目录
第一章原始资料的分析 0
电压等级 0
第二章电气主接线方案 0
电气主接线设计的基本原则 0
具体方案的拟定 (1)
第三章主要电气设备的选择 (3)
发电机 (3)
主变压器 (3)
断路器和隔离开关 (4)
电压互感器 (7)
电流互感器的选择 (8)
母线的导体 (9)
第四章方案优化 (10)
第五章短路电流计算 (11)
等效阻抗网络图 (11)
阻抗标幺值计算 (11)
短路点短路电流计算 (13)
Q的计算 (14)
短路电流热效应
K
第六章校验动、热稳定（设备） (16)
断路器稳定校验 (17)
隔离开关稳定校验 (17)
电流互感器稳定校验 (18)
母线导体稳定校验 (19)
第七章心得体会 (19)
参考资料 (20)
大型骨干电厂电气主接线
第一章原始资料的分析
电压等级
根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV
发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2）
因此主变压器的台数选为6台。
联络变压器
选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。
第二章电气主接线方案
电气主接线设计的基本原则
电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、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，尽可能的节省投资，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。
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，它要
求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全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。
主接线设计的合理性直接影响电力系统运行的可靠性，灵活性及对电器的选择、配电装置、继电保护、自动控制装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。
具体方案的拟定
（1）220KV电压等级。出线回数6回，大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路或双母线带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。220KV侧最大负荷为600MW，其进线拟以3台300MW机组按发电机—变压器单元接线形式接至220KV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500KV接线相连，相互交换功率。
（2）500KV电压等级。500KV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，有多种接线方式，经定性分析筛选后，可选用的方案为一台半断路器接线和双母线带旁路接线，通过联络变压器与220KV侧连接，3台300MW 机组按发电机—变压器单元接线形式接至500KV侧母线上。
方案1，220KV母线选双母线带旁路，500KV母线选一台半断路器接线。
方案2，220KV母线选单母线分段带旁路，500KV母线选双母线带旁路。
第三章 主要电气设备的选择
发电机
由原始资料可知，需选用6台MW 300的发电机，型号为2300--QFSN
表 2300--QFSN 的主要参数
主变压器
300MW 发电机组中发电机与主变压器的接线采用发电机—变压器单元接线。主变压器的容量为发电机的额定容量扣除本机组厂用负荷后，留有10%的裕度。
()?cos 11.1P GN T K P S -≈()85.0%613001.1-?=
9.364=MVA
GN P —发电机容量，P K —厂用电率，?cos —功率因数
联络变压器容量应该不小于两种电压母线最大一台机组容量（MW 300）
查《电气工程电气设备手册》选择主变压器及联络变压器型号为
断路器和隔离开关
断路器的选择
除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV~220KV 的电网一般选用少油断路器，电压110~300KV 的电网，当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF 6断路器，大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，应选用发电机专用断路器。 (1)SF6断路器的特点：
1.灭弧能力强；介质强度高，单元灭弧室的工作电压高，开断电流大然后时间短。
2．开断电容电流或电感电流时，无重燃，过电压低。 3．电气寿命长，检修周期长，适于频繁操作。 4．操作功小，机械特性稳定，操作噪音小。 （2）选择原则：
1.N I ≥MAX I
2. U N ≥U SN
1）单元接线上的断路器（--N P 主变压器额定功率）
220kV 侧发电机出口断路器
500kV 侧发电机出口
断路器
2)联络变压器出口侧断路器（--N P 联络变压器各相对应的绕组功率） 220KV 侧 KA U p I N N MAX 992.022031000
3605.01305
.1=???== 500KV 侧 KA U p I N N MAX 436.050031000
3605.01305
.1=???== 35KV 侧 KA U p I N N MAX 069.035
31000
45.01305.1=???== 3)出线断路器
220KV 侧出线上
KA N COS U P I N MAX MAX 370.05
85.02203600
)1(3=???=-=
?
MAX P ——该出线侧最大负荷
500KV 侧出线上
KA N COS U P I N MAX 630.03
85.05003%
618003001800)1(3=????--=-=
?
MAX P ——送出厂的最大电力
4)旁路断路器
旁线上最大负荷电流MAX I 与出线上最大负荷电流MAX I 相等
kA U P I N N MAX 992.0220
3360
05.1305.1=??=?=kA U P I N N MAX 436.0500
3360
05.1305.1=??=?=
220KV 侧
KA N COS U P I N MAX MAX 370.05
85.02203600
)1(3=???=-=
?
500KV 侧
KA N COS U P I N MAX 630.03
85.05003%
618003001800)1(3=????--=-=
?
