發(fā)電廠課程設計

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

2、gt;<p>　　第1-1節(jié) 電氣主接線設計概述8</p><p>　　第1-2節(jié) 電氣主接線的初步方案選擇設計8</p><p>　　第1-3節(jié) 電氣主接線方案的經濟技術比較 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) 水電站站用電設計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 短路電流計算20</p><p>　　第2-1節(jié) 短路電流計算概述20</p><p>　　第2-2節(jié) 短路電流計算過程20</p><p>　　第2-3節(jié) 短路

4、電流計算成果20</p><p>　　第三章 水電站導體和電氣選擇設計22</p><p>　　第3-1節(jié) 導體和電氣選擇設計概述22</p><p>　　第3-2節(jié) 導體的選擇和校驗22</p><p>　　第3-3節(jié) 電氣設備的選擇和校驗26</p><p>　　第3-4節(jié) 導體和設備選擇扯過匯

5、總表26</p><p>　　第四章 高壓配電裝置規(guī)劃設計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)劃設計34</p><p><b>　　總結與體會34</b></p><p><b>　　參考文獻34<

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

7、p>　　根據設計的要求，確定技術經濟性、可靠性比較合理的主接線，寫出設計說明書，畫出主接線圖。能把所學過的發(fā)電廠電氣的理論知識進行綜合運用，從而達到鞏固、加深及擴大專業(yè)知識，并使之系統(tǒng)化；</p><p>　　正確領會和貫徹黨和國的方針、技術經濟政策，培養(yǎng)正確的設計思想，并掌握設計的基本方法；</p><p>　　培養(yǎng)運用所學的理論知識，培養(yǎng)學生獨立分析問題和決解問題的能力，理論聯系

8、實際的能力，技術與經濟全面考慮的觀點，初步學習工程設計的方法；</p><p>　　培養(yǎng)作為工程技術人員必須具備的計算、繪圖、使用規(guī)程、手冊、資料及編寫設計說明書等的技能。</p><p>　　設計任務要求、原始資料分析</p><p>　　設計題目：水電站電氣部分一次設計。</p><p><b>　　設計內容</b>

9、</p><p>　　已知發(fā)電站性質，與系統(tǒng)的連接情況，獨立位置，自然條件及符合資料；</p><p>　　根據已知的技術條件選擇變壓器的臺數、容量、型號與參數；</p><p>　　根據已知的技術條件，選擇幾種可能的主接線的方案，進行技術經濟比較，選擇技術經濟性比較合理的一種方案作為主接線方案；</p><p>　　對設計出的一次主接線選擇

10、短路點做短路電流計算，根據系統(tǒng)的工作電流、電壓及負荷的情況選擇一次設備（包括匯流母線，進出線，斷路器，</p><p>　　隔離開關）根據短路電流進行校驗，選擇出合適的一次設備；</p><p>　　繪制圖紙（A1），編寫設計說明書（計算書）。</p><p><b>　　設計主要內容</b></p><p><b

11、>　　設計參數</b></p><p>　　電壓等級為發(fā)電機電壓（待選）和110KV等級。</p><p>　　設計條件：海拔<2000m，本地區(qū)污穢等級2級，地震裂度<7級，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>　　設計任務：分析設計題目，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)化設計；短路電流計算；水電站主要導體和電氣設備選擇與校驗，并在主接線圖上標注；編制設計說明書（含計算書）。</p><p>　　根據設計任務書所提供的資料可知：該水電站為典型的水電，對設計的可靠性、安全性、靈活性等沒有很嚴格的要求，擬定2臺變壓器。其地形條件限制不嚴格，但從節(jié)省用地考慮，盡可能使其布置緊湊，便于運行管理。另外，周圍的環(huán)境

13、和氣候對設備的選擇的制約也不大。綜上，在設計中要充分分析所給的原始資料，同時結合實際的情況，做到設計的方案具有可靠性、安全性、經濟性等。</p><p>　　第一章 水電站電氣主接線優(yōu)化設計</p><p>　　第1-1節(jié) 電氣主接線設計概述</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

