直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护.doc

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直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计摘要本论文主要对直岗拉卡水电站进行电气一次及发电机继电保护设计。直岗拉卡水电站的总装机功率为5×45=225MW,共四回110kv出线与系统相连。电气一次部分,首先是根据所给出的原始资料拟定五种电气主接线方案.然后对这五种方案进行可靠性、灵活性和经济性 ... 摘  要 本论文主要对直岗拉卡水电站进行电气一次及发电机继电保护设计。直岗拉卡水电站的总装机功率为5×45=225MW,共四回110kv出线与系统相连。 电气一次部分,首先是根据所给出的原始资料拟定五种电气主接线方案.然后对这五种方案进行可靠性、灵活性和经济性比较后，保留两种较合理的方案，对这两种方案进行短路电流计算；接着是根据短路电流计算结果进行主要电气设备的选型以及校验，包括断路器、隔离开关、母线、绝缘子等；最后再由经济性比较确定最终的电气主接线方案。 发电机继电保护的设计是对5台发电机进行保护保护类型的配置，保护的整定计算及校验，继电器的选型。论文还附有5张AutoCAD的图纸加以说明。包括电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。 毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的过程,通过这次比较系统全面的进行设计之后，巩固和增强了电力系统学科主干课程的理解，树立了工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力。 关键词：电气主接线，短路电流计算，设备选型，继电保护 The electric design and generator protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power Abstract The dissertation mainly designs the primary system and the generator ralay protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power.. The total power of Zhi Gang La Ka hydro-electric power is 5×45MW=225MW,connecting to system with 4 outline. For electric primary system, firstly draw up 5 drafts of main connection lines according to the firsthand information and datum. Then compare the 5 drafts from these aspects such as reliability, flexibility and economy, and keep two more reasonable plans than others. The short circuit current calculation is carried on.. And main electric equipments including circuit breakers、disconnectors、bus、insulator etc are choosed according to the result of short circuit current calculation. Finally the economy of these two plans are compared and main electrical connection plan is determined. Generator relay protection contains choosing the protection style of the 5 generator, setting calculation as well as the verification and confirm relay style. The dissertation attach to five AutoCAD drawings including the main electric connection, outdoor distribution equipment setting, the relay protection of generator, the decoration of protection scream. The process of the graduation design is a process of combining the theory with practice. The comprehensive and system training is helpful to enhance and consolidate the understanding and application of the branch curriculum of the electric subject, to set up the project idea and to improve the ability of the electrical system design. KEY WORDS: Main electrical connection, short circuit current calculation, Equipment selection, Generator relay protection 前言 随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展提供保障。就我国目前的电力能源结构来看，我国主要是以火电为主，但是火电由于运行过程中污染大，在煤炭价格高涨的今天，火电的运行成本也较高，受锅炉和其他火电厂用电设备的影响，其资源利用率较低，一般热效率只有30%-50%左右。与之相比水电就有很多明显的优势。因此，关于电力系统水电站设计方面的论文研究就显得格外重要。 本毕业设计（论文）课题来源于青海省直岗拉卡水电站。主要针对直岗拉卡水电站在电力系统的地位，拟定本电厂的电气主接线方案，经过技术经济比较，确定推荐方案，对其进行短路电流的计算，对电厂所用设备进行选择，然后对各级电压配电装置及总体布置设计。并且对其发电机继电保护进行设计。在这些设计过程中需要用到各种电力工程设计手册，并且借用AutoCAD辅助工具画出其电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。故本论文属于典型的针对某工程进行最优设计的工程设计类论文。 通过本论文的研究，可以使直岗拉卡水电站安全可靠的在系统中运行，保证其持续可靠的供电。