2012010727刘嘉彦发电厂课设12

课程设计设计名称小水电厂设计

学年学期2014~2015学年下学期.

课程名称发电厂电气部分.

专业年级电气12级..

姓名刘嘉彦.

学号2012010727 .

提交日期.

成绩.

指导教师张宁，王斌，谭亲跃，陈帝伊.

水利与建筑工程学院

目录

第一章概述 (4)

1.1 课程设计目的 (4)

1.2 设计原始资料 (4)

1.3 设计原则 (5)

第二章方案设计 (7)

2.1 原始资料分析 (7)

2.2 发电厂接线方案比较 (7)

2.2.1 主接线方案拟定 (7)

2.2.2各方案比较 (10)

第三章短路电流的计算 (12)

3.1 短路电流的计算方法以及短路点的选取 (12)

第四章导体、电气设备选择及校验 (18)

4.1 导线的选择及校验 (18)

4.1.1发电机侧导体选择 (18)

4.1.2主变到系统导体选择 (19)

4.2 断路器的选择与校验 (21)

4.2.1主变到系统侧断路器选择 (21)

4.2.2发电机到主变的断路器选择 (22)

4.3 隔离开关的选择与校验 (23)

4.3.1主变到系统侧隔离开关选择 (23)

4.3.2发电机到主变的隔离开关选择 (24)

4.4 互感器的选择与校验 (25)

4.4.1 电压互感器的选择 (25)

4.4.1 电流互感器的选择与校验 (25)

4.5 绝缘子串和套管的选择 (28)

4.5.1 穿墙套管的选择 (28)

4.5.2 支柱绝缘子的选择 (28)

4.5.3 悬式绝缘子的选择 (28)

4.6 熔断器的选择 (28)

第五章发电厂配电装置设计 (30)

5.1 配电装置的介绍与分类 (30)

5.2配电装置设计的步骤和原则 (30)

5.3配电装置的布置 (31)

第六章继电保护、自动装置、测量表计 (32)

6.1 继电保护配置 (32)

6.2 电站综合自动化 (33)

6.3 测量系统 (34)

6.4 同期装置 (35)

6.5 信号系统设置 (35)

6.6 直流系统设置 (35)

第七章过压保护和接地 (37)

7.1电气设备绝缘配合原则 (37)

7.2过电压保护方式 (37)

7.3接地系统 (37)

参考文献 (39)

附录 (40)

第一章概述

1.1 课程设计目的

本次课程设计是发电厂电气部分的相关设计。此次设计涉及到了发电厂电气部分、电力系统等多方面学科的综合应用，是对之前所学知识的一次大综合设计。电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，其直接影响发电厂或变电站运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟订有决定性的关系。

对电气主接线的基本要求包括可靠性、灵活性和经济性三个方面，本次设计根据相关参考书目的规定，结合设计任务的要求拟订 2-3 个可行的主接线方案，进行技术和经济比较，得出最佳接线方案。

1.2 设计原始资料

1、待设计发电厂类型：水力发电厂；

2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×15MW的水利发电机组，利用小时数4000小时/年；

3、待设计发电厂接入系统电压等级为110V

k发电厂45km；出线

k，距系统110V

回路为4回；

4、电力系统的装机容量为MVA

600、归算后的电抗标幺值为0.3，基准容量 ；

S100

MVA

j

5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如图1.1所示；

6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）1.1%；

1.3 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：

(1)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，必须满足必要的供电可靠性。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

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