华北水利水电大学电气工程毕业设计Word格式文档下载.docx

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电力学院2009年月日　　　　一、毕业设计的目的　　通过本次设计，培养学生正确的水电厂设计意识，巩固学生所学的专业课知识，增强学生的绘图能力，培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

　　二、主要设计内容　　1、发电厂电气主接线方案设计；

　　2、短路电流计算；

　　3、主要电气设备及母线的选择。

　　三、重点研究问题　　通过对该水电厂所带负荷进行分析，确定发电机台数、变压器的容量和台数；

电气主　　接线方案确定,进行短路电流计算，选择主要电气设备及母线。

　　四、主要技术指标或主要设计参数　　1、水力发电厂参数　　水轮发电机组6台：

单机容量135MW；

出口电压：

；

　　发电机次暂态电抗：

额定功率因数：

。

机组年利用小时数：

Tmax=4500小时。

厂用电率：

%。

　　发电机出口处主保护动作时间取秒。

环境温度：

最高温度35℃，年平均气温15℃。

2、电力负荷　　送入110kV系统功率210MW,剩余功率全部送入220kV系统。

3、发电厂出线　　110kV出线6回，220kV出线2回。

4、电力系统情况　　110kV系统容量为无穷大，选基准容量100MVA归算到发电厂110kV母线短路容量为3600MVA，220kV系统短路容量为2600MVA，发电厂与220kV变电站两回线连接，相距180km。

　　五、设计成果要求　　1．设计说明书一份，要求字数为10000—15000字，论文格式参考《华北水利水电学院关于本科毕业设计论文格式》要求。

编制毕业设计的内容及结构规范：

　　毕业设计任务书；

毕业设计开题报告；

目录；

　　毕业设计正文；

　　正文包括电气主接线设计、短路电流计算及主要电气设备选择及母线的选择等等。

说明书的论述要流畅，结论要正确，要求打印。

说明书　　页码应编号。

　　　　　　3．变压器绕组数的确定变压器按其绕组数可分为双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分裂式等型式。

当机组为125MW及以下容量的发电厂有两级升高电压时，一般优先考虑采用三绕组变压器。

在大容量发电厂中，自耦变压器长被用于高压系统和中压系统之间的联络变压器，自耦变压器的中性点必须直接接地。

在中小发电厂中，可用三绕组变压器作为125MW及以下发电机的升压变压器。

当中压为中性点不直接接地电网时，只能选用普通三绕组变压器。

四、短路电流计算条件：

为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。

容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后5~10年）；

其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式（如切换厂用变压器时的并列）。

短路种类一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。

计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。

一般情况下，三相短路电流产生的热效应的电动力较大，所以选择三相短路电流进行计算。

五、三相短路电流的计算步骤：

1.根据发电厂主接线图画出电气接线图；

2.确定所用的短路计算点；

3.计算各电气元件的标幺值，画出等值电路图；

4.对各计算点进行网络简化；

5.求出计算电抗，即而求出各短路计算点的三相短路电流；

六、电气设备选择的原则：

正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。

电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其动稳定和热稳定。

电气设备选择包括选型和确定技术参数。

设备的选型和技术参数应能保证变电站的安全运行和供电可靠性，并留有适当的发展裕度，应尽量选用轻型设备和常用产品。

在同一站内，应尽量减少设备和材料的种类。

七、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　华北水利水电学院毕业设计　　前言　　毕业设计是学生毕业前的最后一个理论与实践相结合的重要环节，是让学习的知识深化和提高的重要过程。

