【導(dǎo)讀】我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供保障。就我國目前的電力能源結(jié)構(gòu)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(guān)于電力系統(tǒng)水電站設(shè)計方面的論文研究就顯得格外重要。本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源于青海省直崗拉卡水電站。進(jìn)行選擇，然后對各級電壓配電裝置及總體布置設(shè)計。并且對其發(fā)電機繼。保護(hù)的原理接線圖、展開圖、保護(hù)屏的布置及端子排接線圖。于典型的針對某工程進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計的工程設(shè)計類論文。通過本論文的研究，可以使直崗拉卡水電站安全可靠的在系統(tǒng)中運行，保證其持續(xù)可靠的供電。也能提高自己使用AutoCAD,word等軟件的能力，在設(shè)計時，除對主接線形式予以定性評價外，對于比較。因而必須滿足必要的供電可靠性。在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。

　　

【正文】 定電流為 3150A，滿足該水電站一次負(fù)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 41 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(cè)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(shù)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(cè)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(shù)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： 42 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(biāo)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(shù)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 43 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(biāo)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(cè)母線和線路側(cè)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(dǎo)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(cè)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 ＝ 44 ，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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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 45 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(dǎo)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(dǎo) 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(shè)備選擇 其接線圖如下： 圖 42 方案 Ⅱ 主接線圖 46 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(yīng)，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(yīng)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(yīng)的型號也相同。 對 13D 斷路器和 2524 ~GG 隔離開關(guān)的 選擇。 13D 左側(cè)短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，右側(cè)短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，其左側(cè)短路時的短路電流大于右側(cè)短路時的短路電流，故應(yīng)按左側(cè)短路時來選擇設(shè)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(guān)型號如下： 表 Ⅱ各斷路器隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 斷路器 斷路器型號 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)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(shù)經(jīng)濟(jì)比較 由方案Ⅰ和方案Ⅱ的斷路器和隔離開關(guān)設(shè)備表可看出，兩方案的隔離開關(guān)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(jì)又可靠，故選擇方案Ⅰ為最終主接線方案。 47 第五 章 發(fā)電機繼電保護(hù)原理設(shè)計及保護(hù)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(hù)裝置。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，應(yīng)對下列 故障及異常運行方式設(shè)置繼電保護(hù)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(fù)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(hù)裝置的設(shè)置可依據(jù)以上原則并結(jié)合具體情況進(jìn)行，一般可以設(shè)置下列保護(hù)： 表 配置的保護(hù)類型 縱差保護(hù) 主保護(hù) 跳 閘 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù) 作差動保護(hù)后備及外部故障遠(yuǎn)后備 跳閘 橫差保護(hù) 定子繞組匝間的保護(hù) 跳閘 過負(fù)荷保護(hù) 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(hù) 跳閘 勵磁回路兩點接地保護(hù) 轉(zhuǎn)子一點或兩點接地，投入保護(hù)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(jìn)行保護(hù)整定， F2,F3,F4的保護(hù)整定與 F1相同，再對 F5進(jìn)行保護(hù)整定，就可完成該水電站 5 臺發(fā)電機的保護(hù)整定。 48 對 F1 的保護(hù)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(jié)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(yīng)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(hù)的整定計算 [10]： 1) 縱差保護(hù)的整定 : a. 動作電流 Idz 應(yīng) 按 躲過外部短路時流過保護(hù)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(hù)最大周期性短路電流， ＝ b. 為避免保護(hù)在電流互感器二次回路斷線時誤動作，保護(hù)動作電流應(yīng)該大于發(fā)電機最大負(fù)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(hù)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 49 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)電機出口兩相短路電流； d. 差動回路斷線監(jiān)視器的動作電流應(yīng)大于正常運行時的最大不平衡電流 Ibp， 可按照一下經(jīng)驗公式整定： a) ＝ Inf/nl= 4 7 .3 6 80 .26 0 0 3 1 0 .5? ??=. 2) 橫差保護(hù)的整定 ： 保護(hù)動作電流按照躲過外部短路故障最大不平衡電流整定，由于不平衡電流很難確定，因此在工程設(shè)計中根據(jù)運行積累的數(shù)據(jù)計算。 即 Idz ＝ Inf = 2605＝ 521A 則繼電器動作電流為： ＝ dzlIn? 521/600＝ 3）定子單相接地保護(hù)整定 保護(hù)動作電流根據(jù)外部發(fā)生單相接地并伴隨外部兩相短路的選擇性來選擇，需 要躲過發(fā)電機固有電容電流和不平衡電流，且一次動作電流不超過 5A. Idz= 39。 39。39。. . .11 ()k jd f k bp bsh k I k Ik ? Ijdf被保護(hù)發(fā)電機的接地穩(wěn)態(tài)電容電流，對 45MW 額定容量電壓為 ，發(fā)電機取 Ijdf＝ 閉鎖繼電器一次不平衡電流取 = Kk’’ 可靠系數(shù)，