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1、发电厂电气部分电气设计报告题目：水力发电厂电气一次部分设计班级： K0312417 姓名： 罗开元 学号： K031241723 老师： 高仕红 2015年 07 月 06 日信息工程学院课程设计任务书学 号K031241711学生姓名崔明专业（班级）电气工程及其自动化学 号K031241723学生姓名罗开元专业（班级）电气工程及其自动化设计技术参数1、电气主接线方案的拟定与方案确定；2、主要设备的选择：主变压器的选择，变压器的选型，变压器容量的确定与计算，厂用电接线的设计；3、短路点短路电流的计算所需的部分参数都已经标注在电路图中，本组成员计算所需的线路长度数据为（40 140 80 70
2、30）（单位：KM）；发电机：电压标幺值E=1.0,近似计算短路电流。4、 高压电气设备选择，断路器的选择，隔离开关的选择，电压互感器的选择，电流互感器的选择，母线选择；5、 屋内屋外配电装置的选择。 工作量所有工作由2人集体完成。摘要本文为415MW水力发电厂电气一次部分设计。通过对原始资料的详细分析，根据设计任务书的要求，进行了电气主接线方案的经济技术比较，厂用电设计，短路电流计算和电气设备的选择和校验，配电装置设计。编制了设计说明书，绘制了主接线图，厂用电接线图。关键字：主接线、短路计算、设备选择、配电装置、设计说明书、主接线图、厂用电AbstractThis article is 4
3、x 15 mw hydropower plant electrical part design at a time. Through detailed analysis of original data, according to the requirements of the design plan descriptions of the economic and technical comparison, the main electrical wiring scheme design of auxiliary power, short circuit current calculatio
4、n and selection of electrical equipment and calibration, power distribution equipment design. Compiled the design specification, draw the main wiring diagram, auxiliary power wiring diagram. The keyword :The main connection, short circuit calculation, equipment selection, power distribution equipmen
5、t, design specifications, main wiring diagram, auxiliary power 目录1综合课程设计任务.21.1题目.21.2原始资料.21.3设计任务.21.4设计成果.21.5备 注.22、发电厂电气主接线设计.32.1主接线的方案设计32.2主接线方案的经济技术比较53、 短路电流计算.114、 导体，电器设备选择及校验.154.1导体设备选择概述154.2导体的选择与校验154.3导体和电气设备的选择成果表.175、 配电装置设计.20参考文献.21附录.221、综合课程设计任务1.1题目水力发电厂电气一次系统设计1.2原始资料（1）水电站
6、位于某河流上游，附近有城镇5座，各城镇发展远景如下：城镇名称工业发展远景负荷增长A农业用电、地方小型工业10MWB有色金属、煤、钢铁企业120MWC化工、纺织、水泥55MWD钢铁、机械制造、化肥、农机厂115MWE食品工业、农业用电、轻工业29MW（2）最热月地面下0.8m土壤平均温度28.6，多年最低气温-4；室内最热月平均温度34.1，户外最低气温40.1；水电站装机4x15MW，最大利用小时数5000小时，110kV出现3回，其中一回线供20MW的I类负荷，水电站附近负荷3MW（不包括自用电和枢纽用电），全系统最大负荷340MW，最小负荷225MW。（3）系统连接图如下：1.3设计任务（
7、1）电气主接线设计；（2）厂用电设计；（3）短路电流计算和电气设备选择；（4）配电装置设计1.4设计成果（1）设计说明书1份；（2）图纸3张（电气主接线图、屋内配电装置图、屋外配电装置图）1.5备 注布置设计任务时不同组的学生要有不同的线路参数（由学习委员分配，一般最多2人一个小组）；短路电流计算包括理论计算和计算机仿真计算结果，两个要形成对比。2、发电厂电气主接线设计2.1主接线的方案设计简述：电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，其直接影响发电厂或变电站运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护有决定性的关系。 对电气主接线的基本要
