题 目 曲江水电厂区电网规划设计
摘
着济工业快速发展电源设计越越全面关电源质量济状况性提高实现现代化程度源国家济基础电力重支柱产业国家兴衰关系密切供电更高求
作供电理变电站变电站需改变传统设计控制模式适应现代化题配2台200MW2台300MW汽轮发电机火电厂4台60MW水轮发电机水电厂次部分初步设计根原始数选择变压器进行电路设计计算然选择电气设备短路计算导线选择
文包括选择变压器容量数量形式选择种电气设备变电站设计中包含种参数详细计算验证设计方法济性解释什选择
关键词： 变电站 短路电流 济计算 继电保护
Abstract
With the rapid development of the economy and industry power supply design has become more and more comprehensive and power quality economic conditions and reliability have also increased To achieve modernization the greatest degree lies in energy The national economy is based on electricity This is an important pillar industry and has a close relationship with the rise and fall of the country There is also a higher demand for power supply
As substations for power supply and management substations need to change traditional design and control modes to adapt to modernization This topic is the planning of 220kV substations and grid design According to the original data select the main transformer to calculate the main circuit design basis and then select the electrical equipment short circuit calculation and wire selection
This paper includes selecting the capacity quantity and form of the main transformer selecting various parameters contained in various electrical equipment and substation design and calculating and verifying the economics of the design method in detail And explain why choose it
Keywords substation shortcircuit current economic calculation relay protection
目 录
第章 前言 4
第二章 设计说明 6
21确定发电机型号参数 6
22确定发电厂变电压器型号参数 6
23电气接线选择 7
24曲江接线形式 7
第三章 计算说明书 10
31变压器容量选择 10
32方法计算容 10
33方法二计算（环网） 23
34较确定佳方案 31
35方案进行短路电流计算 31
36电气设备选择 47
37 继电保护配置 53
附录A 55
附录B 56
结束语 57
致谢 58
参考文献 59
第章 前言
电力种源工业农业生产发展需电力日常生活中缺充分利低成安全济环保源满足生活需求
选择方案时开始考虑性保证运行灵活选择接线方式电压等级基性规划电源灵活性济程度确保性双回路环网供电应负载点
电力系统发电厂变电站线路户组成变电站电厂电厂间中间环节电分配调节曲江区变电站根系统中位置分两种类型：
1．方正枢纽变电站
电力系统电力电路连接330500V电压变电站电力系统高压中压部分组合连接电源变电站称枢纽变电站整电台发生电源障会导致系统障甚瘫痪
2．清安岭变电站
高压侧电压般110220kV变电站供该区户曲江区变电站
第二章 设计说明
21确定发电机型号参数
表21 发电机型号参数
型号
额定容量
额定电压
功率数
次暂态电抗
台数
200
1575
085
0146
2
300
138
085
0167
2
60
138
085
0193
4
1选择发电机型号： 60MW机组：
200MW机组：
300MW机组：
2发电机参数
安山需发电机300MW 两台200MW 两台
曲江需发电机60MW 四台
22确定发电厂变电压器型号参数
1 曲江水电厂变电压器
表22 水电厂变压器型号参数
名称
型号
额定容量
额定电压
阻抗电压
台数
高压
中压
低压
高中
高低
中低
三绕组变压器
SFPSZ7150000220
150000
242
121
105
244
142
84
4
2 安山火电厂变电压器
表23 火电厂变压器型号参数
名称
型号
额定容量
额定电压
阻抗低压
台数
高压
中压
低压
高中
高低
中低
三绕组变压器
SFPSZ7250000220
250000
242
121
105
144
242
78
2
三绕组变压器
SFPSZ4360000220
360000
242
121
105
12
22
7
2
23电气接线选择
选取接线电气设计重部分利电气接线电发送单元环节充分利
首先电气接线选择必须符合三特点基求
（1）性
（2）灵活性
（3）济性
次根电气设计变电站电压等级确定220千伏110千伏10千伏
1220千伏侧接线方式
提高安全性性220千伏变电站侧进线采四回
2110千伏侧接线方式
