1、I*大学学生毕业论文论文题目： 发电厂电气部分常规设计 学 院： *学院 年 级： *级 专 业： 电气工程及其自动化专业 姓 名： * 学 号： * 指导教师： * II摘 要本篇毕业设计主要是对某水电站电气部分的设计，包括主接线方案的设计，主要设备选择，短路电流计算，电气一次设备的选择计算。通过对水电站的主接线设计，主接线方案论证，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，较为细致地完成电力系统中水电站设计。限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，本毕业设计主要完成了对水电站电气主接线设计及论证，短路电流计算，电气一次设备的选择计算，电气设备动、热稳定校验、电气设
2、备型号及参数的确定做了较为详细的理论设计，而对其他方面分析较少，这有待于在今后的学习和工作中继续进行研究。关键词电气主接线；短路电流；电气一次设备IIIII目录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 前言 .11.1 设计题目 .11.2 水电站电气部分研究的背景 .11.3 本课题的研究意义 .21.3.1 电站电气主接线的论证意义 .21.3.2 电气一次设备和二次设备选择及计算的意义 .21.3.3 短路电流计算的意义 .21.3.4 本课题研究的现实意义 .31.4 本课题的来源 .31.5 论文设计的主要内容 .3第 2 章 主接线方案确定 .42.1 电气主接线释名 .42.
3、2 主接线方案的拟定 .42.2.1 方案一 .42.2.2 方案二 .42.2.3 方案三 .52.2.4 方案比较说明 .62.3 方案确定 .6第 3 章 主要设备的选择 .83.1 导线的初步选择 .83.1.1 与系统相连导线的选择 .83.1.2 连接近区负荷导线的选择（按电压损耗选择） .83.1.3 导线的确定 .93.2 变压器的选择 .103.2.1 1T 变压器高压侧为 38.5KV,低压侧为 6.3KV .103.2.2 2T 变压器选择 .113.2.3 3T 变压器的选择 .113.2.4 4T 为厂用变压器 .123.2.5 5T 为厂用变压器 .123.2.6
4、最终选定变压器 .133.3 发电机的选择 .13第 4 章 短路电流计算 .154.1 短路电流计算目的、规定和步骤 .154.1.1 短路电流计算的主要目的 .154.1.2 短路电流计算一般规定 .154.1.3 计算步骤 .154.2 短路电流的计算 .164.2.1 等值网络的绘制和短路点选择 .16IV4.2.2 网络参数的计算 .164.2.3 短路电流的计算 .164.3 短路电流计算成果表 .24第 5 章 电气一次设备的选择计算 .255.1 母线的选择 .255.1.1 6.3kV 母线的选择 .255.1.2 10kV 母线的选择 .265.1.3 35kV 母线的选择
5、 .275.1.4 最终确定母线 .285.2 电缆的选择 .285.2.1 发电机机端引出线电缆 .295.2.2 主变低压侧电缆 .305.2.3 主变高压侧电缆 .315.2.4 电缆最终确定 .325.3 断路器的选择 .325.3.1 断路器选型 .325.3.2 1 号,2 号,3 号,4 号断路器的选择 .325.3.3 5 号,6 号断路器的选择 .345.3.4 7 号断路器的选择 .345.3.5 8 号,9 号,11 号断路器的选择 .345.3.6 10 号,12 号,13 号,14 号,15 号断路器的选择 .355.3.7 16 号,17 号断路器的选择 .355.
