【正文】 水電站電氣部分設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文目 錄目 錄.........................................................III第1章 前言................................................... 1 設(shè)計項目...............................................1 本課題的研究意義.......................................1 課題來源 ..............................................2 本課題研究現(xiàn)狀.........................................2 本論文設(shè)計的主要內(nèi)容 ..................................3第2章 電氣主接線設(shè)計......................................... 4 石泉水電站供電負(fù)荷概括.................................4 電氣主接線設(shè)計的基本要求...............................4 電氣主接線方案擬定.....................................5 方案一........................................... 5 方案二........................................... 5 方案三........................................... 6 電氣主接線方案比較與確定...............................7 經(jīng)濟(jì)方面比較..................................... 7 技術(shù)方面比較..................................... 8 電氣主接線方案確定.............................. 11 主變壓器的選擇........................................12 1與2主變壓器的選擇............................12 3主變壓器的選擇................................ 13 4主變壓器的選擇................................ 14 主變壓器匯總.................................... 15第3章 短路電流計算.......................................... 17 短路電流計算的一般規(guī)定................................17 短路電流計算..........................................18 短路計算點的選擇................................ 18 計算各元件的電抗標(biāo)幺值并繪制等值電路圖.......... 19 短路計算點K1....................................21 短路計算點K2....................................27 短路計算點K3....................................31 短路計算點K4....................................35 短路計算點K5....................................39 短路電流計算結(jié)果匯總..................................43第4章 高壓電氣設(shè)備選擇...................................... 47 電氣設(shè)備選擇的一般條件................................47 斷路器的選擇..........................................48 隔離開關(guān)的選擇........................................56 電壓互感器的選擇......................................63 電流互感器的選擇......................................66 高壓熔斷器的選擇......................................74 避雷器的選擇..........................................76 電纜的選擇............................................81 母線的選擇............................................84第5章 配電裝置的總體布置.................................... 88 配電裝置概述.........................................88 110KV開關(guān)站.......................................... 90 220KV開關(guān)站.......................................... 91第6章 廠用電設(shè)計.............................................92 電站樞紐概況..........................................92 負(fù)荷統(tǒng)計..............................................92 廠用電系統(tǒng)的特點與設(shè)計原則............................95 廠用電源與廠用電壓的選擇..............................97 廠用電接線............................................99 廠用變壓器的選擇.....................................101 電動機(jī)自啟動校驗.....................................103第7章 結(jié)論..................................................109 石泉水電站電氣部分設(shè)計結(jié)論...........................109 設(shè)計要點知識總結(jié).....................................109致謝......................................................... 111參考文獻(xiàn)..................................................... 112V 第1章 前 言 設(shè)計項目 石泉水電站電氣部分設(shè)計，由于時間倉促，本次設(shè)計僅涉及到電氣一次部分，對電氣二次部分考慮的相對較少一些。 