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1、目录摘要第一章电电站上网网方案选选择11.1 电压等等级选择择11.2 技术比比较21.3 经济比比较2第二章主主接线选选择42.1 电气主主接线方方案拟定定42.2 主接线线方案技技术经济济比较55第三章短短路电流流计算773.1 短路电电流计算算的一般般规定773.2 电流计计算的基基本假设设条件773.3 短路电电流计算算73.4 短路电电流计算算成果表表14第四章电电气设备备的选择择154.1 电气设设备选择择的一般般规定1154.2 35KKV侧电电气设备备选择1154.3 6.33KV侧侧电气设设备选择择18第五章电电缆选择择与敷设设195.1 电缆选选择的一一般原则则195.2
2、电缆选选择1995.3 电缆的的敷设224第六章厂厂用电设设计2666.1 厂用电电负荷统统计原则则266.2 厂用变变压器的的选择2266.3 厂用屏屏型号及及数量选选择2776.4 厂用屏屏母线选选择2776.5 低压电电器设备备的选择择28第七章电电气设备备布置2297.1 电气布布置的一一般要求求297.2 电气设设备的布布置299第八章防防雷与接接地2778.1 直击雷雷保护2278.2 雷电侵侵入波的的保护2278.3 防止感感应雷对对电气设设备反击击过电压压的安装装要求2278.4 水电站站接地2288.5 接地体体设计228参考文献献29附录300致谢344铜川市宜宜君县下下桃
3、水电电站电气气一次设设计作 者：周泽宇宇指导老师师：王培培斌摘 要：下桃水水电站是是洛河下下游的一一座引水水式径流流电站，位位于陕西西省宜君君县东部部尧生乡乡下桃村村边的洛洛河河谷谷。安装装ZD5560-LH-1400，SFF12550-116/221500型12250KKW立式式水轮发发电机组组两台，安安装ZDD5600-LHH-1220，SSF10000-14/21550型110000KW立立式水轮轮发电机机组一台台。装机机容量335000KW，平平均年发发电量1179441004kwh，装装机年利利用小时时数51125hh.本次设计计针对电电气一次次部分进进行了详详细的分分析、计计算和设
4、设计，主主要内容容包括：上网方方案和电电气主接接线方案案的选择择、短路路电流的的计算、电电气设备备及盘柜柜的选择择、电力力电缆的的选择与与敷设、厂厂用电的的设计、电电气设备备的布置置及过电电压保护护和接地地等，并并在此基基础上完完成了电电气主接接线、厂厂用电、电电气一次次盘柜订订货、户户内外电电气设备备布置、防防雷接地地及主要要电气设设备的安安装等的的图纸设设计。关键词：水电站站；电气气一次；电气设设备；厂厂用电；防雷与与接地。The Priimarry EElecctriicall Deesiggn oof XXiattao Hyddroppoweer SStattionn Inn Yiij
5、unnCouuntyyTonngchhuannCittyAuthhor:Zhoou ZZeyuu IInsttrucctorr:Waang PeiibinnAbsttracct：Xiaataoo hyydroopowwersstattionn issa ddiveersiion typpe ddiammeteer ggalvvaniism staatioon aalonng tthe dowwnsttreaam oof rriveer LLuo andd loocatted inn thhe rriveer vvallley of Luoo, XXiattao villlaggeYaaoshh
6、engg arrea Yijjun Couuntyy Shhannnxi proovinnce.Insstalllattionn twwo ZZD5660-LLH-1140, SFF12550-116/221500 veertiicall tyype hyddro-genneraatinng uunittsof 112500KW andd onne ZZD5660-LLH-1120, SFF10000-114/221500 tyype of 10000KWW. TThe insstallledd caapaccityy iss 35500KKW aand thee avveraage annn
7、uall geenerratiion cappaciity is 1179441004KWh.Thee nuumbeer oof hhourrsoofiinsttallled cappaciity in usiing is 51225h.Thiss deesiggn hhas carrrieed oon aa deetaiiledd annalyysiss,compputaatioon aand dessignn inn viiew of thee maain eleectrricaal ppartt. Thhe pprimmaryy cooverragee inncluudess thhe