是让学生运用所学的知识进行一次全面总结和综合训练，是素质与工程实践能力培养效果的全面检验。

　　在指导老师的指导与帮助下，通过查阅文献、搜集资料、综合分析、计算比较等，较好地完成了本次设计学习。

并在此过程中对以前学习的知识有了更深、更系统的了解,进一步巩固与提高了对专业知识的理解和运用能力，为以后的学习与工作打下了良好的基础。

　　在本次设计过程中，得到了各位指导老师的热忱指导与帮助，在即将离开校园之际，在此向各位指导老师说声：

谢谢您！

您辛苦了！

　　III　　　　　　　　　　　　　　华北水利水电学院毕业设计　　目录　　　　摘要................................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................................II前言..............................................................................................................................................III第一部分设计说明书...................................................................................................................11概述.............................................................................................................................................1设计工作应遵循的主要原则..............................................................................................12水力发电厂电气主接线设计.....................................................................................................1电气主接线方案设计..........................................................................................................1电气主接线设计的基本要求.......................................................................................1水力发电厂电气主接线设计的特点...........................................................................2各种接线形式的特点...................................................................................................4　　电气主接线方案的比较及确定..................................................................................7发电机的选择......................................................................................................................9变压器的选择......................................................................................................................93短路电流的计算.......................................................................................................................10短路的类型........................................................................................................................10短路计算的目的................................................................................................................10短路计算的步骤................................................................................................................10短路电流的计算结果........................................................................................................104导体与电气设备的选择...........................................................................................................11电气设备选择的一般条件................................................................................................11按正常工作条件选择电气设备.................................................................................12按短路状态校验设备.................................................................................................12具体电气设备的选择及结果............................................................................................13断路器.........................................................................................................................13隔离开关.....................................................................................................................14母线.............................................................................................................................15电压互感器.................................................................................................................16避雷器.........................................................................................................................17第二部分设计计算书.................................................................................................................191短路电流的计算.......................................................................................................................19参数化简............................................................................................................................19f1点短路............................................................................................................................20　　　　　　　　　　　　　　　　华北水利水电学院毕业设计　　f2点短路...........................................................................................................................24f3点短路............................................................................................................................27f4点短路...........................................................................................................................302导体与电气设备的选择与校验...............................................................................................33断路器................................................................................................................................33220kV侧断路器及母联断路器.................................................................................33220kV侧出线断路器.................................................................................................34联络变压器220kV侧断路器....................................................................................35110kV侧断路器及母联断路器.................................................................................35110kV侧出线断路器.................................................................................................36联络变压器110kV侧断路器....................................................................................37隔离开关............................................................................................................................38220kV侧发电机出口隔离开关.................................................................................38220kV侧隔离开关及母联隔离开关.........................................................................39220kV侧出线处隔离开关.........................................................................................39联络变压器220kV侧隔离开关................................................................................40110kV侧发电机出口隔离开关.................................................................................41110kV侧隔离开关及母联隔离开关.........................................................................41110kV侧出线处隔离开关.........................................................................................42联络变压器110kV侧隔离开关................................................................................43母线....................................................................................................................................44　　发电机出口引出母线................................................................................................44　　110kV侧母线............................................................................................................45　　220kV侧母线............................................................................................................47电压互感器........................................................................................................................48220kV侧电压互感器.................................................................................................48110kV侧电压互感器.................................................................................................49发电机出口处电压互感器.........................................................................................49结束语...........................................................................................................................................50

　　　　　　　　　　　　　　　　　　华北水利水电学院毕业设计　　电气主接线方案的拟订　　电气主接线方案的拟订：

220kV母线　　220kV侧出线为两回，电压等级高，故可以采用的方案有双母线接线以及双母线带旁路母线接线。

110kV母线　　110kV侧出线为六回，于年利用小时数较高，故可以采用的方案有单母线分段带旁路母线接线以及双母线带旁路母线接线。

　　通过以上分析、筛选、组合，可保留两种可能接线方案。

方案一：

110kV侧采用单母线分段带旁路母线接线；

220kV侧采用双母线带旁路母线接线。

方案二：

110kV侧采用双母线带旁路母线接线；

220kV侧采用双母线接线。

　　各方案主接线图如下所示：

方案一：

　　　　　　图方案一　　　　　　　　　　　　第3页　　　　　　共59　　页　　　　　　　　　　　　　　　　华北水利水电学院毕业设计　　方案二：

　　图方案二