也能提高自己使用AutoCAD,word等软件的能力，培养出自己工程设计的观念，是对大学四年所学理论知识与实践的融合。 设计原则 电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。 在电气主接线设计时，综合考虑以下方面： ① 保证必要的供电可靠性和电能质量 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。直岗拉卡水电站虽然是一个中小型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。 ② 具有经济性 在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。 ③ 具有一定的灵活性和方便性，并能适应远方监控的要求。 主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行方式的转换。不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能适应远方监控的要求，并能灵活、简单、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。显然，复杂地接线不会保证操作方便，反而使误操作机率增加。但是过于简单的接线，则不一定能满足运行方式的要求，给运行造成不便，甚至增加不必要的停电次数和停电时间。 ④ 具有发展和扩建的可能性 随着经济的发展，已投产的水电站可能需要扩大机组容量，从主变压器的容量、数量到馈电线路数均有扩建的可能，有的甚至需要升压，所以在设计主接线时应留有发展余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便。 根据以上几点，对直岗拉卡水电站的主接线拟定以下几种方案。 厂用电设计原则 厂用电接线的设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全厂发展规划，积极慎重地采用成熟地新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证机组安全经济地运行。其具体有如下一些要求： ① 接线方式和电源容量，应充分考虑厂用设备在正常、事故、检修、启动、停运等方式下地供电要求，并尽可能地使切换操作简便，使启动（备用）电源能迅速投入。 ② 尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，避免引起全厂停电故障。各台机组的厂用电系统应独立，以保证在一台机组故障停运或其辅助机发生电气故障时，不影响其他机组的正常运行。 ③ 充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别主要对公用厂用负荷的影响。要方便过渡，尽少改变接线和更换设备。 目录 前言 1 第一章电气主接线设计 2 1.1 设计原则 2 1.2 各方案比较 3 第二章厂用电设计 8 2.1 厂用电设计原则 8 第三章短路电流计算 9 3.1 对称短路电流计算 9 3.2 非对称短路电流计算 19 第四章电器主设备选择 30 4.1对方案I的各主设备选择 30 4.2 对方案Ⅱ的各主设备选择 44 第五章发电机继电保护原理设计及保护原理 46 5.1 初步分析 46 5.2 对F1 的保护整定计算 47 5.3 对F5的保护整定计算： 50 第六章计算机监控系统方案论证选择 54 6.1 系统功能 54 6.2 监控对象 56 6.3 系统结构 56 小  结 58 致  谢 59 参考文献 60 附录Ⅰ 62 附录Ⅱ 63     参考文献 [1]  陈跃.电气工程专业毕业设计指南电力系统分册.中国水利水电出版社 2003 [2]  强尧臣.小型水电站机电设计手册电气一次.中国电力出版社.1996 [3]  卓乐友.电力工程电气设计手册电气一次部分.中国电力出版社.2003 [4]  姚春球.发电厂电气部分.中国电力出版社.2004 [5]  傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算.中国电力出版社.2004 [6]  戈东方.电力工程电气设备手册.电气一次部分.中国电力出版社.1998 [7]  阮全荣,康本贤,魏广性.水电站电气主接线图册.中国水利水电出版社  2004 [8]  狄富清.变电设备合理选择与运行检修.机械工业出版社.2005 [9]  陈学庸.电力工程电气设备手册电气二次部分.中国电力出版社 2000 [10]  卓乐友.电力工程电气设计手册电气二次部分.中国电力出版社.2003 [11]  张希泰,陈康龙.二次回路识图及故障查找与故障与处理指南,中国水利水电出版社.2002 [12]  林晖.周宁水电站计算机监控系统的设计与实现.河海大学工程硕士专业学位论文.2005 [13]  马玉琴.青铜峡水电站计算机监控系统的设计与开发.西安理工大学专业学位论文.2005 [14]  路永明.计算机监控系统在水电站的设计与运用.吉林大学硕士学位论文.2005 [15] Guo Wei,Wang Li. Integrated Automation of Power Plant Electrical System. Department of Electrical Engineering，Southeast University，Nanjing ，China [16] Huang Jian,Zhu Daxin. The Configuration and Communication of Integrated Substation Automation Systems. Nanjing Automation Research Institute [17] Fang Ding,Li Baojin,Ding Shunan. AC 500 kV Substation Design in China. Transmission and Substation Department, CPECC 毕业设计中文摘要 本次毕业设计是开发区九龙大酒店设计，该建筑采用，安全等级为三级，设计使用年限为50年，柱下独立基础，考虑建筑造型的需要结构平面为“ L”形。长71.24米。 本工程设计主要包括建筑设计和结构设计两个部分。建筑设计根据酒店建筑的使用要求、自然条件、建筑造型及建筑艺术和室内布置等各方面进行平面布置和空间组织。并妥善解决各个使用功能间的相互干扰，各个矛盾之间的冲突及抗震等问题；结构设计部分根据毕业设计的要求，包括结构选型、结构布置、结构计算、施工图的绘制等。 