石泉水電站裝機(jī)容量為：345+245MW，有兩個升高電壓等級220KV/110KV。 氣象及地質(zhì)條件：海拔高度　　　　400 m多年平均氣溫　　 ℃極端最高氣溫　　 ℃極端最低氣溫　　 ℃相對濕度　　　　74%地震設(shè)防裂度　　7 度 根據(jù)以上資料，設(shè)計出了一方面能使重要用戶的供電可靠性得到保證，另一方面可以把多余的電能輸入電網(wǎng)，從而充分利用水資源的水電站電氣一次部分。 本課題的研究意義第一、電氣主接線圖是電廠設(shè)計的重要部分。同時也是運行人員進(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)，檢查項目和運行操作的步驟等都離不開對電氣主接線的掌握。第二、電氣主接線表明了發(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，連接方式及可能的運行方式。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。第三、通過設(shè)計工作，我會受到理論聯(lián)系實際的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識和基本技能來解決工程實際問題的能力；還會了解、掌握工程設(shè)計全過程，提高工程實踐能力。第四、可以提高個人綜合素質(zhì)。例如，對設(shè)計質(zhì)量的不懈追求，有助于探求真理、嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)和學(xué)習(xí)態(tài)度養(yǎng)成；對多種工程技術(shù)方案的論證比較，能夠提高個人科學(xué)認(rèn)識、分析問題的能力。第五、由于電能生產(chǎn)的特點是：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)運行，也直接影響到生產(chǎn)和生活。第六、考慮到石泉水電廠是上世紀(jì)的一個老電廠，已經(jīng)運行有40年有余。在這40年里，隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，全球用電需求隨之加大，進(jìn)而促進(jìn)了電力工業(yè)的發(fā)展，我國在這40年里，特別是改革開放以來，對電力工業(yè)加大了投入，輸變電設(shè)備的制造水平和質(zhì)量都有所提高，對電氣設(shè)計也有了一些新的研究方法，石泉電廠電氣設(shè)計在運行中也顯現(xiàn)出了不少的問題，所以有必要采用新的方法與技術(shù)進(jìn)行再設(shè)計，力求做到電氣設(shè)計可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的要求，如果可能，實現(xiàn)無人值班，少人值守也是可以的。 課題來源 本著畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展緊密結(jié)合的原則，在調(diào)查研究、閱讀學(xué)科文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，積極與專業(yè)老師交流，結(jié)合個人興趣愛好，并廣泛征求意見后，我選擇“石泉水電站電氣部分設(shè)計”作為畢業(yè)設(shè)計的研究課題。本課題屬于工程設(shè)計類題目。 本課題研究現(xiàn)狀 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。 本論文設(shè)計的主要內(nèi)容 本論文主要對石泉水電站的電氣一次部分進(jìn)行了設(shè)計，主要內(nèi)容包括電氣主接線方案的擬定與比選，最終將原始電氣主接線改進(jìn)型方案確定為最優(yōu)方案；然后在最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過仔細(xì)的分析論證，選取了6個短路點進(jìn)行了短路電流計算，確定出本電站的短路水平。緊接著根據(jù)短路電流計算結(jié)果，選取了主要的電氣一次設(shè)備，確定了其型號及關(guān)鍵的參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)要求，對所選的設(shè)備進(jìn)行了動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的校驗，所選擇的主要電氣一次設(shè)備包括：斷路器（包括發(fā)電機(jī)出口斷路器）、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電纜、開關(guān)站母線。廠用電也進(jìn)行了設(shè)計，結(jié)合石泉水電站水利樞紐的情況，在進(jìn)行負(fù)荷分析與統(tǒng)計的基礎(chǔ)上確定了其廠用電的供電電壓，供電方式，供電電源引接方式，供電接線方式等，并選擇了廠用電變壓器。最后還進(jìn)行了廠用電動機(jī)的自啟動校驗。最后，在以上分析計算的基礎(chǔ)上，繪制了電氣主接線的最優(yōu)方案圖與比選方案圖，開關(guān)站的平面布置圖及其必要的斷面圖，廠用電的接線圖等相關(guān)圖紙。至此，整個畢業(yè)設(shè)計告于段落。 第2章 電氣主接線設(shè)計 石泉水電站供電負(fù)荷概況 石泉水電站的供電對象 石泉水電站發(fā)出的電力除少部分供給廠用電自身用電及近區(qū)用電外，其余電力主要供給四個地方，如圖1所示。（1）洋縣變電所：以220 KV高壓送電，送電距離達(dá)86 Km。洋縣變電所配置兩臺變壓器，單臺容量分別為120 MVA及90MVA。（2）古堰變電所:以110 KV供電，供電距離4 Km。該變電所配置有一臺容量為20 MVA的變壓器。（3）漢陰變電所：以110 KV供電，供電距離35 Km。該變電所配置有兩臺容量分別為20 MVA和10 MVA的變壓器。（4）茶鎮(zhèn)變電所:以110 KV供電，供電距離16 Km。該變電所配置有一臺容量為10 MVA的變壓器。從上可以看出，該電站以兩種電壓供電， KV,則該電站的高壓部分共有三個電壓等級，對著三個電壓等級應(yīng)分別進(jìn)行考慮。其中負(fù)荷（2）、（3）、（4）對應(yīng)的變電所中均接有牽引變電所，對鐵路交通運輸比較重要，設(shè)計時要特別考慮.[1] 電氣主接線設(shè)計的基本要求(1)滿足用戶或電力系統(tǒng)的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。(2)接線簡單、清晰、操作維護(hù)方便。(3)接線應(yīng)具有一定的靈活性。(4)滿足電站初期發(fā)電及最終規(guī)模的運行要求，還應(yīng)考慮便于分期過 渡。技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。[2] 電氣主接線方案擬定 根據(jù)石泉水電站的裝機(jī)容量和供電范圍及容量，在滿足電氣主接線的要求的情況下，暫時擬定三個方案。 方案一 方案一 如圖2所示，方案一中，110 KV高壓側(cè)母線采用了3/2 接線，具有高度的可靠性，220 KV高壓側(cè)母線采用單母線接線形式，可靠性一般，1和2機(jī)組均以單元接線的形式接入110 KV母線，3機(jī)組也以單元接線的形式接入一臺自