清远水电站电气一次设计..doc

清远水电站电气一次设计 前言 电力作为一个国家的重要能源，电能是否有质量，足的供应直接关系一个国家的发展，也密切关系到每一个人的生活和工作。近二十年来，随着我国国民经济快速增长，对电力的需求越大。我国是一个水力源丰富的大国，应大力发展水力发电。 水力发电就是利用水能发电的一种方式。水能是可再生能源，几乎没有污染，可综合利用，水电建设受地理位置的影响，投资大，工期长，发电效率高，运行成本低。天然流量受水文、气象等自然条件的影响，利用水库调节径流可缩小洪水和枯水期的差别，满足不同的调节需求。为节省能源，在丰水期应多发水电，减少弃水；枯水期多发火电，弥补水电的不足。水电机组启动快，宜在电力系统中担任调峰、调频和紧急备用。且可调节负荷范围大，水电机组从静止，起动到满负荷运行，正常情况下只要3～5min，事故情况可缩到1～2min左右。 本次设计可以分为几个部分，第一电气主接线的设计，第二主变压器选择，第三短路电流的计算，第四主要电气设备选择。 目录 第一章、清远水电站资料分析 第二章、设计内容 第三章、主变压器容量选择及确定 第四章、电气一次主接线设计 第五章、短路电流计算 第六章、主要电气设备选择 第一章、清远水电站资料分析 本电站位于广东省清远市清远水利枢纽，是北江干流梯级开发的电站之一。由于本电站上游的飞来峡、白石窑、蒙里等电站均采用4台机组方案，而为了有利于梯级电站之间的流量匹配及协调运行，发挥梯级电站统一调度运行的优势，所以本电站经研究确定采用4台机方案，机组采用灯泡贯流式水轮机。根据本电站的水文水能特点，装机容量可达44MW，单机容量11MW。 根据清远电力设计有限公司编制的《清远水利枢纽电站接入系统可行性研究报告》，电站采用110kV电压等级接入电力系统，通过两回同杆架设的架空输电线路接入其东面的110kV玉塘变电站，输电距离为12km。 根据《接入系统报告》提供的资料，系统归算到电站110kV侧的正序电抗标么值为0.02（基准容量为100MVA）。 电力系统对清远水利枢纽的要求： a） 110kV母线采用单母线分段接线； b） 电厂靠近用户，为满足电网的调压要求和提高运行灵活性，要求发电机组的额定功率因数为≤0.9。电站带系统基荷，无调相、调频要求。 第二章、设计内容 1、电气一次主接线设计。 2、主变压器容量选择及确定。 3、短路电流计算。 4、主要电气设备选择：包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子的设备的选择和校验。 第三章、主变压器容量选择及确定 1、变压器台数的选择 变压器是发电厂和变电站中最主要的设备之一，它在电气设备的投资中所占比例较大，同时与之相配套的电气装置的投资也与之密切相关。因此。对于主变压器的台数、容量和型式的选择是至关重要的，它对发电厂、变电站的技术经济影响很大。同时，也是主接线方案确定的基础。 变压器台数的选择是与发电厂的接入方式、机组的台数、容量及基本接线方式密切相关，大体上要求主变应与其他的各个环节的可靠性相一致。两台变压器联合运行的可靠性已经相当高，可用于中小型水电站和变电站。其运行可以根据水电站在丰水期和枯水期的不同分为两台同时运行和一台运行一台退出的运行方式，运行方式灵活；此外，两台主变对工程分期过渡有利，特别对变电站来说，主变压器台数还要考虑中、远期负荷发展。一般主变压器采用两台分期投入的办法，避免主变在运行初期阶段的容量积压和资金积压以及长期处于低负荷和低效率下的运转。 此，在中小型水电站、变电站中，一般主变压器的台数取1-2台为宜。根据原始资料，该待寻建变电所属于小型变电所，而且没有其它低压电源向低压侧重要负荷供电。因此，选择两台主变压器作为该变电站的主变压器。 2、发电厂总装机容量44MW，每台11MW，用两台主变压器，一台主变要人分担两发电机22MW，根据《电气设备手册》查得分别可用一台25000KVA的主变压器型号SF10-25000/121。 3、两台主变选用三相油浸式，双绕组铜芯，低损耗升压变压器 主变压器： SF10-25000/121，Uk=10.5%， 联结组标号:YN,d11 121±2×2.5%/6.3kV, 带中性点电流互感器，变比：100/1 第四章、电气一次主接线设计 一、电气主接线原则 根据电力系统资料及本电站在电力系统中的地位、作用、机组容量及运行方式，按照接线简单清晰、技术先进、设备故障影响范围小、经济合理及便于实施的原则，并保证电站厂用电、泄水闸用电、船闸用电等重要负荷的可靠供电，对其电气主接线进行以下方案的技术经济比较。 二、电站电气主接线方案比较 1）发电机电压侧接线方案的比较 对发电机电