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长春工程学院毕业设计（论文）
目 录
1 引言 ..............................................................1 2 风力资源 ..........................................................2
2.1 基本情况 .................................................... 2 2.2 我国风电机组的发展趋势 ...................................... 5 2.3 风力发电机组选型 ............................................ 5 2.4 风力发电机组布置 ............................................ 7 3 主变压器及电气主接线的选择 ........................................8
3.1 主变压器的选择 .............................................. 8 3.2 厂用电方案的确定 ............................................ 8 3.3 电气主接线设计的要求 ........................................ 9 3.4 电气主接线形式的选择 ....................................... 10 4 短路电流计算 ......................................................12
4.1 概 述 ...................................................... 12 4.2 电路元件参数计算 ........................................... 12 4.3 各点短路电流计算 ........................................... 12 4.4 不对称短路计算 .............................................. 15 5 电气设备的配置 ...................................................17
5.1 隔离开关的配置 ............................................. 17 5.2 电压互感器的配置 ........................................... 17 5.3 电流互感器的配置 ........................................... 17 5.4 避雷器的配置 ............................................... 18 5.5 自动装置的配置 ............................................. 18 5.6 继电保护配置 ............................................... 18 6 高压电气的选择与校验 .............................................20
6.1 电器选择的一般要求 ......................................... 20 6.2 断路器与隔离开关的选择 ..................................... 20 6.3 电流互感器的选择 ........................................... 23 6.4 电压互感器的选择： ......................................... 24 6.5 避雷器的选择 ............................................... 25 6.6 母线的选择与校验 ........................................... 25 6.7 无功补偿装置的选择 ......................................... 31 7 发电机变压器保护整定计算 .........................................34
7.1 零序电流保护 ............................................... 34 7.2 电流速断保护整定计算 ....................................... 34 7.3 纵联差动保护整定计算 ....................................... 35 7.4 过负荷保护 ................................................. 36 7.5 厂用变压器保护 ............................................. 36 8 高压配电装置的设计 ...............................................37
8.1 配电装置的安全净距 ......................................... 37 9 总结 .............................................................39 参考文献 ............................................................40
I
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致 谢 ............................................................41 附录 ................................................................42
II
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1 引言
能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
受化石能源资源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动，世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。特别是自20世纪90年代初以来，风力发电的发展十分迅速，世界风电机装机容量的年平均增长率超过了30%，2005年，中国政府对2020年的风电发展目标进行了修改，将风电装机容量由2000万千瓦增至3000万千瓦。
与此同时，我国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，充分综合利用新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。
本设计是根据长春工程学院电电信学院毕业生设计任务书所规定的设计内容要求、方法、步骤以及电厂电气部分设计的一般程序而编写。
毕业设计是在完成本专业（电气工程及其自动化）本科段全部基础课程及专业课基础上进行的。通过本次毕业设计应达到以下目的：
1、 巩固，提高已学过的专业知识，并通过本次设计能进一步学习新知识和技能，最终达到能通过获得综合运用理论知识解决实际问题的能力。
2、 使自己懂得发电厂电气部分工程设计的基本程序和思想方法，使自己获得查阅文献、收集资料、计算比较、综合分析、设计图纸，编写说明书、计算书等方面的训练和基本技能。
3、 能在指导老师的帮助下，通过查阅有关技术文献资料，独立完成规定内容。 4、 力争在设计以及未来学习工作中，有所创新，并掌握计算机绘图的方法。 5、 同时能培养遵守国家法律、法规、树立贯彻执行国家经济建设的方针、政策、观念，特别是树立贯彻执行提高综合经济效益和促进技术的进步观念。
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2 风力资源
2.1 基本情况
项目场位于黑龙江省齐齐哈尔市，属于中温带半干旱大陆性季风气候，多年平均气温为2℃，自气象站建站以来，月平均最高温度为23.℃，月平均最低气温为-18.6℃，累年平均气压为994.3hPa，年日照小时数2742.8小时。平均空气密度1.253kg/m。 2.1.1 多年年平均风速
富裕气象站已记录有48年的气象资料，按照相关规范，本次可行性研究阶段选取近30年（1974年至2004年）的气象资料进行分析计算，近30年年平均风速见下表1-1。
表2-1：富裕气象站近30年年平均风速(m/s)
年 份 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 年平均风速 2.9 3.7 3.9 4.0 4.0 4.1 3.8 3.6 3.8 3.4 3.3 3.2 3.3 3.4 3.2 3.6 年 份 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 近30年年平均风速 年平均风速 3.3 2.7 2.8 3.0 3.2 3.7 3.8 3.8 3.8 3.9 3.7 3.9 3.8 3.2 3.2 3.6 2