《华北水利水电大学毕业设计(水电厂电气部分初步设计)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华北水利水电大学毕业设计(水电厂电气部分初步设计)（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要本次设计为水电厂电气部分初步设计，主要讲述了初步设计的基本理论和计算方 法，简单介绍了电气设备布置及二次回路方案的规划。主要内容分为设计说明书和设计 计算书两部分。其中，设计说明书包括五章，分别为（1）电气主接线的论证与确定；（ 2）厂用电的设计；（ 3）短路电流的计算；（ 4）导体与电气设备的选择；（ 5）电气 设备布置及二次回路初步规划。设计计算书包括两章，分别为（1）三相短路电流的详细计算过程；（ 2）发电厂主要电气设备的选择和校验。在该次设计中，重点研究问题是电气主接线方案的比较和确定，三相短路电流的计 算和发电机引出裸导体与电气设备的选择。最终确定的电气主接线方案为：发电机高压
2、侧采用发电机 变压器联合单元接线，升高电压压侧采用 3/2 断路器接线，厂用电采用单 母线分段接线，厂用高压工作电源从主变压器低压侧引接，厂用备用电源采用暗备用的 形式。所选的主要电气设备包括发电机引出裸导体、支柱绝缘子、断路器、隔离开关、 电压互感器、电流互感器、保护熔断器、避雷器和消弧线圈。关键词： 水电厂；电气主接线；短路电流；电气设备AbstractThis preliminary design of electrical part for the hydroelectric power plant mainly narrates the basic theory and calcul
3、ation method, introduces the arra ngeme nt of electrical equipme nt and the pla n of sec on dary circuit simply. The primary coverage has bee n divided into two parts: the desig n in structi on booklet and the design account booklet. Among them, the design instruction booklet in cludes five chapters
4、: (1) the proof and determ in ati on of main electrical connection; (2) the design of electricity used by factory; (3) the computation of short-circuit curre nt; (4) the choice of con ductor and electrical equipme nt; (5) the arra ngeme nt of electrical equipme nt and prelimi nary scheme of sec on d
5、ary circuit. The design account booklet includes two chapters:(1)the detailed computational process of three-phase short-circuit current; (2) the process of main electrical equipments choice and verification in power plant.In this design, the key research questions are the comparison and the determ
6、in atio n of main electrical conn ecti on , the computati on of three-phase shortcircuit curre nt and the choice of bare con ductor and electrical equipme nt. The main electrical connection determined ultimately is : the side in generator hign-pressur uses gen erator-tra nsformer joint uint conn ect
7、i on; the side of boost ing presses uses a 3/2 breaker wiring; single busbar is used in the plant. Hign-voltage power used by plant is drawed from the low pressure side of the connection of the main tran sformer. Reserve supply is used in the form of dark alter native. The major electrical equipme n
8、t selected in clude bare con ductor, pillar in sulator, circuit breaker, disconnecting switch, voltage transformers, current transformers, protecti on fuses, surge arresters and the coil.Key words: Hydropower pla nt; mai n Electrical conn ecti on;Short-circuit current; Electrical equipment目录摘要IAbstr
