50MW水电站励磁设计计算书.doc(胡先洪,王波,张敬).docVIP

########大学毕业论文设计 50MW电站励磁系统 参数计算 指导老师：胡先洪 王波、张敬 学生姓名：######## 《电气工程及自动化》2002级 目 录 1 发电机组参数 2 2 励磁变压器技术参数计算 2 2.1 二次侧额定线电压计算 2 2.2 二次侧额定线电流计算 3 2.3 额定容量计算 3 3 晶闸管整流元件技术参数计算 4 3.1 晶闸管元件额定电压的选择 4 3.2 晶闸管元件额定电流的选择 4 4 快速熔断器参数计算 5 5 励磁电缆计算 6 6 灭磁及过压保护计算 6 6.1 灭磁阀片计算 6 6.2 过电压保护计算 8 7 直流断路器计算 9 8 附录 12 发电机组参数 额定容量（MVA） 58.8 额定功率因数（滞后） 0.85 额定电压（kV） 10.5 额定频率（Hz） 50 相数 3 空载励磁电压（V） 62 额定负荷及功率因素下励磁电压（V） 164 空载励磁电流（A） 592 额定负荷下励磁电流（A） 1065 励磁绕组绝缘的最高耐压（直流V） 1500 励磁绕组75(C的电阻（(） 0.1307 直轴瞬态开路时间常数T(do(s) 6.76 直轴瞬态短路时间常数T(d(s) 1.82 直轴同步电抗（Xd） 1.059 直轴瞬态电抗（Xd’） 0.308 励磁变压器技术参数计算 二次侧额定线电压计算 励磁系统保证在机端正序电压下降到80％.0倍 式中： Ku----电压强励倍数（=10(时），取2.0倍（在80%UGN下）。 -----发电机额定容量时励磁电压。 针对本文设计发电机组： =308V 综合考虑，取=360V 二次侧额定线电流计算 励磁系统保证当发电机在额定容量58.8MVA、额定电压和功率因素为0.85的励磁电流的1.1倍时，能够长期连续运行。 具体计算公式： 式中： ------裕度系数1.1。 -----发电机额定容量、额定电压和功率因素时励磁电流。 针对本文设计发电机组： 额定容量计算 取标准容量：630KVA 励磁变压器设计参数表： 额定容量 630KVA 一次额定电压 10.5kv 二次额定电压 360V 接线组别 YD11 型式 三相环氧浇注干式整流励磁变压器 晶闸管整流元件技术参数计算 晶闸管元件额定电压的选择 在1.1倍负荷运行温度下，晶闸管整流器所能承受的反向峰值电压不小于2.75倍励磁变压器二次侧最大峰值电压。 晶闸管反向重复峰值电压具体计算公式： 式中： -------电压裕度系数，取2.75； ------励磁变压器二次侧线电压。 针对本文设计发电机组： 取： 晶闸管元件额定电流的选择 晶闸管整流装置采用三相全控桥式结构，满足发电机各种工况下（包括强励）对励磁系统的要求。晶闸管整流桥并联支路数按(n－1)原则考虑冗余，即一桥故障时能满足包括强励在内的所有功能，二桥故障时能满足除强励外所有运行方式的要求。 针对本文设计发电机组： 单桥运行满足额定容量励磁电流的1.1倍时，单桥输出为： 双桥并联运行满足发电机额定容量励磁电流2.0倍强励能力时，单桥输出为： 按单桥最大输出1172A计算，单个桥臂流过的电流平均值： 取电流裕度系数Ki =2.0 晶闸管元件的正向平均电流值： IT(AV)=Ki ( IT(av)=2.0(431=862 (A) 取：IT(AV)=1400A。 实际单柜输出能力： 采用2柜并联时，额定工况下每柜实际负荷电流： 裕度系数： 根据以上计算，选取ABB公司生产的晶闸管5STP16F2600，通态平均电流1400A，反向重复峰值电压2600V。 晶闸管设计参数表： 型号 5STP16F2600 反向重复峰值电压 2600V 通态平均电流 1400A 制造厂家 ABB公司 快速熔断器参数计算 根据晶闸管选型，计算单柜输出1172A电流时，单个桥臂流过的电流有效值： 选取快速熔断器额定电流800A。 励磁电缆计算 励磁变到整流柜阳极电缆计算 根据晶闸管选型计算，长期运行电流最大为1172A， 按照1mm2通过2.