【正文】 部分設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師: 學(xué) 生 姓 名: 完 成 日 期: 發(fā)電廠（變電所）電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、原始資料： 發(fā)電廠（變電所）類(lèi)型：皂角灣水電站 發(fā)電機(jī)組（變壓器）臺(tái)數(shù)與容量： 215MW 設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù) 4000小時(shí) 電力負(fù)荷： （1）、低壓負(fù)荷：廠用電率 % ，待建電站鄰近1km處有一已建電站，可做備用廠用電源。 （2）、高壓負(fù)荷： 110 kV 電壓級(jí)，出線 1 回，為 II 級(jí)負(fù)荷，最大輸送容 30 MW， cos? = ； 設(shè)計(jì)電廠（變電所）接入電力系統(tǒng)情況： （1）、待設(shè)計(jì)發(fā)電廠接入系統(tǒng)電壓等級(jí)為 110 kV， 距系統(tǒng) 110 kV 發(fā)電廠 20 km；出線回路數(shù)為 1 回； 環(huán)境條件： 海拔 1000m；本地區(qū)污穢等級(jí) 2 級(jí)；地震裂度 7 級(jí) ；最高氣溫 36176。C；年平均溫度 18176。C；年平均雷暴日T=56 日/年；其他條件不限。（畢業(yè)設(shè)計(jì)正文目錄）前言4第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)6 第一節(jié) 主接線的方案概述6 第二節(jié) 初步擬定供選擇的主接線方案9 第三節(jié) 主接線的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較10 第四節(jié) 廠用電源接線及壩區(qū)供電方式12第二章 短路電流計(jì)算12 第一節(jié) 短路電流計(jì)算概述13 第二節(jié) 短路電流計(jì)算13第三章 導(dǎo)體、電器設(shè)備選擇及校驗(yàn)21 第一節(jié) 導(dǎo)體、設(shè)備選擇概述21 第二節(jié) 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 22 第三節(jié) 電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 24 第四節(jié) 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇成果表 34第四章 發(fā)電廠（升壓站）配電裝置設(shè)計(jì)35 第一節(jié) 配電裝置類(lèi)型及特點(diǎn) 35 第二節(jié) 配電裝置的設(shè)計(jì)36第五章 繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測(cè)量表計(jì)及同期系統(tǒng)的配置規(guī)劃38第六章 過(guò)電壓保護(hù)和接地46參考文獻(xiàn)48附圖：一、主接線方案比較圖 二、電氣主接線圖 三、繼電保護(hù)配置圖 四、自動(dòng)裝備配置圖 五、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)圖 六、高壓配電裝置平面布置圖 七、高壓配電裝置剖面圖（一） 八、高壓配電裝置剖面圖（二）前 言一、本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在完成本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的全部課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)與技能，解決實(shí)際問(wèn)題能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。使學(xué)生樹(shù)立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初步掌握發(fā)電廠（變電所）電氣部分的設(shè)計(jì)方法，并在計(jì)算、分析和解決工程問(wèn)題的能力方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等工作奠定必要的理論基礎(chǔ)。四、原始資料： 發(fā)電廠（變電所）類(lèi)型：皂角灣水電站 發(fā)電機(jī)組（變壓器）臺(tái)數(shù)與容量： 215MW 電力負(fù)荷： （1）、低壓負(fù)荷：廠用電率 % ，待建電站鄰近1km處有一已建電站，可做備用廠用電源。C；最低溫度?176。C；最熱月平均地下溫度20176。第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)167。對(duì)電氣主接線的基本要求包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面，本次設(shè)計(jì)根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》以及相關(guān)參考書(shū)目的規(guī)定，結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求擬訂 23 個(gè)可行的主接線方案，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，得出最佳接線方案。C；最低溫度?176。C；最熱月平均地下溫度 20176。功率因數(shù) ；cos?=接入系統(tǒng)電壓等級(jí)；110KV110KV 輸電距離20km；接入系統(tǒng)容量和歸算后電抗；S=2500MVA，X*=一、對(duì)原始資料的分析：本設(shè)計(jì)水電站為中、小型水力發(fā)電廠，其容量為215 MW，年利用小時(shí)數(shù)為 TMAX=4000 小時(shí)。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是： KV 電壓配電裝置、110KV 高壓配電裝置、廠用電配電裝置等設(shè)備的選擇。二、發(fā)電機(jī)與主變壓器的接線形式的確定：本次設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)的形式根據(jù)水電廠實(shí)際情況采用合適型號(hào)，因其單機(jī)容量為10MW，無(wú)廠用電分支，其機(jī)端電壓等級(jí)采用 。