9、act II第一篇 设计说明书1 绪论 12 电气主接线的论证与确定 32.1 发电机电压接线方式的选择 32.2 升高电压接线方式的初步选择 42.3 发电厂主变压器的选择 92.4 主变压器和发电机中性点接地方式 113 厂用电的设计 133.1 厂用电的特点及厂用电的引接 133.2 厂用变压器的选择 144 短路电流的计算 164.1 短路的类型及短路计算 165 导体与电气设备的选择 185.1 电气设备选择的一般条件 185.2 发电机引出裸导体的选择 195.3 支柱绝缘子的选择 205.4 断路器的选择 215.5 隔离开关的选择 235.6 电压互感器的选择及结果 245.7
10、 电流互感器的选择及结果 255.8 保护熔断器的选择 285.9 避雷器的选择及结果 295.10 消弧线圈的选择 306 电气设备布置及二次回路初步规划 326.1 电气设备布置 326.2 二次回路的初步规划 32第二篇 设计计算书1 短路电流计算 342 主要电气设备的选择 402.1 发电机引出裸导体的选择 402.2 支柱绝缘子的选择 432.3 断路器的选择 442.4 隔离开关的选择 462.5 电压互感器的选择 502.6 电流互感器的选择 512.7 保护熔断器的选择 542.8 消弧线圈的选择 55结束语 56参考文献 61附录一 外文原文 62附录二 外文译文 67第一
11、篇 设计说明书1 绪论1.1 设计工作应遵循的主要原则（1）要遵守国家的法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程 序，特别应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。（2）要运用系统工程的方法从全局出发，正确处理中央与地方、工业与农业、沿海 与内地，城市与乡村、远期与近期、平时与战时、技改与新建、生产与生活、安全与经 济等方面的关系。（3）要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质、不同要求，从我国 实际情况出发，采用中等适用的先进技术，合理地确定设计标准。对生产工艺、主要设 备和主体工程要做到可靠、适用、先进；对非生产性的建设，应坚持适用、经济、在可 能条件下注意
12、美观的原则。（4）要实行资源的综合利用，要节约能源、水源，要保护环境，要注意专业化和协 作，要节约用地，要合理使用劳动力，要立足于自力更生。1.2 电气主接线设计的基本要求现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力 系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系 统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，电气主接线必须满足以下三 项基本要求。（1）可靠性要求 电气主接线不仅要保证在正常运行时，还考虑到检修和事故时，都不能导致一类负 荷停电，一般负荷要尽量减少停电时间。为此，应考虑设备的备用，并有适当的裕度。（2）灵活性要求主
13、接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而 且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最 小，并且在检修时可以保证检修人员的安全。由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑 到具有扩建的可能性。（3）经济性要求主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占 地面积最少，使其尽地发挥经济效益。此外，主接线应简单清晰、操作方便，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于 操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足 运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或
14、造成不必要的停电。1.3 水力发电厂电气主接线设计的特点水力发电厂电气主接线设计的特点如下：（1）水力发电厂建在有水能资源处，一般离负荷中心很远，当地负荷很小甚至没 有，电能绝大部分要以较高电压输送到远方。因此，主接线中可不设发电机电压母线， 多采用发电机变压器单元接线或扩大单元接线。单元接线能减少配电装置占地面积， 也便于水电厂自动化调节。（2）水力发电厂的电气主接线应力求简单，主变压器台数和高压断路器数量应尽量 减少，高压配电装置应布置紧凑、占地少，以减少在狭窄山谷中的土石方开挖量和回填 量。（3）水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定，高压配电装置也一次建成，不考 虑扩建问题。（4）水利
15、发电机组启动快，启停时额外耗能少，常在系统中担任调频、调峰及调相 任务，因此机组开停频繁，运行方式变化大，主接线应具有较好的灵活性。（5）运行方式控制比较简单，较易实现自动化，为此，电气主接线应尽力避免以隔 离开关为操作电器。2 电气主接线的论证与确定2.1 发电机电压接线方式的选择水电厂发电机电压接线一般可选用单元接线、扩大单元接线、联合单元接线。本次 设计的水电站共装有6台水轮发电机，总装机容量为 6X170MW，规模比较大，故可初步 选用发电机 -变压器单元接线，扩大单元接线，联合单元接线。发电机 -变压器单元接线1、特点：一台机组接一台主变压器，没有发电机电压母线，发电机与变压器串联相 连，其容量相等，一般发电机低压侧没有负荷。2、优点：（1）发电机变压器容量协同，接线简单，元件故障影响小，运行可靠，操作方便。（2）发电机与变压器之间一般不装设断路器，只装设隔离开关，因而节约了断路 器，简化了配电装置使得维护工作量也变小。（3）继电保护简单。3、缺点：当发电机或变压器任一元件故障或检修时，整个单元均要停止工作。4、适用范围：一般适用于单机容量在 100MW 及以上的大容量机组。当单机容量小 于100MW，如机组台数较少，或经方案比较，采用其他接线方式不合适时，也可采用。 发电机 -变压器扩大单元接线1、特点
