水电站电气主接线优化设计浅谈

水电站电气主接线优化设计浅谈

发表时间：2016-12-23T16:01:09.807Z 来源：《电力设备》2016年第21期作者：陈思乡

[导读] 本文就以某水电站为研究对象，对单母线接线、扩大单元接线等几种形式进行了设计。

（广宁县水利水电勘测设计室 526300）

摘要：因为水电站电气主接线设计会对电力系统、水电站等安全运行造成直接的影响。因此，一定要合理的设计水电站的电气主接线，本文就以某水电站为研究对象，对单母线接线、扩大单元接线等几种形式进行了设计。通过对其经济性、灵活性和可靠性的对比，从而获得该电站最优电气主接线。

关键词：水电站；电气主接线；设计

引文：电气主接线就是将发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器和避雷器等一次电气设备按照预期的生产流程构成的电能生产、转化、输送和分配的电气回路。其设计是大中小型水电站电气部分设计的重要主体之一，它直接影响各种电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护的确定，对于建成后水电站的安全经济运行有着至关重要的作用。

以往水电站电气主接线设计主要围绕短路计算、变压器、配电装置以及无功补偿装置等开展电气主接线具体设计，即重点在于短路计算和设备选型，对电气主接线方式分析不足。本文在总结电气主接线理论和工作经验的基础上，以某水电站为例，具体分析发电机侧和变压器侧均用单母线接线、发电机侧采用单元接线和扩大单元接线而变压器侧采用单母线接线、发电机侧单母线接线而变压器侧角形接线、电源单元及扩大单元而主变角形接线等方案的优劣，获得最优电气主接线设计方案，进而强调了电站电气主接线设计优化的重点。

1电气主接线设计原则

主接线设计应满足可靠性、灵活性和经济性3项基本要求。

1.1可靠性

供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先满足这个要求。可靠性的衡量标准具体如下：①断路器检修时，系统的供电不宜受影响；②断路器或者母线发生故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间；③尽量避免发电厂、变电所全部停运的几率。

1.2灵活性

主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性：①调度时，应可以灵活地投入和切除发电机变压器和线路，满足系统在事故运行方式、检修运行方式系统调度，并尽可能减少隔离开关的操作次数。②检修时，可以方便地停运断路器和其他继电保护装置，进行安全检修而不至于影响电力系统的组成运行和对用户的供电。

1.3经济性

具体如下：①主接线应尽量简单，以节省断路器、隔离开关、电压互感器和电流互感器、避雷器等一系设备。②要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备。③要能限制短路电流，以便于选择廉价的电气设备或者轻型电器。

2水电站电气主接线设计方案

2.1研究对象

某水电站装机3台，电站单机容量为500kW，总装机容量为1500kW，发电机的出口电压为3kV，主变高压侧电压为35kV电压等级，经过一回线与系统相互连接。为此，根据发电厂电气主接线设计原理，设计4种方案，见表1。

2.2具体方案

1）发电机侧和变压器侧均用单母线接线。整个配电装置发电机侧和变压器侧都有且仅各有一条母线（即单母线接线），不同的发电机进线和出线都分别通过隔离开关和断路器被连接到同一条母线上。因此，各个电源可以通过母线不仅可以确保并列工作，又能让出线回路同时经过两个冗余的变压器从3个发电机上得到产生的电能。这种接线型式简单明了、所需设备较少、成本低、利于扩建及采用成套的配电装置。

2）发电机侧采用单元接线和扩大单元接线，变压器侧采用单母线接线。单元接线是电源与变压器低压侧间只装设刀闸，变压器高压侧装置断路器。这种接线型式接线简单，空间占用少，继保简单，任何一个元件的检修或者故障只会影响此单元的运行。单元接线会使主变和高压电气设备复杂，高压设备占用空间增多，投资相对较大。

3）发电机侧单母线接线，变压器侧角形接线。发电机侧依旧采取单母线接线，而变压器侧采用角形接线。角形接线是将几台开关组合成角形状，角连接点处引出一条出线，此方案采用三角形接线。