110千伏侧采双母线接线操作性高调整起简单灵活母线设备维护需停止线路
310千伏侧接线方式
10千伏侧采纳单母线分段接线形式线路简单维修方便
24曲江接线形式
根曲江理位置列出种接线方式中选较优质方法进行接线
第种方法：图21示安山东岭变方正枢纽变双回线曲江清变方正枢纽变双回线线路均采
第二种方法：图22示安山火电厂单回路送电东岭变方正枢纽变单回线互相连接形成环网曲江水电厂双回线送电清变方正枢纽变
通潮流计算输电线路选择较两种方案更济
图21 第种接线方式
图22 第二种接线方式
第三章 计算说明书
31变压器容量选择
1曲江变压器容量选择
曲江水电厂发电机四台台
四台发电机采双绕组变压器选择变压器容量
选容量接三绕组变压器变型号
2安山变压器容量选择
安山火电厂两台两台发电机
(1)发电机三绕组变压器选择变压器容量
选容量接三绕组变压器例型号
(2)十千伏母线供曲江区工厂电样两台变压器总功率
两台发电机采三绕组变压器输出选变压器容量
选容量接三绕组变压器变型号
32方法计算容
1电网接线方法功率衡计算
（1）东岭变
负荷功率
功率数补偿
电容补偿东岭变需功率
东岭变补偿电容容量少
安山双回线电送东岭变线路尾端回线功率
东岭变线路首端回线功率估算
（2）清变
清变变电负荷功率
功率数补偿
实际负荷变
清变补偿电容容量：
曲江供电清变双回线回线路尾端功率
首端回线功率估算
（3）安山火电厂
安山输出功功率：
令安山出口处：
时视功率功功率：
安山输出功率：
安山电方正东岭
1）安山送电东岭变（双回线）线路首端回线功率估算
2）安山火电厂剩余功率送方正枢纽变（双回线）送方正枢纽变功率值
（4）曲江水电厂
清变方正变曲江水电厂供电
1）曲江水电厂送出总功率
曲江电厂电取全部容量容量进入系统
曲江外送功率
令运行功率数
外送总视功率总功功率
外送功率
2)曲江清变总功率首端（两回线）总功率估算
3)曲江送方正变总功率：
曲江方正变（两回线）线路首端回线功率
（5）方正枢纽变
安山送方正变总功率
曲江送方正变总功率
火水电厂送方正变功率总
3 先定方法架空线路导线型号
（1）安山→东岭
安山东岭变（两回路）单线路总功率电流
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
(2)安山→方正变
安山方正变（两回路）条线路总功率电流
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
（3） 曲江→清
曲江清变（两回路）单线路总功率电流
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
（4）曲江→方正变
清变送方正变（两回路）
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
图31方法系统示意图
3校验方法导线截面积
（1）允许载流量校验
根热月高均气温计算出温度系数
1）安山→东岭变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格选导线
2)安山→方正变双回线：温度系数相
修正许载流量合格选导线
3）曲江→清变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格
4）清变→方正变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格
4方法节点电压计算
（1）安山→东岭双回线功率分布图32
图32 安山东岭变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
⑥③①三点功率（安山东岭变）
设安山出口电压电压降落
东岭变母线电压
合格
（2） 安山→方正双回线节点电压计算图33
图33 安山火电厂方正枢纽变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
①③⑥三点功率（安山火电厂送方正枢纽变）
设安山出口电压电压降落
方正变母线电压
合格
（3） 曲江→清双回线节点电压计算图34
图34 曲江清变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
⑥③两点功率（清变）
已算出曲江出口母线电压电压降落
清变母线电压
合格
（4） 曲江→方正双回线功率分布图35
图35 曲江方正变功率分布图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
①④两点功率（曲江清变）
已知曲江母线处电压电压降落
方正变出口母线电压
合格
5 方法总投资年运行费
（1）方法线路电损耗
1）安山→东岭（双回线）
查表32：
全年消耗
2）安山→方正（双回线）
查表32：
全年消耗
3）曲江→清（双回线）
查表32：
全年消耗
4）曲江→方正变（双回线）
查表32：
全年消耗
5）年总损耗
（2）方法线路投资
安山火电厂→东岭变：LGJ500双回线路80km
安山火电厂→方正枢纽变 LGJ500双回线路100km
曲江水电厂→清变 LGJ185双回线路80km
清变→方正枢纽变 LGJ185双回线路110km
方法线路总投资：
线路价钱假定导线截面成正系数取（双回线）
（3）方法变电发电厂投资
假设变电发电厂投资
（4）方法工程总投资
方法项目投资：
（5） 方法年运行总额
妨假定千瓦点单价元
文中费总计总投资
方法年运行费：
33方法二计算（环网）
1方法二功率衡计算
（1）东岭变
方法样线路首端功率估算
（2）清变
清变负荷线路情况方法样（曲江双回线供东岭变）线路首端回线功率估算
（3）安山
供电东岭变枢纽变负荷线路情况方法样
东岭变（单回线）线路首端回线功率
方正枢纽变（单回线）线路首端回线功率
（4） 曲江
供电清变枢纽变负荷线路情况方法样
1）清变供电（双回线）线路首端回功率估算
2）余功率送方正变（双回线）线路首端回功率估算
（5）方正
安山方正变功率
曲江方正变功率：
