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1、摘 要- I -摘摘 要要本篇论文主要针对主要针对直岗拉卡水电站在电力系统的地位，拟定本电厂的电气主接线方案，经过技术经济比较，确定推荐方案，对其进行短路电流的计算，对电厂所用设备进行选择，然后对各级电压配电装置及总体布置设计。并且对其发电机继电保护进行设计。在这些设计过程中需要用到各种电力工程设计手册，并且借用 AutoCAD 辅助工具画出其电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。 尤其是厂用电在不同电源切换过程中存在的问题进行了较深入的分析，解决了厂用电切换经常不成功并损坏开关等电力设备这一严重问题。本人首先分析了厂用电系统的结构及厂用电切
2、换对于电厂安全运行的重要性。从理论上对厂用电切换过程中电气量的变化规律进行了较深入的分析。对厂用电切换过程中切换装置所采用的“快速切换” 、 “残压切换”或“延时切换”及“同期捕捉切换”等方式分别进行了分析研究，特别是对于每种方式可能对厂用电的安全运行所造成的影响进行了分析。关键词关键词 电气主接线 厂用电系统哈尔滨远东理工学院电力工程论文- -II目目 录录摘 要.I 第 1 章 电气主接线设计 .1 1.1 设计原则 .1 1.2 各方案比较 .2 第 2 章 厂用电设计及安全切换 .9 2.1 厂用电设计原则 .9 2.2 厂用电安全切换的重要性 .9 第 3 章 短路电流计算 .11
3、3.1 对称短路电流计算 .11 第 4 章 电器主设备选择 .13 4.1 对方案 I 的各主设备选择 .13 4.2 对方案的各主设备选择 .19 第 5 章 发电机继电保护原理设计及保护原理 .20 5.1 初步分析 .20 5.2 对 F1 的保护整定计算 .20 5.3 对 F5 的保护整定计算 .23 第 6 章 结论与展望 .28 参考文献 .29第 1 章 电气主接线设计- 1 -第第 1 章章 电气主接线设计电气主接线设计1.1 设计原则设计原则电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电 路。电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷
4、性 质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利 于远方监控和节约投资等要求。 在电气主接线设计时，综合考虑以下方面： 保证必要的供电可靠性和电能质量 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最 基本的要求。在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水 电站需要进行定量分析和计算。直岗拉卡水电站虽然是一个中小型水电站，但 是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要 的供电可靠性。 具有经济性 在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线 可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综
5、合考虑，在满足 供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。 具有一定的灵活性和方便性，并能适应远方监控的要求。主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行方式的转换。不仅正常运 行时能安全可靠地供电，而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能 适应远方监控的要求，并能灵活、简单、迅速地倒换运行方式，使停电时间最 短，影响范围最小。显然，复杂地接线不会保证操作方便，反而使误操作机率 增加。但是过于简单的接线，则不一定能满足运行方式的要求，给运行造成不 便，甚至增加不必要的停电次数和停电时间。 具有发展和扩建的可能性 随着经济的发展，已投产的水电站可能需要扩大机组容量，
6、从主变压器的 容量、数量到馈电线路数均有扩建的可能，有的甚至需要升压，所以在设计主 接线时应留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过 渡接线的可能和施工的方便。哈尔滨远东理工学院电力工程论文- 2 -根据以上几点，对直岗拉卡水电站的主接线拟定以下几种方案。1.2 各方案比较各方案比较方案方案 本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线，110kv 侧采用了双母接 线。双母接线的供电可靠性较高，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断， 检修任一组母线上的隔离开关也不需要中断供电，且调度灵活，各个电源和各 回路负荷可以任意分配到一组母线上，能灵活适应电力系统中各种运行方式调 度和
7、潮流变化的需要。扩建性也非常号，可以向母线左右方向任意扩建，且施 工过程也不会停电，只是双母接线多了一台旁路断路器，投资有所增加。图 1-1 电气主接线方案 方案方案 本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线与 110kv 侧直接相连。 110kv 侧为单母分段带专用旁路断路器的旁路母线接线方式。其特点是：扩大 单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出现， 简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、 清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气 设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。其 110kv 侧
8、的第 1 章 电气主接线设计- 3 -单母分段带专用旁路断路器的母线接线方式中,由于增加了分段其全厂停电的可 能性为 0，且任一台断路器检修时都不会引起停电，其供电可靠性较高。哈尔滨远东理工学院电力工程论文- 4 -本 方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线与 110kv 侧直接相连。110kv 侧 为单母分段带专用旁路断路器的旁路母线接线方式。其特点是：扩大单元接线 接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出现，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、清晰、运 行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多， 高压设备布置场地
9、增加，整个电气接线投资也增大。其本方案采用了两个扩大 单元接线和一个单元接线与 110kv 侧直接相连。110kv 侧为单母分段带专用旁 路断路器的旁路母线接线方式。其特点是：扩大单元接线接线方式简单清晰， 运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出现，简化了高压侧接线和布置，使 整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量 少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地 增加，整个电气接线投资也增大。其本方案采用了两个扩大单元接线和一个单 元接线与 110kv 侧直接相连。110kv 侧为单母分段带专用旁路断路器的旁路母 线接线方式。其特点是：扩大单
10、元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且 减少了主变压器高压侧出现，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备第 1 章 电气主接线设计- 5 -较省。单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单， 但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线 投资也增大。其本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线与 110kv 侧直 接相连。110kv 侧为单母分段带专用旁路断路器的旁路母线接线方式。其特点 是：扩大单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压 侧出现，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接 线简单、清晰、运行
11、灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与 高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。其本 方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线与 110kv 侧直接相连。110kv 侧 为单母分段带专用旁路断路器的旁路母线接线方式。其特点是：扩大单元接线 接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出现，简化了高 压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、清晰、运 行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多， 高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。图 1-2 电气主接线方案 方案方案 本方案采用了两个扩大单元接线，一个单元接线，110kv 侧采用了双母带 旁母的接线方式。此种接线方式大大提高了供电的可靠性，但