6、3.8 断路器参数表 .365.4 互感器的选择 .375.4.1 主接线中互感器配置 .375.4.2 电流互感器的选择 .385.4.3 电压互感器的选择 .44第 6 章 结论 .476.1 水电站电气部分设计结论 .476.2 设计要点知识总结 .476.3 心得与收获 .47参考文献 .48附录 .49致谢 .50发电厂电气一次部分初步设计1第 1 章 前言1.1 设计题目1、装机情况：本水力发电厂装机 4 台容量 2.5Mw 水轮发电机组（额定电压 6.3KV,功率因数0.8，次暂电抗 0.2） ，有近区负荷 4 回，距电厂 6KM, 10KV,每回 1MW, 功率因数0.80。2
7、、系统情况本水力力发电厂通过 2 回架空线路与距 12KM 地区中心变电站 35KV 联络，最大运行方式下的短路容量 80MVA。3、环境条件：本水力发电厂处环境条件无严重污染，地质条件良好但场地有限，交通方便，平均雷暴日 50 天，海拔高度不超过 1000m，年平均温度为 25C，最高气温为 40C，最低气温为 0C 。根据以上资料，设计出了一方面能使重要用户的供电可靠性得到保证，另一方面可以把多余的电能输入中心变压站，使其能够得到系统负荷的充分合理利用，从而充分利用水资源的电站。1.2 水电站电气部分研究的背景地方中小型水电站的电气主接线选择，以及一次设备和二次设备的选择等等， 应本着具体
8、问题具体分析的原则，根据变电站在电力系统中的地位和作用、负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站规划容量等条件和具体情况，在满足供电可靠性、功能性、具有一定灵活性、还拥有一定发展裕度的前提下，尽量选择经济、简便实用的电气主接线以及一次设备和二次设备。如终端变电站，我们可根据其进线回路数较少的特点，选择线路变压器组接线，或者是桥型接线；中间变电站，我们可根据其交换系统功率和降压分配功率的双重功能的特点，选择单母线接线、单母线分段、单母线带旁路接线等形式。总之，电力网络的复杂性和多样性决定了我们不能教条地选择电站的电气主接线、一次设备、二次设备等等，要具体问题具体分析，选择具有自己特色的电
9、气主接线和设备。发电厂电气主接线的论证，电气一次设备及二次设备的选择，厂房、配电装置布置，自动装置选择和控制方式对电厂设计的安全性及经济性起着重要作用。同时对电发电厂电气一次部分初步设计2力系统运行的可靠性，灵活性和经济性起决定性作用。1.3 本课题的研究意义1.3.1 电站电气主接线的论证意义1.电气主接线图是电厂设计的重要部分。同时也是运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，了解电路中各种电气设备的用途，性能及维护，检查项目和运行操作的步骤等都离不开对电气主接线的掌握。2.电气主接线表明了发电机，变压器，断路器和线路等电气设备的数量，规格，连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全
10、厂电气设备的选择，配电装置的布置。继电保护和自动装置的确定。是发电厂电气部分投资大小的决定性因素。3.由于电能生产的特点是：发电，变电，输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全，稳定，灵活和经济运行，也直接影响到生产和生活。电气主接线的拟订是一个综合性问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力求使其技术先进，经济合理，安全可靠。1.3.2 电气一次设备和二次设备选择及计算的意义为了满足生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，发电厂和变电站中安装有各种电气一次设备和二次设备，其主要任务是启动机组、调试负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常
11、故障时及时处理等。1.3.3 短路电流计算的意义导体通过短路电流产生的热量，全部用于使温度升高。导体发热对电气设备的影响很大，会导致绝缘材料的绝缘性能降低，使金属材料的机械强度下降，使导体接触部分的接触电阻增加，因此短路电流计算的意义很大。1.3.4 本课题研究的现实意义21 世纪初 20 年，是我国电力发展的关键时期，重点是在加强电厂建设，同时继续加强电网建设，加快结构调整。为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，是电力工业的基本任务。厂网分开，竞价上网，实现高度自动化，西电东送，南北互送，走向联合电系统，是电力工业的发展方向。这是一项全局性的庞大系统工程。为实现这一目标
12、，还有很多事要做且依赖于以各方面相关技术的全面进步。发电厂电气一次部分初步设计31.做好电力规划，加强电厂、电网建设；2.电力工业的现代化；3.联合电力系统；4.洁净煤发电技术；5.绿色能源的开发和利用。1.4 论文设计的主要内容这次毕业设计的主要内容是对水电站主接线方案的设计，主要设备的选择，短路电流计算，一次设备的选择计算。发电厂电气一次部分初步设计4第 2 章 主接线方案确定2.1 电气主接线释名发电厂的主接线是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆等电气设备按设计要求连接起来，表示生产汇集和分配电能的电路，电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图称为电气
13、主接线图。因此电气主接线的设计必须根据电力系统，发电厂及变电站的具体情况，全面分析通过技术，经济的比较，合理地选择主接线。电气主接线须满足以下要求：1、根据发电厂、变电站在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的供电可靠性和电能质量的要求。2、应力求接线简单、运行灵活和操作简便。3、保证运行、维护和检修的安全和方便。4、应尽量降低投资，节省运行费用。5、满足扩建的要求，实现分期过渡。2.2 主接线方案的拟定由原始资料知此水电站属于小型电站，没必要运用复杂且昂贵的接线方案，在满足供电可靠性和电能质量的要求得前提下选择接线简单、运行灵活和操作简便的主接线，同时应尽量降低投资，节省运行费用，满足扩建的要求，实现分期过渡。于是确立图 2-1 的主接线方案，该方案 1 号、2 号、3 号、4 号发电机出口端接成单母线接线方式，1 号、2 号变压器将电压升至 35kV 送至 12 公里外的中心变压站；3 号变压器将电压升至 10kV 向近区负荷供电。发电厂电气一次部分初步设计535KV 10KV1T 2T 3T 6.3KVG1 G2 G3 G42.5MW图 2-1