火电厂水电厂送方正变功率总额
2 先定方法二架空线路导线型号
（1）曲江→清
线路情况方法样选取线
（2）曲江→方正
线路情况方法样选取线
（3）安山→东岭（单回线）
线路功：
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
（5） 安山→方正
东岭变送方正变（单回线）：
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
（6） 方正→曲江
方正变曲江水电厂运行时功率非常电路断开时电流会尤选导线
图36方法二示意图
3方法二导线截面积校验
（1） 安山→东岭（两回线）
情况方法样导线满足求
（2） 安山→方正（两回线）
电流相导线满足求
（3） 曲江→清（回线）
（4） 曲江→方正（回线）
（5）方正→东岭（回线）
正常运行时某路断开时流电流会选LGJ500导线
4方法二节点电压计算
（1）曲江→清（双回线）
水电厂清变负荷线路情况方法样
清变母线电压
合格
（2） 曲江→方正（双回线）
水电厂枢纽变负荷线路情况方法样
方正枢纽变母线电压
合格
（3） 安山→方正
开始选择环网三边均选取线进行节点电压计算校验导线否合适
电网节点电压计算图图37安山火电厂方正枢纽节点电压计算图见图38
安山方正回线路功率
图37 环网节点电压计算图
图38 安山方正功率分布计算图
查导线济电流密度图导线济截面
选取钢芯铝绞线
功率损耗充电功率：
②⑤两端
①④两点功率
枢纽变母线处电压线路电压降
火电厂出口母线电压
合格
（4）安山→东岭（回线）
节点电压计算图39
图39 安山东岭变节点电压计算图
查导线济电流密度图导线济截面
选取钢芯铝绞线
功率损耗充电功率
②⑤两端
①⑥端
安山出口电压线路电压降
算出东岭变母线电压
合格
（5）方正→东岭
安山→东岭线路尾端
方正→东岭线路尾端
已选取钢芯铝绞线
线路功率损耗
5总投资年运行费（方法二）
（1）方法二线路电消耗
1）曲江清电损耗方法样
2）曲江方正电损耗方法样
3） 安山→东岭：
查表32：
全年电消耗
4）安山→方正：
查表32：
全年电消耗
4） 方正→东岭：
查表32：
全年电消耗
6）方法二全年总电损耗
（2）方法二线路投资
曲江水电厂→清变：LGJ185双回线路80km
曲江水电厂→方正枢纽变 LGJ185双回线路110km
安山火电厂→清变 LGJ500单回线路80km
安山火电厂→方正枢纽变 LGJ500单回线路100km
方正枢纽变→东岭变 LGJ500单回线路110km
方法二线路总投资
（3）方法二变电投资
变电发电厂投资均设
（4）方法二工程总投资
方法二项目投资：
（5）方法二年运行费
方法二年运行费：
（万元）
34较确定佳方案
技术进行两方法相互较确定佳方案
曲江区次毕业设计中方法二总投资方法
方法二年运行费方法
综述选取较济运行方法二
35方案进行短路电流计算
计算出方法二较三电压（）进行短路电流计算电力系统短路计算示意图图310示
图310 电力系统短路计算示意图
图311 短路计算等值电路图
1元件电抗标幺值计算
设基准容量
设基准电压
图短路计算见图311安山火电厂发电机电抗标幺值
安山变压器绕组阻抗电压绕组电抗标幺值：
(高压侧)
(中压侧)
(低压侧)
安山→方正线路电抗标幺值：
曲江→方正线路电抗标幺值：
曲江变压器绕组电抗标幺值
曲江发电机电抗标幺值
断路器开断容量方正枢纽变电抗标幺值
2母线短路点电流计算
电路见图310
图312 短路计算等值电路图
图313 短路计算等值电路化简图
312化简313转移电抗（电源短路点）图314
图314 短路计算等值电路图
(1)电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
次暂态短路电流名值
四秒：
短路击电流
（2）电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒名值
四秒：
短路击电流：
（3）电源 （曲江）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒名值
四秒：
短路击电流
（4）电源（方正）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（4） 电源供短路电流汇总表
表33 母线短路电流计算汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
短路击电流
安山火电厂（）
091
071
238
安山火电厂（ ）
091
071
238
曲江水电厂（）
547
277
139
方正枢纽变
126
126
321
总
855
545
2187
3母线短路电流计算
电路图图315316317示
电源短路点转移电抗
图315 短路计算等值电路图
（1）电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒短路电流名值：
四秒：
短路击电流
图316 短路计算等值电路图
（2）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒短路电流名值
四秒：
短路击电流
图317 短路计算等值电路图 图318 短路计算等值电路图
（3）电源（曲江）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
四秒短路电流名值
短路击电流
（4）电源（方正枢纽变）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（5） 电源供短路电流汇总表
表34 母线（点）短路电流计算结果汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
短路击电流
安山火电厂（）
191
138
499
安山火电厂（）
119
119
311
曲江水电厂（）
18
129
458
方正枢纽变
145
145
368
总
635
