的選擇，變壓器的選擇，相關(guān)短路電流的計(jì)算，對(duì)各個(gè)電氣設(shè)備的正確選擇，屋外配電裝置的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置與整定，防雷與接地等設(shè)計(jì)工作。通過本次設(shè)計(jì)，可以使我們對(duì)水電廠的電氣設(shè)

2、計(jì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步加深，了解水電廠電氣局部設(shè)計(jì)的初步流程，為今后的工作理論和技能再作一次系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握。2論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容第二章 短路電流計(jì)算 第三章 電氣設(shè)備選擇第四章 高壓配電裝置設(shè)計(jì)第五章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)第六章 繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)結(jié)論第一章 電氣主接線3電氣主接線-原始資料1水輪發(fā)電機(jī)組3臺(tái)：3125MW；2機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)：T5000小時(shí)。3廠用電率：5.1。4送電距離：25KM；5環(huán)境溫度：最高溫度32OC，最低氣溫-2OC；年平均溫度18OC；4電氣主接線-出線回路數(shù)及輸電電壓等級(jí)選擇根據(jù)任務(wù)書所給輸送距離25KM，輸送容量為375MW，查架空線路時(shí)與各額定電壓相適應(yīng)的輸

3、送功率和輸送距離表可以確定輸電電壓選220KV。又根據(jù)公式：回路數(shù)=輸送容量/經(jīng)濟(jì)輸送容量 取接近的整數(shù)值 可靠系數(shù)=經(jīng)濟(jì)容量回路數(shù)/輸送容量計(jì)算比較可靠性和經(jīng)濟(jì)性，最終確定線回路數(shù)及輸電電壓等級(jí)選擇結(jié)果如下：5電氣主接線-主接線設(shè)計(jì) 主接線設(shè)計(jì)原那么：可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。 考慮水電廠的相關(guān)情況，接線方案初步擬定有：?jiǎn)文附泳€、單母分段、雙母接線、雙母帶專用旁母接線。 可初步得到一組接線圖：6 電氣主接線-主接線方案圖組 圖2 主接線圖 方案一方案二方案三方案四7電氣主接線-主接線方案比較 從經(jīng)濟(jì)性來說，方案一、方案二占優(yōu)。但對(duì)于總裝機(jī)容量375MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000h以上以承擔(dān)

4、基荷為主的水電廠要求可靠和靈活性較高，故這兩個(gè)方案均舍棄，方案四可靠性靈活性較方案三高，但本電廠屬于中型水電廠，一般在枯水季節(jié)允許停電檢修，故可以不設(shè)專用旁母。所以經(jīng)過綜合分析，滿足可靠性靈活性同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，選方案三為最終設(shè)計(jì)方案。8電氣主接線-主變壓器的選擇 根據(jù)變壓器選擇的原那么，考慮相數(shù)、繞組數(shù)、調(diào)壓方式、連接組別、容量等，變壓器選擇結(jié)果如下表：9電氣主接線-廠用電接線的根本要求廠用電接線除應(yīng)滿足正常運(yùn)行平安、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足： 1滿足各種運(yùn)行方式下的廠用電負(fù)荷需要，并保證供電。 2各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的。一臺(tái)機(jī)組的故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障

5、，不應(yīng)影響到另一臺(tái)的正常運(yùn)行。并能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)本機(jī)組的運(yùn)行。 3充分考慮機(jī)組起動(dòng)和停運(yùn)過程中的供電要求。一般均應(yīng)配置可靠的起動(dòng)備用電源，在機(jī)組起動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。10電氣主接線-廠用電接線圖11短路計(jì)算 發(fā)電系統(tǒng)中的短路，是指導(dǎo)體之間或?qū)w與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的平安，危害電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行，假設(shè)短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到適宜的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮短路電流Id，

6、即而需要計(jì)算Id。 短路電流計(jì)算是選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備的前提和根底，也是載流導(dǎo)體選擇和二次設(shè)備保護(hù)的根底。為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)開展的需要，應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。12短路計(jì)算-計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算結(jié)果表13 電氣設(shè)備的選擇 設(shè)備選擇原那么和校驗(yàn)：選擇應(yīng)滿足UNUNS，INImax。環(huán)境條件要滿足溫度要求，通過熱穩(wěn)定計(jì)算校驗(yàn)熱穩(wěn)定要求，動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定要求。 UN:電氣設(shè)備額定電壓； UNS:裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓； IN:電氣設(shè)備額定電流； Imax該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。 14電氣設(shè)備的選擇 通過計(jì)算選擇和校驗(yàn)最

