5×100MW水電廠電氣系統(tǒng)的電氣主接線方案設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u168855×100MW水電廠電氣系統(tǒng)的電氣主接線方案設(shè)計(jì)案例 132321.1閱讀并分析原始資料 1190201.1.1發(fā)電機(jī)的基本數(shù)據(jù) 1327491.1.220KV以及110KV線路參數(shù) 1317531.1.3廠用電基本情況 2137991.1.4天氣資料 2118171.2電氣主接線方案的基本要求 26401.3初步確定電氣主接線方案 25341.3.1發(fā)電機(jī)—變壓器接線方式的選擇 2127211.3.2主變壓器型式的選擇 2274461.3.3升高電壓等級(jí)的接線方式 3110941.3.4初步方案擬定 450821.4電氣主接線的確定 5212061.4.1各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn) 547951.4.2電氣主接線方案的比較及確定 6269221.5變壓器的選擇 8157331.5.1主變壓器的選擇 8112631.5.2聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇 81.1閱讀并分析原始資料1.1.1發(fā)電機(jī)的基本數(shù)據(jù)水電廠：發(fā)電機(jī)參數(shù)：,,1.1.220KV以及110KV線路參數(shù)220kV：220KV線路3回，每回送電功率為110MW，送電功率為114KM，全部送往系統(tǒng)。110kV：110KV線路三回，每回送電功率為23MW，送電距離為130KM，兩回送往系統(tǒng)，一回送往用戶。1.1.3廠用電基本情況廠用負(fù)荷的總?cè)萘堪措姀S總裝機(jī)容量0.5%估算，廠用電壓為6/0.4KV。1.1.4天氣資料本電廠最熱月平均最高溫度為32.4℃，年最高溫度為42.7℃。1.2電氣主接線方案的基本要求電氣主接線的選定應(yīng)該滿足以下三方面的要求：一、可靠性供電中斷不僅給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p失，而且會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)造成不可逆的傷害，后者往往比前者嚴(yán)重許多，甚至導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。因此，供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。二、靈活性規(guī)劃電氣主接線方案時(shí)，在滿足可靠性的前提下，還應(yīng)滿足靈活性，應(yīng)能靈活地投入或者切除機(jī)組，應(yīng)能方便地停運(yùn)線路、斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行及用戶的供電要求，應(yīng)能滿足擴(kuò)建方便的要求。三、經(jīng)濟(jì)性在滿足前兩者的前提下，必須綜合考慮兩者，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。1.3初步確定電氣主接線方案1.3.1發(fā)電機(jī)—變壓器接線方式的選擇由于本設(shè)計(jì)總出線回路為6回，所以不考慮橋形接線與外橋接線，只考慮單元接線與其中的擴(kuò)大單元接線。由于本設(shè)計(jì)電壓為，單臺(tái)發(fā)電機(jī)為，則采用單元接線。1.3.2主變壓器型式的選擇相數(shù)的選擇此畢業(yè)設(shè)計(jì)中的電壓等級(jí)為110KV與220KV，所以變壓器的相數(shù)選擇為3相。繞組數(shù)的選擇此畢業(yè)設(shè)計(jì)中有兩個(gè)電壓等級(jí)分別為110KV與220KV，所以只需要一臺(tái)三繞組變壓器即可把兩個(gè)電壓等級(jí)聯(lián)絡(luò)起來，而兩個(gè)獨(dú)立的電壓等級(jí)則需要分別對(duì)應(yīng)的雙繞組變壓器將電壓升高送往用戶及系統(tǒng)，所以我們選用雙繞組變壓器和三繞組變壓器。1.3.3升高電壓等級(jí)的接線方式各種主接線的適用電壓等級(jí)以及所適合的回路數(shù)見表1-1：表1-1各種主接線的適用范圍與合適電壓?jiǎn)文妇€不分段接線單母線分段接線單母線帶旁路接線雙母線接線雙母線帶旁路母線接線1.6-10KV配電裝置，出線回路不超過5回；2.35-63KV配電裝置，出線回路不超過3回；3.110KV-220KV配電裝置，出線回路不超過2回；1.6-10KV配電裝置，出線回路超過6回；2.35-63KV配電裝置，出線回路為4-8回；3.110KV-220KV配電裝置，出線回路為3-4回；1.6-10KV配電裝置，一般不架設(shè)旁路母線；2.35-63KV配電裝置，一般不架設(shè)旁路母線；3.110KV-220KV配電裝置，出線回路較多時(shí)需要架設(shè)旁路母線；1.6-10KV配電裝置，電流很大且有電抗出線；2.35-63KV配電裝置，多余8回的出線回路且出線側(cè)負(fù)荷大；3.110KV-220KV配電裝置，多于4回的出線回路；配置旁路斷路器，需出線數(shù)超過5回1.3.4初步方案擬定方案一：圖1-1方案一接線圖方案二：圖1-2方案二接線圖1.4電氣主接線的確定1.4.1各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1-2。