發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)參考目錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第0-1節(jié) 課程設(shè)計(jì)目的意義2</p><p>　　第0-2節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)要求、原始資料分析10</p><p>　　第一章 水電站電氣主接線優(yōu)化設(shè)計(jì)8</p&

2、gt;<p>　　第1-1節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)概述8</p><p>　　第1-2節(jié) 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)8</p><p>　　第1-3節(jié) 電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 8</p><p>　　第1-4節(jié) 最優(yōu)電氣主接線方案的確定9</p><p>　　第1-5節(jié) 水電站主變和廠用變選擇9</p>

3、<p>　　第1-6節(jié) 水電站站用電設(shè)計(jì)9</p><p>　　第1-7節(jié) 最優(yōu)電氣主接線圖繪制9</p><p>　　第二章 短路電流計(jì)算20</p><p>　　第2-1節(jié) 短路電流計(jì)算概述20</p><p>　　第2-2節(jié) 短路電流計(jì)算過(guò)程20</p><p>　　第2-3節(jié) 短路

4、電流計(jì)算成果20</p><p>　　第三章 水電站導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計(jì)22</p><p>　　第3-1節(jié) 導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計(jì)概述22</p><p>　　第3-2節(jié) 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)22</p><p>　　第3-3節(jié) 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)26</p><p>　　第3-4節(jié) 導(dǎo)體和設(shè)備選擇扯過(guò)匯

5、總表26</p><p>　　第四章 高壓配電裝置規(guī)劃設(shè)計(jì)32</p><p>　　第4-1 高壓配電裝置概述32</p><p>　　第4-2 高壓配電裝置規(guī)劃設(shè)計(jì)34</p><p><b>　　總結(jié)與體會(huì)34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34<

6、;/b></p><p><b>　　附錄（A1圖）</b></p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的意義</b></p><p>　　通過(guò)發(fā)電廠、變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)及主要電器設(shè)備的選擇可讓我們</p><

7、p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、可靠性比較合理的主接線，寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，畫出主接線圖。能把所學(xué)過(guò)的發(fā)電廠電氣的理論知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而達(dá)到鞏固、加深及擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)，并使之系統(tǒng)化；</p><p>　　正確領(lǐng)會(huì)和貫徹黨和國(guó)的方針、技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想，并掌握設(shè)計(jì)的基本方法；</p><p>　　培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和決解問(wèn)題的能力，理論聯(lián)系

8、實(shí)際的能力，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)全面考慮的觀點(diǎn)，初步學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的方法；</p><p>　　培養(yǎng)作為工程技術(shù)人員必須具備的計(jì)算、繪圖、使用規(guī)程、手冊(cè)、資料及編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書等的技能。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)要求、原始資料分析</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：水電站電氣部分一次設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b>

9、</p><p>　　已知發(fā)電站性質(zhì)，與系統(tǒng)的連接情況，獨(dú)立位置，自然條件及符合資料；</p><p>　　根據(jù)已知的技術(shù)條件選擇變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)與參數(shù)；</p><p>　　根據(jù)已知的技術(shù)條件，選擇幾種可能的主接線的方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較合理的一種方案作為主接線方案；</p><p>　　對(duì)設(shè)計(jì)出的一次主接線選擇

10、短路點(diǎn)做短路電流計(jì)算，根據(jù)系統(tǒng)的工作電流、電壓及負(fù)荷的情況選擇一次設(shè)備（包括匯流母線，進(jìn)出線，斷路器，</p><p>　　隔離開關(guān)）根據(jù)短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，選擇出合適的一次設(shè)備；</p><p>　　繪制圖紙（A1），編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（計(jì)算書）。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</b></p><p><b

11、>　　設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　電壓等級(jí)為發(fā)電機(jī)電壓（待選）和110KV等級(jí)。</p><p>　　設(shè)計(jì)條件：海拔<2000m，本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí)，地震裂度<7級(jí)，最高氣溫36攝氏度，最熱月平均溫度26攝氏度，最低氣溫-5攝氏度，年平均溫度18攝氏度，其他不限。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：分析設(shè)計(jì)題目，列出可能的電氣接線