531
1636
4母线短路电流计算
化简等值电路图图319
图319 短路计算等值电路图
（1）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒四秒名值分：
短路击电流
（2）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒四秒名值分
短路击电流
（3）电源（曲江水电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值四秒短路电流标幺值：
零秒四秒短路电流名值
短路击电流
（4）电源（方正枢纽变）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒时四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（6） 电源供短路电流汇总表
表35 10KV母线（点）短路电流计算结果汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
（）
短路击电流
安山火电厂（）
2337
1856
6114
安山火电厂（）
1581
1443
4136
曲江水电厂（）
7148
4941
18196
方正枢纽变
1815
1815
462
总
12881
10055
33066
36电气设备选择
1适选择断路器隔离开关
（1）断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关选择
表
（2）断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关选择
表
（3） 断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关试选择
2选择合适电压互感器
电压互感器 →
电压互感器 →
电压互感器 →
3选择合适电流互感器
（1）电流互感器（）
选电流二百五
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
（2） 电流互感器（）
试选电流
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
（3） 电流互感器（）
工作电流3464A试选电流
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
4出线电抗器选择（）
出线电抗器选型电抗器
额定电压额定电流额定电抗
动稳定电流秒热稳定电流
等值电路见图320321
图320 短路计算等值电路图
图321 短路计算等值电路图
1)提供短路电流
计算电抗：
查运算曲线：
2)提供短路电流
计算电抗：
查运算曲线：
3)提供短路电流
4)曲江发出短路电流
(2) 断路器开断力检测
点短路时短路电流流断路器电抗器
校验：
没电抗器限制时电流
轻型断路器开断力(合格)
(3)动稳定性校验
断路器动稳定电流（合格）
(4)热稳定性校验
断路器动稳定值（合格）
电抗器动稳定值 (合格)
37 继电保护配置
继电保护装置：电力系统正常运行时受控断路器发出停止指令停止设备继电保护装置必须具正确区分保护元件处正常运行状态发生障保护区障区外障功保护装置实现功需根电力系统发生障前电气物理量变化特征基础构成
继电保护基求：性选择性灵敏性速动性保护象分类输电线保护设备保护(发电机变压器母线电抗器电容器等保护)
1 发电机保护
（）差动速断保护率差动保护
（二）定子接保护：（1）电流型（2）利三次谐波定子接保护
（三）转子壹点接转子贰点接
（四）失磁保护激磁保护负序电流保护
（五）匝间短路保护
（六）欠压保护欠频保护
（七）负荷保护功率保护逆功率保护阻抗保护失步保护
2变压器保护
分保护备保护保护变压器部障说差动保护率制动差类保护备保护常规电压电流性保护变压器非电量保护必须瓦斯温度油位等般现非电量保护整合备保护中台装置实现电压等级越高需保护越全
3母线保护
系统中母线重元件母线发生障时母线元件迫停止运行母线保护分：母线差动电流保护母线充电（母联断路器解列）保护断路器失灵保护等
4防雷保护
（1）保护范围
直雷击电压保护避雷针避雷线避雷带等
（2）保护措施
1)场房装设采取措施：加强电流防止反击
附录A
曲江区电网负荷潮流发布图
附录B
电气接线图
电气接线图细节图1
电气接线图细节图2
结束语
文曲江电网规划面问题进行系统研究详细讨基现状电网规划国外研究现状目前曲江市电网现状进行综述分析总结找出曲江电网存问题
次设计中电气装置选择检查做前回路计算选择电气接线图选择佳接线方案讨火电厂设备进行直接防雷防雷措施电网规划设计必须性济性灵活性入手确保电网安全运行具体言必须根需选择发电机变压器选择确保容量足够电力系统接线灵活灵活供电运行维护极方便良济性发电机差动保护变压器母线计算短路电流时结合时实际情况进行计算种设计应该达安全质量济环境环保目标
参考文献
[1]傅知兰 电力系统电气设备选择实计算[M]中国电力出版社 2004
[2]电力工业部电力规划设计院电力系统设计手册[M]中国电力出版社 1999
[3]西北电力设计院 电力工程设计手册[M] 中国电力出版社 2007
[4]王锡 电力工程基础[M] 西安交通学出版社 1998
[6]吴希 电力工程 [M] 华中科技学出版社 2004
[7]牟道槐 发电厂变电站电气部分[M] 重庆学出版社 2003
[8]陈生贵 电力系统继电保护[M] 重庆学出版社2003
[9]西北电力设计院 电力工程电气设备手册[M] 中国电力出版社 2001
[10]陆安定发电厂变电电力系统功功率[M]中国电力出版社 2002
[11]AKIRA ONUKIPhase Transition Dynamics[M]CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 2005
