三门水电站电气部分设计(附件)【字数：11150】
摘 要为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建位于河南省洛河干流上的三门水电站，建成后向洛阳市供电。本次设计的课题是关于三门水电站电气部分设计。内容包括选择技术上满足要求的水电站与系统连接输电线路的回路数、电压等级、导线规格；确定供电线路回路数、电压等级、导线规格；拟订满足供电可靠性和水电站各种运行方式要求的主变压器可选用方案（主变类型、台数、容量、型号）；确定待建水电站各电压等级的主接线型式；选用自用电变压器台数、容量、型号；通过对选用方案经济比较，选定综合经济指标最优的水电站主变、主接线方案；计算三相短路电流；选择水电站发电机电压和高压电气设备断路器、隔离开关、母线、TV、TA等。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2设计资料 2
1.3三门水电站原始资料分析 2
1.4本文主要设计工作 4
第二章 水电站接入系统设计 5
2.1系统接入点设计 5
2.2回路数选择 5
2.3线路电压等级的选择 5
2.4输电线路选择 5
2.5校验 5
第三章 地方用户供电方案 7
3.1地区供电回路数选择 7
3.2线路电压等级选择 7
3.3地方输电线路选择 7
3.4校验 7
第四章 主接线设计 9
4.1电气主接线的概念和重要性 9
4.2主接线方案设计 9
4.3主变压器选择 9
4.4经济技术比较 13
4.5最终方案图 15
第五章 短路电流计算 16
5.1计算短路电流的意义 16
5.2短路电路计算的假定条件 16
5.3短路电流计算的一般步骤 16
5.4系统主接线图 16
5.5系统等值电路图 17
5.6短路电流计算 19
第六章 电气设备的选择 27
6.1断路器和隔离开关的选择 27
6.2电压互感器的选择 31
6.3电流互感器的选择 31 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
结束语 33
致 谢 34
参考文献 35
附录 36
第一章 绪论
1.1课题背景
随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，现在人民日益增长的对电的需求和电供应之间的关系非常不平衡，国家急需发展电力事业，为国民经济的发展提供保障。这样一来就提出了一个问题，我国应该主要发展怎样形式的电能？是风电、核电、火电还是水电呢？
我国目前的发电形式主要是火力发电、水力发电以及核能发电[1]。相比较而言，火力发电污染大，损耗严重，成本较高，不利于经济的发展，而水力发电则有很多优势，例如：水电是清洁能源，可以再生，不会产生PM2.5类的大气污染，不燃烧天然气、煤以及油，不会排出二氧化碳，运行费用要比火电低很多，且没有核辐射的污染，水力发电效率高且技术先进，有利于提高资源利用率和社会经济效益，而且水力发电不管是运行还是维护的费用都是所有发电技术中最低的，并且中国不管是水能资源贮藏量，还是可以开发利用的水能资源，都居于世界第一的水平，无论是按需供电，从小的,分散的乡村小水电站到为城市和工业的大型的集中供电,水力发电都能保证供电质量和数量，所以说我国发展水电的优势较为突出[2]。
目前，电气主接线的设计受多方而因素的影响，应该本着具体问题具体分析的原则，根据水电站在整个电力系统中的地位和作用、地方负荷、出线回路数以及设备的特点、水电站附近的环境和水电站的容量，既要考虑电站的安全运行、经济安全指标、设备质量和能力、可靠性、灵活性、方便高压电气设备的布置与运行维护，又要考虑对水电站所接入系统的稳定、供电需求关系的适应和保证[3]。所以，电气主接线设计是水电站电气设计的重要部分，是电气设计的主体。 根据我国电力系统发展及其他因素综合看，对于以发电为主的中小型水电站来说，多从全局和电力系统与电力技术的发展方面考虑，尽量简化其电气主接线的设计方案应做为首要的设计原则。
对于较大型的水电站，它的电气主接线设计方案应首先考虑其供电的可靠性和安全性。这是由于电站的可靠性和安全性对系统整体的可靠性和安全性非常重要。供电可靠，是保证经济建设正常运行、人民生活安定的基本条件之一。但这种可靠性要求是对整个系统而言的，这当然就要求系统中所有电站均须为此提供必要条件来保证其综合能力的稳定性和可靠性。但不同的电站，在系统中所承担的任务、工作位置、重要程度等不尽相同。因此，对其主接线可靠性的要求亦不能完全一致，即有其相对性，所以要具体问题具体分析。由于水电站大多建在地理位置偏僻的地方，离负荷中心较远，故为了降低损耗水电站所发电能都用高电压向外输出。而对于那些特别大型的电站就不得不用高压来输电了，所以高压输电技术的发展为水电站降低送电损耗提供了依托[4]。 1.2设计资料
1.2.1任务书分析
根据任务书给出的设计内容进行分析，首先在明确三门水电站在电力系统中的性质、地位、作用的基础上，确定水电站和系统之间的连接线路以及地方用户供电线路的回路数、电压等级以及导线的规格；其次，我们要根据待建水电站的装机容量和机组数以及功率输送情况，来确定主变压器的型号，再根据经济技术性的比较，确定最终的主接线方案；然后根据系统主接线图，画出等值网络电路图，再分别计算高压侧、中压侧、低压侧的短路电流；最后根据计算出的短路电流，选择高压电气设备。这其中的每个环节都是必不可少的，都是非常重要的环节。