8、cchoiice of surrferr pllan andd ellecttriccal maiin wwiriing plaan、tthe commputtatiion of shoort-cirrcuiit ccurrrentt coompuutattionn、thhe cchoiice of eleectrricaal eequiipmeentss、diistrribuutorrsanddpowerr diistrribuutioon ccabiinetts、tthe chooiceeandd pllaciing of powwer cabble 、thhe ddesiign of f
9、acctorry uusess ellecttriccityy 、tthe arrranggemeent of eleectrricaal eequiipmeentss、ovvervvolttagee prroteectiion andd eaarthh aand so on . AAnd commpleetedd thhe ddesiign bluueprrintt onn thhe eelecctriicall maain wirringg, tthe facctorry iin tthiss foounddatiion to usee ellecttriccityy, tthe ordd
10、eriing ofmaain eleectrricaal ddisttribbutoorsanddpoweer ddisttribbutiion cabbineets,thhe aarraangeemennt oof eelecctriicall eqquippmennt iindooorss annd ooutssidee, tthe antti-rradaar aand earrth , thhe mmainn ellecttriccal equuipmmentts insstalllmeent andd soo onn.Key Worrd：hhydrropoowerr staatioon
11、; eleectrricaal oonce; eleectrricaal eequiipmeent; pllantteleectrriciity; liighttninng pprottecttionn annd ggrouundiing.45第一章 电站站上网方方案选择择下桃水电电站是洛洛河下游游的一座座引水式式径流电电站，位位于陕西西省宜君君县东部部尧生乡乡下桃村村边的洛洛河河谷谷。安装装ZD5560-LH-1400，SFF12550-116/221500型12250KKW立式式水轮发发电机组组两台，安安装ZDD5600-LHH-1220，SSF10000-14/21550型110000K
12、W立立式水轮轮发电机机组一台台。装机机容量335000KW，平平均年发发电量117944104kwh，装装机年利利用小时时数51125hh。电站站计算水水头为HHj=155.4mm，电站站设计保保证率PP=800%，保保证出力力Np=12260KKW。由于本站站属径流流电站，为为保证秋秋夏季水水量丰富富时充分分利用水水力资源源满负荷荷发电，而而春冬枯枯水期又又能从网网上得到到电能，提提高对用用户供电电和本电电站自用用电的可可靠性，所所以电站站并入大大电网是是非常必必要的。本本电站经经19KKM输电电线路接接入五里里镇变电电所，输输电电压压现拟定定有100KV及及35KKV。1.1 电压等等级选
13、择择1. 对于355KV电电压等级级：选用用LGJJ钢芯铝铝绞线1) 按持续允允许电流流选择 电缆在在空气中中单根敷敷设时 K=12) 按经济电电流密度度选择 SSj=Ig/J 选用型钢钢芯铝绞绞线 2. 对于100KV电电压等级级：选用用LGJJ钢芯铝铝绞线1) 按持续允允许电流流选择A2) 按经济电电流密度度选择选用型电电缆 1.2 技术比比较1. 按压降比比较线路长119KMM，工作作温度按按计算压降35KVV: u2%10KVV: u13.03%所以 2. 按年电能能损耗比比较EUUICoss查表得对对应于TT51225小时时 37114小时时 35KKV： E4450118.112k
14、wwh 10KKV: E29440777.499 kwwh 所以 1.3 经济比比较1. 投资比较较投资主要要是变压压器投资资和线路路投资：1） 35KVV：变压压器投资资 KB=122.8+1.44=144.2 万元线路投资资 KKL=1991.445=227.555 万万元总计 K335=KKB+KL=411.755 万元元2） 10KVV：变压压器投资资 KB=122.3+0.88=133.1万万元线路投资资 KL=1992.77=511.3万万元总计 KK10KB+KL =664.44 万元元 所以 K335 3.45对于发电电机SFF1,22和SFF3,要求求它们的的分电流流时分别别
15、乘以下下面的系系数C1,22=122.8/(122.8+5.112)C3=55.122/(112.88+5.12)3.3.5基准准电流计计算Sj=1100MMVA ，Ujj=Up各级电压压下基准准电流 Ijj =SSj/(Up)表一：Up(KKV)0.46.337Ij(KKA)144.339.1661.566若以发电电机额定定容量为为基准的的额定电电流 IIj =SSe/(Up)表二： Up(KKV)0.46.335Ij(KKA)SF1,2SF3SF1,2SF3SF1,2SF34.5111.80040.28860.11150.04490.0223.3.6查运运算曲线线求短路路电流计算时间间取0
