電站畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　設(shè)計說明書</b></p><p>　　第一章：電站基本資料介紹</p><p>　　1.1電站地理位置及環(huán)境狀況介紹</p><p>　　“XXX”電站位于山江地區(qū)，工程河段有國道213公路沿線經(jīng)過交通比較方便；山江地區(qū)平均海拔800M地震峰值加速度值為0.05g，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。</p>

2、<p>　　山江地區(qū)境內(nèi)總的氣候特點是：氣候溫和，雨量豐沛、霜雪期短、濕度大、陽光充足、冬季干燥溫和，夏季炎熱多雨，四季分明，屬大陸性季風(fēng)氣候。</p><p>　　山江地區(qū)多年平均水量蒸發(fā)量為1183.9mm（20cm蒸發(fā)器），相對濕度75.8%，絕對濕度15.5mb，多年平均日照時間為1438.7h。多年平均風(fēng)速1.20m/s，最大風(fēng)速15.5m/s，瞬時最大風(fēng)速20m/s（風(fēng)向NNW）。多年平均氣

3、溫16.2℃，極端最低氣溫-6.2℃，極端最高氣溫40.4℃。最低-7℃。冬季為80-85天，多霧；夏季120-140天。多年平均降水量約為1200mm。</p><p>　　1.2電站規(guī)模及系統(tǒng)規(guī)模介紹</p><p>　　山江地區(qū)水力資源十分豐富，山江地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)總裝機(jī)65MW已建設(shè)220KV變電站一座；“XXX”電站擬裝機(jī)組2×8MW，電廠以一回110KV線路接入相鄰電站（依

4、烏電站）110KV母線，線路長度24.5KM。年利用小時數(shù)約為5000小時。該電站組建投產(chǎn)后，將成為山江地區(qū)電網(wǎng)中較大的水電廠之一，將使山江地區(qū)電網(wǎng)的缺點現(xiàn)象得到徹底緩解，并將使得山江電網(wǎng)與百中地區(qū)國家的聯(lián)系更加緊密。</p><p>　　第二章：主接線方案設(shè)計及方案比較</p><p>　　2.1根據(jù)本站實際情況擬定一下幾種主接線方式</p><p>　　方案一：

5、為兩臺發(fā)電機(jī)組成單母線結(jié)構(gòu)，通過一臺變壓器升壓至110KV，再經(jīng)一回輸電線路將電能輸送至24.5KM外的依烏電站110KV母線。本種接線方式結(jié)構(gòu)簡單、清晰、設(shè)備少、操作維護(hù)方便，配電裝置間隙小、造價低。但是可靠性和靈活性較差，母線及靠近母線的任何一個設(shè)備或元件發(fā)生故障，都會引起全廠停電。</p><p>　　方案二：為兩臺發(fā)電機(jī)與一臺變壓器組成擴(kuò)大的發(fā)變單元接線。變壓器出線電壓110KV, 經(jīng)一回輸電線路將電能輸

6、送至24.5KM外的依烏電站110KV母線。本種接線方式結(jié)構(gòu)簡單、清晰、設(shè)備少、操作維護(hù)方便，配電裝置間隙少、造價低。但是可靠性和靈活性較差，母線及靠近母線的任何一個設(shè)備或元件發(fā)生故障，都會引起全廠停電。</p><p>　　方案三：為兩臺發(fā)電機(jī)與兩臺變壓器組成發(fā)-變單元接線，變壓器高壓電壓110KV，兩個發(fā)-變單元組成一個單母線接線方式，再過一回110KV線路將電能輸送至24.5KM外的依烏電站110KV母線。

7、本中接線方式有較高的運(yùn)行可靠性，操作、維護(hù)方便，發(fā)電機(jī)出口比其他方式少兩臺10KV斷路器，卻多使用一臺變壓器和一臺110KV斷路器。運(yùn)行維護(hù)的項目更多，運(yùn)行中損耗更大，在技術(shù)上欠合理。</p><p>　　在三種擬定的主接線方案中，方案三在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上欠合理，所以不予考慮，方案二、方案三在技術(shù)上都比較合理。下面將方案一與方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。</p><p>　　2.2主接線經(jīng)濟(jì)比較：<

8、;/p><p>　　根據(jù)經(jīng)濟(jì)方案比較，方案一在運(yùn)行可靠性，操作、維護(hù)，和經(jīng)濟(jì)上比較優(yōu)，最后選擇方案一為本電站的主接線。</p><p>　　2.3方案輸電線路回數(shù)及導(dǎo)線截面積選擇：</p><p>　　2.31按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：</p><p>　　經(jīng)計算、查手冊選擇導(dǎo)線截面積為：95</p><p>　　2.32導(dǎo)線

