2、主接线确定:
通过比较两种方案的可靠性、灵活性、经济性选择最佳方案。
可靠性 方案一 由于主变压器与330KV配电装置之间采用了电缆,三串一台半断路器接线中同名元件可以方便地采用交叉布置,可以减少特殊运行方式下的事故扩大,不仅没有带来增加间隔布置的困难,反而增强了可靠性。 这种方式在检修母线或回路断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作,而且调度和扩建也很方便。在发电机各个出口处还设有断路器,给运行带来了极大地灵活性。 方案二 这种接线方式下任一机组停机都不影响自用电的供给,但当变压器发生故障或检修时,该单元的所有发电机的电能都不能送出,同时,这种扩大单元接线中扩大单元的容量受到限制。 接线简单,开关设备少,操作简单,可实现集中控制,不需要设置独立的网控室,使运行管理比较灵活方便 灵活性 经济性 由于使用断路器和隔离开关等设备比较多,配电装置比较复杂,占地面积比较大,继电保护装置也较复杂,所以投资比较大。 减少了主变压器和主变高压侧的断路器的数量,减少了高压侧连线回路数,从而简化了高压侧接线,节省了投资和场地。扩大单元也可以节省母线,避免额定电流或短路电流过大,使得选择出口断路器时受到制造条件或价格过高等原因带来的困难。
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四、主变压器确定
1、主变压器台数:根据方案一,该发电站装设5台双绕组变压器,以保证供电可靠性。
2、主变压器容量:主变压器容量应根据5——10年的规划进行选择,并应考虑正常运行和是事故时的负荷能力。每台变压器容量一般按下式选择:
SN?[?PNG(1?KP)/cos??Pmin/cos?]/n(MVA)根据原始资料分析,查
330KV系统双绕组变压器技术数据为表,选择型号为:SSP—360000/330的双绕组变压器作为主变压器。具体参数如下表: 型号 额定容量电压比 空载损耗 短路损耗 阻抗电压连接组标比 (%) 号 SSP—360/360 363/18 177KW 360000/MVA KV 330 1967KW 15.6 Y0/△—12 五、短路电流计算 (一)短路电流计算的目的
1、电气主接线的比选。 2、确定中性点的接地方式。 3、计算软导线的短路摇摆。 4、计算软导线的短路摇摆。 5、确定分裂导线间隔棒的间距。
6、验算接地装置的接触电压和跨步电压。 7、选择继电保护装置和进行整定计算。
(二)短路电流计算的条件
1、基本假设
(1)正常工作时,三项系统对称运行。 (2)所有电流的电动式相位相同。
(3)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 (4)短路发生在短路电流为最大的瞬间。
(5)不考虑短路店的衰减时间常熟和低压网络的短路电流外,远见的电阻略去不计。 (6)不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。
(7)元件的技术参数均取额定值,不考虑参数的误差和调整范围。
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(8)输电线路的电容略去不计。 2、一般规定
(1)验算道义和各种电器设备的动稳定,热稳定以及电器开断电流的短路电流,及
其未来的发展计划。
(2)选择导体和短路电流,在网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和
电容补偿装置放电电流影响。
(3)选择导线和电器时,对不带电抗回路的计算短路点,应选择在正常接线方式时
短路电流最大地点。
(4)导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流,一般按三相短路计算。
(三)短路电流的计算方法
对应系统最大运行方式,按无限大容量系统,进行相关短路点的三相短路电流计算,求I″、I、ish、Ish值。 I″———— 三相短路电流;
ish ———— 三相短路冲击电流,用来交验电器设备和母线的动稳定; Ish ————三相短路全电流最大有效值,用来校验电器和载流导体的热稳定; Sk ———— 三相短路容量,用来校验断路器和遮断容量和判断容量是否超过规定
值,作为选择 限流电抗器的依据。
(四)、短路电流计算结果:(过程见附录B)
短路点 次暂态电流 I〃 (KA) 稳态短路电流 I∞ (KA) 短路容量 SK (MVA) d1 4.872KA 4.872KA 2785MVA d2 4.825KA 4.825KA 2758MVA 六 、电气设备选择
电气设备选择的原则:
1、应满足正常运行,检修,短路和过电压情况的要求,并考虑远景发展; 2、应按当地环境条件校验; 3、应力求技术先进和经济合理;
根据各电压等级和相应的短路电流计算结果,选择相应的电气设备。列表如下(具体选择及校验过程见附录C):
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设备名称 断路器
330KV侧主要电气设备选择结果表 型号 主要参数 KW4330/1500 设备数量 隔离开关 母线导体 设备名称 断路器 GW7—330 热稳定电流: 35KA(5S); 额定开断电流: 26.3~13台 35KA; 固有分闸时间: 0.04S 动稳定电流:55KA 热稳定电流:21KA(5S) 35个 2条 导体尺寸h×b(mm单条竖直(A):1085A ×mm)= 63×8 Kf=1.03 18KV侧主要电气设备选择结果表 型号 主要参数 SN5—20G 设备数量 额定断开容量:3000MWA; 额定断开电流:87KA;热稳 定电流:120KA(5S) ;5台 固有分闸时间:0.15S; 动稳定电流:300KA;热稳 定电流:100KA(5S) 10个 隔离开关 GN10—20T 七、设计总结 本次课程设计主要是对大型水电厂电气部分的一次设备进行设计。主要包括电
气主接线的设计、主变压器的选择、短路电流计算和电气设备的选择。
在这次课程设计的过程中,我和同组的几个同学一起查阅了相关资料,对课程设计的题目、要求和具体内容等作了讨论,并协力完成了此次设计。通过本次设计,我巩固了所学的基本理论、专业知识,并综合运用所学知识来解决实际的工程问题,学习了工程设计的基本技能和基本方法。
采用的电气主接线具有供电可靠、调度灵活、运行检修方便且具有经济性等特点。选择的电气设备能够提高运行的可靠性,节约运行成本。但由于经验不足,且设计时间较短,致使有些方面可能考虑不太全面,有待进一步改进。
我深得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,但由于课本上的知识太多,平时课间的学习太仓促并不能很好的理解和运用各个元件的功能,有些知识考试也不太涉及,所以在这次课程设计的过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对其在电路中的使用有了更多的认识。
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平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。 而且还可以记住很多东西。比如一些元器件的功能,平时看课本,这次看了,下次 就忘了,通过动手实践让我们对各个元器件认识更近了一步。认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。所以这次课程设计对我们的作用是非常大的。
这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力,才能真正为社会服务。在设计的过程中可以说是困难重重,这毕竟是第一次做的,难免会遇到各种各样的问题,同时在设计的工程中也发现了自己的不足之处,对以前所学的知识理解得不够深刻,掌握的不够牢固。
八、参考文献
1、《电力工程设计手册》.西北大学电力设计院.中国电力出版社 2、《发电厂电气部分》(第四版).熊信银.中国电力出版社 3、《电力系统暂态分析》(第三版).李光琦. 中国电力出版社
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