【正文】 .............................................................. 30 對方案Ⅱ的各主設備選擇 ........................................................................ 44 第五章 發(fā)電機 變壓器組繼電保護原理設計及保護原 理 ......................................... 46 初步分析 ................................................................................................. 46 對 F5的保護整定計算： .......................................................................... 50 第六章 計算機監(jiān)控系統方案論證選擇 ................................................................... 54 系統功能 ................................................................................................. 54 監(jiān)控對象 ................................................................................................. 56 系統結構 ................................................................................................. 56 小 結 .................................................................................................................. 58 參考文獻 ............................................................................................................... 61 附 錄Ⅰ ................................................................................................................. 62 附 錄Ⅱ ................................................................................................................. 63 1 前 言 隨著我國經濟的不斷發(fā)展，對能源的需求量也越來越大，然而能源的不足與需求之間的矛盾在近幾年不斷惡化，國家急需電力事業(yè)的發(fā)展，為我國經濟的發(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，火電的運行成本也較高，受鍋爐和其他火電廠用電設備的影響，其資源利用率較低，一般熱效率只有 30%50%左右。因此，關于電力系統水電站設計方面的論文研究就顯得格外 重要。主要針對 該 水電站 在電力系統的地位，擬定本電廠的電氣主接線方案，經過技術經濟比較，確定推薦方案，對其進行短路電流的計算，對電廠所用設備進行選擇，并且對其發(fā)電機 變壓器組的 繼電 保護進行設計。 故本論文屬于典型的針對某工程進行最優(yōu)設計的工程設計類論文。 2 第一章 電氣主接線設計 設計原則 電氣主接線是水電站由高壓電氣設備通過連線組成的接收和分配電能的電路。 在電氣主接線設計時，綜合考慮以下方面： ① 保證必要的供電可靠性和電能質量 安全可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠和電能質量是對主接線最基本的要求。 該 水電站雖然是一個中小型水電站，但是由于擔負了許多工業(yè)企業(yè)，及農業(yè)抗旱排澇等供電任務，因而必須滿足必要的供電可靠性。欲使主接線可靠、靈活，將導致投資增加。 ③ 具有一定的靈活性和方便性，并能適應遠方監(jiān)控的要求。不僅正常運行時 能安全可靠地供電，而且無論在系統正常運行還是故障或設備檢修時都能適應遠方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡單、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。但是過于簡單的接線，則不一定能滿足運行方式的要求，給運行造成不便，甚至增加不必要的停電次數和停電時間。 根據以上幾點，對 該 水電站的主接線擬定以下幾種方案。雙母接線的供電可靠性較高，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，檢修任一組母線上的隔離開關也不需要中斷供電，且調度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配到一組母線上，能靈活適應電力系統中各種運行方式調度和潮流變化的需要。 圖 11 電氣主接線方案Ⅰ 方案Ⅱ 本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與 110kv 側直接相連。其特點是：擴大單元接線接線方 4 式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側出線，簡化了高壓側接線和布置，使整個電氣接線設備較省。其 110kv 側的單母分段帶專用旁路斷路器的母 線接線方式中 ,由于增加了分段其全廠停電的可能性為 0，且任一臺斷路器檢修時都不會引起停電，其供電可靠性較高 圖 12 電氣主接線方案Ⅱ 方案Ⅲ 本方案采用了兩個擴大單元接線，一個單元接線， 110kv 側采用了雙母帶旁母的接線方式。 