【正文】 絡(luò)的復(fù)雜性和多樣性決定了我們不能教條地選擇 電站的電氣主接線 、一次設(shè)備、二次設(shè)備等等， 要具體問題具體分析 ， 選擇具有自己特色的電氣主接線 和設(shè)備 。 發(fā)電廠 電氣主接線 的論證， 電氣 一次 設(shè)備 及二次設(shè)備的 選擇，廠房、配電裝置布置，自動裝置選擇和控制方式 對電廠設(shè)計的安全性及經(jīng)濟(jì)性 起 著重要 作用。 同時 對 電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 2 本課題的 研究意義 電站電氣主接線的論證意義 電廠設(shè)計的重要部分。同時也是運(yùn) 行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，了解電路中各種電氣設(shè)備的用途，性能及維護(hù)，檢查項目和運(yùn)行操作的步驟等 都離不開對電氣主接線的掌握 。 ，變壓器，斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量，規(guī)格，連接方式及可能的運(yùn)行方式。電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置。繼電保護(hù)和自動裝置的確定。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定 性因素。 ：發(fā)電，變電，輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線的好壞，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，也直接影響到生產(chǎn)和生活。 電氣主接線的擬訂是一個綜合性問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力求使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。 電氣一次設(shè)備和二次設(shè)備選擇及計算的意義 為了滿足生產(chǎn)和保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定 性和經(jīng)濟(jì)性，發(fā)電廠和變電站中安裝有各種電氣一次設(shè)備和二次設(shè)備 ，其主要任務(wù)是啟動機(jī)組、調(diào)試負(fù)荷、切換設(shè)備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、 發(fā)生異常故障時及時處理等。 短路電流計算的意義 導(dǎo)體通過短路電流產(chǎn)生的熱量，全部用于使溫度升高。導(dǎo)體發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響很大，會導(dǎo)致絕緣材料的絕緣性能降低，使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降，使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加，因此 短路電流計算 的意義很大。 本課題研究的現(xiàn)實意義 21 世紀(jì)初 20 年，是我國電力發(fā)展的關(guān)鍵時期，重點是在加強(qiáng) 電廠 建設(shè)，同時繼續(xù)加強(qiáng)電 網(wǎng) 建設(shè)，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整。 為國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活供給充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、廉價的電能，是電力工業(yè)的基本任務(wù)。廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)，實現(xiàn)高度自動化，西電東送，南北互送，走向聯(lián)合電系統(tǒng)，是電力工業(yè)的發(fā)展方向。這是一項全局性的龐大系統(tǒng)工程。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，還有很多事要做且依賴于以各方面相關(guān)技術(shù)的全面進(jìn)步。 ，加強(qiáng)電廠、電網(wǎng)建設(shè)； 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 3 ； ； ； 。 論文設(shè)計 的主要內(nèi)容 這次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是 對水電站主接線方案的設(shè)計，主要設(shè)備的選擇， 短路電流計算 ，一次設(shè)備的選擇計算。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 4 第 2 章 主接線方案確定 電氣主接線釋名 發(fā)電廠的主接線是由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔 離開關(guān)、互感器、母線、電纜等電氣設(shè)備按設(shè)計要求連接起來，表示生產(chǎn)匯集和分配電能的電路，電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號和文字符號表示的電路圖稱為電氣主接線圖。