关键词   九龙大酒店设计,框架, 建筑设计，结构设计 毕业设计外文摘要 Abstract The building adopted frame structure ,the safety class of the building is three and Design working life is 50 , individual spread foundation was used in the building . theStructural plane is a “L” plane according to the need of architecture sculpt . This design mainly includes the building design and structures design two parts. The building design requests to the usage of hotel, the natural condition, the building shape and the building art and indoor arrange etc. the everyone faces to carry on flat surface's arrange to organize with space..Combine appropriate resolve each one to use the function mutually interference, each problems such as conflict and the anti-earthquake etc.The everyone faces to carry on flat surface's arrange to organize with space.Combine appropriate resolve each one to use the function mutually interference, each problems such as conflict and the anti- earthquake etc. The structure design part according to request of the graduation design, include the structure to choose the type, structure arrange, the structure calculation, the construction diagram draw etc. 目　录     字 1．引言1 2．建筑设计说明1 2．1 一般说明1 2．2 材料说明....2 3．结构设计说明....5 3．1工程概况.....5 3．2 设计主要依据和资料5 3．3 结构设计方案及布置....6 3．4 施工说明及其他设计说明........8 4．结构计算书......8 4．1 结构布置和何载计算....8 4．2横向水平作用下的框架内力和侧移计算16 4．3 竖向荷载作用下的框架内力计算...24 4．4 内力组合...43 4．5 截面组合...49 4．6 楼梯设计.......60 4．7 现浇板设计...63 4．8 基础设计...67 5．PKPM电算.......71 结论......114 致谢......115 参考文献......116 参考文献 1 东南大学编著、清华大学主审. 建筑结构抗震设计. 北京：中国建筑工业出版社，1998 2 天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审. 混凝土结构上册，第二版. 北京：中国建筑工业出版社，1998 3 同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编. 房屋建筑学，第三版. 北京：中国建筑工业出版社，1997 4 王翰邦、刘文瑛主编. 建筑类专业外语之建筑工程，第三册. 北京：中国建筑工业出版社，1997 5 同济大学建筑制图教研室，陈文斌、章金良主编. 建筑工程制图，第三版. 上海：同济大学出版社，1996 6 湖南大学结构力学教研室编. 结构力学上册.,第四版. 北京：高等教育出版社，1998 7 段兵廷主编. 土木工程专业英语. 武汉：武汉工业大学出版社，2001 8 沈蒲生、苏三庆主编. 高等学校建筑工程专业毕业设计指导. 北京：中国建筑工业出版社，2000 9 梁兴文、史庆轩主编. 土木工程专业毕业设计指导. 北京：科学出版社，2002 10 中华人民共和国建设部主编. 建筑结构荷载规范，02—1—10发布，02—3—1实施. 北京：中国建筑工业出版社，2002 11中华人民共和国建设部主编. 混凝土结构设计规范，02—2—20发布，02—4—1实施. 北京：中国建筑工业出版社，2002 12 聚云，李镜培，楼晓明.基础工程设计原理.上海：同济大学出版社，2000 13 程文镶.楼梯阳台和雨篷设计.南京：东南大学出版社，1998 14 张宝林.建筑施工图示例图集.北京：中国建筑工业出版社，2003 15 鞠全勇.AutoCAD2000应用教程.上海：上海交通大学出版社，2000 16 尚守平，周福霖.结构抗震设计.北京：高等教育出版社，2003 17《建筑设计资料集》国家基本建设委员会建筑科学院主编，中国建筑工业出版社 1994 18《建筑制图标准》（GBJ1-86） 19《建筑结构荷载规范》(GB-2001) 20《混凝土结构设计规范》(GB-2002) 21《建筑抗震设计规范》(GBJ-2001) 22《建筑施工手册》建筑施工手册编写组中国建筑工业出版社 1995 23《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-88） 24《建筑工程质量评定标准》（GBJ301-88） 内容简介 本设计为老干部活动中心设计，全楼共八层，建筑面积约为6000㎡。设计分为两部分：第一部分是建筑部分，包括对建筑的平面设计，建筑立面的设计,建筑剖面设计等。本设计采用了大空间设计，这样更能符合使用者的需求，使用者可以根据个人喜好进行内部分隔，充分体现使用者的意志。第二部分为结构设计，包括框架梁、板、柱的设计以及楼梯设计等。本设计的结构采用框架承重，柱距为6.3m×6m，内、外墙均采用陶粒混凝土空心砌块砌筑，有利于减轻建筑物自重；其中框架梁、柱的设计都采用弹性理论方案，板的设计采用塑性铰线法理论设计。设计过程中还进行了地震作用下弹性位移验算。通过对建筑的造形、建筑的立面和基础部分的施工、楼面的做法、顶部的做法等一些施工工艺的设计，进一步理解建筑设计要求和结构设计要求。设计后达到了强度、刚度和稳定性方面的要求。关键词：活动中心大空间设计框架承重弹性理论塑性铰线理论 文件组成及目录 开题报告、任务书、正文（共106页）、计算表格、图纸（共12张，CAD图） 目录及介绍 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 开题报告.DOC（word文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 任务书.DOC（word文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 答辩申请表（word文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 梁的内力组合表（word文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 计算书： 目  录 摘  要 Ⅰ Abstract Ⅱ 第1章绪论 1 1.1选题意义 1 1.2工程概况 1 1.3 本文主要研究内容及目的 1 第2章建筑设计说明 2 2.1 建筑平面设计 2 2.1.1使用部分的设计 2 2.1.2交通联系部分的设计 2 2.2建筑立面设计 3 2.2.1　活动中心的立面设计 3 2.2.2立面处理 3 2.3建筑剖面设计 4 2.3.1房屋的高度、剖面形状及房屋层数的确定 4 2.3.2楼梯在剖面图中的位置 4 2.4建筑防火设计 5 2.5建筑构造概论 5 第3章结构设计说明 7 3.1工程设计资料 7 3.2结构布置方案及结构选型 7 第4章框架结构设计 9 4.1框架结构的计算简图 9 4.2 重力荷载计算 10 4.2.1 屋面及楼面的永久荷载表准值 10 4.2.2屋面及楼面可变荷载标准值 10 4.2.