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1、安化晏家水电站电气一次部分课程设计说明书适用专业：发电厂及电力系统指导老师：何荣锋设计开始日期：2008年12月日设计结束日期：2008年12月日目录第一章设计原始资料1.1 简况(51.2 工程任务和规模(71.3 机器及金属机构(8第二章变压器的选择2.1 主变压器的选择(102.2 厂用变压器的选择(11第三章电气主接线设计3.1 电气主接线的简况(143.2 电气主接线的方案拟定及比较(143 .2.1主接线方案的拟定(144 .2.2主接线方案的比较(14第四章短路电流计算4.1 短路电流计算的目的(174.2 短路电流计算的内容(174.3 短路电流计算的方法(174.4 短路电流
2、计算成果表(18第五章设备的选择、校验5.1 电气一次设备选择的一般条件(195.2 电气一次设备的选择及成果(21前言水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电大力利用水能资源。中国不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，都居世界第一位。截至2008年底，中国水电总装机容量已达到1.75亿千瓦，水电能源开发利用率从改革开放前的不足10%提高到27%。水电事业的快速发展为国民经济和社会发展作出了重要的贡献，同时还带动了中国电力装备制造业的繁荣。三峡机组全部国产化，迈出了自
3、主研发和创新的可喜一步。小水电设计、施工、设备制造也已经达到国际领先水平，使中国成为小水电行业技术输出国之一。此外，中国水电产业各项经济指标增长较快。2007年1-11月，中国水力发电行业累计实现工业总产值93,826,334千元，比上年同期增长了20.88%；累计实现产品销售收入89,240,772千元，比上年同期增长了20.17%；累计实现利润总额24,689,815千元，比上年同期增长了35.91%。2008年1-11月，中国水力发电行业累计实现工业总产值111,348,950千元，比上年同期增长了23.50%；累计实现产品销售收入113,147,151千元，比上年同期增长了24.80%
4、；累计实现利润总额26,863,763千元，比上年同期增长了9.75%。中国经济已进入新的发展时期，在国民经济持续快速增长、工业现代化进程加快的同时，资源和环境制约趋紧，能源供应出现紧张局面，生态环境压力持续增大。据此，加快西部水力资源开发、实现西电东送，对于解决国民经济发展中的能源短缺问题、改善生态环境、促进区域经济的协调和可持续发展，无疑具有非常重要的意义。另外，大力发展水电事业将有利于缩小城乡差距、改善农村生产生活条件，对于推进地方农业生产、提高农民收入，加快脱贫步伐、促进民族团结、维护社会稳定，具有不可替代的作用。水电开发通过投资拉动、税收增加和相关服务业的发展，将把地方资源优势转变为
5、经济优势、产业优势，以此带动其他产业发展，形成支撑力强的产业集群，有力促进地方经济的全面发展。本次设计从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对水电站电气设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图推荐方案）、电气主接线图比较方案）、升压站平面布置图、厂房电气设备布置图、升压站电气布置断面图、6.3KV高压开关柜接线方案图、低压配电屏接线方案图、变电器主保护回路图和原理图、机组保护原理图等相关设计图纸。本文是在湖南水利水电学院水利建筑工程系何荣锋教授的精心指导下完成的。何荣锋老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在毕业设计期间何荣锋老师在设计的选题何设计思路上给了我很多的指导和
6、帮助。何荣锋老师循循善诱的教案方法、热情待人的处事方法、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此，我对恩师表达最崇高的敬意和最诚挚的感谢！因为本人知识有限，设计中有很多错误和不妥之处，敬请各位老师批评指正。1 / 19第一章设计原始资料1.1 简况渠江镇位于安化县西南部，柘溪水库库区上游西岸，为安化、新化、溆浦三县交界之处，水路可经柘溪库区至安化县城及沿河各地，陆路有S225省道穿过该镇东北部。晏家水电站位于渠江镇南部的晏家村，晏家村与溆浦县善溪乡相邻，该村距渠江镇镇政府驻地15km,距善溪乡政府驻地3km,现有人口1100人，人均收入不到1200元。晏家水电站位