因此電氣主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)，發(fā)電廠及變電站的具體情況，全面分析通過技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的比較，合理地選擇主接線。 電氣主接線須滿足以下要求 ： 根據(jù)發(fā)電廠、變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶性質(zhì)，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。 應(yīng)力求接線簡單、運(yùn)行靈活和操作簡便。 保證運(yùn)行、維護(hù)和檢修的安全和方便。 應(yīng)盡量降低投資，節(jié)省運(yùn)行費(fèi) 用。 滿足擴(kuò)建的要求，實現(xiàn)分期過渡。 主接線方案的擬定 由原始資料知此水電站屬于小型電站，沒必要運(yùn)用復(fù)雜且昂貴的接線方案，在滿足供電可靠性和電能質(zhì)量的要求得前提下選擇接線簡單、運(yùn)行靈活和操作簡便的主接線，同時應(yīng)盡量降低投資，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，滿足擴(kuò)建的要求，實現(xiàn)分期過渡。 于是確立 圖 21 的主接線方案 ，該方案 1 號、 2 號、 3 號、 4 號發(fā)電機(jī)出口端接成單母線 接線方式， 1 號、 2 號變壓器 將電壓 升至 35kV 送至 12 公里外的 中心變壓站； 3 號變壓器將電壓 升至 10kV 向近區(qū) 負(fù)荷 供電 。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 5 35KV 10KV 1T 2T 3T G1 G2 G3 G 4 圖 21 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 6 OJ 圖 24 方案三 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 7 第 3 章 主要設(shè)備的選擇 導(dǎo)線的初步選擇 與 中心變壓站 相連導(dǎo)線的選擇 由公式 ?c os3m ax UIP ? 得 ： AUPI 2 5 0 04c o s3 m a xm a x ?????? ? 根據(jù)額定載流量選擇導(dǎo)線： 由《電力系統(tǒng)分析 》 P283 查得，標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線截面積 LGJ70 的額定載流量Ie=275A。 ∴選取導(dǎo)線 LGJ50（ r= /km， x= /km） 。 連接近區(qū)負(fù)荷導(dǎo)線的選擇（按電壓損耗選擇） 因為 進(jìn)去負(fù)荷參數(shù)相同，所以只需計算其中一回就能得到其他各回路電線參數(shù)。 1． Ⅰ區(qū)： kwmwP 10001 ?? ， 取 kmX ?? , kml 12? 22222%10%1010v a r7501 0 0 01 2 5 01 2 5 01 0 0 0c o smmUUPlsKVUUUKVUQ X lUKPSQK V APSrNxerNx???????????????????????????????? 根據(jù)《電力 系統(tǒng)分析 》 P283 查得，取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線 LGJ35（ r= /km， x=/km） 。 變壓器的選擇 1T 變壓器高壓側(cè)為 ,低壓側(cè)為 根據(jù)《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》 P106，接于發(fā)電機(jī)匯流主母線上的主變，其輸送容量應(yīng)為該母線上發(fā)電機(jī)的總?cè)萘靠鄢釉谠撃妇€上的近區(qū)負(fù)荷的最小值，原則選擇變壓器，由于油浸式變壓器有 30%的過載能力。所以 有以下計算： 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 8 K V ASK V ASSSG eTSSG eSSG eT8 7 5 01 2 5 0 0%70)%(7001 2 5 0 02 5 0 04)%(70m i n1m i nm i n1?????????????????近近近 表 31 1T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 型號 額定容量 高壓側(cè) 高壓分接范圍 低壓側(cè) 聯(lián)接組標(biāo)號 空載損耗 短路 損耗 空載電流（ %） 短路 電壓 （ %） 1SJL 15000/ 15000KVA 177。 2 % Y,d11 93KW 上網(wǎng)查得：上海尼格自動化設(shè)備有限公司變壓器： 1SJL 15000/35， 其主要技術(shù)參數(shù)見 31 表 。 2T 變壓器 選擇 與 1T 變壓器相同 。 3T 變壓器 的選擇 向近區(qū)負(fù)荷供電，其高壓側(cè)為 ， 低壓側(cè)為 。 