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 10 4.2.4重力荷载代表值 11 4.3 框架侧移刚度计算 12 4.4横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 15 4.4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 15 4.4.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 24 4.5竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 32 4.5.1.计算单元 32 4.5.2.荷载计算 33 4.4.3内力计算 36 4.4.4横向框架内力组合 45 4.6框架梁的设计 60 4.6.1.梁的正截面受弯承载力计算 60 4.6.2.梁斜截面受剪承载力计算 64 4.7框架柱的设计 64 4.7.1.剪跨比和轴压比验算 65 4.7.2柱正截面承载力计算 65 4.7.3柱斜截面受剪承载力计算 68 第5章构件设计 69 5.1板的设计 69 5.1.1荷载设计值 69 5.1.2计算跨度 70 5.1.3弯矩计算 70 5.1.4配筋计算 71 5.2 楼梯设计 73 5.2.1梯段板设计 74 5.2.2 平台板设计 74 5.2.3平台梁设计 75 第6章基础设计 77 6.1 A柱的基础设计 77 6.1.1确定A柱的基底尺寸 77 6.1.2软弱下卧层验算 78 6.1.3设计A柱基础 78 6.2  柱的基础设计 80 6.2.1确定的基底尺寸 80 6.2.2软弱下卧层验算 81 6.2.3设计B柱基础 81 6.3基础配筋计算： 84 6.3.1.A柱配筋计算 84 6.3.2.B柱配筋计算 85 结论 87 致谢 88 参考文献 89 附录1 90 附录2 98 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 建筑图： 建施01：建筑设计总说明.DWG（CAD文件） 建施02：一层平面图.DWG（CAD文件） 建施03：二层平面图.DWG（CAD文件） 建施04：三层平面图及标准层平面图.DWG（CAD文件） 建施05：I-I剖面图.DWG（CAD文件） 建施06：1-9轴立面图.DWG（CAD文件） 建施06：9-1轴立面图.DWG（CAD文件） 建施07：A-D轴立面图.DWG（CAD文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 结构图： 结施01：结构设计总说明.DWG（CAD文件） 结施02：5轴框架配筋图.DWG（CAD文件） 结施03：8层结构布置图.DWG（CAD文件） 结施04：基础平面布置图及配筋图.DWG（CAD文件） 结施05：楼梯结构布置图及配筋图.DWG（CAD文件） //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 中文摘要 毕业设计分为建筑设计和结构设计，建筑设计我们需要依据有关规划文件，设计定额和指标，任务书等结合建筑功能要求，建筑经济以及建筑艺术等多方面的问题，进行设计并绘制成建筑图纸。建筑平面表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。对于建筑平面设计主要考虑其功能要求，我所设计的综合楼一楼为仓库，应有较大的交通空间和使用空间，因此，本课题采用大跨度框架结构以满足使用要求。较大的交往空间可充分满足人流的疏散及设备的运输。此外，作为综合楼，二楼至四楼必须有足够多的房间满足员工的需要。 另外，从结构设计而言。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式。其优点在于建筑平面布置灵活，可以适应不同的房屋造型。结合建筑设计的平面布置，本课题宜采用横向承重的框架结构形式，现浇楼板，方形截面柱，具体问题将在以下设计中作进一步探讨。 关键词  平面设计，综合楼，结构设计，框架结构 外文摘要 Title  Graduation   Project   　　　　　　　　　　　　　　                                                           Abstract Graduation project, it is a complete examination and subject of consolidating every professional courses studied at school of ours that are designed First of all, as regards architectural design. We need it according to the relevant planning file, design the quota and index, task book , etc. combine the function of the building to require, such questions in many aspects as the economy of the building and building art, etc. then design and draw. Building level show building in horizontal direction house every association relation of part. Consider as to architecture planar design its function require mainly. The integrity building that I designed,which          the first floor for stock house should have larger traffic space and use the space, so, this

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