電氣變電站一次部分課程設(shè)計.doc

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1、 實驗（實訓(xùn)、實習(xí)）指導(dǎo)書 電氣一次部分課程設(shè)計 學(xué)生姓名：____________________ 所在系部：____________________ 年 級：____________________ 專 業(yè)：____________________ 指導(dǎo)教師: ___________________ 《電氣設(shè)備》課程設(shè)計 發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計 變電站電氣一次部分

2、設(shè)計 發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計 1 設(shè)計任務(wù)書 1.1 設(shè)計題目 ——某市“XXXX”水電站電氣一次部分初步設(shè)計 1.2 原始資料 1．2.1 建設(shè)規(guī)模： 某電廠擬裝機組28MW，電廠以一回110kV線路接入相鄰電站110KV母線，線路長度24.5KM。年利用小時數(shù)約為5000小時。 1.2.2 電站的地理位置及系統(tǒng)電源情況如下： 1.2.3 電站在系統(tǒng)中的作用及送電范圍： 山江地區(qū)水利資源十分豐富，山江電網(wǎng)現(xiàn)總裝機650MW，已建220KV變電站一座。電站機組建成投產(chǎn)后，將成為山江電網(wǎng)中較大的水電廠之一，使電網(wǎng)的缺電現(xiàn)象得到徹底緩解。并使山江電網(wǎng)與百中地區(qū)國家電

3、網(wǎng)的聯(lián)系更加緊密。 1.2.4 氣象及地質(zhì)條件： 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，夏秋炎熱多雨，四季分明，屬大陸性季風(fēng)氣候。 多年平均水面蒸發(fā)量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）。多年平均氣溫16.2℃，極端最低氣溫-6.2℃，極端最高溫度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1200mm。 本區(qū)平均海拔高度為800M；地

4、震峰值加速度值為0.05g，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。 工程河段公路交通方便，有國道213公路沿江經(jīng)過。 1.3 設(shè)計任務(wù) 1.3.1發(fā)電廠電氣主接線方案的擬定設(shè)計，選出數(shù)個電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個最佳方案。 1.3.2 進(jìn)行必要的短路電流計算。 1.3.3選擇和校驗所需的電氣設(shè)備。 1.3.4 設(shè)計本電站的自用電接線。 1.4 設(shè)計成果 1.4.1 設(shè)計說明書及計算書各一份。 1.4.2 電站電氣主接線圖一張。 1.4.3 電站自用電接線圖一張。 1.5 參考文獻(xiàn) 1.5.1 吳靚,謝珍貴.發(fā)電廠及變電所電氣設(shè)備. 第一版.北京.中國水利水電出版社.20

5、04 1.5.2尹厚豐、應(yīng)明耕.水電站電氣設(shè)備.中國水利水電出版社 1.5.3電力工程電氣設(shè)備手冊 電氣一次部分 西北電力設(shè)計院編 1.5.4水電站機電設(shè)計手冊 電氣一次 中國電力出版社 1.5.5工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、下冊） 水利電力出版社 1.5.6志溪.電氣工程設(shè)計. 第一版.北京. 機械工業(yè)出版社.2002 1.5.7 陳慈萱. 電氣工程基礎(chǔ). 第一版.北京.中國電力出版社.2003 1.5.8焦留成.供配電設(shè)計手冊。第一版.北京.中國計劃出版社.1999 1.5.9 張華.電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社 1.5.10 陳躍.

6、電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南。電力系統(tǒng)分冊.中國水利水電出版 2 設(shè)計指導(dǎo) 2.1 設(shè)計目的 本次設(shè)計是在學(xué)完《發(fā)電廠變電站電氣一次部分》課程之后進(jìn)行的一次綜合性的實踐環(huán)節(jié)，通過對發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計及主要電氣設(shè)備的選擇，鞏固和加深對所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，理論聯(lián)系實際的能力，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)全面考慮的觀點，初步學(xué)習(xí)工程設(shè)計的方法。同時也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。 2.2 設(shè)計要求： 1、設(shè)計應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書以及國家的有關(guān)政策和各專業(yè)的設(shè)計技術(shù)規(guī)程、規(guī)定進(jìn)行。學(xué)習(xí)用已學(xué)知識解決工程實際問題的一般方法。熟悉短路電流計算，各種電氣設(shè)備的作用、結(jié)構(gòu)、原

