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1、华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计1 摘 要本次毕业设计根据原始资料进行一个发电厂主接线的初步设计，并对其一次设备进行选择。进而对继电保护进行规划和对配电装置进行规划。设计主要内容包括：电气主接线设计、厂用电接线设计、开关站配电装置平面布置设计及电气二次部分规划等。电气主接线是发电厂的主要环节，因此本设计对数个电气主接线方案进行了技术和经济比较，确定一个最优方案，并根据此方案对全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护的规划等，进行了详细的设计和说明。本设计分为两部分：第一部分为设计说明书，说明书中介绍了主接线形式、所选电气设备型号、技术参数、继电保护规划、配电装置规划等。第二部分为设
2、计计算书，计算书中主要是对所选短路点进行短路电流计算、设备选型和校验以及继电保护的整定计算等。【关键词】主接线 短路电流 电气设备 配电装置 继电保护华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计0ABSTRACTThe graduation project for the preliminary design of the main wiring of a power plant, according to the original data and to select a deVice. Thus protection planning and the planning of power dis
3、tribution equipment. The design of the main contents include: the main electrical wiring design,auxiliary power wiring design, layout design of switch station power distribution unit and secondary electrical part of the planning and so on.The main electrical wiring is the main part of the power plan
4、t, the design of electrical wiring program of technical and economic, to determine an this program, the layout of the power distribution unit protection planning, detailed design and description.This design is divided into two parts: the first part of the design specification, the specification desc
5、ribes the main connection in the form selected models of electrical equipment, technical parameters, protection planning, power distribution unit planning. The second part is the design calculations, the calculation of the book is the main point of the selected short-circuit short-circuit current ca
6、lculation, equipment selection and Validation, as well as protection setting calculation.【key words】：electrical main wiring ,short-circuit current , electrical equipment, the power distribution equipment ,relay protection华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计1第一篇 设计说明书1 电气主接线设计1.1 电气主接线概述 电气主接线是发电厂电气部分的主体，它反映各设备的作用、连
7、接方式和回路间的相互关系。所以，它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气主接线图。电气主接线设计的基本要求是可靠性、灵活性和经济性。（1）可靠性可靠性是指一个元件、一个系统在规定的时间内及一定条件下完成预定功能的能力。电气主接线属可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无故障所占的比例。（2）灵活性灵活性主要包含以下几个方面：1）调度灵活，操作方便。应能灵活地投入或切除机组、变压器或线路，灵活地调配
8、电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。2）检修安全。应能方便地停运线路、断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。3）扩建方便。在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建时一、二次设备所需的改造最少。（3）经济性经济性主要包含以下几个方面：1）投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；应适当限制短路电流，以便选择轻型电气设备；应使控制、保护方式不过于复杂，华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计2以利于运行并节省二次设备和电缆的投资。2）年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费及大
9、修费、日常小修理费。其中，电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的形式、容量及台数。3）占地面积小。主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。4）在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。1.2 发电机出口接线方式的选取方案一：单元接线 图 1-1 单元接线方案二：扩大单元接线 华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计3图 1-2 扩大单元接线方案比较如下表所示：表 1-1定性比较方案方案一方案二优点接线简单，开关设备少，操作简便，故障可能性小，可靠性高，配电装置结构简单，占地少，投资省可减少变压器和断路器的台
10、数，节省配电装置的占地面积，投资小缺点单元中任一元件故障或检修影响范围大，不够经济用于机组数比较多时，且易受设备选择的困难由于本次设计的是中小型水电厂，又没有近区负荷，通常考虑用单元接线。综上比较，方案一中采用单元接线，投资大了点，多用了两台变压器，但本次设计机组数目较少仅有 4 台，用单元接线很适合。而方案二采用扩大单元接线，投资小，但用于机组数比较多时，且易受设备选择的困难。综合比较采用方案一较适合。1.3 方案接线方式的选取方案一：220kV 侧为单母线接线，110kV 侧单母线分段接线华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计4图 1-3 方案一接线方案二：220kV 侧为双母线接线，1
11、10kV 侧双母线接线图 1-4 方案二接线方案三：220kV 侧为双母线接线，110kV 侧单母线分段接线华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计5图 1-5 方案三接线对上述三个可行的方案从供电可靠性、灵活性、采用设备先进性、继电保护复杂进行技术比较，方案比较如下表所示：表1-2定性比较 电压等级方案一方案二方案三华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计6方案220kV110kV220kV110kV220kV110kV优点简单清晰，设备少，投资少母线或断路器故障或检修时停电范围小，停电时间短，灵活性高，继电保护较简单母线故障或检修时，不会中断供电，断路器故障或检修时停电范围小，运行方式灵活
12、同 220kV 侧母线故障或检修时，不会中断供电，断路器故障或检修时停电范围小，运行方式灵活，扩建方便，继电保护较简单母线或断路器故障或检修时停电范围小，停电时间短，灵活性高，继电保护较简单缺点灵活性差，母线或断路器故障或检修时停电范围大，继电保护复杂设备较多，投资较大，存在停电问题短时停电时，影响范围较大，操作复杂，存在全停的可能，设备多，配电装置复杂同 220kV 侧短时停电时，影响范围较大，操作复杂，存在全停的可能，设备多，配电装置复杂设备较多，投资较大，存在停电问题经技术比较后，根据电气主接线的可靠性和灵活性要求，排除方案一，将方案二和方案三进行经济比较，其经济比较如下：1.投资计算：
13、综合投资=设备出厂价+运输费+安装费用，即：(万元)12 11mnn nOGLL其中：Gn为第 n 个设备的出厂价（万元）L1为第 n 个设备的运杂费率 取 L1 =0.06L2为第 n 个设备的安装费率 取 L1 =0.13方案 2：)(014.3535)42 . 1218 . 212881215524250018101790()13. 006. 01 (2 万元O方案 3：)(824.3533)42 . 1168 . 21489122552425002790()13. 006. 01 (3 万元O2.年运行费计算：年运行费主要包括一年中变压器的电能损耗费，小修、维护费及折旧费，按下式计算：
14、华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计7（万元）4 1210UAUU 其中：为电能电价，可参考采用各地区的实际电价，元/kW hA为变压器的年电能损耗，AkW hA为年小修、维护费，一般取 0.04，万元1UnO为年折旧费，一般取 0.058，万元2UnO电能的损耗费计算方式如下：A（1）双绕组变压器电能损耗的计算公式2 00 (Q) NSAnPKtS）（n相同变压器的台数SN每台变压器的额定容量，kVaS每台变压器所带的负载，kVatt=8360hk单位无功损耗引起有功损耗的系数，发电机母线上的变压器取 0.02，系统中的变压器取 0.10.15(2)三绕组变压器 100/100/100
15、100/100/50222 312 0022 31 (Q(Q)() 2NNNNSSSAnPKPKtnSSSS ）+100/50/50222 312 002 231 (Q(Q)() 2NNNNNSSSAnPKPKtnSSSSS ）+100%0 0NSIQ 注：100%NK KSUQ 方案 2：tSSQKPnAN 2001华北水利水电毕业设计华北水利水电毕业设计8=8360120294.4560002. 01062180765.121144002. 016022 =1728864（万元）=2A tSSS SS SSQKPnQKPnNNNNkk 32 3 22 2 22 1 0021=+108002. 010528360235.88180353.87 180294.45 180765.121)1202402. 0515(41222 =3162383（万元）=1728864+3162383=4891247（万元）21AAA4 1210UAUU =0.564891247
