某水电厂电气主接线设计

《发电厂电气主系统》课程设计某水电厂电气主接线设计

班级、学号:(姓名)

指导教师:姚明仁

三峡大学科技学院

2009年7月5日

三峡大学

课程设计任务书2009 年春季学期

目录

某水电厂电气主接线设计

学生：

指导教师：姚明仁

（三峡大学科技学院）

摘要：

关键词：水电厂；电气主接线；短路计算；设备选择

前言

1 主接线方案的设计

主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。

（一）可靠性

供电可靠性是电能生产和分配的首要要求，主接线首先应该满足这个要求，其具体要求如下：

（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。

（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并么保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。

（3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。

（4）大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。

（二）灵活性

主接线应满足在调度、检修及扩建的灵活性。

（1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。

（2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。

（3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。

（三）经济性

主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。

1.投资省

（1）主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。

（2）要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。

（3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。

（4）如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kV及以下终端或分支变电站可采用简易电器。

2.占地面积小

主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少。

3.电能损失少

经济合理地选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、数量，要避免因两次变压而增大电能损失。

此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。

1.1

方案比较

可靠性

方案Ⅰ：

方案Ⅱ：

1.2

方案比较

1.3

1.4 厂用电，生活区用电接线方案

厂用电接线的一般要求：

1）厂用电接线应尽量简单、清晰。

2）保证重要负荷供电可靠，供电的间断时间不超过允许值。

3）保证厂用电设备各级保护动作的选择性。

4）在厂用分段母线上，一般应使负荷均匀分布在两段母线上。

5）应尽量使得对负荷的供电线路最短，以节省电缆，减少损耗，便于运行管理。

6）操作维护方便，经济上合理。

考虑以上几点，选择厂用电接线为单母分段接线，每段分别使用一台厂用变压器，并且将厂用电母线与生活区用电母线相连，作为生活区用电的备用电源，以减少投资。

最终确定的主接线方案如图所示。

2 变压器的选择

2.1 主变压器的选择

2.1.1 主变压器台数的选择

考虑到，1台主变压器可靠性较低，一旦发生故障或检修退出运行，则整个电厂将不能向外送电；选择3台主变，接线复杂，投资较大；故选择2台主变压器，互为暗备用可靠性高，接线较简明，投资较为经济。

2.1.2 主变压器容量的选择

考虑原则：

1）当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。

2）当发电机电压母线上最大一台发电机组停运时，能由系统供给给发电机电压的最大负荷。在电厂分期建设过程中，在事故断开最大一台发电机组的情况下，通过变压器向系统取得电能时，可考虑变压器的允许过负荷和限制非重要负荷。

3）根据系统经济运行的要求（如充分利用丰水季节的水能），而限制本厂输出功率时，能供给给发电机电压的最大负荷。

4）按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别应注意发电厂初期运行，当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。

5）发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对主要向发电机电压供电的地方电厂，而系统电源仅作为备用，则允许只装设一台主变压器作为发电厂与系统的联络。若发电机电压母线上接有2台及以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故推出运行时，其他主变压器在允许过负荷10％范围内，应能输送母线剩余功率的70％以上。

坝区

由任务书的原始资料及主要参数知：

由原始资料及计算公式得：

生活区

由任务书的原始资料及主要参数知：

由原始资料及计算公式得：

厂用电

由任务书的原始资料及主要参数知：

厂用电率按装机容量的2％计算，则

按上述之考虑原则有：

考虑到主变压器在能允许过负荷10％,且故障并不是经常发生，故选择主变额定容量为。

2.1.3 主变压器相数的选择

2.1.4 主变压器绕组数量和连接方式的选择

注：数据来源《电力工程电气设计手册电气一次部分》

2.2 坝区用变压器的选择

2.2.1 坝区用变压器台数的选择

2.2.2 坝区用变压器容量的选择

2.2.3 坝区用变压器绕组数量的选择

坝区用变压器采用双绕组变压器。

综合以上3点，查《电力工程电气设计手册电气一次部分》，选择型变压器作为本水电厂的坝区用变压器。具体参数见下表。