9、電壓損耗校驗：</p><p>　　8.6%不符合要求。通過計算最終選著185的鋼芯鋁絞線，其型號為：LGJ-185。則110KV輸電線路選擇為一回架空輸電線路，其截面積185。</p><p>　　2.33機(jī)械強(qiáng)度校驗：</p><p>　　因為導(dǎo)線截面積>35機(jī)械強(qiáng)度符合要求。</p><p><b>　　第三章：設(shè)備選

10、型</b></p><p>　　3.1.主要電氣設(shè)備選擇及校驗</p><p>　　電站主要電氣設(shè)備選擇原則：在滿足正常運(yùn)行、短路和過電壓等各種要求的前提下，選擇有成熟運(yùn)行經(jīng)驗、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備。</p><p><b>　　1.短路電流計算：</b></p><p>　　10.5KV母

11、線上為d1點，變壓器高壓側(cè)上為d2點，系統(tǒng)出線側(cè)為d3點。</p><p>　　采用個別變換法，取基準(zhǔn)容量為100MVA，采用平均額定電壓。</p><p>　　短路電流計算網(wǎng)絡(luò)圖：</p><p><b>　　短路計算成果表</b></p><p>　　3.2.主要設(shè)備選擇</p><p>　　

12、（1）水輪發(fā)電機(jī)選擇：</p><p>　　由電站流量、水頭確定水輪機(jī)布置方式及臺數(shù)，確定發(fā)電機(jī)組采用2臺臥式機(jī)組，其型號均為SFW8000-10/2600，額定參數(shù)分別為PN=8000KW，UN=10.5KV，COSφ=0.8，IN=550A。</p><p>　?。?）電力變壓器選擇：</p><p>　　初步擬定可選方案有兩個：干式變壓器和油浸式變壓器。<

13、;/p><p>　　干式變壓器特點：其優(yōu)點是變壓器無油化無污染，無燃燒爆炸危險，損耗小，效率高。其缺點是散熱差，過載能力差，需室內(nèi)安放，價格相對較高。</p><p>　　油浸式變壓器特點：過載能力強(qiáng)，散熱好，造價低。其缺點是有燃燒爆炸危險，空載損失大，能耗高等。</p><p>　　根據(jù)本站特點，考慮擴(kuò)建可能性，變壓器容量定為25000KVA和電壓等級達(dá)110KV，若

14、是使用干式變壓器，則其體積很大，而且需要修建單獨(dú)房間放置變壓器，投資增加，綜合考慮，使用油浸式變壓器為宜。其型號為的變壓器。</p><p><b>　?。?）開關(guān)柜選擇：</b></p><p>　　初步擬定可選方案有兩個：固定式和手車式。</p><p>　　手車式：手車式開關(guān)柜具有可靠性高，設(shè)備使用壽命長，檢修維護(hù)時手車可拉出柜外，檢修安

15、全方便。</p><p>　　固定式：固定式柜體檢修時人不可進(jìn)入，檢修相對不太方便。</p><p>　　綜合考慮選安全性相對較高檢修方便的手車式開關(guān)柜。查閱相關(guān)資料，確定10.5KV開關(guān)柜選擇KYN8-10-型的開關(guān)柜，其柜體尺寸為：840×2300×1500。</p><p><b>　　（4）斷路器選擇：</b><

16、;/p><p>　　初步擬定可選方案兩個：真空斷路器和少油式斷路器。</p><p>　　真空斷路器特點壽命長，無油化，防火防爆，體積小重量輕，檢修間隔時間長，維護(hù)方便。但其價格較昂貴。</p><p>　　少油式斷路器特點：檢修周期短，成本較低。但其滅弧能力差，有燃燒爆炸危險。</p><p>　　綜合考慮后，選用真空斷路器，考慮到同柜體間斷路

17、器的可互換性，故10.5KV開關(guān)柜使用ZN28-10/630的斷路器，并配CD10Ⅱ的電磁操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　戶外配置考慮高電壓等級，選用六氟化硫斷路器，型號為LW6-110Ⅱ/3150。</p><p>　?。?）電流互感器選擇：</p><p>　　按電壓等級、工作條件選擇，10.5KV開關(guān)柜選用LZZBJ10-10 型電流互感器，戶外選用LQZ-3

18、5-型電流互感器，其變比和準(zhǔn)確度按各回路電流選配。</p><p>　　（6）高壓隔離開關(guān)選擇：</p><p>　　按電壓等級和用途，查相關(guān)資料，機(jī)端初選GN30-10/400，出線電壓互感器初選GW4-110/630，出線側(cè)初選帶接地刀閘的GW4-110D/630的隔離開關(guān)滿足使用要求。</p><p>　?。?）高壓熔斷器選擇：</p><