4）发电机侧采用单元及扩大单元接线，变压器侧采用角形接线。发电机侧采用单元和扩大单元接线，使主变高压侧复杂化，成本高，变压器侧采用三角形接线会加重复杂程度。

3主接线设计对比分析

3.1经济方面比较

由于本设计是小型水电站的电气初步设计，主要考虑经济型、灵活性及可靠性，表2是对电站所需变压器、隔离开关（刀闸）、断路器的数量初步预算。见表2。

某水电站电气主接线设计毕业设计(论文)word格式

前言 电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。 一、主接线的设计原则和要求 主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 Ⅰ. 电气主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 1.接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110-220KV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当110-220KV 出线在4 回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制6-10KV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施：

火力发电厂电气主接线课程设计报告

前言 电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。可靠性包括：发电厂和变电所在电力系统中的地位；负荷性质和类别；设备的制造水平；长期运行实际经验。灵活性包括：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。经济性包括：节省投资；降低损耗等。综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计，并对设计进行可行性分析，得出结论：本设计适合实际应用。

1对原始资料的分析 火力发电厂共有两台50MW的供热式机组，两台300MW的凝汽式机组。所以Pmax=700MW；机组年利用小时Tmax=6500h。 设计电厂容量:2*50+2*300=700MW； 占系统总容量700/（3500+700）*100%=16.7%； 超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。 说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。 由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。 该电厂在电力系统中将主要承担基荷，从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。 10.5KV电压级：地方负荷容量最大为25.35MW，共有10回电缆馈线，与50MW发电机端电压相等，宜采用直馈线。 220KV电压级：出线回路为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，宜采用带旁路母线接线方式。 500KV电压级：与系统有4回馈线，最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。500KV电压级的界限可靠性要求相当高。

110kv变电站电气主接线设计

110KV电气主接线设计 专业：发电厂及电力系统 年级：

指导教师： 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV. 35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV 电压等级都采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。 本设计以《35?门OkV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35?"OkV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品, 技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型 摘要 .................................................................. I 1变电站电气主接线设计及主变压器的选择 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 1.1.1主接线的设计原则 (1) 1.1.2主接线设计的基本要求 (2) 1.2主接线的设计 (3) 1.2.1设计步骤 (3) 1.2.2 初步方案设计 (3) 1.2.3最优方案确定 (4) 1.3主变压器的选择 (5)

1.3.1主变压器台数的选择 (5) 1.3.2主变压器型式的选择 (5) 1.3.3主变压器容量的选择 (6) 1.3.4主变压器型号的选择 (6) 1.4站用变压器的选择 (9) 1.4.1站用变压器的选择的基本原则 (9) 1.4.2站用变压器型号的选择 (9) 2短路电流计算 (10) 2.1短路计?算的目的、规定与步骤 (10) 2.1.1短路电流计算的目的 (10) 2.1.2短路计算的一般规定 (10) 2.1.3计算步骤 (10) 2.2变压器的参数计算及短路点的确定 (11) 2.2.1变压器参数的计算 (11) 2.2.2短路点的确定 (11) 2.3各短路点的短路计算 (12) 2.3.1短路点d?1的短路计算（110KV母线） (12) 2.3.2短路点d-2的短路计算（35KV母线） (13) 2.3.3短路点d-3的短路计算（10KV母线） (13) 2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14) 2.4 绘制短路电流计算结果表 (14) 3电气设备选择与校验 (16) 3.1电气设备选择的一般规定 (16) 3.1.1 一般原则 (16) 3.1.2有关的儿项规定 (16) 3.2各回路持续工作电流的计算 (16)

分析电气主接线选择及优化

分析电气主接线选择及优化 摘要：变电所主接线设计是电力系统总体设计的重要组成部份。变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。 关键词：电气主接线；选择；优化 引言 变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，随着经济的发展，110kV变电站迅速发展起来。变电站的可靠性是其供电能力的直接表现，而在影响其供电可靠性的诸多因素中，主接线的选择显得尤为重要。 一、选择电气主接线时考虑的问题 （1）考虑变电站种类的影响。变电站有地区变电站、企业变电站、枢纽变电站、分支变电站和终端变电站几种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。 （2)考虑主接线灵活性的影响。①可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的调度要求；③主接线扩建方面：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使其在扩建过渡时，无论是一次设备还是二次装置等所需的改造工作量最小。 （3）考虑主接线可靠性的影响。主接线可靠性的具体要求：①断路器检修时，不宜影响对系统的供电；②断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电； ③尽量避免变电所全部停运的可能性。 （4）考虑主变台数产生的影响，变电站的主变台数直接影响着电气主接线，不同的传输容量有对主接线灵活可靠性的不同要求。 （5）考虑负荷的分级和出线回数的影响。一级负荷需要两个独立电源供电，如果其中一个不发生作用时，必须保证所有的一级负荷连续供电；二级负荷通常也需要两个供电电源，当一个不发生作用时，需保证大部分二级负荷继续供电；三级负荷往往只需一个电源供电。 （6）考虑备用容量的影响，备用容量主要是适应负荷突增，维持可靠供电，防止检修设备和故障停运的应急情况。 二、选择电气主接线的要求