[12]GOrelind Optimal PID gain schedule for hydrogenerators design and application [J] IEEE Trans on Energy Conversion Vol4 No3 Sept 1989
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着济工业快速发展电源设计越越全面关电源质量济状况性提高实现现代化程度源国家济基础电力重支柱产业国家兴衰关系密切供电更高求
作供电理变电站变电站需改变传统设计控制模式适应现代化题配2台200MW2台300MW汽轮发电机火电厂4台60MW水轮发电机水电厂次部分初步设计根原始数选择变压器进行电路设计计算然选择电气设备短路计算导线选择
文包括选择变压器容量数量形式选择种电气设备变电站设计中包含种参数详细计算验证设计方法济性解释什选择
关键词： 变电站 短路电流 济计算 继电保护
Abstract
With the rapid development of the economy and industry power supply design has become more and more comprehensive and power quality economic conditions and reliability have also increased To achieve modernization the greatest degree lies in energy The national economy is based on electricity This is an important pillar industry and has a close relationship with the rise and fall of the country There is also a higher demand for power supply
As substations for power supply and management substations need to change traditional design and control modes to adapt to modernization This topic is the planning of 220kV substations and grid design According to the original data select the main transformer to calculate the main circuit design basis and then select the electrical equipment short circuit calculation and wire selection
This paper includes selecting the capacity quantity and form of the main transformer selecting various parameters contained in various electrical equipment and substation design and calculating and verifying the economics of the design method in detail And explain why choose it
Keywords substation shortcircuit current economic calculation relay protection
目 录
第章 前言 4
第二章 设计说明 6
21确定发电机型号参数 6
22确定发电厂变电压器型号参数 6
23电气接线选择 7
24曲江接线形式 7
第三章 计算说明书 10
31变压器容量选择 10
32方法计算容 10
33方法二计算（环网） 23
34较确定佳方案 31
35方案进行短路电流计算 31
36电气设备选择 47
37 继电保护配置 53
附录A 55
附录B 56
结束语 57
致谢 58
参考文献 59
第章 前言
电力种源工业农业生产发展需电力日常生活中缺充分利低成安全济环保源满足生活需求
选择方案时开始考虑性保证运行灵活选择接线方式电压等级基性规划电源灵活性济程度确保性双回路环网供电应负载点
电力系统发电厂变电站线路户组成变电站电厂电厂间中间环节电分配调节曲江区变电站根系统中位置分两种类型：
1．方正枢纽变电站
电力系统电力电路连接330500V电压变电站电力系统高压中压部分组合连接电源变电站称枢纽变电站整电台发生电源障会导致系统障甚瘫痪
2．清安岭变电站
高压侧电压般110220kV变电站供该区户曲江区变电站
第二章 设计说明
21确定发电机型号参数
表21 发电机型号参数
型号
额定容量
额定电压
功率数
次暂态电抗
台数
200
1575
085
0146
2
300
138
085
0167
2
60
138
085
0193
4
1选择发电机型号： 60MW机组：
200MW机组：
300MW机组：
2发电机参数
安山需发电机300MW 两台200MW 两台
曲江需发电机60MW 四台
22确定发电厂变电压器型号参数
1 曲江水电厂变电压器
表22 水电厂变压器型号参数
名称
型号
额定容量
额定电压
阻抗电压
台数
高压
中压
低压
高中
高低
中低
三绕组变压器
SFPSZ7150000220
150000
242
121
105
244
142
84
4
2 安山火电厂变电压器
表23 火电厂变压器型号参数
名称
型号
额定容量
额定电压
阻抗低压
台数
高压
中压
低压
高中
高低
中低
三绕组变压器
SFPSZ7250000220
250000
242
121
105
144
242
78
2
三绕组变压器
SFPSZ4360000220
360000
242
121
105
12
22
7
2
23电气接线选择