19、p>　　根據(jù)機(jī)端電壓大小和保護(hù)對象是電壓互感器，初選RN2-10/0.5的熔斷器作保護(hù)使用。</p><p><b>　　（8）避雷器選擇：</b></p><p>　　根據(jù)工作條件選擇電站用復(fù)合外套無間隙氧化鋅避雷器HY5WZ系列。經(jīng)過相關(guān)計算，初選HY5WZ-12.7/45的避雷器。</p><p>　　（9）電壓互感器選擇：<

20、/p><p>　　根據(jù)用途及安裝布置方式，查相關(guān)資料，10.5KV側(cè)選用JDZJ-10和JDZ-10的電壓互感器。110KV側(cè)選用JCC1-110的電壓互感器，其變比由其所在電壓等級選配。</p><p>　?。?0）電力電纜選擇：</p><p>　　根據(jù)工作電壓、載流能力、發(fā)熱條件、電壓降不大于10%的要求和敷設(shè)環(huán)境選擇電力電纜。2臺機(jī)端擬選用YJV22-10-3&

21、#215;400型，變壓器的低壓側(cè)選用YJV22-10-1×800型交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝帶護(hù)套電力電纜，電纜敷設(shè)時應(yīng)注意避開水管，煤氣，通信電纜管道。</p><p>　?。?1）主母線選擇：</p><p>　　根據(jù)計算校驗，確定10.5KV采用LMY-80×10的硬鋁排。</p><p>　　（12）配電變壓器選擇：</p>

22、<p>　　為提高廠用電可靠性，本站采用兩臺廠變，引至10.5KV母線和10KV外接電源線。根據(jù)廠用負(fù)荷統(tǒng)計，查相關(guān)手冊，確定兩臺廠變型號、參數(shù)分別為S9-200/10，Y/yn0，10.5±5%/0.4kV，Ud%=4.0。由于本站取水口采用10KV供電經(jīng)降壓變降壓使用，由于取水口僅有泄洪閘、進(jìn)水閘與照明的負(fù)荷，經(jīng)過統(tǒng)計，初選使用S9-100/10，Y/yn0，10.5±5%/0.4kV，Ud%=4.0的

23、廠變。</p><p>　　3.3．主要電氣設(shè)備動、熱穩(wěn)定校驗：</p><p>　　1G、2G出口斷路器校驗</p><p><b>　　結(jié)論：合格</b></p><p>　　變壓器低壓側(cè)斷路器校驗</p><p><b>　　結(jié)論：合格</b></p>&

24、lt;p>　　變壓器高壓側(cè)斷路器校驗</p><p><b>　　結(jié)論：合格</b></p><p>　　出線電壓互感器側(cè)隔離開關(guān)校驗</p><p><b>　　結(jié)論：合格</b></p><p><b>　　出線側(cè)隔離開關(guān)校驗</b></p><p

25、><b>　　結(jié)論：合格</b></p><p><b>　　機(jī)旁隔離開關(guān)校驗</b></p><p><b>　　結(jié)論：合格</b></p><p>　　3.4．主要電氣一次設(shè)備統(tǒng)計：</p><p>　　主要電氣一次設(shè)備統(tǒng)計表</p><p>

26、　　3.5主要電氣設(shè)備布置</p><p>　　廠房機(jī)組的上游側(cè)布置機(jī)旁屏3面，分別為水機(jī)自動化屏、機(jī)組測溫制動屏和勵磁柜。并且布置3面廠用屏，分別為1~2#發(fā)電機(jī)廠用屏和公用廠用屏。</p><p>　　在中央控制室布置直流屏2面、1G繼電保護(hù)器柜1面，2G繼電保護(hù)柜1面、T-L繼電保護(hù)器柜1面、主屏3面、工具屏1面、電度表屏1面和操作臺一張。</p><p>　

27、　在10.5KV開關(guān)室布置高壓開關(guān)柜7面和3臺配電變壓器。</p><p>　　在升壓站布置一臺主變、戶外配電裝置、出線架和避雷針2只。</p><p><b>　　第四章：防雷接地</b></p><p>　　4.1直擊雷過電壓防護(hù)</p><p>　　根據(jù)過電壓保護(hù)規(guī)定，該站主廠房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用避雷帶保護(hù)，避

28、雷帶與廠房保護(hù)接地系統(tǒng)連接，接地電阻應(yīng)小于10Ω。在升壓站設(shè)置獨(dú)立避雷針，且終端桿塔設(shè)于避雷針保護(hù)范圍內(nèi)。</p><p>　　4.2侵入波過電壓保護(hù)</p><p>　　為防止雷電波侵入對設(shè)備的危害，在母線上裝設(shè)避雷器；在架空線路進(jìn)廠末端裝設(shè)避雷器，其氧化鋅避雷器雷電沖擊殘壓需滿足絕緣配合要求，架空線還需全線加設(shè)避雷線。</p><p>　　4.3感應(yīng)雷過電壓保護(hù)