12、方案；分析比較提出水電站最優(yōu)電氣接線方案，繪制電氣主接線圖；水電站所用電接線優(yōu)化設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；水電站主要導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)，并在主接線圖上標(biāo)注；編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書（含計(jì)算書）。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所提供的資料可知：該水電站為典型的水電，對(duì)設(shè)計(jì)的可靠性、安全性、靈活性等沒(méi)有很嚴(yán)格的要求，擬定2臺(tái)變壓器。其地形條件限制不嚴(yán)格，但從節(jié)省用地考慮，盡可能使其布置緊湊，便于運(yùn)行管理。另外，周圍的環(huán)境

13、和氣候?qū)υO(shè)備的選擇的制約也不大。綜上，在設(shè)計(jì)中要充分分析所給的原始資料，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的情況，做到設(shè)計(jì)的方案具有可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等。</p><p>　　第一章 水電站電氣主接線優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　第1-1節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)概述</p><p>　　1-1.1電站電氣主接線的意義：</p><p>　　1.電氣主接線圖是電廠設(shè)

14、計(jì)的重要部分。同時(shí)也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，了解電路中各種電氣設(shè)備的用途，性能及維護(hù)，檢查項(xiàng)目和運(yùn)行操作的步驟等都離不開對(duì)電氣主接線的掌握。</p><p>　　2.電氣主接線表明了發(fā)電機(jī)，變壓器，斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量，規(guī)格，連接方式及可能的運(yùn)行方式。電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定。是發(fā)電廠電氣部分投資大小的決定性因素。</p&g

15、t;<p>　　3.由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電，變電，輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定，靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到生產(chǎn)和生活。</p><p>　　電氣主接線的擬訂是一個(gè)綜合性問(wèn)題，必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力求使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。</p><p>　　1-1.2電氣主接線的主要要求為:</p&

16、gt;<p>　　1、可靠性：衡量可靠性的指標(biāo)，一般是根據(jù)主接線型式及主要設(shè)備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出“不允許”事件的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種接線形式的擇優(yōu)。</p><p>　　2、靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便、調(diào)度靈活。</p><p>　　3、經(jīng)濟(jì)性：通過(guò)優(yōu)化比選，工程設(shè)計(jì)應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗小。&l

17、t;/p><p>　　1-1.3主接線設(shè)計(jì)的一般步驟：</p><p>　　1、對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)和基礎(chǔ)資料進(jìn)行綜合分析。</p><p>　　2、確定主變的容量和臺(tái)數(shù)，擬定可能采用的主接線形式。</p><p>　　3、論證是否需要限制短路電流，并采取合理的措施。</p><p>　　4、對(duì)選出來(lái)的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確

18、定最佳主接線方案。</p><p>　　第1-2節(jié) 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)電機(jī)電壓（主）接線方案</p><p>　　根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范和成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系本水電站的工程實(shí)際，滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，發(fā)電機(jī)電壓接線可采納的接線方式有以下三種：</p><p>　?。ㄒ唬﹩文妇€接線（圖2.2）<

19、/p><p>　　圖2.2 單母線接線示意圖</p><p>　?。ǘ﹩卧泳€（圖2.3）</p><p>　　圖2.3 單元接線示意圖</p><p>　?。ㄈU(kuò)大單元接線（圖2.4）</p><p>　　圖2.4 擴(kuò)大單元接線示意圖</p><p>　　第1-3節(jié) 電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)

20、技術(shù)比較 </p><p>　　第1-4節(jié) 最優(yōu)電氣主接線方案的確定</p><p>　　主接線方案初步比較：</p><p>　　由以上三種接線方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析和接線示意圖，本著可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的原則，結(jié)合電廠實(shí)際綜合分析，可以得出：</p><p>　　單母線和擴(kuò)大單元接線相比較，其可靠性和靈活性都很相近，廠用電都是在發(fā)電機(jī)10.5