7、于资水一级支流渠江下游,距资水入河口15km,坝址以上控制集雨面积620km2,占渠江总流域面积的72.9%。该电站上游原规划开发水电站八座，总装机容量28120kW依次为：渠江干流175207m为梧桐水电站，控制集雨面积570km2,规划装机8000kW朱溪江支流207232m为两江水电站，控制集雨面积330km,规划装机3200kVy朱溪江支流232285m为朱溪江水电站，控制集雨面积315km2,规划装机6400kVV朱溪江支流285325m为大兴水电站，控制集雨面积290km，规划装机5000kW岗东河支流207242m为木壕水电站，控制集雨面积182km2,规划装机2000kW岗东河
8、支流250292m为罗林水电站，控制集雨面积76km2,规划装机1260kW岗东河支流292342m为河边水电站，控制集雨面积68km2,规划装机1260kW岗东河支流342390m为芭油水电站，控制集雨面积60km2,规划装机1000kW。拟建晏家水电站位于梧桐水电站下游3km处，为径流式电站，装机容量为2X1600kW设计引用流量38.8m3/s。1.2 工程任务和规模晏家水电站位于资水一级支流渠江下游，坝址处在安化县渠江镇晏家村境内，且紧临溆浦县善溪乡，其库区及集雨区域大部分属溆浦县境内。该工程上游水位受梧桐水电站尾水控制，下游水位受柘溪水库的调节影响。据渠江流域的水电规划，梧桐水电站利
9、用水头为175207m高程；根据柘溪水库多年运行的情况，其常水位一般在160165ml由上可知，从梧桐水电站至柘溪水库问有约10m水头的水资源可以开发利用。根据保证出力，从年发电量、年利用小时数、工程总投资和工程年运行费用等各项指标综合分析后，本阶段选择装机容量为3200kW。根据电站的流量水头特性，采用轴流式机组。综合考虑电站的投资及以后的运行情况，选择采用2台1600kW发电机组，转轮直径180cm,额定转速300r/min，额定流量19.4m3/s，额定点效率90%。1.3 机器及金属机构 1）水轮机主要参数台数： 2 台额定流量：19.40m3/s额定转速：300r/min型号：ZD6
10、80-LH-180额定水头：10.0m额定出力：1778kW额定工况点效率：90% 2）调速器：选用2个YWT-3000自动调速器。 3）发电机主要参数型号SF1600-20/2600,额定功率1600kW共2台；额定电压6300V,额定转速300r/min;功率因数0.8。电压组合联结组别空载损耗损耗空载电流为阻抗电压%高压KV)高压分接范围S9-630/3563035510.5Y,d111.087.850.376.5S9-1000/3510001.5012.01.06.5S9-125O/3512501.8014.00.96.5S9-1600/3516002.1317.00.856.5S9-
11、2000/3520002.6019.00.756.5S9-2500/3525003.1021.00.756.5S9-3150/3531503538.53.8024.50.707S9-400O/3540004.6029.00.707S9-5000/3550005.5033.00.607S9-6300/3563002X2.510.511Ynd116.6037.00.607.5S9-8000/3580008.5042.00.557.5S9-10000/351000010.048.30.557.5S9-12500/351250012.057.50.508.0S9-16000/351600014.670.00.508.0变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%勺裕度来确定。而晏家水电站的装机容量为6.4MW所以主变压器的容量应选为4000KVA综上所述，根据表2.1,本设计选择S9-4000/35型号的变压器作为主变压器。2.2 厂用变压器的选择# / 192.2.1 厂用变压器容量选择的基本要求和应考虑的因素1厂用变压器原边额定电压必须与引线处电压一致；副边额定电压则与厂用电压相配合。2厂用变压器可以选用双绕组变压器，但大型机组的厂用变压器多选择用低压绕组分裂变压器。3厂用变压器的容量必须满足厂用机械正常运转和自起动的要求。4厂用变压器的阻抗电压不能
