中型水电站电气计算书Word文档格式.docx

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222初选方案的选择

1.发电机一变压器组接线方式

根据单元接线与扩大单元接线的特点，并考虑满足本电站机组运行的灵活性要求，只能采用单元接线。

2.主接线接线方式

根据各电气主接线的特点及使用范围，能使用于本电站的电气主接线方式有：

单母线带旁路母线、双母线、双母线带旁路母线。

各初选方案的电气主接线图见图2-1至图2-3。

表2-1初选方案主要设备表

方案号

-一-

-二二

三

断路器

220kv

9

10

（台）

110kv

4

5

10.5kv

1

隔离开关

19

25

37

13

17

主变压器

祈冋壬用zrs可至妄毓

J,

图2-1方案一电气主接线图

图2-2方案二电气主接线图

图2-3方案三电气主接线图

2.2.3初选方案的比较和精选方案的确定

各种电气主接线的优缺点：

1•单母线带旁路母线接线

单母线带旁路母线，除具有单母线优点外，还可以使出线断路器检修时不影响送电，它比单母线分段带旁路母线节省一组断路器及其附属设备，布置面积小，同时也存在单母线其它的一些缺点。

2.双母线接线

优点：

双母线接线与单母线相比，停电机会减小了，必需的停电时间缩短了，运行的可靠性和灵活性有了显著提高。

另外，双母线在扩建时也比较方便，施工时不停电。

缺点：

使用设备较多，投资大，配电装置较复杂。

同时，在运行时需将隔离开关作为操作电器，操作隔离开关时需按严格的操作程序进行。

3.双母线带旁路母线接线

它具有双母线优点，可靠性和灵活性都高于所有单母线接线和双母线接线。

母联断路器故障时全厂短时停电，检修时两组母线解列运行，隔离开关切换操作工作量大，继电保护复杂，不利于实现自动化，同时增加设备和投资，增大布置面积。

表2-2各方案技术比较

万案一

万案三

供电可靠性

出线断路器检修时

不用对用户停电进行检

修

可采用临时“跨条”短时停电

不用对用户停电进行检修

工作母线检修

可通过“倒闸操作”而不需对用户停电

可通过“倒闸操作”而不需

对用户停电

灵活性

正常运行时

灵活性低

灵活性高

灵活性最高

设备检修时

可通过“倒闸操作”减小停电的范围

可通过“倒闸操作”不影响供电

可通过“倒闸操作”不影响供电

运行发生事故

可以迅速切除事故点，影响范围较小

可以迅速切除事故点，影响范围较方案一小

可以迅速切除事故点，影响范围最小

继电保护

设备较少、简单易行

设备较多，继电保护相对复杂

最复杂

投资

少

多

最多

方案一的投资较方案二和方案三少，继电保护和实现自动化均简单易

行，但由于本电站在系统中的重要作用，对灵活性和可靠性要求较高，因此将方案二和方案三作为精选方案。

2.2.4最佳方案的确定

由于方案二、三的主变台数以及10.5KV级隔离开关数均相同，因此，只对方案二、三的220KV级断路器、隔离开关，110KV级断路器、隔离开关及10.5KV的断路器进行比较。

220KV级断路器选用SF6断路器，查《电力工业常用设备手册》P556知单

价为20万/台；

220KV级隔离开关选用GW型，查《电力工业常用设备手册》P583知单价为2.3万/台；

5000KV级断路器选用SW型，查《电力工业常用设备手册》P549知单价为4万/台；

5000KV级隔离开关选用GW型，查《电力工业常用设备手册》F581知单价为0.65万/台；

10.5KV断路器选用SN型，查《电力工业常用设备手册》P542知单价为3.5万/台

1.方案二投资估算

ZG1G2G3G4G51L1L2Bsb

《电力工业常用设备手册》P553

2092.325440.65133.5110.060.13

315.9万元

式中：

Z——方案总投资；

Bsb――主变综合投资，因两方案主变台数相同，因此不计Bsb；

Li――设备运行费率，此处取Li=0.06；

L2――设备安装费率，此处取L2=0.13；

G1,G2,G3,G4,G5――设备价格；

年运行费用F

FFiF2F3《电力工业常用设备手

册》P553

Fi――电能损耗费，此处可忽略不计；

F2――设备折旧费，此处取F20.058Z；

F3——维护修理费，此处取F30.042Z；

•••F0.0580.042Z0.1315.931.59万元

2.方案三投资估算

《电力工业常用设备手册》P553

20122.337450.65173.5410.060.13

392.9万元

Z——方案总投资;

