【正文】 大容量發(fā)電廠中，自耦變壓器長被用于高壓系統(tǒng)和中壓系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，自耦變壓器的中性點(diǎn)必須直接接地。 2． 變壓器 相數(shù)的確定 電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價(jià)格低、占地面積小，而且運(yùn)行 損耗減少 12～ 15％。 綜上所述，電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮發(fā)電廠、變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、分期和最終建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷的大小和重要性、系統(tǒng)備用容量的大小、系統(tǒng)對應(yīng)電氣主接線提供的具體資料、 環(huán)境條件等。 2．接線應(yīng)簡單、清晰，運(yùn)行靈活，操作方便。 4. 電力系統(tǒng)情況 110kV系統(tǒng)容量為無窮大，選基準(zhǔn)容量 100MVA歸算到發(fā)電廠 110kV母線短路容量為 3600MVA， 220kV短路容量為 2600MVA，發(fā)電廠與220kV變電站兩回線連接，相距 180km。 4) 發(fā)電機(jī)出口處保護(hù)動作時(shí)間取 秒。 3．圖紙 發(fā)電廠電氣主接線圖 、 220kV開關(guān)站平面 圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖 [A3] 各一份和手工繪制 [1號圖紙 ] 發(fā)電廠電氣主接線圖 ）。編制畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)規(guī)范： （ 1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 ； （ 2） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 ； （ 3） 目錄； （ 4） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文； 正文包括電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算及主要電氣設(shè)備選擇及母線的選擇等等。 電力負(fù)荷 送入 110kV系統(tǒng)功率 210MW,剩余功率全部送入 220kV系統(tǒng)。 （ 2）機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)： Tmax=4500 小時(shí)。 華 北 水 利 水 電 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 設(shè)計(jì)題目： H2 水電廠電氣一次部分設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班級學(xué)號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)期限： 2020 年 月 日開始 2020 年 月 日結(jié)束 院、系： 電力學(xué)院 2020 年 月 日 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過本次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生正確 的水電廠設(shè)計(jì)意識，鞏固學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課知識，增強(qiáng)學(xué)生的繪圖能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力。 四、主要技術(shù)指標(biāo)或主要設(shè)計(jì)參數(shù) 水力發(fā)電廠參數(shù) （ 1）水輪發(fā)電機(jī)組 6 臺：單機(jī)容量 135MW；出口電壓： ； 發(fā)電機(jī)次 暫態(tài)電抗： ；額定功率因數(shù)： 。 （ 5）環(huán)境溫度： 最高溫度 35℃ ，年平均氣溫 15℃ 。 五、設(shè)計(jì)成果要求 1．設(shè)計(jì)說明書一份，要求字?jǐn)?shù)為 10000—15000 字，論文格式參考《華北水利水電學(xué)院關(guān)于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式》要求。 （ 5） 參考文獻(xiàn) ； （ 6） 專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻 譯（原件及譯文，漢字要求 2020 字以上） 2．計(jì)算書。 3) 廠用電率： %。 3. 發(fā)電 廠出線 110kV出線 6 回， 220kV出線 2 回。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)要求： 1．根據(jù)電力系統(tǒng)和用戶的要求，應(yīng)保證供電的可靠性和電能質(zhì)量。 5．便于電站機(jī)組分期過度。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)依據(jù)電力系統(tǒng) 5—10 年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。 當(dāng)機(jī)組為 125MW及以下容量的發(fā)電廠有兩級升高電壓時(shí)，一般優(yōu)先考慮采用三繞組變壓器。 四、短 路電流計(jì)算條件： 為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。 一般情況下，三相短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)的電動力較大，所以選擇三相短路電流進(jìn)行計(jì)算。設(shè)備的選型和技術(shù)參數(shù)應(yīng)能保證變電站的安全運(yùn)行和供電可靠性，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展裕度，應(yīng)盡量選用輕型設(shè)備和常用產(chǎn)品。 3. 主接線圖形符號、線條及圖簽符合規(guī)范，接線正確，圖面布局合理，參數(shù)標(biāo)注正確，圖形清晰美觀。 7. 專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻譯（原件及譯文 2020 字以上） 附： {發(fā)電廠電氣主接線圖、 220kV開關(guān)站平面布置圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖[A3] 各一份和手工繪制 [1號圖紙 ] 發(fā)電廠電氣主接線圖） ,主接線圖形符號、線條及圖簽符合規(guī)范，接線正確，圖面布局合理，參數(shù)標(biāo)注正確，圖形清晰美觀。 根據(jù)具體設(shè)計(jì)而言 ， 其主要內(nèi)容為 :通過本設(shè)計(jì)原始資料來選擇 發(fā)電廠 發(fā)電機(jī)、 主變壓器型號；根據(jù)電壓等級、出線回?cái)?shù)、負(fù)荷情況設(shè)計(jì)本電廠 的電氣主接線，選出兩個比較滿意的電氣主接線方案，然后進(jìn)行技術(shù)分析以及經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定一個較佳方案；根據(jù)主接線畫出等值電路圖，合理選擇短路點(diǎn)，對等值電路圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡，按三相短路情況進(jìn)行短路電流計(jì)算；依據(jù)正常工作狀態(tài)選擇所需的母線與電氣設(shè)備，并在三相短路情況下，按短路狀態(tài)對所選母線與電氣設(shè) 備進(jìn)行校驗(yàn)。 