选取接线电气设计重部分利电气接线电发送单元环节充分利
首先电气接线选择必须符合三特点基求
（1）性
（2）灵活性
（3）济性
次根电气设计变电站电压等级确定220千伏110千伏10千伏
1220千伏侧接线方式
提高安全性性220千伏变电站侧进线采四回
2110千伏侧接线方式
110千伏侧采双母线接线操作性高调整起简单灵活母线设备维护需停止线路
310千伏侧接线方式
10千伏侧采纳单母线分段接线形式线路简单维修方便
24曲江接线形式
根曲江理位置列出种接线方式中选较优质方法进行接线
第种方法：图21示安山东岭变方正枢纽变双回线曲江清变方正枢纽变双回线线路均采
第二种方法：图22示安山火电厂单回路送电东岭变方正枢纽变单回线互相连接形成环网曲江水电厂双回线送电清变方正枢纽变
通潮流计算输电线路选择较两种方案更济
图21 第种接线方式
图22 第二种接线方式
第三章 计算说明书
31变压器容量选择
1曲江变压器容量选择
曲江水电厂发电机四台台
四台发电机采双绕组变压器选择变压器容量
选容量接三绕组变压器变型号
2安山变压器容量选择
安山火电厂两台两台发电机
(1)发电机三绕组变压器选择变压器容量
选容量接三绕组变压器例型号
(2)十千伏母线供曲江区工厂电样两台变压器总功率
两台发电机采三绕组变压器输出选变压器容量
选容量接三绕组变压器变型号
32方法计算容
1电网接线方法功率衡计算
（1）东岭变
负荷功率
功率数补偿
电容补偿东岭变需功率
东岭变补偿电容容量少
安山双回线电送东岭变线路尾端回线功率
东岭变线路首端回线功率估算
（2）清变
清变变电负荷功率
功率数补偿
实际负荷变
清变补偿电容容量：
曲江供电清变双回线回线路尾端功率
首端回线功率估算
（3）安山火电厂
安山输出功功率：
令安山出口处：
时视功率功功率：
安山输出功率：
安山电方正东岭
1）安山送电东岭变（双回线）线路首端回线功率估算
2）安山火电厂剩余功率送方正枢纽变（双回线）送方正枢纽变功率值
（4）曲江水电厂
清变方正变曲江水电厂供电
1）曲江水电厂送出总功率
曲江电厂电取全部容量容量进入系统
曲江外送功率
令运行功率数
外送总视功率总功功率
外送功率
2)曲江清变总功率首端（两回线）总功率估算
3)曲江送方正变总功率：
曲江方正变（两回线）线路首端回线功率
（5）方正枢纽变
安山送方正变总功率
曲江送方正变总功率
火水电厂送方正变功率总
3 先定方法架空线路导线型号
（1）安山→东岭
安山东岭变（两回路）单线路总功率电流
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
(2)安山→方正变
安山方正变（两回路）条线路总功率电流
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
（3） 曲江→清
曲江清变（两回路）单线路总功率电流
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
（4）曲江→方正变
清变送方正变（两回路）
查导线济电流密度图 导线济截面
选取导线
图31方法系统示意图
3校验方法导线截面积
（1）允许载流量校验
根热月高均气温计算出温度系数
1）安山→东岭变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格选导线
2)安山→方正变双回线：温度系数相
修正许载流量合格选导线
3）曲江→清变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格
4）清变→方正变双回线：温度系数相
合格
修正许载流量合格
4方法节点电压计算
（1）安山→东岭双回线功率分布图32
图32 安山东岭变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
⑥③①三点功率（安山东岭变）
设安山出口电压电压降落
东岭变母线电压
合格
（2） 安山→方正双回线节点电压计算图33
图33 安山火电厂方正枢纽变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
①③⑥三点功率（安山火电厂送方正枢纽变）
设安山出口电压电压降落
方正变母线电压
合格
（3） 曲江→清双回线节点电压计算图34
图34 曲江清变节点电压计算图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
⑥③两点功率（清变）
已算出曲江出口母线电压电压降落
清变母线电压
合格
（4） 曲江→方正双回线功率分布图35
图35 曲江方正变功率分布图
算出回线
功率损耗：
充电功率：
②⑤两端
①④两点功率（曲江清变）
已知曲江母线处电压电压降落
方正变出口母线电压
合格
5 方法总投资年运行费
（1）方法线路电损耗
1）安山→东岭（双回线）
查表32：
全年消耗
2）安山→方正（双回线）
查表32：
全年消耗
3）曲江→清（双回线）
查表32：
全年消耗
4）曲江→方正变（双回线）
查表32：
全年消耗
5）年总损耗
（2）方法线路投资
安山火电厂→东岭变：LGJ500双回线路80km
安山火电厂→方正枢纽变 LGJ500双回线路100km
曲江水电厂→清变 LGJ185双回线路80km
清变→方正枢纽变 LGJ185双回线路110km
方法线路总投资：
线路价钱假定导线截面成正系数取（双回线）
（3）方法变电发电厂投资
假设变电发电厂投资
（4）方法工程总投资
方法项目投资：
（5） 方法年运行总额
妨假定千瓦点单价元
文中费总计总投资
方法年运行费：
33方法二计算（环网）
1方法二功率衡计算
（1）东岭变
方法样线路首端功率估算
（2）清变
清变负荷线路情况方法样（曲江双回线供东岭变）线路首端回线功率估算
（3）安山
供电东岭变枢纽变负荷线路情况方法样
东岭变（单回线）线路首端回线功率
方正枢纽变（单回线）线路首端回线功率
（4） 曲江
供电清变枢纽变负荷线路情况方法样
1）清变供电（双回线）线路首端回功率估算