水电站电气主接线可靠性计算

水电站电气主接线可靠性计算 崔巍，卫志农，周丽华 河海大学电气工程学院，南京 (210098) E-mail ：cw053060@https://www.wendangku.net/doc/aa17900363.html, 摘 要：对水电站电气主接线进行可靠性计算，能为水电站的电气主接线选择提供依据。本文考虑继电保护及自动装置对可靠性的影响，对断路器模型进行修正。此外，还分析了水能在水电站电气主接线可靠性计算中的影响。最后，通过算例验证了该模型的有效性。 关键词：可靠性计算；电气主接线；断路器；水能 中图分类号：TM 732 1．引言 可靠性计算，对提高电站在电力系统运行的安全性、减少停电损失及充分发挥电站的效益都有十分重要的理论意义和现实意义。水电站电气主接线可靠性计算是指对电气主接线的供电连续性、充裕性和安全性进行评估。水电站由于其增减负荷速度快的运行特点和在整个系统中的调峰、调频作用，对系统的经济运行有重要影响，因此其主接线可靠性计算具有重要的意义。 对电气主接线的研究，首先是研究元件的模型。1971年Endrenyi 等提出了断路器的三状态模型[1]，即正常状态、事故发生但尚未切除状态以及事故切除后修复状态。随后，有学者提出元件的四状态模型，即在三状态模型的基础上增加了计划检修状态。1997年，在分析传统三状态模型的缺陷后[2]，Billinton 提出了一种广义n+2状态系统的马尔可夫模型[3]。 本文首先给出一系列可靠性指标和计算公式，接下来给出用最小割集方法计算主接线可靠性的流程图，然后分析考虑继电保护及自动装置影响的断路器故障模型，最后分析水能对水电站主接线可靠性计算的影响。 2. 可靠性指标和计算公式 评价发电机组、出线运行可靠性的指标[4]有：故障率λ，期望年停运时间U ，平均故障持续时间D 。 ∑∈=L i i λλ （1） ∑∈?=L i i i r U λ （2） λU D = （3） 式中，L 为导致发电机组、出线停运的事件集合，i λ为故障率，i r 为由i λ引起的导致 发电机组、出线停运的时间。对于i λ和i r ，分以下几种情况进行计算。 一重故障：i λ即为单个元件强迫停运的故障率，i r 为单个元件强迫停运的故障恢复时间。如果存在备用设备，停运时间就是备用设备投运的操作时间。 二重故障：应考虑强迫停运与计划检修停运重叠的情况。假设两个元件强迫停运的故

牵引变电所电气主接线的设计

指导教师评语修改（40） 年月

1题目：牵引变电所电气主接线的设计 1.1选题背景 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（三相变压器），并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： R 10kV回路（2路备）：供电电源由系统区域变电所以双回路110KV输送线供电。算；各种方案主接线的技术经济性比较。） 这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。由题意知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2方案论证 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：

110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 过15%，采用电压为110／25／10.5kV A，结线为Y//两台三绕组变压器同时3主接线设计 (2)可靠性：根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主接线可靠性提出不同的要求。主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠性的综合。对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、母线故障率等原始数据。通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。 (3)经济性：经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减少与接线方式有关的投资。 (2)变电所在电力系统中的地位和作用：电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。 (3)负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (4)系统备用容量大小：装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断