7、理及配置和選校計算，牢固掌握各種主接線方案的特點及適用范圍。 2、應(yīng)用制圖課程所學(xué)知識配合課本所講理論對發(fā)電廠或變電站電氣主接線圖進(jìn)行設(shè)計與繪制。 3、進(jìn)行工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)分析、計算、繪圖、使用技術(shù)資料以及獨立工作的能力。能夠讀懂電氣主接線圖，且能根據(jù)原始資料對中小型電站或變電站進(jìn)行主接線設(shè)計，同時也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。 2.3 設(shè)計內(nèi)容： 2.3.1 電氣主接線方案的擬定設(shè)計 全面考慮所設(shè)計電站在系統(tǒng)中所處地位、所供負(fù)荷性質(zhì)、地理位置以及電站本身的總?cè)萘亢蜋C組臺數(shù)，擬出二至三個可行的方案，進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過論證，確定一個合理的主接線方

8、案。 2.3.2 短路電流計算 對選定的主接線方案，按電氣設(shè)備選擇、校驗的需要進(jìn)行短路電流的計算。在教師指導(dǎo)下，力求合理選擇短路點，以避免過多的重復(fù)工作量。按個別變化法，用運算曲線計算短路電流 2.3.3 電氣設(shè)備選擇與校驗 根據(jù)系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電流、運行工作電壓及負(fù)荷的情況選擇一次設(shè)備（包括匯流母線，進(jìn)出線，斷路器，隔離開關(guān)）根據(jù)短路電流進(jìn)行校驗，選擇出合適的一次設(shè)備。導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。 2.3.4電站自用電接線 根據(jù)電站自用電負(fù)荷情況，確定電站自用電接線（包括站用變壓器臺數(shù)、容量、接線）。 2.3

9、.5繪制主接線圖 按照制圖學(xué)科所學(xué)知識，繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖。 一般采用新國際標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號和文字代號，并將所選用設(shè)備的型號、主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)標(biāo)出TV、TA、F等設(shè)備的配置及其一次接線方式，以及主變接線組別和中性點的接地方式等。 2.4 設(shè)計進(jìn)度： 1 閱讀、分析設(shè)計資料、講課，收集資料 1天 1天 2 主接線方案擬定 1天 1天 3 短路電流計算 2天 2天 4 設(shè)備配置與選校計算 2天 2天 5 繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖 1天 1天 6 電站自用電接線 1天 1天 7 編輯、整理設(shè)計說明書 1天 1天

10、 8 答辯 1天 1天 2.4設(shè)計成果 2.4.1 設(shè)計說明書一份：按設(shè)計內(nèi)容，分章、節(jié)、項寫出設(shè)計的依據(jù)、條件、過程、方法、結(jié)果，字?jǐn)?shù)不低于2000字。 2.4.2 設(shè)計計算書一份：包括各計算項目的計算條件、計算方法、計算過程和計算結(jié)果，作為成果數(shù)據(jù)的要列表以便查用。設(shè)計計算書內(nèi)容：包括經(jīng)濟(jì)比較計算、短路電流計算、設(shè)備選擇和校驗計算。 2.4.3電站電氣主接線圖一張。 2.4.4電站自用電接線圖一張。 2.5 成績評定 本課程設(shè)計成績由學(xué)習(xí)態(tài)度、說明書水平、圖紙質(zhì)量、答辯情況四部分構(gòu)成，按優(yōu)、良、及格、不及格四等次評定。 變電站電氣一次部分設(shè)計 1 設(shè)計任務(wù)書

11、 1.1 設(shè)計題目 ——某城郊110KV降壓變電站電氣一次部分初步設(shè)計 1.2 原始資料 1．2.1 建設(shè)規(guī)模： 變電站位于某城市西郊，處于西郊負(fù)荷的中心，地勢平坦，進(jìn)出線布置方便，且靠近公路，交通十分便利。 變電所規(guī)劃容量為220MVA，110KV進(jìn)線2回，35KV出線6回，10KV出線10回（含預(yù)留2回）。 1.2.2 變電站的地理位置及系統(tǒng)電源情況如下： 該變電站擬定一回110KV線路至某220KV變電站的110KV側(cè)，線路長為30Km，設(shè)計時視本變電站進(jìn)入系統(tǒng)220KV變電站的110KV側(cè)為無限大容量系統(tǒng)；另一回110KV線路與電站一相連，線路長21Km，該電站為

