本科毕业设计_中型水电站电气主系统及其布置设计

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1、中型水电站电气主系统及其布置设计dHydropowerProject.Keywords:hydropowerstation;electricprimarysystem;arrangement中型水电站电气主系统及其布置设计目录1绪论11.1水电站的电气主系统设计内容11.2水电站设计基本原则及特点21.2.1水电站设计原则21.2.2水电站设计特点32主接线和厂用电接线方案选择42.1接入系统方案42.2电气主接线42.2.1主接线设计原则及特点42.2.2水电站发电机电压接线方式选择52.2.3水电站升高电压接线方式选择62.3厂用电接线72.3

2、.1厂用电负荷分类82.3.2厂用电接线设计原则及特点82.3.3水电站厂用电接线方式选择83主变压器和厂用变压器选择103.1主变压器选择103.1.1主变压器容量和台数选择103.1.2主变压器型式和结构选择103.2厂用变压器选择113.2.1厂用变压器容量和台数选择113.2.2厂用变压器型式和结构选择124短路电流计算144.1短路电流计算目的14中型水电站电气主系统及其布置设计4.2短路电流计算一般规定144.3短路电流计算144.3.110.5kV母线短路电流154.3.2220kV母线短路电流165电气设备选择与校验185.1电气设

3、备选择原则185.2电气设备选择195.2.1高压断路器选择与校验195.2.2隔离开关选择与校验235.2.3母线选择265.2.4互感器选择316配电装置及总平面布置设计346.1配电装置设计346.1.1配电装置设计原则346.1.2配电装置设计基本步骤346.1.3各种配电装置特点356.1.4配电装置选择366.2总平面设计366.2.1主变压器的布置366.2.2中央控制室及副厂房的布置376.2.3开关站的布置376.2.4母线和电缆的布置377防雷保护设计387.1防雷设计原则387.2避雷器选择387.3避雷针选择与校验388总结

4、41致谢42中型水电站电气主系统及其布置设计参考文献43中型水电站电气主系统及其布置设计1绪论随着社会经济的不断发展，人类已经进入了电气化的时代，电能已成为工业、农业、交通运输业等各方面不可缺少的能源。电力越来越成为衡量一个国家经济发展程度的标准。而水能是一种廉价的可再生资源，我国是世界上水能资源最丰富的国家，如果不对其加以充分利用，将是一种巨大的损失。水电站是将自然界水的动能和势能转换成电能的工厂，水力发电效率高、成本低、无污染，节省燃料，甚至能在一定程度上改善自然生态。只有合理高效地开发水力资源，才能提高社会经济效益以及资源利用效率。电气主系统

5、及其布置设计是水电站设计的重要组成部分，其合理性直接关系到水电站能否可靠、灵活、经济运行，是水电站投资、建设过程中起决定作用的环节。[1]1.1水电站的电气主系统设计内容发电厂和变电站中安装有各种电气设备，这些电气设备起着启停机组、切换设备、调整负荷等作用，从而保证电力系统安全稳定以及经济地运行。根据电气设备的不同作用，将其分为一次设备和二次设备。其中电气一次设备是用来生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，包括发电机、变压器、开关电器（断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关）、载流导体、母线、电抗器和互感器等。[2]由一次设备按预期的生产流程用导体连

6、接起来所形成的电路称为电气主接线。电气主接线设计的合理性直接关系水电站能否可靠、灵活、经济运行。因此，电气主接线的设计必须根据当地的实际情况，结合相关规程、规范进行。一般包括以下内容：（1）水电站接入系统第44页共44页中型水电站电气主系统及其布置设计接入系统方案的选择对电力工业的发展起着重要作用，直接影响到前期的线路投资，以及建成后的维护费用，同时，接入系统方案设计的合理性是电能是否能可靠、安全地送往电力系统的重要依据之一。因此必须确定输出电压等级和出线回路，以及电力系统对本水电站运行方式的要求。（1）电气主接线随着科技发展，电气主接线日趋简化，

7、在某些条件下，采用较为简单清晰的主接线方式反而要比复杂的主接线方式更加安全、可靠与灵活。目前水电站主接线一般有单母线分段接线、单元接线和扩大单元接线三种形式，通过比较、论证不同接线方式的可靠性、灵活性和经济性，综合考虑后最终选定主接线方式，以及主变压器容量和台数。（2）厂用电接线发电厂在启动、运行、检修等过程中，有大量由电动机拖动的机械设备被用来保证机组重要设备等正常运行。这些电动机以及全厂的运行、检修、照明等设备的总耗电称为厂用电。厂用电的可靠性直接影响到电力系统的安全运行，因此必须认真考虑厂用电源的取得方式，统计厂用电负荷，合理选定厂用变压器容

8、量、台数，以及厂用电接线方式。（3）电气设备为了保证导体和电器无论在正常情况或故障情况下均能安全、经济合理的运行，在选择设