2）余功率送方正变（双回线）线路首端回功率估算
（5）方正
安山方正变功率
曲江方正变功率：
火电厂水电厂送方正变功率总额
2 先定方法二架空线路导线型号
（1）曲江→清
线路情况方法样选取线
（2）曲江→方正
线路情况方法样选取线
（3）安山→东岭（单回线）
线路功：
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
（5） 安山→方正
东岭变送方正变（单回线）：
查导线济电流密度图导线济截面
选取导线
（6） 方正→曲江
方正变曲江水电厂运行时功率非常电路断开时电流会尤选导线
图36方法二示意图
3方法二导线截面积校验
（1） 安山→东岭（两回线）
情况方法样导线满足求
（2） 安山→方正（两回线）
电流相导线满足求
（3） 曲江→清（回线）
（4） 曲江→方正（回线）
（5）方正→东岭（回线）
正常运行时某路断开时流电流会选LGJ500导线
4方法二节点电压计算
（1）曲江→清（双回线）
水电厂清变负荷线路情况方法样
清变母线电压
合格
（2） 曲江→方正（双回线）
水电厂枢纽变负荷线路情况方法样
方正枢纽变母线电压
合格
（3） 安山→方正
开始选择环网三边均选取线进行节点电压计算校验导线否合适
电网节点电压计算图图37安山火电厂方正枢纽节点电压计算图见图38
安山方正回线路功率
图37 环网节点电压计算图
图38 安山方正功率分布计算图
查导线济电流密度图导线济截面
选取钢芯铝绞线
功率损耗充电功率：
②⑤两端
①④两点功率
枢纽变母线处电压线路电压降
火电厂出口母线电压
合格
（4）安山→东岭（回线）
节点电压计算图39
图39 安山东岭变节点电压计算图
查导线济电流密度图导线济截面
选取钢芯铝绞线
功率损耗充电功率
②⑤两端
①⑥端
安山出口电压线路电压降
算出东岭变母线电压
合格
（5）方正→东岭
安山→东岭线路尾端
方正→东岭线路尾端
已选取钢芯铝绞线
线路功率损耗
5总投资年运行费（方法二）
（1）方法二线路电消耗
1）曲江清电损耗方法样
2）曲江方正电损耗方法样
3） 安山→东岭：
查表32：
全年电消耗
4）安山→方正：
查表32：
全年电消耗
4） 方正→东岭：
查表32：
全年电消耗
6）方法二全年总电损耗
（2）方法二线路投资
曲江水电厂→清变：LGJ185双回线路80km
曲江水电厂→方正枢纽变 LGJ185双回线路110km
安山火电厂→清变 LGJ500单回线路80km
安山火电厂→方正枢纽变 LGJ500单回线路100km
方正枢纽变→东岭变 LGJ500单回线路110km
方法二线路总投资
（3）方法二变电投资
变电发电厂投资均设
（4）方法二工程总投资
方法二项目投资：
（5）方法二年运行费
方法二年运行费：
（万元）
34较确定佳方案
技术进行两方法相互较确定佳方案
曲江区次毕业设计中方法二总投资方法
方法二年运行费方法
综述选取较济运行方法二
35方案进行短路电流计算
计算出方法二较三电压（）进行短路电流计算电力系统短路计算示意图图310示
图310 电力系统短路计算示意图
图311 短路计算等值电路图
1元件电抗标幺值计算
设基准容量
设基准电压
图短路计算见图311安山火电厂发电机电抗标幺值
安山变压器绕组阻抗电压绕组电抗标幺值：
(高压侧)
(中压侧)
(低压侧)
安山→方正线路电抗标幺值：
曲江→方正线路电抗标幺值：
曲江变压器绕组电抗标幺值
曲江发电机电抗标幺值
断路器开断容量方正枢纽变电抗标幺值
2母线短路点电流计算
电路见图310
图312 短路计算等值电路图
图313 短路计算等值电路化简图
312化简313转移电抗（电源短路点）图314
图314 短路计算等值电路图
(1)电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
次暂态短路电流名值
四秒：
短路击电流
（2）电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒名值
四秒：
短路击电流：
（3）电源 （曲江）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒名值
四秒：
短路击电流
（4）电源（方正）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（4） 电源供短路电流汇总表
表33 母线短路电流计算汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
短路击电流
安山火电厂（）
091
071
238
安山火电厂（ ）
091
071
238
曲江水电厂（）
547
277
139
方正枢纽变
126
126
321
总
855
545
2187
3母线短路电流计算
电路图图315316317示
电源短路点转移电抗
图315 短路计算等值电路图
（1）电源 （安山）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒短路电流名值：
四秒：
短路击电流
图316 短路计算等值电路图
（2）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒短路电流名值
四秒：
短路击电流
图317 短路计算等值电路图 图318 短路计算等值电路图
（3）电源（曲江）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
四秒短路电流名值
短路击电流
（4）电源（方正枢纽变）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（5） 电源供短路电流汇总表
表34 母线（点）短路电流计算结果汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
短路击电流
安山火电厂（）
191
138
499
安山火电厂（）
119
119
311
曲江水电厂（）
18
129
458
方正枢纽变