根據(jù)《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》 P106，“主變?nèi)萘堪此妥畲蟮囊曉诠β蚀_定”，原則選定 ： K V ASK V ASSTST5 0 0 05 0 0 0 0 043m a xm a x3??????近近 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 9 上網(wǎng)查得：上海尼格自動化設(shè)備有限公司的 變壓器 1SJL 5000/10 比較適合。 其主要技術(shù)參數(shù) 見 33 表 ： 表 32 3T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 型號 高壓 高壓分接范圍 低壓 聯(lián)接組標(biāo)號 空載損耗 負(fù)載損耗 空 載電流（ %） 短路阻抗（ %） 1SJL 5000/10KV 10KV 177。 3 % Y， d11 4800W 30700W 最終選定變壓器 見表 34 所示。 表 33 變壓器的選擇 [6] 變壓器 型號 短路阻抗（ %） 1T、 2T 3T 1SJL 15000/35 1SJL 5000/10KV 發(fā)電機(jī)的選擇 根據(jù) 題目 提供 的容量為 P= 機(jī)組 ， 我們可以 查《電力系統(tǒng) 分析 》 P137 表 63得 ????dX 。 根據(jù)需求來選擇發(fā)電機(jī)的型號和容量。 表 34 發(fā)電機(jī)參數(shù)表 [11] 型式 水輪機(jī)型號 適應(yīng)水頭范圍 適應(yīng)流量范圍 混流式 HL110WJ84 ～ 184 ～ 功率 KW 轉(zhuǎn)速 r/min 水輪發(fā)電機(jī)型號 額定出力 2500KW 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 10 1250～ 5000 1500 SFW25008/1730 1338～ 5274 通過查詢書籍以及網(wǎng)上資料來搜集關(guān)于發(fā)電 機(jī)的一些相關(guān)資料，在滿足題目要求的情況下選擇發(fā)電機(jī)。 網(wǎng)上查得四川樂山亞聯(lián)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)及其相關(guān)數(shù)據(jù)有附和我們需求的發(fā)電機(jī)型號其具體情況如表 34 所示。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 11 第 4 章 短路電流計算 短路電流計算目的、規(guī)定和步驟 短路電流計算的主要目的 。 ，并對這些設(shè)備提出技術(shù)要求 。 。 ，研究限制短路電流的措施 。 。 短路電流 計算一般規(guī)定 1． 計算的基本情況 1) 系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行 ； 2) 所有同步電機(jī)都自動調(diào)整勵磁裝置 ； 3) 短路的所有電源電動勢相位相同 。 2． 接線方式 計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線式 。 3． 短路種類 一般按三相短路計算 。 4． 短路計算點 選取母線為短路計算點 。 計算步驟 ； ，并將各元件電抗統(tǒng)一編號 ； ，求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 ； Xjs； 短路電流周期分量的標(biāo)幺值 ； ； ； ； 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 12 。 短路電流的計算 等值網(wǎng)絡(luò)的繪制和短路點選擇 具體情況見圖 41 所示。 10 11 12 13 圖 41 等值網(wǎng)絡(luò)的繪制和短路點選擇 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計算 短路電流的計算采用標(biāo)幺值進(jìn)行近似計算，取統(tǒng) 一基準(zhǔn)容 量 SB=100MVA，將各級電壓的平均額定電壓取為基準(zhǔn)電壓，即 UB=UV。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 13 短路電流的計算 圖 42 d1 點短路等值電路圖 1． d1 點短路，其等值電路圖見圖 42。 )()(437100151001007100%1006598151142298654321??????????????????????????xxxxxxxUSxlxxSSUxxSSxxxxxBBeBdeBd 系統(tǒng)側(cè)提供短路電流 [4][7]： KAUSxIBBd 13115)3(1 ?????? 發(fā)電機(jī)側(cè)提供短路電流 [6]： ????? ??BNjs SSxx 當(dāng) * ?jsx 時，查《電力工程電氣設(shè)計手冊》 P132 曲線表得各時刻電流標(biāo)幺值 。 發(fā)電廠電氣 一次 部分 初步 設(shè)計 14 *0 ??? It * ??? It *1 ??? It *4 ??? It 各時刻短路電流的有名值為 [6]： KAUSIIKAUSIIKAUSIIKAUSIIBNFBNFBNFBNF363363363363*4)3(4*1)3(1*)3(0)3(0???????????????????????????????? d1 點短路時 ， 各時刻的短路電流 [6] [8]：