Bsb――主变综合投资，因两方案主变型号及台数相同，

因此不计Bsb；

G1,G2,G3,G4,G5设备价格；

运行费用F

FF1F2F3《电力工业常用设备

手册》P553

Fi——电能损耗费，因两方案主变型号及台数相同，此处可忽略不计；

•••F0.0580.042Z0.1392.939.29万元

由上面计算可看出方案二的设备综合投资和运行费用均较方案三

小,因此将方案二作为最佳方案。

2.3变压器的选择及电抗标幺值的计算

1.220KV侧普通双绕组变压器

由最佳方案二电气主接线图2-2知，发电机-变压器采用单元接线，由前面水机部分计算知发电机单机容量为50MVy额定功率因数cos0.85，发电机出口额定电压为10.5KV，因此主变容量

Sn50/0.8558.8MVA，查《电力工业采用设备手册》P414知

SSPL-63000/220适用，其基本参数列于表2-3:

表2-3SSPL-63000/220参数表

型号

额定电压（KV

阻抗电压百分比

Uk%

连接组号

高压侧

低压侧

SSPL-63000/220

24222.5%

10.5

14.45

Yo/11

计算该变压器的电抗标幺值，取基准容量Sd100MVA

XtU.—0.14451000.2293《发电厂电气部

100Sn63

分》F22

2.三绕变压器的选择

同上，可知Sn58.8（MVA），Un10.5（KV）cos0.85查《电力

工业常用设备手册》第420页知SFPSL-63000/220适用，其基本参数列于表

2-4:

表2-4SFPL-63000/220参数表

阻抗电压（%

连接组号

高压

中压

低

压

高

中

中-

SFPL-63000/220

2202

X2.5%

121

11

15.08

25.9

8.75

Y0/Y0/1211

计算中取基准容量Sd100MVA

计算该变压器各侧阻抗电压:

高压侧：

Uk1（Uk（12）%Uk（13）%Uk（23）%）

2

-（18.2%24%7.1%）16.05%

中压侧:

Uk2（Uk（12）%Uk（23）%Uk（13）%）

—（15.2%7.1%24%）0%

低压侧:

Uk3（Uk（13）%Uk（23）%Uk（12）%）

-（24%7.1%15.2%）

故其各侧电抗标幺值为:

高压侧：

XT1*Uk1%Sd16.°

51000.2548

Sn10063

低压侧：

Xt2*Uk3%兰7.951000.1262

SN10063

3.厂用变压器的选择

厂用变压器容量按装机容量的0.4%~1.5%选定，此处选取厂用电额定容量为1%因此，厂用电容量2001%2mw,初步选用两台6KV的高压厂用变压器，两台0.4KV的低压厂用变压器。

查《水电站机电设计手册-电气一次》知两级变压器的参数见下表：

表2-5厂用变基本参数

厂用变压器等级

型式

额定容量

（KVA

电压组合（KV

阻抗电压

线圈连接组号

高压

低压

高压厂变

干式二相双绕组

2000

6.3

Y/11

低压厂用变

1000

0.4

Y/Y12

2.4发电机电抗标幺值的计算

表2-6发电机有关参数

容量（MW

COS0

xd

SF50-52/927

0.20

2.5短路电流的计算

2.5.1最优方案等值电抗

bQ

G5G&

图2-4

最佳方案系统等值电路图

2.5.2短路点的选取

对于发电机出口,由于发电机出口电压需升高至110KV和220KV两个电压等级，因此，对连接于两个电压等级下的发电机出口各取一个短路点；

接于联

络变压器下的发电机出口也取一个短路点；

对于110KV侧负荷回路短路时所有发电机和系统的电流均送往该点，因此，把110KV负荷侧的短路点做为短路计算点；

220KV侧母线短路时所有发电机及系统电流均送至该点。

短路点的选取见图2-4。

2.5.3ki点短路电流计算

X12X4X80.12620.340.4662

11

X13X5X90.22930.340.1898

33

对X2，X3，X13进行丫变换

X14

X3

X13

X3X13

X2