8、求包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。 本次设计根据水电站机电设计手册、电力工程设计手册以及相关参考书目的规定，结合设计任务的要求拟订2个可行的主接线方案，进行技术和经济比较，得出最佳接线方案。 （1）：本次设计的重点是：水电厂高低两级电压电气主接线的拟订和水电厂机端10.5KV电压配电装置、110KV高压配电装置、厂用电配电装置等设备的选择。难点是：对电厂整个电气主接线的短路电流计算及各种电器的继电保护配置。（2）：发电机与主变压器的接线形式的确定：本次设计发电机的形式根据水电厂实际情况采用合适型号，因其单机容量在15MW，无厂用电分支，其机端电压等级采用10.5KV，根据发电厂主变压器确定
9、原则：发电厂主变台数定为2台总容量应大于或等于电厂总装机容量。采用10.5KV/110KV两级电压，三相两绕组（3）：主接线方案初步拟订在对设计原始资料分析的基础上，结合对电力系统电气主接线的可靠性、经济性及灵活性等基本要求综合考虑，在满足技术、经济政策的前提下，本次设计力争使其成为技术先进、发电可靠、经济合理的主接线方案。 可靠发电是本设计水电厂应该考虑的首要问题，兼顾到经济性和水电厂升压站场地狭窄等问题，设计主接线应保证其丰期满发，不积压发电能力。主接线方案从以下几个方面考虑：（1）、线路、断路器、主变或母线故障或检修时，对机组的影响，对发电机出力的影响。 （2）、本水电厂有无全厂停电的可
10、能性。 （3）、主接线是否具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修事故状态下操作方便、调度灵活、检修安全等。（4）、在满足技术要求的前提下。尽可能考虑投资省、占地面积小、电能损失小和年运行费用少。（5）、是否适宜于实现自动化和实现无人值守。通过对原始资料的分析，现将各电压等级可能的较佳方案列出，进而优化组合，形成最佳可比方案。（1） 、10.5KV电压级，本设计水电厂装机共4台，每台单机容量为15MW。根据电力工程设计手册规定，发电机电压配电装置宜采用单母分段或双母分段接线，其原则是每段母线上发电机总容量或负荷为24MW及以上时，一般采用双母线分段接线，考虑到本设计水电厂是小型水电
11、厂，成本不宜过高，在技术允许的情况下可以考虑单母线分段接线，以减少成本。（2） 、110KV电压级，由前水电厂出线回路数和导线选择可知，本设计110KV出线3回，考虑到选用主变数量为2台，110KV馈线（进出线）最终为5回，考虑选用110KV母线接线形式为双母线分段接线。根据以上分析组合，本设计提出两种可能接线方案：方案一：10.5kv基端母线-单母接线，110kv母线-双母分段。方案二：10.5kv基端母线-双母分段接线，110kv母线-双母分段。主接线方案分析比较序号可能的接线方案优点缺点1方案一、发电机侧接线简单，运行方便；、当任一段母线及其所接隔离开关故障检修时，另一段母线的机组可继续
12、向电网供电，可靠性灵活性；、易于实现自动化和无人值守。 、发电机电压配电装置元件多，增加检修工作量；、运行方式简单。2方案二、可靠性较高，无论检修母线或设备故障，全厂停电的概率很小。、运行方式灵活，调度灵活。、易于实现自动化。 、设备较多；、主控制室面积增大。旁路母线3MW母线110KV母线GGGG20MW110KV10.5kv基端单母线接线-110kv母线双母线分段接线从以上分析可以看出，初选两种方案各有优缺点，但均能满足本设计水电厂作为地方性小型水电厂的生产运行要求。将通过经济技术比较做进一步选择。2.2主接线方案的经济技术比较一、主接线方案经济技术比较的方法 经济计算是从国民经济整体利益
13、出发，计算电气主接线各个比较方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。 本设计采用初步选择设备及配电装置型式进行比较，计算主要设备及配电装置的综合投资和年运行费用，运用主接线经济比较的方法：静态比较法进行比较。二、主接线方案的经济初步比较 1、主接线方案的投资初步比较方案投资比较表项目方案一方案二10kv接线1519.4110kv接线75.775.7主变108108本体投资198.7203.1综合投资377.53385.89由综合投资比较可知：Z1Z22、 年运行费用计算主接线中电气设备的运行费用主要包括主变压器的电能损耗及设备的检修、维护折旧等费用。计算公式是(万元)其中为变压器电能损失，为年运行费用的计算的主要内容其计算公式为、方案一年运行费用主变电能损失主变型号 SFP7-40000KVA 其技术参数如下表型号额定容量（KVA）额定电压（KV）