145
145
368
总
635
531
1636
4母线短路电流计算
化简等值电路图图319
图319 短路计算等值电路图
（1）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒四秒名值分：
短路击电流
（2）电源 （安山火电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值：四秒短路电流标幺值：
零秒四秒名值分
短路击电流
（3）电源（曲江水电厂）供短路电流
计算电抗
查阅汽轮机运算曲线
零秒短路电流标幺值四秒短路电流标幺值：
零秒四秒短路电流名值
短路击电流
（4）电源（方正枢纽变）供短路电流
零秒时短路电流标幺值
零秒时四秒时短路电流相等名值
短路击电流
（6） 电源供短路电流汇总表
表35 10KV母线（点）短路电流计算结果汇总表
电源
零秒短路电流
四秒短路电流
（）
短路击电流
安山火电厂（）
2337
1856
6114
安山火电厂（）
1581
1443
4136
曲江水电厂（）
7148
4941
18196
方正枢纽变
1815
1815
462
总
12881
10055
33066
36电气设备选择
1适选择断路器隔离开关
（1）断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关选择
表
（2）断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关选择
表
（3） 断路器隔离开关选择（）
选择断路器 隔离开关试选择
2选择合适电压互感器
电压互感器 →
电压互感器 →
电压互感器 →
3选择合适电流互感器
（1）电流互感器（）
选电流二百五
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
（2） 电流互感器（）
试选电流
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
（3） 电流互感器（）
工作电流3464A试选电流
查表知：
动稳定校验：
热稳定校验：
校验选
4出线电抗器选择（）
出线电抗器选型电抗器
额定电压额定电流额定电抗
动稳定电流秒热稳定电流
等值电路见图320321
图320 短路计算等值电路图
图321 短路计算等值电路图
1)提供短路电流
计算电抗：
查运算曲线：
2)提供短路电流
计算电抗：
查运算曲线：
3)提供短路电流
4)曲江发出短路电流
(2) 断路器开断力检测
点短路时短路电流流断路器电抗器
校验：
没电抗器限制时电流
轻型断路器开断力(合格)
(3)动稳定性校验
断路器动稳定电流（合格）
(4)热稳定性校验
断路器动稳定值（合格）
电抗器动稳定值 (合格)
37 继电保护配置
继电保护装置：电力系统正常运行时受控断路器发出停止指令停止设备继电保护装置必须具正确区分保护元件处正常运行状态发生障保护区障区外障功保护装置实现功需根电力系统发生障前电气物理量变化特征基础构成
继电保护基求：性选择性灵敏性速动性保护象分类输电线保护设备保护(发电机变压器母线电抗器电容器等保护)
1 发电机保护
（）差动速断保护率差动保护
（二）定子接保护：（1）电流型（2）利三次谐波定子接保护
（三）转子壹点接转子贰点接
（四）失磁保护激磁保护负序电流保护
（五）匝间短路保护
（六）欠压保护欠频保护
（七）负荷保护功率保护逆功率保护阻抗保护失步保护
2变压器保护
分保护备保护保护变压器部障说差动保护率制动差类保护备保护常规电压电流性保护变压器非电量保护必须瓦斯温度油位等般现非电量保护整合备保护中台装置实现电压等级越高需保护越全
3母线保护
系统中母线重元件母线发生障时母线元件迫停止运行母线保护分：母线差动电流保护母线充电（母联断路器解列）保护断路器失灵保护等
4防雷保护
（1）保护范围
直雷击电压保护避雷针避雷线避雷带等
（2）保护措施
1)场房装设采取措施：加强电流防止反击
附录A
曲江区电网负荷潮流发布图
附录B
电气接线图
电气接线图细节图1
电气接线图细节图2
结束语
文曲江电网规划面问题进行系统研究详细讨基现状电网规划国外研究现状目前曲江市电网现状进行综述分析总结找出曲江电网存问题
次设计中电气装置选择检查做前回路计算选择电气接线图选择佳接线方案讨火电厂设备进行直接防雷防雷措施电网规划设计必须性济性灵活性入手确保电网安全运行具体言必须根需选择发电机变压器选择确保容量足够电力系统接线灵活灵活供电运行维护极方便良济性发电机差动保护变压器母线计算短路电流时结合时实际情况进行计算种设计应该达安全质量济环境环保目标
参考文献
[1]傅知兰 电力系统电气设备选择实计算[M]中国电力出版社 2004
[2]电力工业部电力规划设计院电力系统设计手册[M]中国电力出版社 1999
[3]西北电力设计院 电力工程设计手册[M] 中国电力出版社 2007
[4]王锡 电力工程基础[M] 西安交通学出版社 1998
[6]吴希 电力工程 [M] 华中科技学出版社 2004
[7]牟道槐 发电厂变电站电气部分[M] 重庆学出版社 2003
[8]陈生贵 电力系统继电保护[M] 重庆学出版社2003
[9]西北电力设计院 电力工程电气设备手册[M] 中国电力出版社 2001
[10]陆安定发电厂变电电力系统功功率[M]中国电力出版社 2002
[11]AKIRA ONUKIPhase Transition Dynamics[M]CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 2005
[12]GOrelind Optimal PID gain schedule for hydrogenerators design and application [J] IEEE Trans on Energy Conversion Vol4 No3 Sept 1989
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