Draw the equivalent circuit diagram according to the main wiring, chooses the shortcircuit dot reasonably, simplify the equivalent circuit diagram , carries on the shortcircuit current calculation according to the threephase short circuit situation。s choice and the verification. Key words: Hydropower plant。是讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練，是 素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)。 （ 2） 要運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理中央與地方、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、沿海 與內(nèi)地，城市與鄉(xiāng)村、遠(yuǎn)期與近期、平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)、技改與新建、生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系。 2 水 力發(fā) 電廠 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線方案設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)密的整體。 （ 1） 可靠性要求 電氣主接線不僅要保證在正常運(yùn) 行時(shí)，還考慮到檢修和事故時(shí)，都不能導(dǎo)致一類負(fù) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 59 頁 荷停電，一般負(fù)荷 要盡量減少停電時(shí)間。 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。單元接線能減少配電裝置占地面積，也便于水電廠自動化調(diào)節(jié)。 （ 5）運(yùn)行方式控制比較簡單，較易實(shí)現(xiàn)自動化，為此，電氣主接線應(yīng)盡力避免以隔離開關(guān)為操作電器。方案一： 110kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線； 220kV 側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線。 （ 2） 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出二個回路，有兩個 電源供電。 （ 3） 擴(kuò)建時(shí)需向兩個方向均衡擴(kuò)建。 （ 2） 35kV配電裝置一般不設(shè)置旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳酁殡p回路供電，允許停電檢修斷路器。 旁路母線的作用 :斷路器經(jīng)過長期運(yùn)行或者開斷一定次數(shù)的短路電流之后 ,其機(jī)械性能和滅弧性能都會下降 ,必需 進(jìn)行檢修以恢復(fù)其性能。 雙母線接線 雙母線接線的運(yùn)行狀況和特點(diǎn)： （ 1）正常運(yùn)行時(shí)，工作母線帶電，備用母線不帶電，所有電源和出線回路都連接到工作母線上（工作母線隔離開關(guān)在合上位置，備用母線隔離開關(guān)在斷開位置），母聯(lián) 斷路器亦斷開，這是一種運(yùn)行方式。若一組母線故障，擔(dān)任分段的母聯(lián)斷路器跳開，接于另一組母線回路不受影響。 圖 雙 母線接線 雙母接線的優(yōu)缺點(diǎn) : （ 1）優(yōu)點(diǎn)：停電的機(jī)會減少了，必需的停電時(shí)間縮短了，運(yùn)行的可靠性和靈活性有了顯著的提高。如未嚴(yán)格按規(guī)定順序操作，會造成嚴(yán)重事故。 單元接線 單元接線就是將發(fā)電機(jī)與變壓器或者發(fā)電機(jī)－變壓器－線路都直接串聯(lián)起來，中間沒有橫向聯(lián)絡(luò)母線的接線。 單元接線的優(yōu)缺點(diǎn) ： (1)主變壓器與發(fā)電機(jī)容量相同 。 (4)繼電保護(hù)簡單 。 另外，雙母接線在擴(kuò)建時(shí)也比較方便，施工時(shí)可不必停電。正常運(yùn)行時(shí)，旁母處于無電狀態(tài)，運(yùn)行于單目分段狀態(tài)。 但是110kV出線較多，且在系統(tǒng)中所占地位較重，故可靠性 、靈活性 要求 高。 表 水輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù) 發(fā)電機(jī)型號 額定容量（ MW） 額定電壓 （ kV） 額定功率因數(shù) （ cosφ） 次暫態(tài)電抗 SF135－ 36/9200 135 變壓器 的選擇 單元接線 的主變壓器選擇 采用發(fā)電機(jī) — 雙繞組變壓器單元接線時(shí)，變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度來確定。這是考慮到布置和引線的方便。 8 % 121 20 3 短路電流的計(jì)算 短路的類型 短路故障分為對稱短路和不對稱短路。 短路計(jì)算的目的 為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng) 受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。 短路 電流的 計(jì)算結(jié)果 系統(tǒng)的等值電 路圖如下： 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 59 頁 f 2X S1X A T1X A T2220 kV110 kVX A T3S 2X S2X Lf 1G 1X T1G 2f 3G 3X T2X GG 4 G 5 G 6S 1f 4X T2 X T2X T2X GX GX G X GX GX T1 圖 系統(tǒng)的等值電路圖 短路電流計(jì)算結(jié)果 ( ),100 avdd UUM V AS ?? ： 表 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 短路位置 短路電流（ kA） 沖擊電流（ kA） 基準(zhǔn)電壓(kV) fI?? (2)fI (4)fI 1f 110kV側(cè)發(fā)電機(jī)1G 出口 2f 110kV母線處 115 3f 220kV側(cè)發(fā)電 機(jī) 3G 出口 4f 220 kV母線處 230 4 導(dǎo)體與電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 59 頁 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （ 1） 額定電壓 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓SNU的條件選擇，即 SNN UU ? （ 2） 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是指在額定環(huán)境溫度 0? 下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 ③ 海拔高度 一般電氣設(shè)備的使用條件為不超過 1000m。 ④ 安裝地點(diǎn) 配電裝置為室內(nèi)布置時(shí)，設(shè)備應(yīng)選戶內(nèi)式；配電裝置為室外布置時(shí)，設(shè)備應(yīng)選戶外式。 kQ— — 所在回路的短路電流熱效應(yīng)， 2kAS? 。同時(shí)兼顧今后的發(fā)展，選用性價(jià)比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修