16、秒秒、0.2秒、44秒，结结果见计计算成果果表3.3.7为选选择电气气设备计计算参数数S”=UUPI” icch=KchI” Icch=对于6.3KVV短路的的d1点取KKch=11.9 故：iich=22.6887I” Icch=11.6119I”对于355KV短短路的dd2点取KKch=11.855 故：iich=22.6116I” Icch=11.5664I”对于0.4KVV短路的的d3、d4点取KKch=11.3 故：iich=11.844I” Icch=11.0886I”3.4 短路电电流计算算成果表表短路计算算成果表表短路电流流X*jssI”I0.22”I4”ichSIch单位KA
17、KAKAKAMVAKA短路点d1SF1,20.1661.74451.15580.98844.688919.0041SF30.1660.70020.46660.39961.88867.666系统3.3883.84483.84483.844810.33441.999合计6.29955.47725.222816.119568.669110.1189d2SF1,20.2220.24470.17780.15570.644615.8829SF30.2220.09980.07710.06620.25566.288系统0.9881.5991.5991.5994.166101.8977合计1.93351.833
18、91.80095.0663124.00663.0226d3SF1,21.98821.93371.93373.66641.3773SF30.79920.77750.77751.45560.5449系统0.9884.07774.07774.07777.49952.8225合计6.85516.78896.788912.55954.74477.4442d4SF1,20.22250.22250.22250.41130.1556SF30.10010.10010.10010.18860.077系统78.5571.83371.83371.83373.37771.2773合计2.16632.16632.1663
19、3.97771.14492.355第四章 电气气设备的的选择中压电气气设备，除除必须按按正常工工况下的的电压及及电流进进行选择择外，还还必须满满足在最最大可能能短路电电流及过过电压作作用下，电电气设备备不受到到损坏的的条件，此此外还应应考虑适适应当地地的环境境条件，满满足检修修方便的的要求，同同时还要要保证技技术先进进，价格格合理。4.1 电气设设备选择择的一般般规定1. 各各种电器器允许最最高工作作电压不不得低于于该回路路最高运运行电压压；2. 导导体和电电器的长长期允许许电流不不得低于于所在回回路的持持续工作作电流；3. 一一般三相相短路电电流为最最大，因因此各种种电气设设备及导导体应以以
20、三相短短路电流流进行开开断及动动、热稳稳定校验验；4. 验验算裸导导体短路路热效应应的计算算时间，一一般采用用主保护护动作时时间加断断路器的的全分闸闸时间。如如保护有有死区时时，则应应采用能能对该死死区起作作用的后后备保护护动作时时间，并并采用相相应短路路点的短短路值。电电器的短短路热效效应计算算时间，一一般采用用后备保保护动作作时间加加相应短短路器全全分闸时时间。短路计算算时间： ttjs = ttb +ttdn其中 tb为后备备保护动动作时间间；tddn为断断路器全全分闸时时间。35KVV侧按后后备保护护动作时时间为据据tb=2ss，则： ttjs=22.0+0.11=2.1s 6.3KK
21、V侧按按后备好好户动作作时间为为据tbb=2.5s，则则：tjjs=22.5+0.11=2.6s厂用电中中压侧电电缆按主主保护动动作时间间为据ttb=0ss，则：tjss=0.1s4.2 35KKV侧电电气设备备选择1. 断路器的的选择在变压器器35KKV侧dd2点发生生三相短短路时，系系统流过过油开关关的电流流大于三三台发电电机流过过的电流流，所以以采用系系统供给给的短路路电流校校验。 II”=1.59KKA I”=1.59KKA ich=44.166KA S=1124.0066MVAA Ig=35500/0.88/(*37)=711.7AA 选选用DWW6-335型：额定参数数计算参数数U
22、e35KVV(最高高工作电电压400.5KKV)Ugmaax38.55KVIe400AAIgmaax71.77AIdn5.8KKAI”1.599KASdn350MMVAS”124.0066MVAA Iggf19KAAich4.166KAI2秒46.6224I2tj1.59922.1配CS22型操作作机构。2. 出线隔离离开关的的选择 选选用GWW4-335型：额定参数数计算参数数Ue35KVV(最高高工作电电压400.5KKV)Ug38.55KVIe600AAIg71.77AIgf50KAAich4.166KAI2秒415.8824I2tj1.59922.11操作机构构为CSS11GG型。3.