12、徑流式水電站，電站裝機容量為28000kw，功率因數(shù)為0.8。其最大發(fā)電負(fù)荷為16000kw，以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時的等效電抗為1.425；最小發(fā)電負(fù)荷為8000kw，以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時的等效電抗為2.85。 1.2.3 變電所最大負(fù)荷利用小時數(shù)TMAX=6000h,同時率取0.9。 1.2.4 負(fù)荷資料： 1.2.4.1 35KV電壓側(cè)負(fù)荷 1、供電負(fù)荷 根據(jù)該城市的負(fù)荷統(tǒng)計資料，結(jié)合該地區(qū)今后5-10年的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測該地區(qū)的35KV的綜合負(fù)荷如下： 供電負(fù)荷 負(fù)荷一 負(fù)荷二 負(fù)荷三 綜合最大負(fù)荷(kw) 5500 42

13、50 4750 綜合最小負(fù)荷(kw) 3150 2890 3200 功率因數(shù) 0.85 0.8 0.82 供電距離(km) 3 5 11 負(fù)荷性質(zhì) 一類 三類 二類 2、發(fā)電負(fù)荷 發(fā)電負(fù)荷 電站二 電站三 最大發(fā)電負(fù)荷(kw) 3200 4000 等效電抗 6.75 5.4 最小發(fā)電負(fù)荷(kw) 1600 2000 等效電抗 11.75 9.4 功率因數(shù) 0.8 0.8 輸電距離(km) 8 15 注：等效電抗均為以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時的標(biāo)幺值 1.2.4.2 10KV電壓側(cè)負(fù)荷 根據(jù)該

14、城市的負(fù)荷統(tǒng)計資料，結(jié)合該地區(qū)今后5-10年的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測該地區(qū)的10KV的綜合負(fù)荷如下： 供電負(fù)荷 負(fù)荷一 負(fù)荷二 負(fù)荷三 負(fù)荷四 負(fù)荷五 負(fù)荷六 負(fù)荷七 綜合最大負(fù)荷(kw) 5500 3700 2850 2000 3050 1700 3600 綜合最小負(fù)荷(kw) 3600 2150 1850 1200 2100 1070 2500 功率因數(shù) 0.82 0.8 0.82 0.8 0.75 0.82 0.65 供電距離(km) 1 3 1.5 4 2.5 5 2 負(fù)荷性質(zhì) 一類 三類 三類 三類

15、二類 三類 二類 1.2.5 氣象及地質(zhì)條件： 最高氣溫：34.5C 最低氣溫：--5.8C 年平均氣溫：15.2C 無霜期：250天 最大風(fēng)速：17m/s 年雷暴日：45天/年 地震烈度：Ⅶ級 海拔高度：645米 1.3 設(shè)計任務(wù) 1.3.1選擇變電站主變臺數(shù)、容量及型式。 1.3.2設(shè)計本變電站的電氣主接線，選出數(shù)個電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個最佳方案。 1.3.3 進(jìn)行必要的短路電流計算。 1.3.4 選擇和校驗所需的電氣設(shè)備。 1.3.5 設(shè)計本變電站的自用電接線。 1.4 設(shè)計成果 1.4.1 設(shè)計說明書及計算書各一份。 1.4.

16、2 電站電氣主接線圖一張。 1.4.3 電站自用電接線圖一張。 1.5 參考文獻(xiàn) 1.5.1 吳靚,謝珍貴.發(fā)電廠及變電所電氣設(shè)備. 第一版.北京.中國水利水電出版社.2004 1.5.2尹厚豐、應(yīng)明耕.水電站電氣設(shè)備.中國水利水電出版社 1.5.3電力工程電氣設(shè)備手冊 電氣一次部分 西北電力設(shè)計院編 1.5.4水電站機電設(shè)計手冊 電氣一次 中國電力出版社 1.5.5工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、下冊） 水利電力出版社 1.5.6志溪.電氣工程設(shè)計. 第一版.北京. 機械工業(yè)出版社.2002 1.5.7 陳慈萱. 電氣工程基礎(chǔ). 第一版.北京.中國

