发电机课程设计

发电厂电气部分

题目：

电气设备的选择

姓名 :

学号：

班级：

指导教师：严晋菁

目录

绪论 (1)

设计任务书 (2)

一.原始资料及其分析 (3)

二.发电机侧主接线方案设计 (4)

三.升高压侧主接线方案设计 (6)

四.变压器容量的确定 (9)

五.电气设备的选择

5.1 高压断路器的选择 (10)

5.2 隔离开关的选择 (12)

5.3 电流互感器的选择 (13)

5.4 电压互感器的选择 (14)

六.总结 (14)

绪论

本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建

变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 35kV ，10kV 以及站用电的主接线，然

后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时

也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短

路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了35kV 电气一次

部分的设计

1.

发电厂电气部分课程设计任务书

姓名刘生斌专业班级12 级电气（ 1）班

指导老师严晋菁单位青海大学

设计题目发电厂主系统设计

课程设计主要内容：

设本次课程设计将电力系统主系统部分初步设计与所学专

计业理论知识紧密结合起来，使所学知识系统化。培养学生运

要用所学知识解决实际问题的能力和创新精神。按照现行的水

求利电力工程设计规范、规程，并结合工程实际具体情况完成

规程规范所要求的电气主系统初步设计的内容及深度。

1对提供原始资料进行分析，查找有关规程规范及参考资料。

设2对发电机侧升高点压侧接线方案分别比较。

计3确定主变压器台数、形式、及设计容量。

内4确定最优的电气主接线方案。

容5主要电气设备的选择。

6汇总设计成果，完成设计论文。

2.

一.原始资料及其分析

1.原始资料：

新建水电站，设计总容量 4 10MW ，发电机型号：TS425/94-28 装机四台，额定容量 10MW ，电压 10.5KV ，cos =0.85

送到相距 50KM 的 35KV 变电所， 4 回输电线路，无近区负荷，

设备年利用小时数5100h/n.

2.对原始资料分析

（1）工程情况：

该电厂为一小型电站。目前，按发电厂的容量划分：总容量在

1000MW 及以上，单机容量在200MW 及以上的发电厂称为大型

水电厂；总容量在200～ 1000MW ，单机容量在50～200MW 的发电厂称为中型水电厂；总容量在200MW 及以下，单机容量在

50MW 及以下的发电厂称为小型水电厂。设计电厂为4× 10MW

小型电场。

又因电厂设备年利用小时数为5100h/n，在 5000 范围之上，所以

该电厂主要承担基荷。

（2）负荷情况：

发电机出口侧电压为10.5KV ，无近区负荷，经升压变压器后以

35KV 电压等级 4 回路出线送至50km 处。

（3）其他条件：

环境条件和设备供货情况等没有具体要求，可按照常规条件设

计。 3.

3.水电厂电气主接线的特点

一般距负荷中心较远，基本无发电机电压负荷，全部电能用

升高压送入系统；水电厂得装机台数和容量，是根据水能利用条

件一次确定的，不必考虑发展与扩建；水电厂附近地形复杂，电气

主接线应尽可能，使配电装置紧凑

二.发电机侧主接线方案设计

一般来说发电机侧的电气主接线一般都采取以下几种方式：

方案一：单母线接线：单母线分段接线可以提高供电可靠性和

灵活性。对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，

保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；而两段母线

同时故障的几率甚小，可以不予考虑。该接线适用于：小容量发电

厂的发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为

12MW 左右，每段母线上出线不多于 5 回。

方案二：单母线分段接线：单母线分段接线比单母线接线的可

靠性更高，只是部分短时停电，而不是全部短期停电。单母线分

段接线比单母线接线增加了一台断路器，投资有所增加，单母线分段具有单母线的各种优点，有较高的可靠性和灵活性。

方案三：扩大单元接线：当发电机单机容量不大且在系统备用

容量允许时，为了减少变压器台数和高压侧断路器数目，并节省配电装置占地面积，将 2 台发电机与 1 台变压器相连接，组成扩大单元线。 4.

考虑到本次设计中，发电机的装机容量为 4 台 30MW，Un=10.5KV 且发电机侧无近区负荷。

发电机侧接线方案比较

1.发电机侧各种主接线的适用范围及其优缺点如下图

推荐备用一备用二

优点：接线简单清晰，投资优点：1.用断路器把母线分段优点：结构简单，操作简便，小，占地少，操作方便，经后，重要用户可以从不同段投资少，见效快，运行费用低，济性好，由于不设发电机电引出两个回路，有两个电源较适用于小容量和用户对可

压母线，减少了发电机电压供电。靠性要求不高的场所。

侧发生短路故障的几率。 2.当一段母线发生故障，分段

断路器自动将故障段切除，保

证正常段母线不间断供电和

不致使重要用户停电。

缺点：1.当一段母线或母线隔缺点：当母线发生故障或需清

离开关故障或检修时，该段母扫、检修时，需要全部停电；

线的回路都要在检修期间内检修连接在母线上的任何一

缺点：运行灵活性较差停电。组隔离开关时，也要全部停

2.当出线为双回路时，常使架电；检修任何一台断路器时，

空线路出现交叉跨越。还必须全部停电。

扩建时需向两个方向均衡

3.

扩建。

5.