发电厂电气主系统课程设计1任务书

<<发电厂电气主系统>>课程设计原始资料 题目:大型骨干电厂电气主接线 : 1. 发电厂(变电厂)的建设规模 (1) 类型:大型骨干凝汽电厂 (2) 最终容量和台数: MW 3004?+MW 6002? 型号（ QFSN-300-2)+ (QFSN-600-2) KV U N 20= 85.0cos =? %6.186=d X %2.19'=d X %3.14"=d X (3) 最大负荷利用小时数:5500小时/年 2. 接入系统及电力负荷情况 (1)220KV 出线 6回 最大负荷: 600MW 最小负荷: 300MW 不允许检修断路器时线路停电。 85.0=?COS a h T MAX /5500= (2)500KV 电压等级: 出线 4回,备用出线2回,接受该厂的剩 余功率. 电力系统装机容量:4500MW,当取基准容量为100MVA 时,系统归算到500KV 母线上的020.0*=s x 85.0=?COS a h T MAX /5500= (3)发电机出口处主保护动作时间s t pr 1.01=,后备保护时间 s t pr 2.12= (4)厂用电率 取6%, 厂用电负荷平均功率因数 取85.0cos =? 3.环境条件：海拔小于1000米，环境温度025c ,母线运行温度080c

世界很大，风景很美；人生苦短，不要让自己在阴影里蜷缩和爬行。应该淡然镇定，用心灵的阳光驱散迷雾，走出阴影，微笑而行，勇敢地走出自己人生的风景！ 人们在成长与成功的路途中，往往由于心理的阴影，导致两种不同的结果：有些人可能会因生活的不顺畅怨天尤人，烦恼重重，精神萎靡不振，人生黯淡无光；有人可能会在逆境中顽强的拼搏和成长，历练出若谷的胸怀，搏取到骄人的成就。只有在磨难中成长和成功的人们，才更懂得生活，才更能体味出世态的炎凉甘苦，才更能闯出精彩的人生。 阴影是人生的一部分。在人生的阳光背后，有阴影不一定都是坏事。我们应该感激伤害过自己的人，是他们让你的人生与众不同；感激为难你的人，是他们磨炼了你的心志；感激绊倒你的人，是他们强化了你的双腿；感激欺骗你的人，是他们增强了你的智慧；感激蔑视你的人，是他们警醒了你的自尊；感激遗弃你的人，是他们教会了你该独立。 人生若要走向成功，有好多的阴影需要消除。

电气主接线设计原则和设计程序复习过程

电气主接线设计原则和设计程序 4.5.1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求，以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据，必须进行详细的分析和研究，从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时，在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系，以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： 1．对原始资料分析 (1)工程情况，包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引水

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期

发电厂电气部分 课程设计任务书 一、设计题目 火力发电厂电气主接线设计 二、设计任务 根据所提供的某火力发电厂原始资料（详见附1），完成以下设计任务： 1.对原始资料的分析 2.主接线方案的拟定（至少两个方案） 3.变压器台数和容量的选择 4.所选方案的经济比较 5.主接线最终方案的确定 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2~3天：分析原始资料，拟定主接线方案 第4天：选择主变压器的台数和容量，对方案进行经济比较 第5~6天：绘制主接线方案图，整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1.按照设计计划按时完成 2.设计成果包括：设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份、主接线方案图（A3）一张 指导教师： 教研室主任： 时间：

发电厂是电力系统的重要组成部分,也直接影响整个电力系统的安全与运行。在发电厂中，一次接线和二次接线都是其电气部分的重要组成部分。 发电厂一次接线，即发电厂电气主接线。其代表了发电厂高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性与灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面有决定性的关系。 本设计是对配有2?50MW供热式机组，2?600MW凝汽式机组的的大型火力发电厂电气主接线的设计，包括对原始资料的分析、主接线方案的拟定、变压器台数和容量的选择、方案的经济比较、主接线最终方案的确定。 关键词：火力发电厂；电气主接线

电气主接线设计原则和设计程序

电气主接线设计原则和设计程序 4.5．1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求,以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据,必须进行详细的分析和研究,从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时,在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系,以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： １.对原始资料分析 (１）工程情况,包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引

