【正文】 前 言水力發(fā)電廠簡稱水電廠，又稱水電站，是把水的位能和動能轉換成電能的工廠。它的基本生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內引水，利用水的壓力或流速沖動水輪機旋轉，江水能轉變?yōu)闄C械能，然后由水輪機帶動發(fā)電機旋轉，將機械能轉換為電能。水電廠的特點有：（1）可綜合利用水能資源（2）發(fā)電成本低、效率高（3）運行靈活（4）誰能可儲蓄和調節(jié)（5）水力發(fā)電不污染環(huán)境（6）水電廠建設投資大，工期較長（7）水電廠建設和生產(chǎn)都受到各種條件的限制，因而發(fā)電不均衡（8）由于水庫的興建，給農(nóng)業(yè)帶來一些不利，還可能在一定程度上破壞自然界的生態(tài)平衡。本次設計為以小型的較重要的水電廠的主接線的設計，要求分為設計報告和圖紙兩部分，所設計的部分力求概念清楚，層次分明！本次設計從主接線、主要電器設備選擇等幾個方面對水電站設計進行了闡述，并繪制了電氣主接線圖和布置圖。第1章 緒論能源是社會發(fā)展的重要的物質基礎，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，而且在品種及構成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎工業(yè)，在國家建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用，幾乎是在同時瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設，就尤為重要。水電站一般包括由擋水、泄水建筑物形成的水庫和水電站引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房、機電設備等。水庫的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房推動水輪發(fā)電機組發(fā)出電能，再經(jīng)升壓變壓器、開關站和輸電線路輸入電網(wǎng)。今后在水力資源豐富而又未充分開發(fā)的國家，常規(guī)水電站的建設將穩(wěn)步增長。大型電站的機組單機容量將向巨型化發(fā)展。同時，隨著經(jīng)濟發(fā)展和能源日益緊張，小水電將受到各國的重視。由于電網(wǎng)調峰、調頻、調相的需要，抽水蓄能電站將有較快的發(fā)展。而潮汐電站和波浪能電站的建設由于受建站條件及造價等因素制約，在近期內不會有大幅度的增長。各類電站的自動化和遠動化將進一步完善和推廣。第2章 電氣主接線（1）某電廠裝機。設備年利用小時數(shù)，電站以2回電壓等級輸電線路送入外的系統(tǒng)（無近區(qū)負荷）。（2）對原始資料分析（1）工程狀況 通過對原始資料的分析可知，單機容量在以下，設備年利用小時數(shù)在范圍之內，該電廠為小型重要水電站，主要承擔腰荷。因此，其主接線以供電可靠性高、供電調度靈活為主選擇接線方式。（2）電力系統(tǒng)情況 該電廠為重要水電站，在年內不擴建。 我國一般對及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)，有稱小電流接地系統(tǒng)。原始資料中發(fā)電機出口電壓為，故發(fā)電機采用非直接接地方式，目前，廣泛應用的是經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)中性點接地變壓器接地。（3）負荷情況 發(fā)電機出口側電壓等級為，經(jīng)升壓變壓器變?yōu)?，主要承擔距水電站外的系統(tǒng)，其中無近區(qū)負荷，并以2回輸電線路送入系統(tǒng)。（4）其他 環(huán)境條件等無具體要求，可按照理想條件設計。 主接線的設計原則電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的重要部分，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關，并且對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案，決定電壓等級和出線回路數(shù)。 在選擇電氣主接線時，應以下方面作為設計依據(jù): 發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用（1）電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。大型主力火電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入330500kv超高系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入110220kv系統(tǒng)，也有的接入330kv系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以對本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110220kv系統(tǒng)相連。中小型電廠常有發(fā)電機電壓饋線向附近供電。（2）電力系統(tǒng)中的變電所有系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。系統(tǒng)樞紐變電所匯集多個大電源，進行系統(tǒng)功率變換和中壓供電，電壓為330500kv；地區(qū)重要變電所，電壓為220330kv；一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為110kv，但也有220kv。 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設規(guī)模（1）發(fā)電廠的機組容量，應根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、負荷增長速度和電網(wǎng)結構等因素進行選擇，最大機組的容量以占系統(tǒng)總的容量的810%為宜。一個廠房內的機組，其臺數(shù)以不超過6臺、容量等級以不超過兩種為宜。（2）變電所根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設計。負荷大小和重要性（1）對于一級負荷必須有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去作用后，能保證一級負荷不間斷供電。（2）對于二級負荷一般要有兩個獨立的電源供電，且當任何一個電源失去作用后，能保證二級負荷不間斷供電。（3）對于三級負荷一般只需一個電源供電。 系統(tǒng)備用容量的大?。?）系統(tǒng)中需要有一定的發(fā)電機備用容量。（2）裝有2臺（組）及以上的主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故斷開，其余主變壓器的容量應能保證該所70%的全部負荷，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。 系統(tǒng)對電氣主接線提供的具體資料（1）出線的電壓等級、回路數(shù)、出線方向、每回路輸送的容量和導線截面積等。（2）主變壓器的臺數(shù)、容量型號等。（3）調相機、靜止補償器、并聯(lián)電抗器、串聯(lián)電容器補償裝置的型式、數(shù)量、容量和運行方式的要求。（4）系統(tǒng)的短路容量或歸算的電抗值。（5）變壓器中性點的接地方式。（6）系統(tǒng)內過電壓的數(shù)值及限制過電壓的措施。（7）為保證大系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提出對大機組超高壓電氣主接線可靠性的特殊要求。（8）初期及最終發(fā)電廠、變電所與系統(tǒng)的連接方式及推薦的初期和最終主接線方案。 主接線的設計要求主接線應滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求?？煽啃裕?）發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用（容量、電壓等級）。（2）發(fā)電廠或變電所接入系統(tǒng)的方式（電壓等級、地理位置、接入方式等）。（3）發(fā)電廠或變電所的運行方式及負荷性質。（4）設備的水平。電器設備制造的水平?jīng)Q定的設備質量和可靠程度直接影響主接線的可靠性。（5）長期實踐運行。主接線可靠性與運行管理和運行值班人員的素質等因素有米奇軟席，衡量可靠性的客觀標準是實踐運行。 靈活性（1）調度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式以及特殊運行方式下的調度要求。（2）檢修要求：可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備進行安全檢修，且不影響對用戶的供電。（3） 擴建要求：應留有發(fā)展余地，便于擴建。經(jīng)濟性（1）節(jié)省一次投資。（2）占地面積小。（3）電能損失小。 10kv側主接線設計本資料中說明，發(fā)電機為,說明為3臺發(fā)電機，且單機容量為30MW，根據(jù)相應的資料分析，可采用單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線三種接線方式。方案一：單母線分段接線優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線故障時，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，故障時停電范圍?。皇顾姀S供電的可靠性提高。擴建時需向兩個方面均衡擴建。缺點：