5)220KV 侧母联断路器 KA U p I N N MAX 36.2220
3300
33=??==
(3)查《电气工程电气设备手册》选定断路器 表高压6SF 断路器的参数
隔离开关的选择
（1）隔离开关与断路器相比，在额定电压、额定电流的选择是相同的。
（2）选择原则： 1.MAX N I I ≥ 2. U N ≥U SN
（3）查《电气工程电气设备手册》选定隔离开关
电压互感器
(1)一次回路额定电压和电流的选择原则：
MAX N I I ≥ SN N U U ≥
浇注式用于 3~35KV ，油浸式主要用于110KV 及以上，6SF 气体
绝缘电压互感器一般为110KV 及以上与GIS 配套使用。 （2）查《电气工程电气设备手册》选定隔离开关
电流互感器的选择
（1）一次回路额定电压和电流的选择原则：
MAX N I I ≥
SN N U U ≥
发电机出口侧20KV 侧
KA COS U P I N MAX 0697.185
.0203300
05.1305.1=???==
?
220KV 侧母线
KA COS U P I N MAX 36.285
.02203300
05.1305.1=???==
?
500KV 侧母线
KA COS U P I N MAX 63.085
.05003300
05.1305.1=???==
?
（2）查《电气工程电气设备手册》选定隔离开关
母线的导体
110KV 及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导线时，宜采用铝锰合金管型导体。 选择原则：
为节约投资允许选择小于经济截面的导体，按经济电流密度选择的导体截面的允许电流还必须满足按导体长期发热允许电流选择的要求。
（1）按经济电流密度选择
查阅《发电厂电气部分课程设计参考资料》得，最大负荷利用小时在5000以上，铝裸导体的经济电流密度J= 220KV 侧 KA COS U P I N N MAX 945.185
.02203600
05.1305.1=???==
?
经济截面 221609
.01000
945.1mm J I S MAX J =?== 500KV 侧
KA COS U P I N N MAX 986.185
.05003%)618003001800(05.1305.1=???--?==
?
经济截面 222079
.01000
986.1mm J I S MAX J =?==
查阅《电力工程电气设计手册》可知，没有满足导体截面小于经济截面要求的导体，则选择导体截面最小的导体。 选择结果：23800mm S = A I al 5720=(涂漆） （2）按导体长期发热允许电流选择
查阅《发电厂电气部分》附表3可知K= 均满足KA KI I al MAX 118.472.572.0=?=≤的要求。
第四章 方案优化
方案的经济比较项目
（1）综合总投资元)100
1(0a
I I +
= （2） 运行期的年运行费用 )(21元I I A C ?+?+??=' 其中：
双绕组变压器
)())((1)(00h KW S S
Q K P n T Q K P n A MAX N
K K ??+?+?+?=?τ
三绕组变压器
[MAX K K MAX K K Q K P Q K P n
T Q K P n A 22211100)()(1
)(ττ?+?+?+?+
?+?=? ])()(333h KW Q K P MAX K K ??+?+τ
（3）抵偿年限法
如果比较方案的产量不同，可用抵偿年限法用产品单位和单位成本进行比较。
抵偿年限法计算公式：2
11
2C C I I T a '-'-=
由于两种方案采用相同型号，相同数量的变压器，只能通过
断路器数量来比较经济性。1方案使用25个断路器，而2方案只用22个断路器，在经济上方案II 最优；然而，主接线最终方案的确定，还必须从可靠性、灵活性等多方面综合评价。
一、可靠性：1方案中220KV 母线可靠性较高，无论是母线或者
断路器检修都不至于部分线路停电；500KV 一台半断路器可靠性较高。
二、灵活性：2方案中500KV 母线在检修时基本无需操作，而方
案II 中500KV 操作复杂，容易误操作。
通过定性分析和可靠性及经济计算，在技术上（可靠性、灵
活性）
1方案明显占优势，但在经济上则不如2方案。鉴于本课题设计大型骨干电厂，应以可靠性和灵活性为主，所以经综合分析，决定选1方案为最终设计方案。
第五章 短路电流计算
等效阻抗网络图
阻抗标幺值计算
5.2%)%%(%)32()31()21(211-=-+=---K K K K U U U U 5.12%)%%(%)31()32()21(212=-+=---K K K K U U U U
5.28%)%%(%)21()32()31(213=-+=---K K K K U U U U
取MVA S d 100= 联络变压器电抗标幺值
00069.0360
100100
5.2100%1*
1=-=??-=?=
N d K S S U X 035.0360
100100
5.12100%2*
2=??=?=
N d K S S U X 125.74
100100
5.28100%3*
3=??=?=
N d K S S U X 0397.0360
100100
3.14100%*
3*
2*
1=??=?=
==N d K T T T S S U X X X 044.0360