7、終選擇設(shè)備型號(hào)為： 安裝地點(diǎn) 設(shè)備類型 設(shè)備型號(hào)主變壓器高壓側(cè) 斷路器 SW6-220W/1250220KV出線 斷路器 SW6-220W/1250220KV母聯(lián) 斷路器 SW6-220W/1250主變壓器高壓側(cè) 隔離開關(guān) GW4-220(W)/630220KV出線 隔離開關(guān) GW4-220(W)/630220KV母聯(lián) 隔離開關(guān) GW4-220(W)/1250主變壓器高壓側(cè) 電流互感器 LB220W1220KV出線 電流互感器 LB220W1發(fā)電機(jī)出口 電流互感器 LMZD22015 安裝地點(diǎn) 設(shè)備類型 設(shè)備型號(hào)主變壓器高壓側(cè) 電壓互感器 JCC5-220(W1) 220KV出線 電壓互感器

8、JCC5-220(W1)220KV母聯(lián) 電壓互感器 JDZJ-15 設(shè)備名稱 型號(hào)主變高壓側(cè)出線 LGJ-150/20220KV出線 LGJ-400/20220KV母線 100/90鋁錳合金管形導(dǎo)體發(fā)電機(jī)出口母線 200mm90mm12mm雙槽鋁導(dǎo)體導(dǎo)體選擇結(jié)果16高壓配電裝置設(shè)計(jì)高壓配電裝置設(shè)計(jì)的原那么是： 1高壓配電裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的要求。2設(shè)計(jì)應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計(jì)做到切合實(shí)際、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。3設(shè)計(jì)時(shí)要考慮水電站的特點(diǎn)。確定布置型式時(shí)要注意充分利用地形、因地制宜、不占或少占農(nóng)田；在保證平安可靠的前提下，布置力求整齊

9、、簡(jiǎn)單、緊湊，便于安裝、運(yùn)行、檢修和試驗(yàn)。當(dāng)電站需分期過渡時(shí)，配電裝置應(yīng)滿足其相應(yīng)的要求。屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。 水電廠屋外配電裝置的選型除與主接線有關(guān)外，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受到設(shè)備材料的供給、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制，故應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來選擇最正確方案。鑒于中型占地面積過大，考慮到水電站的建造地點(diǎn)一般需盡量節(jié)省占地面積，決定采用高型配電裝置。水電站雙母線接線時(shí)采用這種布置的效果最好。17防雷保護(hù)設(shè)計(jì)-避雷器選擇避雷器的選擇原那么：1額定電壓應(yīng)大于或等于安裝地點(diǎn)額定電壓。2滅弧電壓。按照使用情況、核對(duì)避雷

10、器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對(duì)低電壓，是否等于或小于避雷器的滅弧電壓。3校核工頻放電電壓。4校核避雷器的沖擊放電電壓及殘壓。根據(jù)以上原那么，避雷器選擇結(jié)果如下：安裝地點(diǎn) 設(shè)備類型 設(shè)備型號(hào)發(fā)電機(jī)出線 避雷器 FCD-15220KV主變壓器中性點(diǎn) 避雷器 FZ-110J220KV主變壓器高壓測(cè) 避雷器 FZC-330J220KV母線 避雷器 FZC-330J18 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)-避雷針保護(hù)范圍h避雷針的高度； P避雷針高度影響系數(shù);當(dāng)h 30m時(shí)，P=1;當(dāng)120m h時(shí)， hx被保護(hù)物高度； h0兩針間聯(lián)合保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)的高度；bx在高度hx的水平面上，保護(hù)范圍的最小寬度 避雷針布置圖

11、 兩針保護(hù)范圍19繼電保護(hù)配置 繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、平安性、選擇性、靈敏性與速動(dòng)性的要求。結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、試驗(yàn)、交直流電源、二次回路及運(yùn)行維護(hù)等方面結(jié)合采取措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以到達(dá)保證電網(wǎng)平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。20結(jié)論 按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求，本設(shè)計(jì)對(duì)任務(wù)所給的水力發(fā)電廠的一次局部進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，選擇了單元接線及雙母線的主接線方案，經(jīng)過短路計(jì)算對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行了初步的選擇，并進(jìn)行了配電裝置的布置設(shè)計(jì)和防雷設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，可使我們對(duì)水電廠的電氣設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步加深，了解水電廠電氣局部設(shè)計(jì)的初步流程，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的根底。 21設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì) 按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求，我進(jìn)行了任務(wù)書交給的水力發(fā)電廠電氣一次局部的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)既是對(duì)過去幾年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，并可結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行穩(wěn)固復(fù)習(xí)和將理論與實(shí)際相結(jié)合的過程。通過設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了較全面的回憶和綜合提高，但設(shè)計(jì)還存在很多缺乏之處。又因資料較少、自己相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏等原因，使本次設(shè)計(jì)中有些地方與實(shí)際不符。但總體而言，這是一次很好的學(xué)習(xí)和提高的過程，收獲很多。22致謝在這次設(shè)計(jì)中，毛肖老師提供了大量的資料和糾正了設(shè)計(jì)上的很多錯(cuò)誤，毛老師耐