摘 要
摘 要
随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展提供保障。就我国目前的电力能源结构来看，我国主要是以火电为主，但是火电由于运行过程中污染大，在煤炭价格高涨的今天，火电的运行成本也较高，受锅炉和其他火电厂用电设备的影响，其资源利用率较低，一般热效率只有30%-50%左右。与之相比水电就有很多明显的优势。电力系统， 由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。因此，关于电力系统水电站设计方面的论文研究就显得格外重要。通过本论文的研究，可以使直岗拉卡水电站安全可靠的在系统中运行，保证其持续可靠的供电。
关键词：能源 电力能源 火电 电力系统水电站
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ABSTRACT
ABSTRACT
With the continuous development of China's economy, the demand for energy is also growing, but the contradiction between the shortage and energy demand continues to deteriorate in recent years, the development of country is badly in need of the electric power industry, to provide protection for the development of China's economy. The power energy structure of our country nowadays, our country is mainly dominated by thermal power, but power due to pollution in the process of operation, the coal price is high today, the operation cost of thermal power is high, affected by the thermal power plant boiler and other electrical equipment, the low utilization rate of resources, only the general thermal efficiency about 30%-50%. Compared with hydropower, there are many obvious advantages.
Power system, which is composed of power generation, power generation, transmission, distribution and power consumption, and so on. It is the function of the nature of this energy by generating power plant (including boiler, steam turbine, generator and power plant auxiliary production system) into electricity, then the substation and distribution system will supply power to the load center. Because the power point and the load center are in different regions, and can not be stored in a large amount, the electric energy production must be kept in balance with the consumption. Therefore, the power of the centralized development and decentralized use, as well as the continuous supply of electrical energy and random changes in load, it has restricted the structure and operation of the power system. Therefore, the research on the design of hydropower station is particularly important. Through this study, can make the Zhiganglaka hydropower station safe and reliable operation in the system, to ensure its continued and reliable power supply.
Key words: energy, power, power, power, power, power, power system, hydropower station
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目 录
目 录
第一章 电气主接线设计 .................................................................................. 4
1.1 设计原则 ............................................................................................... 4 1.2 各方案比较 ........................................................................................... 5 1.3 厂用电设计原则 ................................................................................... 9 第二章 短路电流计算 .......................................................................................11
2.1 对称短路电流计算 ............................................................................. 11 2.2 非对称短路电流计算 ......................................................................... 22 第三章 电器主设备选择 .................................................................................. 33
3.1对方案I的各主设备选择 .................................................................. 33 3.2 对方案Ⅱ的各主设备选择 ................................................................. 54 第四章 发电机继电保护原理设计及保护原理 .............................................. 55
4.1 初步分析 ............................................................................................. 55 4.2 对F1 的保护整定计算 ...................................................................... 57 4.3 对F5的保护整定计算： ................................................................... 61 第五章 计算机监控系统方案论证选择 .......................................................... 66
5.1 系统功能 ............................................................................................. 66 5.2 监控对象 ............................................................................................. 68 5.3 系统结构 ............................................................................................. 68 致 谢 ....................................................... 70 参考文献 ..................................................... 71
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第一章 电气主接线设计
第一章 电气主接线设计
1.1 设计原则
电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。
在电气主接线设计时，综合考虑以下方面： ① 保证必要的供电可靠性和电能质量
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。直岗拉卡水电站虽然是一个中小型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。
② 具有经济性
在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。
③ 具有一定的灵活性和方便性，并能适应远方监控的要求。
主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行方式的转换。不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能适应远方监控的要求，并能灵活、简单、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。显然，复杂地接线不会保证操作方便，反而使误操作机率增加。但是过于简单的接线，则不一定能满足运行方式的要求，给运行造成不便，甚至增加不必要的停电次数和停电时间。
④ 具有发展和扩建的可能性
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第一章 电气主接线设计
随着经济的发展，已投产的水电站可能需要扩大机组容量，从主变压器的容量、数量到馈电线路数均有扩建的可能，有的甚至需要升压，所以在设计主接线时应留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便。
根据以上几点，对直岗拉卡水电站的主接线拟定以下几种方案。
1.2 各方案比较
方案Ⅰ
本方案采用了两个扩大单元接线和一个单元接线，110kv侧采用了双母接线。双母接线的供电可靠性较高，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，检修任一组母线上的隔离开关也不需要中断供电，且调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到一组母线上，能灵活适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。扩建性也非常号，可以向母线左右方向任意扩建，且施工过程也不会停电，只是双母接线多了一台旁路断路器，投资有所增加。
图1-1 电气主接线方案Ⅰ
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