1、1小水電站電氣部分初步設(shè)計(jì)學(xué)生：鐘珍華[1]，指導(dǎo)教師：王曉芳[2]（[1]邵陽(yáng)學(xué)院電氣工程系07級(jí)電力本科生，[2]邵陽(yáng)學(xué)院電氣工程系，邵陽(yáng)，湖南，422004）摘要：本設(shè)計(jì)主要對(duì)一個(gè)小水電站進(jìn)行電氣一次部分及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。本次小水電站的總裝機(jī)容量為415MW=60MW共2回35kV出線與變電站相連，變電站與系統(tǒng)相聯(lián)。電氣一次部分的內(nèi)容包括：電氣主接線方案確定，再對(duì)這種方案進(jìn)行短路電流計(jì)算；接著是根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行主要電氣設(shè)備的

2、選型以及校驗(yàn)，包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、絕緣子等。繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)是對(duì)4臺(tái)發(fā)電機(jī)、變壓器、6kV及35kV母線和出線分別進(jìn)行保護(hù)類(lèi)型的配置，保護(hù)的整定計(jì)算及校驗(yàn)。關(guān)鍵詞：電氣主接線；短路電流計(jì)算；設(shè)備選型；繼電保護(hù)SmallHyowerstation?electricpartspreliminarydesignStudent:ZHONGZhenhua[1]Instruct:WANGXxiaofang[2](107ElectricalUn

3、dergraduateDepartmentofElectricalEngineeringShaoyangUniversityChina2DepartmentofElectricalEngineeringShaoyangUniversityShaoyangHunan422004China)Abstract:ThedissertationmainlydesignstheprimarysystemtheRelayprotectionofsma

4、llhydroelectricpower.Thetotalpowerofthesmallhydroelectricpoweris415MW=60MWconnectingtosystemwith2outline.Electricaloncepartofthecontentincluding:ThemainelectricalwiringplanthisschemeagaintoshtcircuitcurrentcalculationThe

5、naccdingtoshtcircuitcurrentcalculationresultsofmainelectricalequipmentioncalibrationincludingcircuitbreakersisolatingswitchgeneratrixinsulatetc.Relayprotectiondesignisto4generatstransfmers6kV35kVbusbarqualificationsepara

6、telyprotectedconfigurationprotectionsettingcalculationcalibration.Keywds:MainelectricalconnectionShtcircuitcurrentcalculationEquipmentionGeneratrelayprotection1引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大，然而能源的不足與需求之間的矛盾在近幾年不斷惡化，國(guó)家急需電力事業(yè)的

7、發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供保障。這樣一來(lái)就提出了一個(gè)問(wèn)題，我們究竟主要需要發(fā)展什么類(lèi)型的電力能源？是火電、核電、水電還是其他形式的電能？就我國(guó)目前的電力能源結(jié)構(gòu)來(lái)看，我國(guó)主要是以火電為主，但是火電由于運(yùn)行過(guò)程中污染大，在煤炭?jī)r(jià)格高漲的今天，火電的運(yùn)行成本也較高，受鍋爐和其他火電廠用電設(shè)備的影響，其資源利用率較低，一般熱效率只有30%50%左右。與之相比水電就有很多明顯的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)擁有豐富的水能資源，據(jù)全國(guó)水力資源復(fù)查初步統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水力資

8、源理論蘊(yùn)藏量6.89億千瓦，經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量3.95億千瓦，不論是水能蘊(yùn)藏量，還是可能開(kāi)發(fā)水能資源，均居世界第一位，我國(guó)發(fā)展水電的資源優(yōu)勢(shì)相當(dāng)突出。雖然我國(guó)的水能資源豐富，但是我國(guó)目前所開(kāi)發(fā)的水能卻相當(dāng)?shù)纳?，水電資源開(kāi)發(fā)量?jī)H接近可開(kāi)發(fā)量的20％，低于世界平均水平38％，更達(dá)不到西方發(fā)達(dá)國(guó)家70％的水平。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如法國(guó)已開(kāi)發(fā)本國(guó)水電資源的95%。而在電力能源需求旺盛的今天，國(guó)家正大力開(kāi)發(fā)水電資源。本論文也是針對(duì)我過(guò)水電資源的發(fā)展前景

9、來(lái)展開(kāi)論述。本文首先對(duì)主接線的方案進(jìn)行了選定，然后通過(guò)三相短路計(jì)算選取和校驗(yàn)了電氣主設(shè)備的型號(hào)，再對(duì)水電站進(jìn)行了防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，最后對(duì)水電站發(fā)電機(jī)、變壓器、6kV及35kV母線和出線分別進(jìn)行保護(hù)類(lèi)型的配置，保護(hù)的整定計(jì)算及校驗(yàn)。2一次部分初步電氣設(shè)計(jì)⑴電氣主接線設(shè)計(jì)主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過(guò)連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方

10、便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn)方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求。3表4.26kV側(cè)干式廠用變壓器的選擇（戶(hù)內(nèi)）型號(hào)SGZ31250107H接線方式Y(jié)yn0容量1250kVA相數(shù)三相額定電壓（kV）6.30.4調(diào)壓方式有載調(diào)壓阻抗（%）5冷卻方式空氣自冷式冷卻⑶短路計(jì)算短路點(diǎn)選取為主接線6.3kV、35kV母線上。根據(jù)短路計(jì)算的原則，嚴(yán)格使用短路計(jì)算方法，對(duì)各短路點(diǎn)進(jìn)行三相短路計(jì)算，短路計(jì)算是嚴(yán)格按照《電力系統(tǒng)分析》中短路計(jì)算的方法進(jìn)行的。短路電流計(jì)算是

11、先將必要的網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，然后根據(jù)等效定則進(jìn)行短路電流的計(jì)算，根據(jù)化簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖和分布系數(shù)將短路電流折算到所需的電氣元件上。得出其短路結(jié)果如表1.3。表1.3短路電流計(jì)算成果表T=0sT=1sT=2sT=4s短路點(diǎn)分支回路額定容量（MVA）計(jì)算電抗???II?????1I1I?????2I2I?????3I3I??T=0s沖擊短路電流（kA）大電網(wǎng)?0.244.176.54.176.54.176.54.176.516.575水電站600.255

12、4.2923.593.2517.883.1717.453.0917.8360.046kV母線合計(jì)30.0924.3823.9523.5376.615大電網(wǎng)?0.1158.6913.568.6913.568.6913.568.6913.5634.51水電站600.333.383.162.752.5772.852.6682.892.7068.04335kV母線合計(jì)16.7216.1316.2216.2642.543⑷電氣主設(shè)備選擇電氣設(shè)備選

13、擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件，按正常工作條件包括：電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。本設(shè)計(jì)主要通過(guò)查閱電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、支柱絕緣子