17、電力出版社.2003 1.5.8焦留成.供配電設(shè)計手冊。第一版.北京.中國計劃出版社.1999 1.5.9 張華.電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社 1.5.10 陳躍.電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南。電力系統(tǒng)分冊.中國水利水電出版 2 設(shè)計指導(dǎo) 2.1 設(shè)計目的 本次設(shè)計是在學(xué)完《發(fā)電廠變電站電氣一次部分》課程之后進(jìn)行的一次綜合性的實踐環(huán)節(jié)，通過對變電所電氣主接線的設(shè)計及主要電氣設(shè)備的選擇，鞏固和加深對所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，理論聯(lián)系實際的能力，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)全面考慮的觀點，初步學(xué)習(xí)工程設(shè)計的方法。同時也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。 2.2

18、設(shè)計要求： 1、設(shè)計應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書以及國家的有關(guān)政策和各專業(yè)的設(shè)計技術(shù)規(guī)程、規(guī)定進(jìn)行。學(xué)習(xí)用已學(xué)知識解決工程實際問題的一般方法。熟悉短路電流計算，各種電氣設(shè)備的作用、結(jié)構(gòu)、原理及配置和選校計算，牢固掌握各種主接線方案的特點及適用范圍。 2、應(yīng)用制圖課程所學(xué)知識配合課本所講理論對發(fā)電廠或變電站電氣主接線圖進(jìn)行設(shè)計與繪制。 3、進(jìn)行工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)分析、計算、繪圖、使用技術(shù)資料以及獨立工作的能力。能夠讀懂電氣主接線圖，且能根據(jù)原始資料對中小型電站或變電站進(jìn)行主接線設(shè)計，同時也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。 2.3 設(shè)計內(nèi)容： 2.3.1 電氣主接線方案的擬定

19、設(shè)計 全面考慮所設(shè)計變電站在系統(tǒng)中所處地位、所供負(fù)荷性質(zhì)、地理位置以及變電站本身符合情況，擬出二至三個可行的方案，進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過論證，確定一個合理的主接線方案。 2.3.2 短路電流計算 對選定的主接線方案，按電氣設(shè)備選擇、校驗的需要進(jìn)行短路電流的計算。在教師指導(dǎo)下，力求合理選擇短路點，以避免過多的重復(fù)工作量。按個別變化法，用運算曲線計算短路電流 2.3.3 電氣設(shè)備選擇與校驗 根據(jù)系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電流、運行工作電壓及負(fù)荷的情況選擇一次設(shè)備（包括匯流母線，進(jìn)出線，斷路器，隔離開關(guān)）根據(jù)短路電流進(jìn)行校驗，選擇出合適的一次設(shè)備。導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗

20、算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。 2.3.4 變站自用電接線 根據(jù)變電站自用電負(fù)荷情況，變電站自用電接線（包括站用變壓器臺數(shù)、容量、接線）。 2.3.5繪制主接線圖 按照制圖學(xué)科所學(xué)知識，繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖。 一般采用新國際標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號和文字代號，并將所選用設(shè)備的型號、主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)標(biāo)出TV、TA、F等設(shè)備的配置及其一次接線方式，以及主變接線組別和中性點的接地方式等。 2.4 設(shè)計進(jìn)度： 1 閱讀、分析設(shè)計資料、講課，收集資料 1天 1天 2 主接線方案擬定 1天 1天 3 短路電流計算 2天 2

21、天 4 設(shè)備配置與選校計算 2天 2天 5 繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖 1天 1天 6 電站自用電接線 1天 1天 7 編輯、整理設(shè)計說明書 1天 1天 8 答辯 1天 1天 2.4 設(shè)計成果 2.4.1 設(shè)計說明書一份：按設(shè)計內(nèi)容，分章、節(jié)、項寫出設(shè)計的依據(jù)、條件、過程、方法、結(jié)果，字?jǐn)?shù)不低于2000字。 2.4.2 設(shè)計計算書一份：包括各計算項目的計算條件、計算方法、計算過程和計算結(jié)果，作為成果數(shù)據(jù)的要列表以便查用。設(shè)計計算書內(nèi)容：包括經(jīng)濟(jì)比較計算、短路電流計算、設(shè)備選擇和校驗計算。 2.4.3電站電氣主接線圖一張。 2.4.4電站自用電接線圖一張。 2.5 成績評定 本課程設(shè)計成績由學(xué)習(xí)態(tài)度、說明書水平、圖紙質(zhì)量、答辯情況四部分構(gòu)成，按優(yōu)、良、及格、不及格四等次評定。 第 12 頁 共 12 頁