1绪论1.1设计目的本次设计是在学完《发电厂变电站电气一次部分》课程之后进行的一次综合性的实践环节，通过对发电厂电气主接线的设计及主要电气设备的选择，巩固和加深对所学知识的理解，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，理论联系实际的能力，技术与经济全面考虑的观点，初步学习工程设计的方法。同时也为后续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。1.2原始资料1水力发电厂（1）水轮发电机组6台:6x125MW;出口电压：15.75KV;（2）机组年利用小时数：Tmax=4200小时。（3）厂用电率：1.5%（4）发电机出口处主保护动作时间取0.2秒。（5）环境温度：最高环境温度35度，年平均气温15度。2电力负荷向110kV系统输送功率240MW，年利用小时数：3300小时；剩余功率全部送人220kV系统3发电厂出线110kV架空出线6回（10kM），220kV架空出线2回。4电力系统情况110kV系统容量为无穷大，选基准容量100MVA，归算到发电厂110kV母线，系统供给的短路容量为3400MVA，发电厂与相距150kM的220kV变电站两回连接，220kV系统容量为2500MVA。1.3设计要求：1、短路电流计算及其电气设备选择方法应正确。2、主接线图形符号、线条及标题栏符合规范，接线正确，图面布局合理，参数标注正确，图形清晰美观。3、论文格式应符合要求，结构严谨，逻辑性强，文理通畅，无错别字，要求手写，20页以上，统一使用A4纸张。另各小组交一份电子档。1.4设计内容：1.4.1电气主接线方案的拟定设计全面考虑所设计电站在系统中所处地位、所供负荷性质以及电站本身的总容量和机组台数，确定一个合理的主接线方案。水力发电厂的发电机-变压器接线方式通常采用单元接线的方式，110KV和220KV电压级用自偶变压器连接，相互交换功率，根据要求220KV和110KV电压等级均采用双母三分段接线方式。1.4.2短路电流计算对选定的主接线方案，按电气设备选择、校验的需要进行短路电流的计算。在老师的要求下，选择某一个短路点，使用运算曲线计算短路电流。1.4.3电气设备选择与校验根据系统的最大持续工作电流、运行工作电压及负荷的情况选择一次设备（包括汇流母线，进出线，断路器，隔离开关）根据短路电流进行校验，选择出合适的一次设备。导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。1.4.4电站自用电接线根据电站自用电负荷情况，确定电站自用电接线（包括站用变压器台数、容量、接线）。1.4.5主接线方案的拟定按照制图学科所学知识，绘制标准主接线图。根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源和出线回路的数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等的不同考虑，拟定一下图1-1所示的主接线方案。第二章发电厂电气部分设计的整体安排2.1任务书给出了原始资料和设计要求，为此可大略分析一下，做出主框架，然后分部进行设计，从而完成任务。2.1.1水轮发电机组共6台，且为中等容量，考虑采用单元接线，共需6台主变压器。发电厂向110KV系统输送功率为240MVA,剩余功率全部送入220KV系统，故110KV母线由两台发电机供电，其余4台接在220KV母线系统。考虑110KV系统和220KV系统的连接，应选用一台三绕组自耦变压器联络两个电压等级，并传送功率，且第三绕组作为厂用的备用电源。由此可以大略画出主接线图。2.2设计的进程安排1.选主变压器及联络变压器2.设计主接线3.计算短路电路4.选电气设备5电气设备的选择5.1高压断路器的选择5.1.1额定电压选择高压断路器的额定电压应该大于或等于电网的额定电压，即UN>USN。故所选的断路器的额定电压为110KV。5.1.2额定电流选择额定电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大维持工作电流Imax,即IN≥Imax。由于变压器在降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应的Imax应为变压器额定电流的1.05倍，即5.1.3开断电流选择高压断路器的额定开断电流INbr是指在额定电压下能保证正常开断的最大短路电流。由于发电机出口处主保护动作时间为0.2S,其值大于0.1S，即开断时间较长，短路电流非周期分量衰减较多，可不计非周期分量的影响，故可以采用起始电流次暂态电流I''校验，即5.1.4短路关合电流的选择为了保证关合短路时的安全，断路...