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发电厂电力系统毕业设计-水力发电厂（3X1500KW）电

气部分设计

水力发电厂3X1500KW电气部分设计

目录

一概述9

11工程概况9

12其他资料9

二接入系统方式及设计方案选择10-12

21接入系统方式1022电气主接线的基本要求10三设计步骤13-37

31发电机及变压器的选择13

32短路电流计算17

33主要电气设备的选择及校验23

四结论38

五参考文献39

六设计体会40

一概述

1．1概况

该电站位于某山区的一条水河流上汇流面积为831平方公里整个水利枢纽

布置如图所示充分利用当地的石料资源而建筑的堆砌石坝坝高53米水头38

米引用流量17秒立方经2600米长的明渠将水流引至压力前池再分配到每台水轮

发电机组经水能规划设选定装机为1500W×3共3台卧式水轮发电机组该电站水

库为不完全周调节单级开发以发电为主kW多年平均发电量168×105kWh厂用电

负荷123KW左右SFW11864-6PN1500kWUN63kVCOSφφ额定

转速nN1000rmin

12其它资料

年均最高气温30℃年均最低气温1℃多年平均雨量1100mm雷暴时数40日年

交通较方便公路可直抵电站厂房当地山势较缓海拔高度约在800m左右出线走廊

易于确定

该水电站单机容量很小所以一般不采用单元接线方式单元接线是指发

电机出来直接接变压器发电机与变压器直接采用封闭母线一般用于单机容量比

较大的机组单母线接线发电机功率的汇集和分配由一条汇流母线来完成除了分

段隔离开关故障或检修需全站停电外当一段母线及所接隔离开关故障或检修时

只需短时全站停电将分段隔离开关断开仍可保持另一段母线所接机组送电发电

机电压单母线断路器分段接线用断路器将单母线接线分段这样当一段母线及所

接隔离开关故障时分段断路器在继电保护装置的作用下能自动将故障母线段切

除从而保证了正常段母线不间断供电在一定程度上克服了单母线接线的缺点提

高了供电可靠性

电气主接线是发电厂变电所电气设计的重要部分也是构成电力系统的重要

环节

主接线的确定对电力系统整体及发电厂变电所本身运行的可靠性灵活性和

经济性密切相关并且对电气设备选择配电装置布置继电保护和控制方式的拟定

有较大影响因此必须处理好各方面的关系全面分析有关影响因素通过技术经济

比较合理确定主接线方案决定于电压等级和出线回路数

电气主接线的设计原则

1可靠性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

2灵活性主要包括操作的方便性调度的方便性和扩建的方便性主接线应能

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

3经济性主要包括节省一次投资占地面积少和电能损耗小三个方面在主接

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

根据上面两节清楚知道选择的结果那就是该电站选用发电机侧选用单

母线接线升高压侧选用内桥接线

水力发电厂的特点是一般距负荷中心较远基本上没发电机电压负荷几乎全

部电能用升高压送入系统水力发电厂的装机台数和容量是根据水能利用条件一

次性确定的不必考虑发展和扩建水力发电厂附近地形复杂电气主接线尽可能简

单使配电装置紧凑

此外水轮发电机启动迅速灵活方便一般正常情况下从启动到带满负荷

只需4-5min事故情况下还可能不到1min因此水电厂常被用作系统备用和检修备

用对具有水库调节的水电厂通常在丰水期承担系统基荷枯水期多带尖峰负荷很

多水电厂还担负着系统的调频调相任务因此水电厂的负荷曲线变化较