圖 13 電氣主接線方案Ⅲ 33 方案Ⅳ 本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線， 110kv 側采用了單母 接線的方式，此種接線雖然接線方式簡單，投資很少，但是其供電可靠性大大降低，其母線一旦出現故障就會造成全廠停電，嚴重影響了持續(xù)供電。發(fā)電機單母接線使主變壓器數量減少，投資節(jié)省，接線簡單明了，運行方便，但是發(fā)電機電壓配殿裝置元件多，增加檢修工作量，母線或與母線所相連的隔離開關故障或檢修時，三臺發(fā)電機都要停電，可靠性及 靈活性較差。方案Ⅰ的可靠性比方案高，如果在投資相差不多的情況小應該首選方案Ⅰ，如果在方案Ⅱ比方案Ⅰ投資低較多則從經濟性的角度出發(fā)應選擇方案Ⅱ。其具體有如下一些要求： ① 接線方式和電源容量，應充分考慮廠用設備在正常、事故、檢 ② 修、啟動、停運等方式下地供電要求，并盡可能地使切換操作簡便，使啟動（備用）電源能迅速投入。各臺機組的廠用電系統應獨立，以保證在一臺機組故障停運或其輔助機發(fā)生電氣故障時，不影響其他機組的正常運行。要方便過渡，盡少改變 接線和更換設備。39。 對方案Ⅰ的系統正序阻抗網絡等值圖為 [1]： 圖 31 正序阻抗網絡等值圖 取基準值： MVASj 1000? ， kVUj 510.? 時， kAUSIjjj 986543510 .).( ?? , kVUj 115? ， )(115jI ＝jjUS3 ＝ ,45MW 功率因素為 的機組容量 為 。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。 圖 312 3d 點正序簡化圖 0602111 1141351 .?????XXXX 22 (二 ).負序網絡的變換 短路 1d 點等效后的負序阻抗圖為： 圖 313 1d 點負序阻抗等值圖 50732041272111 ..// ??? XXX 310110912 .??? XXX 2 7 458543713 .)/ / ()//( ???? XXXXXX 再簡化得 , 圖 314 1d 點負序簡化圖 270313 61261214 .???? X XXXXX 23 173812 61361315 .???? X XXXXX 11514112 ?????XXXX 短路 2d 點等效后的負序阻抗圖為： 圖 315 2d 點負序簡化圖 310110911 .??? XXX 9 2 1421612 .// ??? XXXX 2 8 034378513 .)/// / ()( ???? XXXXXX 7870111 11312112 .?????XXXX 短路 3d 點等效后的負序阻抗圖為： 24 圖 316 3d 點負序簡化圖 310110911 .??? XXX 460243721612 .)//)(//( ???? XXXXXXX 再化 簡得： 圖 317 3d 點負序簡化圖 601512 81181113 .???? X XXXXX 5181011 81281214 .???? X XXXXX 4062111 1141352 .?????XXXX （三）零序網絡的變換： 短路 1d 點等效后的零序阻抗圖為： 25 圖 318 1d 點零序簡化圖 5 1 81546 .??? XXX 9 3 30327 .// ?? XXX 再化簡為： 圖 319 1d 點零序簡化圖 19657 16168 .???? X XXXXX 19336 17179 .???? X XXXXX 978111 1980 .????XXX 短路 2d 點等效后的零序阻抗圖為： 26 圖 320 2d 點零序簡化圖 5 1 81546 .??? XXX 9 3 30327 .// ?? XXX 4090111 17610 .?????XXXX 短路 3d 點等效后的零序阻抗圖為： 圖 321 3d 點零序簡化圖 5 1 81546 .??? XXX 70217 .// ?? XXX 再化簡得： 圖 321 3d 點零序簡化圖 39107 36368 .???? X XXXXX 79146 73739 .???? X XXXXX 279311 1980 .????XXX 不對稱短路電流計算 （一） 1d 點短路 27 正序綜合阻抗 2411 .??X 負序綜合阻抗 40212 .??X 零序綜合阻抗 97810 .??X 1. 單相短路電流 正序電流的標么值 2110102111 .)(39。* ??????? XXXI 正序電流的有名值 kAIII j 602119865421101111 ...)(39。*)(39。 ???? 單相短路電流 kAmII 80634602113111 ..)(39。)(39。 ???? 2. 單相短路電流 正序電流的標么值 37801 2121 .)(39。* ??? ?? XXI 正序電流的有名值 kAIII j 785209865437802121 ...)(39。*)(39。 ???? 兩相短路電流 kAI 001367852032 ..)(39。 ??? 3. 兩相接地短路電流 正序電流的標么值 4810102021111 .),(39。* ????????? XX XXXI 正序電流的有名值 kAIII j 44826986544810111111 ...),(39。*),(39。 ???? 兩相接地短路電流 kAIXX XXI 9623913 111202 0211 .)( ),(39。),(39。 ?????? ?? ?? (二 ) 2d 點短路 正序綜合阻抗 70601 .??X 負序綜合阻抗 78702 .??X 零序綜合阻抗 40900 .??X 1. 單相短路電流 正序電流的標么值 5260102111 .)(39。* ??????? XXXI 正序電流的有名值 kAIII j 6412020552601111 ...)(39。*)(39。 ???? 28 單相短路電流 kAmII 9 2 376 4 123111 ..)(39。)(39。 ???? 2. 單相短路電流 正序電流的標 么值 670012121 .)(39。* ????? XXI 正序電流的有名值 kAIII j 3 6 330 2 056 7 002121 ...)(39。*)(39。 ???? 兩相短路電流 kAI 8255363332 ..)(39。 ??? 3. 兩相接地短路電流 正序電流的標么值 02611