水電廠電氣一次設(shè)計及變壓器保護設(shè)計目錄緒論.1第一章主接線方案確定.31.1電氣主接線概述.31.2電氣主接線方案擬定.7第二章主要設(shè)備選擇.102.1導(dǎo)線的選擇.102.2變壓器的選擇.112.3給定發(fā)電機.13第三章短路電流的計算.143.1短路電流計算的目的、步驟和規(guī)定.143.2短路電流的計算.15第四章電氣一次設(shè)備的選擇.304.1母線的選擇.304.2斷路器和隔離開關(guān)的選擇.334.3互感器的選擇.384.4設(shè)備布置圖.40第五章廠用電設(shè)計.43第六章變壓器保護的配置.456.1變壓器保護的配置原則.456.2變壓器保護的配置整定.47結(jié)束語.54致謝.55參考文獻.562009屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）1緒論1、電壓等級和電壓制合理電壓制中的“求三舍二”原則。為避免各級電壓送變電設(shè)備容量的過多重復(fù)與供電面積的過多迭蓋，盡力降低電網(wǎng)線損及系統(tǒng)無功損耗，以便有效的發(fā)揮各級電壓的應(yīng)有作用，從而取得良好的經(jīng)濟合理性，各電壓等級必須服從“求三舍二”原則，否則便不經(jīng)濟、也不合理，更談不上“優(yōu)化”。所謂“舍三求二”，是指標(biāo)準(zhǔn)系列或電網(wǎng)電壓制中，各相鄰級所差的倍數(shù)應(yīng)力求接近、等于或超過“3”，同時又要舍棄倍數(shù)接近或小于“2”的兩級中的某一級。2.對電氣主接線的基本要求，應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面。3.電氣主接線設(shè)計原則電氣主接線設(shè)計的基本原則是以下達的設(shè)汁任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)約投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性和可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。4.電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足4個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。5.變壓器保護現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器,雖然結(jié)構(gòu)可靠,故障機會少,但在實際運行中,仍有可能發(fā)生各種類型的故障和異常運行,為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,并將故障張良武：安康水電廠電氣一次設(shè)計及變壓器保護設(shè)計2和異常運行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍,必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓等級等因素裝設(shè)必要的、動作可靠性高的繼電保護裝置。變壓器保護的配置原則：1）反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護容量800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)該裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護宜動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。2）相間短路保護反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護。3）后備保護過電流保護，宜用于降壓變壓器，保護裝置的整定值應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過電流。復(fù)合電壓啟動的過電流保護，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。負序電流保護和單相式低電壓啟動的過電流保護，可用于63000KVA及以上的升壓變壓器。中性點直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時的零序電流保護過負荷保護過激磁保護6.畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)和目的任務(wù)：完成安康水電廠電氣主接線的設(shè)計和變壓器保護設(shè)計。目的：通過對題目的訓(xùn)練，是學(xué)到的理論聯(lián)系實際的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)理論知識和基本技能、解決工程實際及科學(xué)研究問題的能力；培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。2009屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）3第一章主接線方案確定1.1電氣主接線概述1.1.1電氣主接線設(shè)計原則和程序電氣主接線是發(fā)電廠、變電站設(shè)計的主體。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電站本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬訂都有較大的影響。因此，主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。一、對電氣主接線的基本要求對主接線的要求，概括地說應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面的要求。1.可靠性安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅給發(fā)電廠造成損失，而且給國民經(jīng)濟各部門帶來的損失將更加嚴(yán)重，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，故障停電的經(jīng)濟損失是實時電價的數(shù)十倍，乃至上百倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報廢、城市生活混亂等經(jīng)濟損失和政治影響，更是難以估量。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣形式的主接線對某些發(fā)電廠和變電站來說是可靠的，而對另外一些發(fā)電廠和變電站則不一定能滿足可靠性要求。張良武：安康水電廠電氣一次設(shè)計及變壓器保護設(shè)計4所以，在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。2.靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個方面：（1）操作的靈活性。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便運行人員掌握，不致在操作過程中出差錯。（2）調(diào)度的方便性。電氣主接線在正常運行時，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運行方式，并且在發(fā)生故障時，要能盡快的切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（3）擴建的方便。對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計時應(yīng)留有發(fā)展擴建的余地。3.經(jīng)濟性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。通常設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性從以下幾個方面考慮：（1）節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。（2）占地面積少。主接線設(shè)計要為配電布置節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時要注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。（3）電能損耗少。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的型式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。二、電氣主接線設(shè)計原則電氣主接線設(shè)計的基本原則是以下達的設(shè)汁任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)約投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性和可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。2009屆電氣工程及其自動化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）5三、電氣主接線的設(shè)計程序電氣主接線的設(shè)計伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計進行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路、方法和步驟基本相同。設(shè)計步驟和內(nèi)容如下：1.對原始資料分析（1）工程情況，包括發(fā)電廠類型，設(shè)計規(guī)劃容量，單機容量及臺數(shù)，最大負荷利用小時數(shù)及可能的運行方式等。（2）電力系統(tǒng)情況，包括電力系統(tǒng)近期及遠景發(fā)展規(guī)劃，發(fā)電廠或變電站在系統(tǒng)中的作用和地位。（3）負荷情況，包括負荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。（4）環(huán)境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素。（5）設(shè)備供貨情況。這往往是設(shè)計能否成立的重要前提，為使設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主設(shè)備的性能、制造能力和供應(yīng)情況、價格等資料匯集分析比較。2.主接線方案的擬定與選擇根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定若干個主接線方案。依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2-3個技術(shù)上相當(dāng)，又能滿足任務(wù)書要求的方案，再進行經(jīng)濟比較。3.短路電流計算和主要電氣設(shè)備選擇4.繪制電氣主接線圖1.1.2電氣主接線設(shè)計原則和程序張良武：安康水電廠電氣一次設(shè)計及變壓器保護設(shè)計6一、單母線接線及單母線分段接線1.單母線接線單母線接線的優(yōu)點：接線簡單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟性好，母線便于向兩端延伸，擴建方便。缺點：可靠性差，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止工作。調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。所以，這種接線形式一般只用在出現(xiàn)回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。2.單母線分段接線這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站的6-10KV接線中。由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線的數(shù)目，使整個系統(tǒng)可靠性受到限制。在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用。二、雙母線接線及雙母線分段接線1.雙母線接線優(yōu)點：供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便。廣泛用于6-10KV配電裝置；35-60KV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負荷較大時；110-220KV出線5回及以上時。2.雙母線分段接線這種接線比雙母接線增加了兩臺斷路器，投資增加，但有較高的可靠性和靈活性。三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線斷路器經(jīng)過長期