21、KV側(cè)取得，然而本電站有三臺(tái)發(fā)電機(jī)，比較特殊，所以單母線和擴(kuò)大單元接線形式相近。從接線圖中可以明顯地看出單母線接線低壓側(cè)多用了（三相）斷路器和(三相)隔離開關(guān)，增加了一次投資，同時(shí)也增加了其操作的復(fù)雜程度。所以可以明顯淘汰單母線接線方案。3臺(tái)機(jī)組中2臺(tái)用擴(kuò)大單元接線，1臺(tái)使用單元接線。從而保留擴(kuò)大單元接線（方案3）和單元接線方案（方案2）。</p><p><b>　　簡(jiǎn)單示意圖如下：</b>

22、;</p><p>　　第1-5節(jié) 水電站主變和廠用變選擇</p><p><b>　　主變壓器</b></p><p>　　1-5.1選擇主變壓器的容量應(yīng)大致等于與其連接的發(fā)電機(jī)容量。水電廠多數(shù)擔(dān)任峰荷，為了操作方便，其主變壓器經(jīng)常不從電網(wǎng)切開，因此要求變壓器空載損耗盡量小。主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。根據(jù)

23、設(shè)計(jì)手冊(cè)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)運(yùn)輸條件不受限制時(shí)，在330KV及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器。因?yàn)槿嘧儔浩鞅认嗤萘康膯蜗嘧儔浩骶哂泄?jié)省投資，占地面積小，運(yùn)行過(guò)程損耗小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本電廠的運(yùn)輸?shù)乩項(xiàng)l件不受限制，因而選用三相變壓器。</p><p>　　1-5.2 （1）繞組數(shù)量選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：“最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠，當(dāng)有兩種升高電壓向用戶供電與或與系統(tǒng)相連接時(shí)，宜采用三繞組

24、變壓器。結(jié)合本電廠實(shí)際，因而采用雙繞組變壓器。</p><p>　　（2）繞組連接方式選擇：我國(guó)110KV及以上的電壓，變壓器繞組都采用連接，35KV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。結(jié)合很電廠實(shí)際，因而主變壓器接線方式采用連接。</p><p>　　1-5.3 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：“在220KV及以上的電壓等級(jí)才宜優(yōu)先考慮采用自偶變壓器。自偶變壓器一般作為聯(lián)絡(luò)變壓器和連接兩個(gè)

25、直接接地系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，結(jié)合本電廠實(shí)際，選用普通型變壓器。</p><p>　　綜上所述，在比較的方案中，需要兩種容量的變壓器：63MVA（一臺(tái)）和120MVA（一臺(tái)）。結(jié)合本電廠實(shí)際，從經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，選擇型式為：雙繞組的無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器。查相關(guān)的手冊(cè)符合條件并通過(guò)比較有為：SFP7—63000/110和SFP7—120000/110型。</p><p><b>

26、;　　廠用變壓器</b></p><p>　　其高壓側(cè)為10.5KV，低壓側(cè)為0.4KV。</p><p>　　根據(jù)“中小型水電站的自用電一般只占總?cè)萘康?.5%-3%”原則選定。</p><p>　　St=1.2%∑s=1.2%×3×40000/0.85=1694.12 KVA</p><p>　　因此選擇2

27、臺(tái)S9-1600/10的廠用變</p><p>　　第1-6節(jié) 水電站站用電設(shè)計(jì)</p><p>　　廠用電接線的設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟地新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。其具體有如下一些要求：</p><p>　　接線方式和電源容量，應(yīng)充分考慮廠用設(shè)備在正常、事故、檢修、啟動(dòng)、停運(yùn)

28、等方式下地供電要求，并盡可能地使切換操作簡(jiǎn)便，使啟動(dòng)（備用）電源能迅速投入。</p><p>　　盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，避免引起全廠停電故障。各臺(tái)機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立，以保證在一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔助機(jī)發(fā)生電氣故障時(shí)，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。</p><p>　　充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別主要對(duì)公用廠用負(fù)荷的影響。要方便過(guò)渡，盡少改變接線