【導讀】我國經(jīng)濟的發(fā)展提供保障。就我國目前的電力能源結構來看，我國主要是。以火電為主，但是火電由于運行過程中污染大，在煤炭價格高漲的今天，用率較低，一般熱效率只有30%-50%左右。與之相比水電就有很多明顯的。因此，關于電力系統(tǒng)水電站設計方面的論文研究就顯得格外重要。本畢業(yè)設計（論文）課題來源于青海省直崗拉卡水電站。進行選擇，然后對各級電壓配電裝置及總體布置設計。并且對其發(fā)電機繼。保護的原理接線圖、展開圖、保護屏的布置及端子排接線圖。于典型的針對某工程進行最優(yōu)設計的工程設計類論文。

　　

【正文】 器一次額定電流為 1500A，滿足該水電站一次負荷電流變化的要求。 ③按動穩(wěn)定校驗 LVQB110 2W 型電流互感器的動穩(wěn)定電流為 maxi ＝ 115kA,大于該水電站110kV側短路時的沖擊電流 kAish 90418.? ,滿足動穩(wěn)定要求。 ④按熱穩(wěn)定校驗 LVQB110 2W 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為 tI ＝ 50kA，大于該水電站 110kV,側短路時的穩(wěn)定電流 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 （ 2） 的選擇 ①型號的選擇 選擇 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器，其參數(shù)如下： 表 所選電流互感器 技術數(shù)據(jù) 電流互感器 額定電壓)(kAUn 額定電流)(AIn 短時熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 耐受沖擊電流 )(max kAi LZZBJ912/175b/2s 3150 80 160 ②按額定電流選擇 根據(jù)發(fā)電機的容量 , 其 額定 電壓為 ，則發(fā)電機出口處的工作電流為 A273 55103 36847051 ??? ...，所選電流互感器一次額定電流為 3150A，滿足該水電站一次負荷電流變化的要求。 ③按動穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器的動穩(wěn)定電流為 maxi ＝ 160kA,大于該水電 40 站發(fā)電機出口處的沖擊電流 kAish 979126.? ，滿足動穩(wěn)定要求。 ④按熱穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為 tI ＝ 80kA，大于該水電站發(fā)電機出口處的熱穩(wěn)定電流 kA 電壓互感器的選擇 ① 型號的選擇 110kV側選擇 WVB11020(H)型電壓互感器 JDZX1012BG 型電壓互感器 其各參數(shù)如下： 表 所選 電壓 互感器 技術數(shù)據(jù) 電壓等級 選擇型號 額定電壓 額定絕緣水平 110kV WVB11020(H) 一次 /二次 選擇最高電壓 126kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓 450kV JDZX1012BG 選擇最高電壓 12kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓 450kV 避雷器的選擇 [7] 110kV側避雷器的選擇 (1) 避雷器型號的選擇： 選擇 Y10W5110/260 型無間隙氧化鋅避雷器。其參數(shù)為： 表 所選避雷器 技術數(shù)據(jù) 型號 系統(tǒng)額定電壓（ kV） 避雷器額定電壓（ kV） 避雷器持續(xù)運行電壓（ kV） 雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于（ kV） 陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于（ Kv） Y10W5110/260 110 100 73 260 291 (2) 按額定電壓選擇： 41 110kV 系統(tǒng)最高電壓為 126kV，避雷器相對地電壓為 mU ＝ ?? ,所選避雷器額定電壓為 110kV 大于 ，滿足額定電壓要求。 (3) 按持續(xù)運行電壓選擇： 110kV 系統(tǒng)相電壓為 126/ ＝ ,所選避雷器持續(xù)運行電壓有效值為73kV，大于 ，故滿足持續(xù)運行電壓要求。 (4) 按雷電沖擊殘壓選擇： 110kV 變壓器額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受電壓（峰值） 450kV，避雷器標稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為： kVKBLCc ??,所選避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 260kV，該值小于 321kV,故滿足雷電沖擊殘壓的要求。 (5) 按陡波沖擊電流選擇： 110kV 變壓器的內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 550kV，其陡波沖擊電流下殘壓為 kVKBICc ??