【正文】 、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(shí)及時(shí)處理等。 短路電流計(jì)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(duì)電氣設(shè)備的影響很大，會(huì)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(jì)算 的意義很大。 本課題研究的現(xiàn)實(shí)意義 21 世紀(jì)初 20 年，是我國電力發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，重點(diǎn)是在加強(qiáng) 電廠 建設(shè)，同時(shí)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(jià)的電能，是電力工業(yè)的基本任務(wù)。廠網(wǎng)分發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 4 開，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)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(xiàng)全局性的龐大系統(tǒng) 工程。為實(shí)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)； ； ； ； 。 本課題的來源 實(shí)際水電站電氣部分的設(shè)計(jì) 論文設(shè)計(jì) 的主要內(nèi)容 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是 對(duì)水電站主接線方案的設(shè)計(jì)及論證，主要設(shè)備的選擇， 短路電流計(jì)算 ，一次設(shè)備的選擇計(jì)算。 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 主接線方案確定 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(jì)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(hào)和文字符號(hào)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(jì)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(jiǎn)單、運(yùn)行靈活和操作簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn) 分期過渡。 結(jié)合原始資料，根據(jù)其要求初步擬定以下三種方案。 方案 一 見圖 21， 方案說明：該水電站有兩個(gè)升高電壓等級(jí)，分別為 35KV和 10KV，故可考慮用兩臺(tái)三繞組變壓器，發(fā)電機(jī)出口端采用單母線接線，35KV 側(cè)線路用單母線連接； 10KV 側(cè)線路采用旁路斷路器兼作分段斷路器的接線形式，廠用變可以考慮兩臺(tái)，分別接于 母線和 35KV 母線上[1]。 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 6 方案二 見圖 22， 方案說明：該方案在發(fā)電機(jī)端接線采用雙母線分段接線形式 ， 發(fā)電機(jī)發(fā)出的電一部分經(jīng) 1 號(hào)、 2 號(hào)變壓 器升至 35KV， 35KV 線路采用單母線接線。一部分經(jīng) 3 號(hào)變壓器，高壓側(cè) 連接 35KV 母線，中壓側(cè)向10KV 母線供電，廠用變壓器分別接于 母線和 35KV 母線上 [1]。 方案三 見圖 23，方案說明：該方案 1 號(hào)、 2 號(hào)、 3 號(hào)、 4 號(hào)發(fā)電機(jī)出口端接成單母線 接線方式，經(jīng) 1 號(hào)、 2 號(hào)變壓器升至 35kV， 35kV 側(cè)線路采用單母線接線，經(jīng) 3 號(hào)變壓器升至 10kV 向近區(qū)供電，廠用變壓器分別接于 母線和 35kV 母線上 [1]。 圖 21 方案一 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 7 圖 22 方案二 圖 23 方案三 方案比較說明 方案一：采用兩臺(tái)三繞組變壓器， 16 臺(tái)斷路器，此方案的供電可靠發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 8 性較高，但變壓器中壓側(cè)長期處于輕載狀態(tài)，損耗較大，因而經(jīng)濟(jì)性較差[1]。 方案二：接線中采用兩臺(tái)雙繞組變壓器和一臺(tái)三繞組變壓器， 15 臺(tái)斷路器，其經(jīng)濟(jì)性較差 [1]。 方案三：采用三臺(tái)雙繞組變壓器， 15 臺(tái)斷路器，此方案接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、保護(hù)配置也更為簡(jiǎn)便 [1]。 因?yàn)榇怂娬緦儆谛⌒碗娬荆?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(jiǎn)單、運(yùn)行靈活和操作簡(jiǎn)便的主接線，同時(shí)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(shí)現(xiàn)分期過渡 。 通過比較，得出設(shè)計(jì)的方案三較為合理。 方案三的詳盡圖解如下 (圖 24)： 更為詳盡的設(shè)備參數(shù)及型號(hào)見附圖 101。 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 9 圖 24 方案三 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 10 第 3 章 主要設(shè)備的選擇 與系統(tǒng)相連導(dǎo)線的選擇 由公式 ?cos3m ax UIP ? 得： AUIPI 90004c os3 m a xm a x ?????? ? 根據(jù)額定載流量選擇導(dǎo)線： 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P412查得，標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線截面積 LGJ300 的額定載流量 Ie=735A。 ∴選取 導(dǎo)線 LGJ300（ r= /km， x= /km） [2] [3] [10]。 連接近區(qū)負(fù)荷導(dǎo)線的選擇（按電壓損耗選擇） 1． Ⅰ區(qū)： kwP 15001 ? ， 取 kmX ?? , kml 201 ? 21111111112221211112 5 6 2 5 6 4 3 %10%107 4 3 10v a 5 0 7 6 4 7 6 41 5 0 0c o smmUUlPSKVUUUKVUXlQUKPSQK V APSrNxerNx???????????????????????????????? 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P412和《電力線路技術(shù)手冊(cè)》 P647查得，取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線 LGJ300（ r= /km， x= /km） [4] [5]。 2． Ⅱ區(qū)： kwP 12021 ? ， 取 kmX ?? ， kml 102 ? 