坝后式水电站电气部分设计

坝后式水电站电气部分设计

摘 要

在水电站枢纽布置中，厂房放在大坝的下游侧地面（一般是紧靠大坝）的水电站称为坝后式水电站，。坝后式水电站适于河道坡度较缓、有筑坝建库条件的河段。这种电站的主要优点是大坝和厂房各成自己的建筑物体系,相对来说结构较为简单,施工时厂房与大坝的相互干扰也少。因为厂房靠近大坝，这样可使设在坝内的引水发电钢管长度缩短。坝后式水电站的坝上游有较大容量的蓄水库可以调节流量，有利于加大电站的装机容量，能适应电力系统的调峰要求,水能的利用较充分,综合利用的效益也高,常可既发挥防洪作用,又满足其他兴利要求。

坝后式水电厂电气部分的设计主要是主变压器的选择和电气主接线图的设计。在设计中还会提到负荷分析计算，短路计算，防雷保护和设备的选择等方面的设计及计算。这都是保证水电站正常运行及人们工作，生活用电的必要条件。

本设计的题目为“坝后式水电站电气部分设计”。设计的主要内容包括：负荷分析及其计算；水电站的装机容量分析；电气主接线及设计；短路电流计算；经济性方案的分析；电气设备的选择；设备的继电保护；防雷及接地保护等。

关键词：坝后式；电气；水电站；设计

目 录

第1章 绪论 1

1.1 水电站的概述及发展趋势 1

1.2 本次设计的基本思想 2

第2章 负荷分析及其计算 3

2.1 电力负荷的概述 3

2.1.1 电力负荷分类方法: 3

2.2 电力负荷的分析及计算 4

2.3 水电站及变电所厂用电负荷分析 6

2.3.1 电力负荷分类 6

2.3.2 水电厂自用电 7

2.3.3 变电所自用电 8

第3章 水电站的装机容量分析 10

3.1 选择机组台数，单机容量及水轮机型号 10

3.2 发电机的支承结构(机座或机墩) 12

3.3 确定水轮机的主要参数 13

第4章 电气主接线及设计 15

4.1 电气主接线应满足以下几点要求 15

4.2 电气主接线的基本要求 15

4.3 电气主接线的原则 17

4.4 母线的基本接线形势 18

4.4.1 单母线接线 18

4.4.2 单母线分段接线 19

4.4.3 双母线接线 19

4.4.4 变压器-线路单元接线 20

4.4.5 桥形接线 20

4.5 气主接线的设计及绘制 21

第5章 短路电流计算 22

5.1 短路概述 22

5.2 造成短路的原因 22

5.3 短路危害 22

5.4 水电站短路电流的计算 23

5.5 变电站短路计算 26

第6章 经济性方案的分析 29

6.1 发电厂主接线方案的比较 29

6.2 对于变电站方案的比较 30

第7章 电气设备的选择 33

7.1 水电站电气设备的选择 33

7.2 变电站电气设备的选择 34

7.3 高压电气设备的选择 35

第8章 继电保护 39

8.1继电保护装置基本性能 39

8.2继电保护的作用 39

8.3变配电站继电保护的基本工作原理 39

8.4电气继电保护的类型 40

8.5 本次设计的继电保护及原理图 41

第9章 防雷及接地保护 44

9.1 防雷保护 44

9.2 避雷针 44

9.3 避雷器 45

9.4 防雷接地 46

9.4.1 变电站的防雷方案 46

9.4.2 防雷措施 46

9.4.3 防雷计算 47

9.5接地保护 47

第10章 结 论 49

参考文献 50

致 谢 51

附 录Ⅰ： 55

附 录Ⅱ： 63

附 录Ⅲ 64