14、計的重要部分。同時也是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據，了解電路中各種電氣設備的用途，性能及維護，檢查項目和運行操作的步驟等都離不開對電氣主接線的掌握。</p><p>　　2.電氣主接線表明了發(fā)電機，變壓器，斷路器和線路等電氣設備的數量，規(guī)格，連接方式及可能的運行方式。電氣主接線直接關系著全廠電氣設備的選擇，配電裝置的布置。繼電保護和自動裝置的確定。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.由于電能生產的特點是：發(fā)電，變電，輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線的好壞，直接關系著電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定，靈活和經濟運行，也直接影響到生產和生活。</p><p>　　電氣主接線的擬訂是一個綜合性問題，必須在滿足國家有關技術經濟政策的前提下，力求使其技術先進，經濟合理，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，一般是根據主接線型式及主要設備操作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出“不允許”事件的規(guī)律，停運的持續(xù)時間期望值等指標，對幾種接線形式的擇優(yōu)。</p><p>　　2、靈活性：投切發(fā)電機、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便、調度靈活。</p><p>　　3、經濟性：通過優(yōu)化比選，工程設計應盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗小。&l

17、t;/p><p>　　1-1.3主接線設計的一般步驟：</p><p>　　1、對設計依據和基礎資料進行綜合分析。</p><p>　　2、確定主變的容量和臺數，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、對選出來的方案進行技術和經濟綜合比較，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計</p><p>　　發(fā)電機電壓（主）接線方案</p><p>　　根據我國現行的規(guī)范和成熟的運行經驗，聯系本水電站的工程實際，滿足可靠性、靈活性和經濟性的前提下，發(fā)電機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大單元接線（圖2.4）</p><p>　　圖2.4 擴大單元接線示意圖</p><p>　　第1-3節(jié) 電氣主接線方案的經濟

20、技術比較 </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)缺點分析和接線示意圖，本著可靠性、靈活性和經濟性的原則，結合電廠實際綜合分析，可以得出：</p><p>　　單母線和擴大單元接線相比較，其可靠性和靈活性都很相近，廠用電都是在發(fā)電機10.5

21、KV側取得，然而本電站有三臺發(fā)電機，比較特殊，所以單母線和擴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多用了（三相）斷路器和(三相)隔離開關，增加了一次投資，同時也增加了其操作的復雜程度。所以可以明顯淘汰單母線接線方案。3臺機組中2臺用擴大單元接線，1臺使用單元接線。從而保留擴大單元接線（方案3）和單元接線方案（方案2）。</p><p><b>　　簡單示意圖如下：</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大致等于與其連接的發(fā)電機容量。水電廠多數擔任峰荷，為了操作方便，其主變壓器經常不從電網切開，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輸條件等因素。根據

23、設計手冊有關規(guī)定，當運輸條件不受限制時，在330KV及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器。因為三相變壓器比相同容量的單相變壓器具有節(jié)省投資，占地面積小，運行過程損耗小的優(yōu)點，同時本電廠的運輸地理條件不受限制，因而選用三相變壓器。</p><p>　　1-5.2 （1）繞組數量選擇：根據《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定：“最大機組容量為125MW及以下的發(fā)電廠，當有兩種升高電壓向用戶供電與或與系統(tǒng)相連接時，宜采用三繞組

24、變壓器。結合本電廠實際，因而采用雙繞組變壓器。</p><p>　　（2）繞組連接方式選擇：我國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。結合很電廠實際，因而主變壓器接線方式采用連接。</p><p>　　1-5.3 根據《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定：“在220KV及以上的電壓等級才宜優(yōu)先考慮采用自偶變壓器。自偶變壓器一般作為聯絡變壓器和連接兩個

25、直接接地系統(tǒng)。從經濟性的角度出發(fā)，結合本電廠實際，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）和120MVA（一臺）。結合本電廠實際，從經濟性的角度出發(fā)，選擇型式為：雙繞組的無勵磁調壓電力變壓器。查相關的手冊符合條件并通過比較有為：SFP7—63000/110和SFP7—120000/110型。</p><p><b>

26、;　　廠用變壓器</b></p><p>　　其高壓側為10.5KV，低壓側為0.4KV。</p><p>　　根據“中小型水電站的自用電一般只占總容量的0.5%-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S9-1600/10的廠用變</p><p>　　第1-6節(jié) 水電站站用電設計</p><p>　　廠用電接線的設計應按照運行、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和新設備，使設計達到經濟合理，技術先進，保證機組安全經濟地運行。其具體有如下一些要求：</p><p>　　接線方式和電源容量，應充分考慮廠用設備在正常、事故、檢修、啟動、停運

28、等方式下地供電要求，并盡可能地使切換操作簡便，使啟動（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。各臺機組的廠用電系統(tǒng)應獨立，以保證在一臺機組故障停運或其輔助機發(fā)生電氣故障時，不影響其他機組的正常運行。</p><p>　　充分考慮電廠分期建設和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別主要對公用廠用負荷的影響。要方便過渡，盡少改變接線