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 11 KVUlXQUKPSQK V APSNx 2 9 7 v a 2 0 4 1 1 4 1 11 2 0 0c o s2222222222222??????????????? 2222222 0 2 7 0 2 9 7 %10%10mmUU lPSKVUUUrNxer?? ??????????????? 根據(jù)《電力系統(tǒng)分冊(cè)》 P158查得 相應(yīng)數(shù)據(jù) ， 我們可以 取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線 LGJ50（ r= /km， x= /km） [2] [4]。 3.Ⅲ區(qū)： kwP 6003 ? ， 取 kmX ?? , kml 253 ? 233333333332223233336 2 8 6 2 8 7 1 %10%103 7 1 10v a 600c o smmUUlPSKVUUUKVUlXQUKPSQK V APSrNxerNx???????????????????????????????? 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P411查得， 我們可以 取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線 LGJ95（ r= /km， x= /km） [2]。 4.Ⅳ區(qū)： kwP 4004 ? ， 取 kmX ?? , kml 84 ? 244444444442224244449 2 0 9 2 0 7 9 %10%100 7 9 10v a 400c o smmUUlPSKVUUUKVUlXQUKPSQK V APSrNxerNx???????????????????????????????? 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P411查得， 我們可以 取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線 LGJ25發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 12 （ r= /km， x= /km） [2]。 導(dǎo)線的確定 通過以上的 校驗(yàn)和計(jì)算，在滿足供電要求的前提下，最終確定各段導(dǎo)線的型號(hào)，具體情況如下： 見表 31 表 31 各段導(dǎo)線的選取型號(hào) 名稱 導(dǎo)線型號(hào) 連接系統(tǒng) Ⅰ區(qū) Ⅱ區(qū) Ⅲ區(qū) Ⅳ區(qū) LGJ300 LGJ300 LGJ50 LGJ95 LGJ25 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(jì)算： K V ASK V ASSS GeTSS GeSS GeT2964742353%70)%(7004235390004)%(70m i n1m i nm i n1?????????????????近近近 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 13 表 32 1T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 型號(hào) 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(hào) 空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流（ %） 短路阻抗（ %） S931500 31500KVA 177。 2 % YNd11 25000KW 119000KW 上網(wǎng)查得：上海尼格自動(dòng)化設(shè)備有限公司變壓器： S931500/，其主要技術(shù)參數(shù)見 32 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 ： 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 14 K V ASK V ASSTST4 3 5 34 3 5 4006001 2 0 01 5 0 03m a xm a x3????????近近 上網(wǎng)查得：上海尼格自動(dòng)化設(shè)備有限公司，變壓器 SZ94000/10，（選取容量 4000KVA 變壓器的理由：實(shí)際的最大容量為 4000KVA，變壓器的容量為 4000KVA，變壓器過載 %，對(duì)油浸式變壓器影響不大，假如選取大一個(gè)等級(jí)的變壓器 S95000/10，而實(shí)際運(yùn)行的 最大容量為 4353KVA，必會(huì)造成變壓器的長期輕載運(yùn)行，增加損耗）。 其主要技術(shù)參數(shù) 見 33 表 ： 表 33 3T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 型號(hào) 高壓 高壓分接范圍 低壓 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) 空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流（ %） 短路阻抗（ %） SZ94000 177。 3 % Yd11 4800W 30700W 4T 為廠用變壓器 其高壓側(cè)為 ， 低壓側(cè)為 。 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 15 根據(jù)《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》 P121，“中小型水電站的自用電一般只占總?cè)萘康?%3%， 原則選定。 4 9 0 0 0 42 % 2 % 8 4 70 . 8 5TSS K V A?? ? ? ? ? 表 34 4T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 型號(hào) 高壓 高壓分接范圍 低壓 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) 空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流（ %） 短路阻抗（ %） SZ9800 177。 4 % Yyno 1330W 9350W 5T 為廠用變壓器 表 35 5T 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 發(fā)電廠電氣部分 常規(guī)設(shè)計(jì) 16 型號(hào) 高壓 高壓分接范圍 低壓 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) 空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流（ %） 短路阻抗（ %） S9800 177。 2 % Yd11 1230W 9900W 上網(wǎng)查得，上海尼格自動(dòng)化設(shè)備有限公司變壓器： SZ9800/，變壓器過載 %，對(duì)油浸式變壓器影響不大。 主要技術(shù)參數(shù)如表 34 所示。 其高壓側(cè)為 ，低壓側(cè)為 。 5 9 0 0 0 42 % 2 % 8 4 70 . 8 5TSS K V A?? ? ? ? ? 上網(wǎng)查得 ： 上海尼格自動(dòng)化設(shè)備有限公司變壓器： S9800/， 變壓器過載 %，對(duì)油浸式變壓器影響不大。 我們可以根據(jù)需要來選擇這個(gè)型號(hào)的變壓器，并且保證此型號(hào)的變壓器所有的參數(shù) 都在線路使用范圍內(nèi)。 其主要技術(shù)參數(shù)如表 53 所示。 最終選定變壓器 見表 36 所示。 表