采用 kV/ 110kV 兩級(jí)電壓，三相雙繞組變壓器。 可靠發(fā)電是本設(shè)計(jì)水電廠應(yīng)該考慮的首要問(wèn)題，兼顧到經(jīng)濟(jì)性和水電廠升壓站場(chǎng)地狹窄等問(wèn)題，設(shè)計(jì)主接線應(yīng)保證其豐期滿發(fā)，不積壓發(fā)電能力。本水電廠有無(wú)全廠停電的可能性。在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能考慮投資省、占地面積小，電能損失小和年運(yùn)行費(fèi)用少。通過(guò)對(duì)原始資料的分析，現(xiàn)將各電壓等級(jí)可能的較佳方案列出，進(jìn)而優(yōu)化組合，形成最佳可比方案。 12 初步擬定供選擇的主接線方案根據(jù)電站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和出線回路數(shù)及上述資料，擬定兩個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行比較：接線方案：方案Ⅰ：發(fā)電機(jī)變壓器采用擴(kuò)大單元接線，通過(guò)一臺(tái)容量為25MVA的主變壓器升壓至110kV， 110kV側(cè)采用單母線接線。 電氣主接線方案比較見(jiàn)圖：主接線方案比較圖。 13 主接線的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較電氣主接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較如下：一、 技術(shù)比較（一）、方案Ⅰ：發(fā)電機(jī)、變壓器采用擴(kuò)大單元接線，110kV 側(cè)采用單母線接線，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：① 接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，只有一臺(tái)主變壓器；② 升壓站占地面積相對(duì)較小，布置方便；③ 110kV設(shè)備相對(duì)少、投資較少，維護(hù)費(fèi)用低；④ 繼電保護(hù)比較簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小。② 運(yùn)行靈活性、供電可靠性較方案Ⅱ略差。（二）、方案Ⅱ：發(fā)電機(jī)、變壓器采用發(fā)—變組單元接線，110kV側(cè)母線采用單母線接線；其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：① 接線簡(jiǎn)單清晰、供電可靠性高；②一臺(tái)主變故障或檢修只影響一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，仍有部分電能送出；③廠用電源分別從主變低壓側(cè)取得，提高了廠用電的可靠性。二、經(jīng)濟(jì)比較各方案經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表11方案經(jīng)濟(jì)比較表表11序號(hào)項(xiàng)目方案Ⅰ方案Ⅱ1主變壓器(臺(tái))12210．5KV 斷路器柜(臺(tái))44310．5KV 互感器柜(臺(tái))544110kV 斷路器設(shè)備（組）235主要設(shè)備投資（萬(wàn)元）2312966主要設(shè)備投資差（萬(wàn)元）0657年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)（萬(wàn)元）8年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)差（萬(wàn)元）0+9主變年電能損失（萬(wàn)kW根據(jù)該電站高壓側(cè)出線回路數(shù)少，高壓側(cè)接線應(yīng)簡(jiǎn)單、清晰、操作方便等特點(diǎn)，推薦采用方案Ⅰ為主接線方案，即：發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)大單元接線， 110kV 側(cè)采用單母線接線。167。2%/ 接線組別： Yn,d11 冷卻方式： 強(qiáng)迫風(fēng)冷三、廠變選擇： 根據(jù)題目要求，%，即為P=30=，本廠無(wú)高壓電機(jī)之類(lèi)負(fù)荷。%/ 接線組別： Yn,d11 167。兩電源作為全廠低壓設(shè)備的主電源和備用電源，在副廠房設(shè)置8面PSM型固定式低壓開(kāi)關(guān)柜，向全廠廠用負(fù)荷供電。 第二章 短路電流計(jì)算167。另外，導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)力的沖擊，致使導(dǎo)體變形，甚至損壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化，影響發(fā)電機(jī)輸出功率的變化。 計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器的電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案；研究限制短路電流措施，為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)，分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響等。 ②、各臺(tái)發(fā)電機(jī)均用次暫態(tài)電抗d″ 作為其等值電抗。 ④、所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同 ⑤、電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 ⑦、同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。 ⑧、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都忽略不計(jì)。 ⑩、輸電線路的電容忽略不計(jì)。三、短路點(diǎn)的選擇 因本設(shè)計(jì)水電廠電壓等級(jí)不多，接線簡(jiǎn)單，110KV 接線為單母線接線，10KV 接線為擴(kuò)大單元接線，故在110KV（主變高壓側(cè)）及10KV（