题目4：60MW水电厂继电保护设计

西昌学院工程技术学院课程设计任务书

2012 年 05月 10日至 2012年 05月 17日

题 目： 60MW水电厂继电保护设计

专业班级： 2009级电气工程及其自动化

姓 名：

学 号：

指导教师 ： 褚晓锐

60MW水电厂继电保护设计

1 原始资料

1.1 发电厂类型

引水式水电厂。 1.2 发电机台数和容量

3×20MW，UN=10.5kV， Tmax5900小时/年，cos=0.8，Xd''0.19。 1.3 电力负荷

（1） 厂用电率：0.7% 。 （2） 发电机电压负荷。 （3） 升高电压母线上负荷。

110千伏电压级，cos=0.8，以1回供电线路将功率送入系统，1回送到另一降压变电站供地区负荷。

（4）电力负荷年自然增长率。 1.4 本厂接入电力系统示意图

系统待建水电厂送到另一降压变电站供地区负荷水电厂水电厂水电厂

图1 本厂接入电力系统示意图

（1）系统侧相关参数：XC=0.1，S为无穷大系统，Sj=100MVA。 （2）水电厂1相关参数：3×1600kVA，Xd\"0.21， cos=0.8；UN=6.3kV，主变压器T11：2×2000kVA ，US%=6.5。

（3）水电厂2相关参数：2×2500kVA，Xd\"0.2， UN=6.3kV，cos=0.8；主变压器T22：2×3150kVA，US%=8。

（4）水电厂3相关参数：2×6300kVA，Xd\"0.18， UN=6.3kV，cos=0.8； 主变压器T33：2×8000kVA，US%=10.5。

（5）水电厂1和水电厂2共接主变压器参数T1.2：2×12000kVA， US%=10.5。（6）环境条件

1 )地年最高温42oC，年最低温-2oC，年平均温度24oC。 2 )当地海拔高度1470m。

3 )设计场地布置较困难，交通情况较好。 4 )土壤电阻率1190m。 1.5 负荷资料分析

根据给定的负荷资料（性质、容量、距离等），若未给定发电机容量、台数，就应对发电厂装机容量和台数，逐步分期分批投入，负荷供电电压及供电电压及供电回路数进行规划；若已给发电机容量、台数就对负荷供电方式及供电回路数进行规划[1]。

1.6 系统主接线分析

根据给定的系统接线图，论证本厂建成后在系统中的地位和用，进行确定主变台数、高中压的联络方式。按供电要求并遵守规程确定各级电压进出线支路的横向联络方案。各方案主变压器台数、容量和型号的选择；论证选定主接线方案的合理性以及运行方式的安排。

考虑到水电厂为三台机组分别向系统和地方变电所送电三台机组分别采用单元接线和扩大单元接线经110kV母线送出。110kV母线采用两种接线方式，方案一、双母线接线，该接线主变可以接同一母线，也可以接不同母线，负荷分配均匀，调度灵活方便，可靠性高，任一条母线或母线上的设备检修，不需要停掉

线路，但出线间隔内任一设备检修，此线路需停电；方案二、采用单母线分段，该接线简单清晰，投资略小，任一母线出现故障不会影响相邻母线的正常运行，但影响相应回路对外供电，且母线存在功率的横向流动，母线电压不稳定影响电厂对外供电，供电质量下降。

综上考虑本电厂采用方案一。

1.7 厂用电接线的设计

要求拟定供电电压等级，备用方式以及接线方案。

厂用电采用一机一变单独为相应机组及相关设备供电，厂用变压器高压侧为10.5kV，直接接机端；低压侧为0.4kV，采用单母线分段，供电可靠性高。厂备用电则采取引接外来电源。厂用变压器SN0.25kVA。 1.8 主变压器的选择

根据《电力工程电气设计手册》的要求，并结合本电厂的具体情况和可靠性

的要求，选用两台双绕组变压器分别作为单元侧和扩大单元侧主变。

主变压器容量选择：单元侧则考虑单台机组的容量对主变进行选择，而扩大单元侧则考虑两台机组的总容量对主变进行选择。 SeP2000025000(MVA) cos0.8单元侧选择SFZ7—25000/110型变压器。 Se2P22000050000(MV A)cos0.8扩大单元侧选择SFPZ7—50000/110型变压器。

2 设计要求及内容

（1）完成水电厂的继电保护配置及整定计算（只给出其整定方法） （2）绘制水电厂的继电保护配置图。