郑州电力职业技术学院
学生毕业论文
论文题目：中小型水电站电气部分初步设计
院 系： 电力工程系 年 级： 2011级 专 业： 发电厂及电力设备 姓 名： 张龙展 学 号： 20111658 指导教师： 李银芳
I
摘 要
本篇毕业设计主要是对某水电站电气部分的设计，包括主接线方案的设计，主要设备选择，短路电流计算，电气一次设备的选择计算。通过对水电站的主接线设计，主接线方案论证，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，较为细致地完成电力系统中水电站设计。
限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，本毕业设计主要完成了对水电站电气主接线设计及论证，短路电流计算，电气一次设备的选择计算，电气设备动、热稳定校验、电气设备型号及参数的确定做了较为详细的理论设计，而对其他方面分析较少，这有待于在今后的学习和工作中继续进行研究。
关键词
电气主接线；短路电流；电气一次设备。
II
目录
摘 要 .................................................................... II Abstract ................................................. 错误！未定义书签。
第1章 前言 .............................................................. 1
1.1设计题目 ........................................................... 1 1.2水电站电气部分研究的背景 ........................................... 1 1.3本课题的研究意义 ................................................... 2
1.3.1 电站电气主接线的论证意义 ................................... 2 1.3.2 电气一次设备和二次设备选择及计算的意义 ..................... 2 1.3.3 短路电流计算的意义 ......................................... 2 1.3.4 本课题研究的现实意义 ....................................... 3 1.4本课题的来源 ....................................................... 3 1.5论文设计的主要内容 ................................................. 3 第2章 主接线方案确定 .................................................... 4
2.1电气主接线释名 ..................................................... 4 2.2主接线方案的拟定 ................................................... 4
2.2.1 方案一 ..................................................... 4 2.2.2 方案二 ..................................................... 4 2.2.3 方案三 ..................................................... 5 2.2.4 方案比较说明 ............................................... 6 2.3方案确定 ........................................................... 6 第3章 主要设备的选择 .................................................... 8
3.1导线的初步选择 ..................................................... 8
3.1.1 与系统相连导线的选择 ....................................... 8 3.1.2 连接近区负荷导线的选择（按电压损耗选择） ................... 8 3.1.3 导线的确定 ................................................. 9 3.2变压器的选择 ...................................................... 10
3.2.1 1T变压器高压侧为38.5KV,低压侧为6.3KV ..................... 10 3.2.2 2T变压器选择 .............................................. 11 3.2.3 3T变压器的选择 ............................................ 11 3.2.4 4T为厂用变压器 ............................................ 12 3.2.5 5T为厂用变压器 ............................................ 12 3.2.6 最终选定变压器 ............................................ 13 3.3发电机的选择 ...................................................... 13 第4章 短路电流计算 ..................................................... 14
4.1短路电流计算目的、规定和步骤 ...................................... 14
4.1.1 短路电流计算的主要目的 .................................... 14 4.1.2 短路电流计算一般规定 ...................................... 14 4.1.3 计算步骤 .................................................. 14 4.2短路电流的计算 .................................................... 15
4.2.1 等值网络的绘制和短路点选择 ................................ 15
III
4.2.2 网络参数的计算 ............................................ 15 4.2.3 短路电流的计算 ............................................ 15 4.3短路电流计算成果表 ................................................ 23 第5章 电气一次设备的选择计算 ........................................... 24
5.1母线的选择 ........................................................ 24
5.1.1 6.3kV母线的选择 ........................................... 24 5.1.2 10kV母线的选择 ............................................ 25 5.1.3 35kV母线的选择 ............................................ 26 5.1.4 最终确定母线 .............................................. 27 5.2电缆的选择 ........................................................ 27
5.2.1 发电机机端引出线电缆 ...................................... 28 5.2.2 主变低压侧电缆 ............................................ 29 5.2.3 主变高压侧电缆 ............................................ 30 5.2.4 电缆最终确定 .............................................. 31 5.3断路器的选择 ...................................................... 31
5.3.1 断路器选型 ................................................ 31 5.3.2 1号,2号,3号,4号断路器的选择 ............................. 31 5.3.3 5号,6号断路器的选择 ...................................... 33 5.3.4 7号断路器的选择 ........................................... 33 5.3.5 8号,9号,11号断路器的选择 ................................. 33 5.3.6 10号,12号,13号,14号,15号断路器的选择 .................... 34 5.3.7 16号,17号断路器的选择 .................................... 34 5.3.8 断路器参数表 .............................................. 35 5.4互感器的选择 ...................................................... 36
5.4.1 主接线中互感器配置 ........................................ 36 5.4.2 电流互感器的选择 .......................................... 37 5.4.3 电压互感器的选择 .......................................... 43
第6章 结论 ............................................................. 46
6.1水电站电气部分设计结论 ............................................ 46 6.2设计要点知识总结 .................................................. 46 6.3心得与收获 ........................................................ 46 参考文献 ................................................................. 47 附录 ..................................................................... 48 致谢 ..................................................................... 49
IV
发电厂电气部分常规设计
第1章 前言
1.1设计题目
某小型水电站装机容量为：4×9000KW，机端电压为6.3KV，有两个升高电压等级35KV/10KV，其中35KV出线一回与电力系统相连（上网），距离为55Km。10KV出线四回，向近区负荷供电。
Ⅰ区：1500KW，距电站20km； Ⅱ区：1200KW，距电站10km； Ⅲ区：600KW，距电站25km； Ⅳ区：400KW，距电站8km。 功率因数：cos??0.85 气象及地质条件： 最高气温：400C 最低气温：20C 年平均气温：250C
m最大风速：20s
天年雷暴日：30年 地震烈度：VII级 海拔高度：350米
根据以上资料，设计出了一方面能使重要用户的供电可靠性得到保证，另一方面可以把多余的电能输入电网，使其能够得到系统负荷的充分合理利用，从而充分利用水资源的电站。
1.2水电站电气部分研究的背景
地方中小型水电站的电气主接线选择，以及一次设备和二次设备的选择等等， 应本着具体问题具体分析的原则，根据变电站在电力系统中的地位和作用、负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站规划容量等条件和具体情况，在满足供电可靠性、功能性、具有一定灵活性、还拥有一定发展裕度的前提下，尽量选择经济、
1