超大型水电站电气主接线设计

超大型水电站电气主接线设计 陈树文 （水利部水利水电规划设计总院，北京100011） 摘要：在总结分析我国超大型水电站电气主接线设计选择的基础上，对我国超大型水电站电气主接线设计选择发展趋势进行了展望，并提出新的设计理 念。 关键词：超大型水电站；电气主接线；可靠性；灵活性；经济技术指标 1 前言 电气主接线设计是超大型水电站电气设计的核心。在超大型水电站装机规模、台数，电站接入系统电压、出线回路数、距离和位置确定的条件下，主接线设计对主变压器、断路器等主要电气设备的容量、台数、型式的选择与布置，对电站主要机电设备的继电保护、监控系统的设计，对厂房布置、枢纽布置以及机电设备和土建投资，环境保护和水土保持等都密切相关，有着较大的影响。而且，电气主接线设计对电站本身和电力系统的安全、可靠、经济运行也起着十分重要的作用。因此，电气主接线设计不仅是技术含量高、涉及范围广的一项错综复杂的系统工程，又是衡量设计水平的一个重要标志。 我国超大型水电站建设起步较晚，大多数始建于20世纪80年代，至今已建成或即将建成的超大型水电站主要有白山、万家寨、小浪底、丹江口、葛洲坝、刘家峡、龙羊峡、二滩、岩滩等18座。这18座超大型水电站的电气主接线设计，主要有如下几种方式：双母线接线、一倍半接线、角形接线、单母线接线和变压器—线路组接线（详见表1）。由表1可知，按电压等级统计，其220kV电压采用双母线接线（包括双母线带旁路、分段接线，以下相同）的有7座电站，占58％；采用变压器—线路组接线的有2座电站，占17％；采用单母线、角形和1倍半接线的各1座电站，各占8％。330kV电压采用双母线接线的有2座电站，占50％；采用角形和一倍半接线的各1座电站，各占25％。500kV电压采用双母线接线的有2座电站，占22％；采用一倍半接线的有6座电站，占67％；采用角形接线的有1座电站，占11％。而按电站数量统计，在18座超大型水电站的电气主接线设计中，采用双母线接线的数量最多，为13座电站，占48％；其次为采用一倍半接线，有8座电站，占30％；采用角形接线的有3座电站，占10％；而采用变压器—线路组接线的有2座电站，占7％；单母线接线的有1座电站，占4％。由此可知，无论是按电压等 级统计，还是按电站数量统计，采用双母线接线的占多数，超过50％；其次为采用一倍半接线，接近30％。在220kV电压采用双母线接线的占多数，500kV 电压采用一倍半接线的占多数。这就是我国超大型水电站电气主接线设计的基本 状况和发展水平。 双母线接线和一倍半接线何以成为我国超大型水电站电气主接线设计的主

110KV变电站电气主接线设计(课程设计)

110KV变电站电气主接线设计 目录 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 (3) 1.2 主接线的设计原则 (3) 1.3主接线设计的基本要求 (3) 1.4高压配电装置的接线方式 (4) 1.5主接线的选择与设计 (8) 1.6主变压器型式的选择 (9) 2.短路电流计算 2.1 短路电流计算的概述 (11) 2.2短路计算的一般规定………………………………………………………………………… 11 2.3短路计算的方法……………………………………………………………………………… 12 2.4短路电流计算………………………………………………………………………………… 12 3.电气设备选择与校验 3.1电气设备选择的一般条件…………………………………………………………………… 15 3.2高压断路器的选型…………………………………………………………………………… 16 3.3高压隔离开关的选型………………………………………………………………………… 17 3.4互感器的选择………………………………………………………………………………… 17 3.5短路稳定校验………………………………………………………………………………… 18 3.6高压熔断器的选择…………………………………………………………………………… 18 4.屋外配电装置设计

4.1设计原则……………………………………………………………………………………… 19 4.2设计的基本要求……………………………………………………………………………… 20 4.3布置及安装设计的具体要求………………………………………………………………… 20 4.4配电装置选择………………………………………………………………………………… 21 5.变电站防雷与接地设计 5.1雷电过电压的形成与危害…………………………………………………………………… 22 5.2电气设备的防雷保护………………………………………………………………………… 22 5.3避雷针的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.4避雷器的配置原则…………………………………………………………………………… 23 5.5避雷针、避雷线保护围计算 (23) 5.6变电所接地装置……………………………………………………………………………… 24 6.无功补偿设计 6.1无功补偿的概念及重要性…………………………………………………………………… 24 6.2无功补偿的原则与基本要求………………………………………………………………… 24 7.变电所总体布置 7.1总体规划……………………………………………………………………………………… 26 7.2总平面布置…………………………………………………………………………………… 26 结束语 (27) 参考文献 (27) 1.电气主接线设计 1.1 110KV变电站的技术背景 近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组

