水电站电气主接线及电气设备布置设计【参考】.docVIP

目 录 设计说明书 1 第一章 电气主接线设计 1 1.1 主接线设计基本要求与设计原则 1 1.2 各方案比较 2 第二章 变压器选择 5 2.1 主变压器选择 5 2.1.1 主变压器容量和台数确定 5 2.1.2 主变压器型式选择 5 2.1.3 绕组连接方式选择 5 2.1.4 调压方式与阻抗选择 6 2.2 自耦变压器的选择 6 第三章 短路电流计算 8 3.1 短路电流计算目的 8 3.2 短路电流计算一般规定 8 3.3 短路电流计算结果 8 第四章 电气设备选择 10 4.1 电气设备选择原则 10 4.2 电气设备选择说明 11 4.2.1 断路器与隔离开关选择 11 4.2.2 母线的选择说明 12 4.2.3 绝缘子选择 12 4.2.4 电流互感器与电压互感器选择 13 第五章 配电装置及总平面布置设计 14 5.1 配电装置设计原则 14 5.2 总平面设计 16 计算书 18 第一章 短路电流计算 18 第二章 电气设备选择计算 31 2.1 断路器与隔离开关选择计算 31 2.2 母线选择计算 33 2.3 绝缘子选择计算 34 2.4 电流互感器与电压互感器选择计算 35 参考文献 38 致谢 39  设计说明书 第一章 电气主接线设计 1.1 主接线设计基本要求与设计原则 电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。 在电气主接线设计时，综合考虑以下方面： 保证必要的供电可靠性和电能质量 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。本次设计水电站虽然是一个中型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。 具有经济性 在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。 具有一定的灵活性和方便性，并能适应远方监控的要求。 主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行方式的转换。不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能适应远方监控的要求，并能灵活、简单、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。显然，复杂地接线不会保证操作方便，反而使误操作机率增加。但是过于简单的接线，则不一定能满足运行方式的要求，给运行造成不便，甚至增加不必要的停电次数和停电时间。 具有发展和扩建的可能性 随着经济的发展，已投产的水电站可能需要扩大机组容量，从主变压器的容量、数量到馈电线路数均有扩建的可能，有的甚至需要升压，所以在设计主接线时应留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便。 根据以上几点，对水电站的主接线拟定以下几种方案。 1.2 各方案比较 方案Ⅰ 本方案采用了四个单元接线，220kv侧采用了双母线接线，而110kv侧采用了单母线接线。同时自耦变压器作为两个高电压等级的联络变压器，并兼作厂用电变压器。 图1.1 方案Ⅰ简图 优点： 主变压器与发电机容量相同，故障影响范围小，可靠性高 接线简单、清晰，运行灵活 发电机电压设备最少，布置简单，维护工作量小 继电保护简单 缺点：主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个接线投资大 适用范围：对可靠要求很高的大型电站采用，而小型电站只在一些特殊情况下采用，如分期建设的电站，二期又只有一台机组时。 方案Ⅱ 本方案采用了四个单元接线，220kv侧、110kv侧均采用双母线接线方式。同时自耦变压器作为两个高电压等级的联络变压器，并兼作厂用电变压器。 图1.2 方案Ⅱ简图 优点： (1)双母线接线的供电可靠性较高，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，检修任一组母线上的隔离开关也不需要中断供电 (2)调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到一组母线上，能灵活适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 (3)扩建性也非常好，可以向母线左右方向任意扩建，且施工过程也不会停电 缺点：增加了电气设备的投入，且设备设计及布置较复杂。 适用范围：在电网中占有重要地位的大中型电站采用 方案Ⅲ 本方案采用了四个单元接线，220kv侧采用单母线分段接线，110kv侧采用了单母线接线方式。同时自耦变压器作为两个高电压等级的联络变压器，并兼作厂用电变压器。 图1.3 方