1.2.2水电站设计信息以及选址条件
新建的三门水电站位于河南省洛河干流上，建成后向洛阳市供电。电站将在相距50公里处的洛阳变电所接入系统，水电站厂用电率0.4%，当地最热月平均气温27，年最高温度40。
1.3三门水电站原始资料分析
1.新建的三门水电站容量方案为4×50 MW。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2设计资料 2
1.3三门水电站原始资料分析 2
1.4本文主要设计工作 4
第二章 水电站接入系统设计 5
2.1系统接入点设计 5
2.2回路数选择 5
2.3线路电压等级的选择 5
2.4输电线路选择 5
2.5校验 5
第三章 地方用户供电方案 7
3.1地区供电回路数选择 7
3.2线路电压等级选择 7
3.3地方输电线路选择 7
3.4校验 7
第四章 主接线设计 9
4.1电气主接线的概念和重要性 9
4.2主接线方案设计 9
4.3主变压器选择 9
4.4经济技术比较 13
4.5最终方案图 15
第五章 短路电流计算 16
5.1计算短路电流的意义 16
5.2短路电路计算的假定条件 16
5.3短路电流计算的一般步骤 16
5.4系统主接线图 16
5.5系统等值电路图 17
5.6短路电流计算 19
第六章 电气设备的选择 27
6.1断路器和隔离开关的选择 27
6.2电压互感器的选择 31
6.3电流互感器的选择 31 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
结束语 33
致 谢 34
参考文献 35
附录 36
第一章 绪论
1.1课题背景
随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，现在人民日益增长的对电的需求和电供应之间的关系非常不平衡，国家急需发展电力事业，为国民经济的发展提供保障。这样一来就提出了一个问题，我国应该主要发展怎样形式的电能？是风电、核电、火电还是水电呢？
我国目前的发电形式主要是火力发电、水力发电以及核能发电[1]。相比较而言，火力发电污染大，损耗严重，成本较高，不利于经济的发展，而水力发电则有很多优势，例如：水电是清洁能源，可以再生，不会产生PM2.5类的大气污染，不燃烧天然气、煤以及油，不会排出二氧化碳，运行费用要比火电低很多，且没有核辐射的污染，水力发电效率高且技术先进，有利于提高资源利用率和社会经济效益，而且水力发电不管是运行还是维护的费用都是所有发电技术中最低的，并且中国不管是水能资源贮藏量，还是可以开发利用的水能资源，都居于世界第一的水平，无论是按需供电，从小的,分散的乡村小水电站到为城市和工业的大型的集中供电,水力发电都能保证供电质量和数量，所以说我国发展水电的优势较为突出[2]。
目前，电气主接线的设计受多方而因素的影响，应该本着具体问题具体分析的原则，根据水电站在整个电力系统中的地位和作用、地方负荷、出线回路数以及设备的特点、水电站附近的环境和水电站的容量，既要考虑电站的安全运行、经济安全指标、设备质量和能力、可靠性、灵活性、方便高压电气设备的布置与运行维护，又要考虑对水电站所接入系统的稳定、供电需求关系的适应和保证[3]。所以，电气主接线设计是水电站电气设计的重要部分，是电气设计的主体。 根据我国电力系统发展及其他因素综合看，对于以发电为主的中小型水电站来说，多从全局和电力系统与电力技术的发展方面考虑，尽量简化其电气主接线的设计方案应做为首要的设计原则。
对于较大型的水电站，它的电气主接线设计方案应首先考虑其供电的可靠性和安全性。这是由于电站的可靠性和安全性对系统整体的可靠性和安全性非常重要。供电可靠，是保证经济建设正常运行、人民生活安定的基本条件之一。但这种可靠性要求是对整个系统而言的，这当然就要求系统中所有电站均须为此提供必要条件来保证其综合能力的稳定性和可靠性。但不同的电站，在系统中所承担的任务、工作位置、重要程度等不尽相同。因此，对其主接线可靠性的要求亦不能完全一致，即有其相对性，所以要具体问题具体分析。由于水电站大多建在地理位置偏僻的地方，离负荷中心较远，故为了降低损耗水电站所发电能都用高电压向外输出。而对于那些特别大型的电站就不得不用高压来输电了，所以高压输电技术的发展为水电站降低送电损耗提供了依托[4]。 1.2设计资料
1.2.1任务书分析
根据任务书给出的设计内容进行分析，首先在明确三门水电站在电力系统中的性质、地位、作用的基础上，确定水电站和系统之间的连接线路以及地方用户供电线路的回路数、电压等级以及导线的规格；其次，我们要根据待建水电站的装机容量和机组数以及功率输送情况，来确定主变压器的型号，再根据经济技术性的比较，确定最终的主接线方案；然后根据系统主接线图，画出等值网络电路图，再分别计算高压侧、中压侧、低压侧的短路电流；最后根据计算出的短路电流，选择高压电气设备。这其中的每个环节都是必不可少的，都是非常重要的环节。
1.2.2水电站设计信息以及选址条件
新建的三门水电站位于河南省洛河干流上，建成后向洛阳市供电。电站将在相距50公里处的洛阳变电所接入系统，水电站厂用电率0.4%，当地最热月平均气温27，年最高温度40。
1.3三门水电站原始资料分析
1.新建的三门水电站容量方案为4×50 MW。
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