第一章变电所电气主接线的设计

前言 电力工业为现代化生产提供主要动力。电力科学的发展和广泛应用，对我国工农业的迅速发展及人民生活水平的提高起到了巨大的作用和深远的影响。 通过对理论的学习理解以及实际的工作，我对变电所的原理和设备有了初步的解了。为了增加自己的动手能力，为以后的工作打下良好的基础，我选择了110kV/35kV/10kV系统设计作为自己的毕业课题。 随着大规模农网发行事业的深入实施，一个优质、安全、可靠、宽松的供电环境已实步形成，我们国家的电力事业逐渐和国际接轨。为了适应我国电力事业的发展及将所学的知识运用到实际生产中去，我进行了变电所设计。 我国大部分电网薄弱，变电所数量少，供电半径长，线路损耗大，致使线路末端用户电压过低，影响人民正常的生活和生产，为了达到迅速改变我国农村电网目前的状况，满足人民生活用电兼顾工农业发展，本变电所属于中小型变电所，进线端电压为110kV变电所。 本文首先根据老师所给的设计任务书上所给的材料系统及线路所给的负荷参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建立变电所的必要性，然后通过对拟定建设的变电所的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济方面及可靠性方面来考虑，确定了110kv、35kv 、10kv以及变电所用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了变电所用变压器的容量吉型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器进行了选择型号，从而完成110kv西海变电所的电气一次设备的设计。 由于知识的欠缺及设计资料的不足,设计中必然存在着很多问题,希望各位老师能够热情帮助,提出宝贵意见。

变电站电气主接线设计设计论文

变电站电气主接线设计设计论文

毕业设计（论文）题目 110KV变电站电气主接线设计 专业电气自动化技术

成人教育学院2012年09月10日

本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。在本变电站的设计中，包括对变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、电气主接线、电气设备选择、短路电流计算等部分的分析计算以及防雷设计。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。 本次设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。 关键词：110kV变电站；短路电流；一次部分；设备选择

摘要 (Ⅰ) 第一部分设计说明书 1原始资料 (1) 1.1变电站的基本情况 (1) 1.2设计任务 (2) 2 变压器选择 (3) 2.1 变压器绕组与调压方式的选择 (3) 2.2 变压器相数的选择 (3) 2.3 变压器容量和台数的选择 (3) 2.4变压器的冷却方式 (4) 3电气主接线设计 (5) 3.1主接线的设计原则 (5) 3.2主接线设计的基本要求 (6) 3.3 主接线方案的比较和确定 (7) 4短路电流计算 (11) 4.1短路电流计算的目的 (11) 4.2短路电流计算的规定 (11) 4.3短路电流计算的步骤 (12) 4.4短路类型及其计算方法 (12) 5高压电器选择 (14) 5.1高压断路器的选择 (14) 5.2隔离开关的选择 (14) 5.3各级电压母线的选择 (15) 5.4 电流互感器的选择 (15) 5.5电压互感器的选择 (16) 5.6避雷器的选择 (16)

课程设计4：110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计

电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静

电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容 1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图

