4×27.25MW水电站电气部分设计
摘要
本次设计是水电厂电气部分设计。该水电站的总装机容量为4×27.25=109 MW。高压侧为110Kv，一回出线与容量为2000MVA的系统相连，一回出线与装机400MW的电站相连，另两回出线为负荷出线。其最大输送功率为108MW，该电厂的厂用电率为0.5%。根据所给出的原始资料拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留两种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护、继电保护和自动装置、同期系统、监控系统均做了初步简单的设计。毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对电气工程及其自动化专业的理解，树立工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力的作用。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护，继电保护和自动装置，同期系统，监控系统。
The electrical design of 4× 27.25MW
hydropower station
ABSTRACT
...
目录
摘要 1
ABSTRACT 2
第一部分 设计说明书 8
第一章 概述 8
1.1 本毕业设计的目的和要求 8
1.2 本毕业设计的内容 8
1.2.1 本次设计主要内容 8
1.2.2 本次设计最终的设计成品 9
1.3 本设计引用的规程和规范 9
第二章 电气主接线设计 10
2.1 对水电厂原始资料分析 10
2.1.1 原始资料 10
2.1.2 原始资料分析 11
2.2 电气主接线设计依据 11
2.3 主接线设计的一般步骤 11
2.4 技术经济比较 12
2.4.1 发电机电压（主）接线方案 12
2.4.2 主接线方案拟定 14
2.5 水轮发电机的选择 17
2.6 主变的选择 18
2.6.1相数的选择 18
2.6.2绕组数量和连接方式的选择 18
2.6.3普通型与自偶型选择 18
2.7 各级电压中性点运行方式选择 19
第三章 短路电流计算 20
3.1 短路电流计算的基本假设 20
3.2 电路元件的参数计算 20
3.3 网络变换与简化方法 20
3.4 短路电流实用计算方法 20
第四章 厂用电设计 22
4.1 厂用电负荷统计及厂用变压器的选择 22
4.1.1 一般水电站的主要厂用负荷有以下两大类 22
4.1.2 该水电站的主要厂用负荷统计 22
4.2 厂用变压器选择 26
4.3 厂用电电压等级 26
4.4 厂用电源及其引接 26
4.4.1 工作电源 26
4.4.2 备用电源和启动电源 26
4.4.3 事故保安电源 26
4.5 厂用电接线方式 27
4.6 油水气系统 27
4.6.1 油系统 27
4.6.2 水系统 27
4.6.3 气系统 29
第五章 电气设备选择及校验 31
5.1 电气设备选择的一般规定 31
5.1.1 按正常工作条件选择 31
5.1.2 按短路条件校验 32
5.2 断路器和隔离开关的选择和校验 33
5.3 限流电抗器的选择和校验 34
5.4 导体、电缆的选择和校验 35
5.5 绝缘子、穿墙套管的选择和校验 35
5.6 电流、电压互感器的选择和校验 36
5.7 避雷器的选择和校验 36
5.7.1 避雷器的设置 36
5.7.2 避雷器的选择 37
第六章 发电厂配电装置布置 38
6.1 设计原则与要求 38
6.1.1 设计原则 38
6.1.2 设计的具体要求 38
6.1.3检修要求 41
6.2 屋外配电装置设计 41
6.2.1 10Kv配电装置 41
6.2.2 110Kv配电装置 41
第七章 防雷保护与接地 44
7.1 防雷保护 44
7.1.1 直击过电压 44
7.1.2 入侵雷电波保护 45
7.2 接地装置 45
7.2.1 一般规定 45
7.2.2 降低土壤电阻率的措施 46
7.2.3 本水电站接地网的布置 46
第八章 继电保护、自动装置设计 47
8.1 继电保护设计 47
8.1.1 发电机保护 47
8.1.2 主变压器保护 47
8.1.3 110Kv线路保护 48
8.1.4 110Kv母线保护 48
8.1.5 厂用变保护 48
8.1.6 电容器保护 48
8.1.7 接地保护 48
8.2 自动装置设计 48
第九章 同期系统设计 49
9.1 同期方式和同期点选择 49
9.1.1 同期方式选择 49
9.1.2 同期点选择 49
9.2 同期仪表与同期闭锁设计 50
9.3 分散与集中并列 50
9.4 同期电压和同期接线 52
第十章 发电厂监控系统设计 53
10.1 监控系统设计原则 53
10.2 监控系统的功能 53
第十一章 主要电气设备汇总 56
第二部分 设计计算书 59
第一章 电气主接线设计计算 59
1.1 一次投资计算 59
1.1.1 主变压器的选择 59
1.1.2 断路器、隔离开关的选择 59
1.1.3 一次性综合投资 59
1.2 年运行费用计算 60
1.2.1 检修费与折旧费 60
1.2.2 变压器的电能损耗 60
1.3 静态比较法 61
第二章 短路电流计算过程 62
2.1 阻抗元件标么值计算 62
2.2 点三相短路电流计算 64
2.2.1 计算转移阻抗及计算阻抗 65
2.2.2 查水轮机计算曲线并用线性插值法求出各时刻电流标么值 65
2.2.3 计算短路电流有名值 65
2.2.4 各时刻短路点处三相短路电流计算如下 65
2.3 点三相短路电流计算 66
2.3.1 计算转移阻抗及计算阻抗 66
2.3.2 查水轮机计算曲线并用线性插值法求出各时刻电流标么值 67
2.3.3 计算短路电流有名值 67
2.3.4 各时刻短路点处三相短路电流计算如下 67
第三章 电气设备选择及校验部分计算 69
3.1 断路器和隔离开关的选择和校验 69
3.1.1 机端断路器和隔离开关（10.5KV）的选择和校验 69
3.1.2 主变压器出口断路器和隔离开关（110KV）的选择和校验 70
3.1.3 母线出线断路器和隔离开关的选择和校验 71
3.1.4 厂用变压器（10kV）的断路器和隔离开关的选择和校验 75
3.2 限流电抗器的选择和校验 76
3.2.1 初选型号 76
3.2.2 选择电抗值 76
3.2.3 电压损失和残压校验 76
3.2.4 动、热稳定校验 77
3.3 导体、电缆的选择和校验 77
3.3.1 110kv母线的选择校验 77
3.3.2 与外接电站相连的出线导线（110kv）的选择校验 78
3.3.3 与外接系统相连的出线导线（110kv）的选择校验 79
3.3.4 发电机、变压器连接导体（10kv）的选择校验 79
3.4 绝缘子、穿墙套管的选择和校验 82
3.4.1 绝缘子的选择与校验 82
3.4.2 穿墙套管的选择与校验 82
3.5 电流、电压互感器的选择和校验 83
3.5.1 10kV机端电流互感器的选择与校验 83
3.5.2 110kV母线及进出线电流互感器的选择与校验 84
3.5.3 厂用变压器进线电流互感器的选择与校验 85
3.5.4 10kV机端电压互感器的选择与校验 86
3.5.5 110kV母线及进出线电压互感器的选择与校验 87
3.5.6 厂用变压器进线电压互感器的选择与校验 88
第四章 继电保护整定计算 90
4.1 瓦斯保护整定 90
4.2 纵差动保护整定 90
附录 93
致谢 94
参考文献 95
附9 毕业设计英文翻译 96
一种测量接地网接地电阻的实用方法 96