，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 291kV,該值小于 393kV,故滿足陡波沖擊電流下的殘壓要求 (1)避雷器型號的選擇： 選擇 Y5WS517/50L 型避雷器。其參數(shù)為： 表 所選避雷器 技術數(shù)據(jù) 型號 系統(tǒng)額定電壓（ kV） 避雷器額定電壓（ kV） 避雷器持續(xù)運行電壓（ kV） 雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于（ kV） 陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于（ Kv） Y5WS517/50L 10 17 50 (2) 按額定電壓選擇： 10kV 系統(tǒng)最 高電壓為 ， 避雷器相 對地電壓 為 mU ＝ ?? ,所選避雷器額定電壓為 17kV大于 ，滿足額定電壓 42 要求。 (3) 按持續(xù)運行電壓選擇： 10kV 系統(tǒng)相電壓為 ＝ ,所選避雷器持續(xù)運行電壓有效值為，大于 ，故滿足持續(xù)運行電壓要求。 (4) 按雷電沖擊殘壓選擇： 10kV發(fā)電機額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受電壓（峰值） 75kV，避雷器標稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為： kVKB LCc ??,所選發(fā)電機雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 ，該值小于 ,故滿足雷電沖擊殘壓的要求。 (5) 按陡波沖擊電流選擇： 10kV 發(fā)電機的內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 75kV，其陡波沖擊電流下殘壓為 kVKB ICc ??，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 ,該值小于 ,故滿足陡波沖擊電流下的殘壓要求。 絕緣子的選擇： ZD10F 型 110kV側母線和線路側選擇 ZS2110/1500 型 母線選擇 [8]： 110kV主母線的選擇 . ① 母線類型的選擇： 110kV主母線選擇 LF－ 21Y－ ? 80/72 型鋁錳合金管母線。 ② 按母線長期工作電流選擇 110kV 主母線的長期工作電流為 AI 13051103 a x ?? ???,所選母線的長期允許電流為 1900A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導體長期允許電流為 1900? ＝ ，大于 110kV 主母線的長期工作電流 1305A，故滿足母線長期工作電流要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 110kV 側三相短路周期分量穩(wěn)態(tài)值為 ，熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，時間 at ＝ 43 ，則代入公式得： 3min 10?? ?CIS ＝ ? ＝ 而所選母線的截面 S＝ 954mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗： 因為晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為 ? 30mm,選擇管型母線的型號為 ? 80，滿足電暈校驗要求。 110kV進線選擇 ① 線類型的選擇： 110kV主變壓器出線選擇 LGJ－ 400/50 鋼芯鋁絞線 ② 按母線長期工作電流選擇 較大容量變壓器出口處的長期工作電流為 AI 5511103 a x ????,所選母線的長期允許電流為 898A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導體長期允許電流為 898? ＝ 727A，大于 電流要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 由 3min 10?? ?CIS＝ ，所選導體的截面為 S=，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗： 因為有電暈電壓校驗的 110kV 軟導體型號為 LGJ－ 70，所選母線比此大，故滿足電暈校驗要求。 ： ① 母線類型的選擇： 發(fā)電機出口處的母線選擇 LF－ 21Y－ ? 130/116 型鋁錳合金管型母 44 線。 ② 按母線長期工作電流選擇 發(fā)電機出口處的長期工作電流為 AI 273 5 a x ????,所選母線的長期允許電流為 3511A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導體長期允許電流為 3511? ＝ 2844A，大于 要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 由 3min 10?? ?CIS＝ ? =1441mm ， 所 選 導 體 的 截 面 為S=2705mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS 1441min ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求 ④ 按電暈電壓校驗： 因為晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為 ? 