浅析电气主接线设计

浅析电气主接线设计 发表时间：2014-12-15T09:44:30.280Z 来源：《科学与技术》2014年第10期下供稿作者：苏楠[导读] 明确电力负荷的等级根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，电力负荷分为三级。 贵阳铝镁设计研究院有限公司苏楠摘要：概述了电气主接线的基本概念，介绍了电气主接线的设计原则、基本要求和基本形式，论述了技术经济比较所涉及的内容。关键词：主接线，原则，要求，形式，技术经济比较1.引言电气主接线是发电厂、变电所电气设计中的重要组成部分，也是电力系统中电能传递的重要环节。电气主接线是指在电力系统中，把发电机、变压器、断路器和隔离开关等高压电气设备按照一定的要求和顺序连接，为满足电能输送及分配的要求而设计的，实现发电、变电、输配电任务的电路。 2.电气主接线设计的原则电气主接线设计的原则是以设计任务书为依据，以国家政策、电力行业的技术规范、标准为准绳，按照负荷性质、容量、地区供电条件，根据工程实际情况和发展规划，确定技术经济合理的设计方案。为此，在进行电气主接线设计时，应遵循的原则如下。 2.1 明确电力负荷的等级根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，电力负荷分为三级。每一级负荷对供电可靠性的要求不同，则变压器容量、台数以及出线回路数等配置就不一致。因此，首先要明确电力负荷的等级，确认电力负荷在电力系统中的作用和地位，才能初步确定主接线的设计方案。 2.2 考虑近期和远期的发展关系电气主接线设计应考虑近期和远期的发展关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑发展的可能，按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件，合理确定电气主接线形式、电源进线的数量和出线回路数。 2.3 主变压器容量的选择如果主变压器的容量选择过大、台数过多，则会增加建设资金、占地面积、运行费用和检修工作量，不能充分发挥供电设备的经济效益；如果主变压器的容量选择过小、台数过少，则不具备可扩展性，无法满足今后的发展需要，影响供电的灵活性和可靠性。因此，主变压器容量的选择除依据负荷计算外，还取决于主变压器的运行方式、负荷的增长速度等因素，其容量可按投运后5~10 年的预期负荷选择，并适当考虑到远期10～20 年的负荷发展。 2.4 主变压器的运行方式根据负荷等级对供电可靠性和灵活性的要求，存在多种主变压器的运行方式可供选择，例如：当配置一台主变压器时，该台主变压器独立运行，则应满足全部负荷的用电需求，并且留有15～25%的裕量；当配置两台及以上主变压器时，每台主变压器独立运行且互为备用，当断开一台时，其余主变压器的容量应能保证一、二级负荷的全部用电需求。 2.5 合理确定电压等级电压等级与用电负荷的大小、电源点至用电负荷的距离、用电设备的电压等级、用电负荷的分布情况以及地方电网可能供给的电压等因素有关，需经过多方案技术经济比较后，与电力部门共同协商确定。 3.电气主接线设计的基本要求3.1 安全性安全性是电气主接线基本要求的第一要素，是整个供电系统的核心。因为只有在保证人身安全和设备安全的前提下，才能确保整个供电系统的正常运行。否则，即使设备再先进也无法正常投入使用。 3.2 可靠性重要负荷的停电往往会给政治、经济上带来巨大的损失和影响，因此，供电可靠性是电气主接线的最基本要求，是满足各级电力负荷持续不间断供电的基本保障。评价电气主接线可靠性的标志如下：（1）一级负荷应由两个电源供电，当一个电源因故障中断供电时，另一个电源不应同时受到损坏，并且对于特别重要的一级负荷还需增设应急电源。二级负荷应由两回线路供电，做到当发生故障时，不致中断供电或中断后能够迅速恢复。（2）母线或断路器故障、母线或隔离开关检修时，应尽量减少停电的回路数和停电时间，并保证对重要负荷的供电。（3）优先选用经过长期实践考验的电气主接线形式，并选择使用可靠性高，性能先进的电气设备。 3.3 灵活性电气主接线系统无论是在正常运行中、发生事故时、需要检修时还是其他运行方式下，都应能灵活地投入和切除某些机组、变压器或线路，满足调度运行的要求，不影响电力系统的正常运行，不中断向用户的供电，达到分配电源和负荷的目的。 3.4 可扩展性根据发展的需要，在进行扩建时，可在预留的空间内进行设备的布置，并且在不影响连续供电或允许停电时间较短的情况下，对于投入的新机组、变压器或线路能够安全快速地与原有系统进行连接组网，满足扩建要求。 3.5 经济性电气主接线系统应在保证运行操作的方便以及满足技术条件的要求下，做到经济合理。一般从以下三个方面考虑：（1）节省投资电气主接线的一次系统应力求简单，尽可能简化二次回路的继电保护系统，以此节省一次和二次设备的投资，并且采取限制短路电流的措施，以便选择分断能力较小的电气设备和截面较小的导体。（2）节约用地同一电压等级下，选择不同的电气主接线方案，其占地面积有很大差别，应在保证技术要求和防火要求的前提下，充分利用地形地质紧凑合理的对主接线进行布置，并且应尽量不占或少占耕地。（3）减少电能损耗首先，根据用电负荷的大小、等级和发展需要，合理选择变压器容量和台数，以实现其经济运行；其次，尽量缩短输电线路，减少线路损耗；最后，通过技术手段提高用电系统的功率因数，加强对电气设备、线路的维护和管理，降低电能损耗。 4.电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式分为有汇流母线和无汇流母线两种，其中有汇流母线通常包括单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、单母线分段带旁路母线接线、一台半断路器接线等形式；无汇流母线通常包括桥型接线、多边形接线、线路变压器组接线等形式。下面就几种常用的主接线形式分析如下。 4.1 单母线接线