表1-2各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)接線方式雙母線接線雙母線帶旁路接線優(yōu)點(diǎn)供電可靠性高，運(yùn)行方式靈活，可以采用兩組母線并列運(yùn)行方式，兩組母線分裂運(yùn)行方式，一組母線工作供電可靠性高，運(yùn)行方式靈活，可以采用兩組母線并列運(yùn)行方式，兩組母線分裂運(yùn)行方式，一組母線工作缺點(diǎn)檢修或故障時(shí)容易誤操作，一組母線故障時(shí)仍短時(shí)停電所用設(shè)備多，操作復(fù)雜1.4.2電氣主接線方案的比較及確定初選電氣主接線方案經(jīng)濟(jì)性比較見表1-3。表1-3初選方案經(jīng)濟(jì)性比較表方案一方案二斷路器2120隔離開關(guān)4342經(jīng)濟(jì)計(jì)算比較：綜合總投資O和年運(yùn)行費(fèi)U兩大項(xiàng)進(jìn)行綜合效益比較。O=O0（1+a/100）（萬元）U=a?A*10-4+U1+U2（萬元）110KV側(cè)雙母線接線：斷路器5型號(hào)：SF6斷路器柱式價(jià)格：15萬元/臺(tái)主變壓器2臺(tái)型號(hào)：SFP7-12000價(jià)格：500萬元/臺(tái)隔離開關(guān)17價(jià)格：2.8萬元/臺(tái)斷路器：5*（15+15*7%+15*13%）=90萬主變壓器：2*（500+500*7%+500*13%）=1200萬隔離開關(guān)：17*（2.8+2.8*7%+2.8*13%）=57.12萬元O=OO(1+a/100)O=1347.12*（1+90/100）=2559.26萬△A=n(△P0+KQ△QO)∑ti+1/n(△PK+KQ△QK)∑(SI/SN)^2ti（KWH）△A=2*(106+0.03*1000)*4300+0.5*(422+0.03*1000)*(60/12000)^2*4300=1169624.295(KWH)U=a△A*10^(-4)+U1+U2=6*1169624.295*10^(-4)+2559.26=326.1萬元110KV側(cè)帶旁路雙母線接線：斷路器5型號(hào)：SF6斷路器柱式價(jià)格：15萬元/臺(tái)主變壓器2臺(tái)型號(hào)：SFP7-12000價(jià)格：500萬元/臺(tái)隔離開關(guān)23價(jià)格：2.8萬元/臺(tái)斷路器：6*（15+15*7%+15*13%）=108萬主變壓器：2*（500+500*7%+500*13%）=1200萬隔離開關(guān)：23*（2.8+2.8*7%+2.8*13%）=77.28萬元O=OO(1+a/100)O=1385.28*（1+90/100）=2632.032萬△A=n(△P0+KQ△QO)∑ti+1/n(△PK+KQ△QK)∑(SI/SN)^2ti（KWH）△A=2*(106+0.03*1000)*4300+0.5*(422+0.03*1000)*(60/12000)^2*4300=1169624.295(KWH)U=a△A*10^(-4)+U1+U2=6*1169624.295*10^(-4)+2632.032=333.4萬元220KV雙母線接線：斷路器6型號(hào)：SF6斷路器罐式價(jià)格：100萬元/臺(tái)主變壓器2臺(tái)型號(hào)：OSFPSZ7-12000/220價(jià)格：750萬元/臺(tái)隔離開關(guān)17臺(tái)20萬元/臺(tái)斷路器：9*（100+100*7%+100*13%）=1080萬元主變壓器：2*（750+750*7%+750*13%）=1800萬元隔離開關(guān)：17*（20+20*7%+20*13%）=408萬元O=OO(1+a/100)O=*（1+70/100）=5589.6萬元△A=n(△P0+KQ△QO)∑ti+1/n(△PK+KQ△QK)∑(SI/SN)^2ti（KWH）=2*(118+0.03*3360)*4300+0.5*(385+0.03*3160)*(200/12000)^2*4300=1881966.547kwhU=a△A*10^(-4)+U1+U2=6*10^(-5)*+558.9=577.7萬元確定方案二為主接線設(shè)計(jì)方案。1.5變壓器的選擇1.5.1主變壓器的選擇變壓器的額定容量為：—發(fā)電機(jī)的額定容量，MW；—發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)；—廠用電率。由任務(wù)書里原始數(shù)據(jù)可得：。因此110KV側(cè)選擇SFP7-120000/110雙繞組變壓器，220KV側(cè)選擇SFP7-120000/220雙繞組變壓器。主變壓器的型號(hào)及參數(shù)見表1-4。表1-4主變壓器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)SN（kVA）UN（kV）P0（kW）I0（%）UK（%）連接組別高低空載短路SFP7-120000/220120000220±2×2.5%13.81183850.812.0YNd11SFP7-120000/110120000121±2×2.5%13.81064220.810.5YNd111.5.2聯(lián)絡(luò)變壓器的選擇選擇三繞組自耦變壓器，高壓220KV，中壓110KV，低壓側(cè)13.8KV。