30mm,選擇管型母線的型號為 ? 130，滿足電暈校驗要求。 對方案Ⅱ 的 各 主 設備選擇 其接線圖如下： 圖 42 方案 Ⅱ 主接線圖 45 分析：因為方案Ⅰ和方案Ⅱ除主接線外其余部分接線形式相同，故方案Ⅱ的 8171 ~,~ GGDD 與方案Ⅰ的 8171 ~,~ GGDD 相對應，故其型號也相同。方案Ⅱ的 209118 ~,~ GGDD 的校驗與方案Ⅰ的 2312118 ~,~ GGDD 校驗相同，故其相對應的型號也相同，方案Ⅱ的 232112 ~, GGD 與方案 Ⅰ的252412 ~, GGD 校驗相同，故其對應的型號也相同。 對 13D 斷路器和 2524 ~GG 隔離開關的選擇。 13D 左側短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，右側短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，其左側短路時的短路電流大于右側短路時的短路電流，故應按左側短路時來選擇設備。但 13D 的短路電流小于 12D 短路時的短路電流，兩者電壓等級又相同，所以 12D 也適用于 13D 2321 ~, GG 也適用于 2524 ~GG . 綜合上述分析，方案Ⅱ所選斷路器和隔離開關型號如下： 表 Ⅱ各斷路器隔離開關技術數(shù)據(jù) 斷路器 斷路器型號 隔離開關 隔離開關型號 41 ~DD ??NS 41 GG~ 3000/1010 TG N ? 75 ~DD SW6－ 110 86 GG ~ GW4－ 110D 118 ~DD SW4－ 110 209 GG ~ GW4－ 110 12D SW6－ 110 2321 GG ~ GW4－ 110D 13D SW6－ 110 2524 GG ~ GW4－ 110D 5G GN2－ 10 技術經(jīng)濟比較 由方案Ⅰ和方案Ⅱ的斷路器和隔離開關設備表可看出，兩方案的隔離開關臺數(shù)相同，但方案Ⅱ比方案Ⅰ多一臺 SW6－ 110 型斷路器，所以方案Ⅱ比方案Ⅰ投資較大，且由于方案Ⅰ是雙母接線，其可靠性又比方案Ⅱ的單母分段帶旁母可靠性高，綜合考慮方案Ⅰ比方案Ⅱ即經(jīng)濟又可靠，故選擇方案Ⅰ為最終主接線方案。 46 第 五 章 發(fā)電機繼電保護原理設計及保護原理 初步分析 發(fā)電機的安全運行對電力系統(tǒng)和本水電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著決定性的作用。因此，在發(fā)電機上必須裝社比較完善的繼電保護裝置。根據(jù)有關規(guī)程，應對下列故障及異常運行方式設置繼電保護裝置 [9]。 1 定子繞組相間短路； 2 定子繞組匝間短路； 3 定子繞組接地短路； 4 外部短路引起的過電流； 5 對稱過負荷； 6 勵磁回路一點或兩點接地故障； 本水電廠發(fā)電機保護裝置的設置可依據(jù)以上原則并結合具體情況進行，一般可以設置下列保護： 表 配置的保護類型 縱差 保護 主保護 跳 閘 復合電壓啟動的過電流保護 作差動保護后備及外部故障遠后備 跳閘 橫差保護 定子繞組匝間的保護 跳閘 過負荷保護 異常運行延時動作 發(fā)出信號 定子單相接地 防御定子單相接地的保護 跳閘 勵磁回路兩點接地保護 轉子一點或兩點接地，投入保護裝置 跳閘 因為 5 臺發(fā)電機型號一樣，且 F1,F2,F3,F4,對稱，故只需對 F1進行保護整定， F2,F3,F4的保護整定與 F1相同，再對 F5進行保護整定，就可完成該水電站 5 臺發(fā)電機的保護整定。 47 對 F1 的保護整定計算 1 短路電 的分析計算及電壓電流互感器的變比選定 : 由短路電流的計算結果可知， F1 的最大短路電流為 ,而 F1 出口額定電流為 3 ? ?＝ kA,所以電流互感器的變比級次應該為3000/5，即 電流互感器變比為 3000/5ln ? ＝ 600，電流互感器變比為 ＝ 105。 2 各種保護的整定計算 [10]： 1) 縱差保護的整定 : a. 動作電流 Idz 應 按 躲過外部短路時流過保護裝置的最大不平衡電流 Ibp 即 Idz ＝ Kk = Kk kfzq ktx fi = 1 103= ＝ 。 Kk 可靠系數(shù)，采用 。 計算不平衡電流； kfzq 非周期分量影響的系數(shù)，?。?1； ktx 電流互感器的同型系數(shù)，取 ktx＝ ； 發(fā)電機外部三相短路時 ,流過保護最大周期性短路電流， ＝ b. 為避免保護在電流互感器二次回路斷線時誤動作，保護動作電流應該大于發(fā)電機最大負荷電流； Idz ＝ Kk INf ＝ ＝ Kk 可靠系數(shù)，取 Kk ＝ 。 INf 發(fā)電機的額定電流； 取以上計算中較大者，作保護的動作電流，故 Idz ＝ ,則差動繼電器動作電流為 ＝ 1 3 3 8 5 .9600jx dzlkIn ???。 nl 電流互感器的變比； kjx 接線系數(shù)，取 kjx＝ 1 48 c. 靈敏度： klm= ?dzdII min ???93385102491323 3.. =2 滿足靈敏度要求。 最小短路電流，即在單機運行情況下，發(fā)電機出口兩相短