水电站电气主接线的设计

目录 概述 电气主接线设计 主接线方案的拟定与选择 主变压器选择 短路电流的计算 电气设备选择与校验 参考文献

一概述 1.1 课程设计的目的： 1、复习巩固本课程及其他课程的有关内容，增强工程概念，培养电力工程规划设计的能力。 2、复习《水电站电气设备》相关知识，进一步巩固电气主接线及短路计算，电气设备选择等内容。 3、利用所给资料进行电厂接入系统设计，主接线和自用电方案选择，掌握短路电流计算，会进行电气设备的配置和选型设计。 1.2 课程设计内容： 1发电厂主接线的设计 2 短路电流的计算 3 电气设备的选择 1.3 电气主接线的基本要求 1．可靠性： 电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。 2．灵活性： 电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。 3．安全性： 电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。 4．经济性： 其中包括最少的投资与最低的年运行费。 5．应具有发展与扩建的方便性： 在设计接线方时要考虑到5～10年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为5～10年的最终容量留有余地。

二电气主接线设计 2.1原始资料： 1、待设计发电厂类型：水力发电厂； 2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×15 MW 的水力发电机组，利用小时数 4000 小时/年； 3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回； 4、电力系统的总装机容量为 600 MVA、归算后的电抗标幺值为 0.3，基准容量Sj=100MVA； 5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。 6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率） 1.1 %； 7、高压负荷： 110 kV 电压级，出线 4 回，为 I 级负荷，最大输送容量60 MW， cosφ = 0.8 ； 8、环境条件：海拔 < 1000m；本地区污秽等级2 级；地震裂度< 7 级；最高气温 36°C；最低温度?2.1°C；年平均温度28°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷电日T=56 日/年；其他条件不限。 2.2.对原始资料分析 （1）工程情况： 该电厂为一小型水电站。目前，按发电厂的容量划分：总容量在1000MW 及以上，单机容量在200MW及以上的发电厂称为大型水电厂；总容量在200～1000MW，单机容量在50～200MW的发电厂称为中型水电厂；总容量在200MW及以下，单机容量在50MW及以下的发电厂称为小型水电厂。设计电厂为2×15MW小

电气主接线图使用分析.

电气主接线图使用分析 王霞 电气1202班，电气工程及自动化，水利与能源动力工程学院，2013.11.5 摘要：电气主接线是由各种电气设备如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定的要求和顺序连接起来，完成电能的输送和分配的电路。电气主接线是传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。当用国家统一规定的图形和文字符号表示各种电气设备，并按工作顺序排列，详细地表示电气主接线的全部基本组成和连接关系的接线图，称为主接线图。电气主接线的选择，直接影响着电气设备的选择和配电装置的布置，也在一定程度上决定了这些设备和装置运行的可靠性和经济性。现就发配电技术中的电气主接线图的基本形式进行分析研究。 一．对一次主接线的要求 1.安全性 对电气主接线的安全性，主要体现在：隔离开关的正确配置和隔离开关接线的正确绘制。隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离，以保证检修人员的安全。在电气主接线图中，凡是应该安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关，不能有遗漏之处，也不可以为乐节省投资而不装。在绘制隔离开关时，电源应接在通过瓷瓶与隔离开关的刀片联结，因为这样安装在打开和合上隔离开关时，刀片端的带电时间较短，这样可以保证操作人员的安全。 2.可靠性 电气主接线的可靠性不是绝对的。同样的形式在一些发电厂或变电所来说是可靠的，但对另一些发电厂或变电所则不一定能满足可靠性要求。所以在分析主接线图时，要考虑发电厂或变电所在整个系统中的地位和作用，也要考虑用户的负荷性质和类别。 （1）在分析电气主接线可靠性时，根据负荷性质，可按以下几个方面进行： 1）各断路器检修时，停电的范围和时间； 2）母线故障或检修时，停电范围和时间； 3）有没有使发电厂或变电所全部停电的可能。 电气主接线可靠性的高低直接决定着经济损失的大小，可靠性越高停电时的经济损失越少，反之，则越多。 （2）按重要性的不同，将负荷分为三类： Ⅰ类负荷——停电后将造成人员伤亡和重大设备损坏的最重要负荷。如机场和军事设施等电力