23、 电压互感感器的选选择1) 选用JDDJJ-35型型（单捆捆油浸式式）2) 根据电压压校验；Ugmaax=3351100%=338.55KV Uzzd=3351100%=338.55KV3) 精度选用用0.55级4) 电压互感感器熔断断器选用用RW44-355型4. 避雷器的的选择1） 根据额定定电压选选用FZZ-355型2） 避雷器灭灭弧电压压校验，即即 UmiiCeUgmaax 式中UUmi-避雷雷器灭弧弧电压的的有效值值，KVV Ce -接接地系数数。对非非直接接接地系统统，200KV及及以下CCe=1.1;35KVV及以上上Ce=1.0;对对直接接接地系统统Ce=0.8 Ugmmax-
24、最最高运行行线电压压 对于FFZ-335型避避雷器 UUmi=441KVV1.038.5KVV 满足要要求。3） 校验工频频放电电电压 对于不不保护内内部过电电压的FFZ型避避雷器 UUgfxxK0Uxg; Ugffs=11.2 Ugffx 式中 Ugffs-避雷雷器工频频放电电电压上限限值 UUgfxx-避雷器器工频放放电电压压下限值值 KK0-内部过过电压允允许计算算倍数。对对非直接接接地系系统，660KVV及以下下K0=4；对直接接接地系系统，1110KKV, K0=3 Uxxg-设备备最高运运行线电电压 查得 Ugffs=998KVV Uggfx=82KKV UUxg=335/ 则KK
25、0Uxg =435/=800.8KKV Ugffx 1.22 Uggfx=97KKV 因此，工工频放电电电压校校验满足足要求。4） 校验冲击击放电电电压及残残压。一一般阀型型避雷器器的冲击击放电电电压作用用时间较较短，而而电气设设备绝缘缘的载波波试验电电压均高高于同级级避雷器器的冲击击放电电电压，故故绝缘配配合主要要考虑残残压值。要要求被保保护电器器绝缘的的基本冲冲击电压压水平大大于避雷雷器残压压的155%。一一般国产产避雷器器与电气气绝缘可可以配合合，此项项检验可可略去。5. 考虑本次次设计的的实际情情况，在在厂用备备用电变变压器高高压侧应应选用RRW5-35/1000-4000型户户外跌落
26、落式熔断断器。6. 35KVV母线选选择在小型水水电站屋屋内配电电装置中中使用的的硬母线线，采用用矩形铜铜母线。屋屋外配电电装置如如35KKV升压压变电站站中使用用的母线线，一般般为钢芯芯铝绞线线。1) 母线选择择a. 按长期持持续工作作电流选选择，即即 KIxxuIg=1.00535000/00.8/(37)=711.7AA式中 K-载流流系数。此此处K按按最高允允许温度度70，基准准环境温温度为+25，无风风、无日日照条件件下计算算，K=1 故Ixxu71.7Ab. 按经济电电流密度度选择，即即 SS=I/J 电电站装机机年利用用小时数数51225h,由此查查得钢芯芯铝绞线线J=11.08
27、8A/mmm2 SS=I/J=771.77/1.08=66.4mmm22) 热稳定校校验母线热稳稳定校验验按下式式进行 SSminn式中 SSminn-裸导体体的最小小截面，mmm2 QQdt-短路路电流的的热效应应，KAA2S KKf-集肤效效应系数数 CC-热稳定定系数 SSminn=3) LGJ为为软母线线，不必必进行动动稳定校校验综上355KV母母线选取取LGJJ-700型。7电流流互感器器的选择择电流互感感器的配配置方式式、型号号以及准准确等级级由电气气二次确确定；电电流互感感器的一一次电压压、电流流选择以以及动稳稳定的校校验一般般由电气气一次承承担。1) 按工作电电压选择择 UmmaxUg=355KV 式中UUmaxx-电流互互感器允允许最高高电压，KKV,一一般为11.11.115倍额额定电压压2) 按一次工工作电流流选择In1=(1.211.5)Ig式中 IIn1-电流流互感器器一次线线圈额定定电流，AA Igg-回路一一次持续续工作电电流，AA Igg=35500/0.88/(37)=688.3AA初步选LLCW-35/1500型。3) 动稳定校校验式中 KKdw-电流流互感器器动稳定定系数。查查得Kddw=1100 In11-电流互互感器额额定一次次电流，KKAich-计计算短路路冲击电