100100
16100%*
6*5*4=??=?=
==N d K T T T S S U X X X 041.0143.0353
100*
6*
5*
4*
3*2*1=?="?=
=====d N d G G G G G G X S S X X X X X X
等效电路图计算时，可将母线两侧等值阻抗并联计算，如图
0269
.03
0397.0041.03*1*1*
1
=+=+=T G GT X X X
kV
U d 5002=取kA I I I d 32.15262.048.581*
)3(1)3(1=?=?=∑∑kA
kA I i sh 066.3932.1555.255.2)3(1)3(1=?==∑
短路点短路电流计算
取MVA S d 100=
(1) K1点短路： 总值阻抗
三相短路断流周期分量有效值标幺值
三相短路电流周期分量有效值
三相短路冲击电流
(2) K2点短路： 总值阻抗
012
.002.03044.0041.03**4*4*2
=+=+=S T G GT X X X X
035.0*2
*
1
*12
=+=X X X
kA
kA I d 115.0500
3100
2=?=
kA
kA I d 262.0220
3100
1=?=kV U d 2201=取()
()0171.0012.0035.00269.0012.0035.00269.0*2
*12*1
*2*12*1*1=+++?=+++=
∑GT GT GT GT X
X X
X X
X
X 48.580171
.011*
1*)3(1===∑X I K 0101.0012
.0035.00269.0012.0)035.00269.0()(*
2*12*12**
12*1*2
=++?+=+++=∑GT GT GT GT X X X X X X X
kA
I I I d 39.11115.001.992*
)3(2)3(2=?=?=∑∑kA
kA I i sh 035.2939.1155.255.2)3(2)3(2=?==∑
三相短路断流周期分量有效值标幺值
三相短路电流周期分量有效值
三相短路冲击电流
短路电流热效应K Q 的计算
已知：发电机出口处后备保护时间s t pr 2.12=，断路器燃弧时
间一般为s 04.0~02.0t a =。
短路电流作用时间s t t t t a in pr k 12>++=，
短路电流的热效应)10(12
222k k t t k
p K I I I t Q Q ++''== （1）220KV 母线侧，断路器固有分闸时间s 043.0t in =
s t t t t a in pr k
283.104.0043.02.12=++=++=
额定容量e S 下的计算电抗
（--∑1*X 各电源合并后的计算电抗标幺值，--∑e S 各电源合
01.990101
.011*2*
)3(2===∑X I K 308
.00171.010018001*1
=?=?=∑∑MVA
MW
S S X X d e js
kA
MW
I j 724.4220
31800=?=
kA
MW
I j 078.2500
31800=?=
并后总的额定容量MVA ） 根据
1js X 的值，查阅《电力工程电气设计手册》的汽轮发电机
运算曲线得： t=0s 时，8.33I *
=
各电源合并后总的额定电流为：
，23.2I *=
kA I I j 53.10724.423.2I *2t k =?=?=
kA I I k t 32.15I 1*=≈=∑∞
（2）
500KV 母线侧，断路器固有分闸时间s 02.0t in
=
s s s s t k 26.104.002.02.1=++= 额定容量e S 下的计算电抗
（--∑2*X 各电源合并后的计算电抗标幺值，--∑e S 各电源合并后总的额定容量MVA ） 根据
2js X 的值，查阅《电力工程电气设计手册》的汽轮发电机
运算曲线得： t=0s 时，98.5I *
=
各电源合并后总的额定电流为：
kA
I I I j 96.15724.438.3"*=?=?=时6.02
t t k
==
283.112
32.1553.101096.152
22?+?+=K Q ()[]
s
kA ?=288.1701818.00101.010018002*2=?=?
=∑∑MVA
MW
S S X X d e js kA
I I I j 63.6078.298.5"*=?=?=
19.3I *
=
kA I I j 63.6078.219.3I *2t k =?=?=
kA I I k t 39.11I 2*=≈=∑∞
第六章 校验动、热稳定（设备）
热稳定的条件为
K 2
t Q t I ≥ 或 K N t Q I K ≥21)(
式中 K Q ——短路电流产生的热效应；
t I ，t ——电气设备允许通过的热稳定电流和时间 --N I 1一次额定电流 --t K 一次额定电流的倍数 动稳定的条件为 sh es sh es I I i i ≥≥或
sh es N i K I ≥12
式中 sh sh I i ，----短路冲击电流幅值及其有效值； es es I i ，----电气设备允许通过的动稳定电流幅值及有效值；
--es K 动稳定电流倍数
时6.02
t t k
==[]
s
KA Q K ?=?+?+=22
22)(00.7626.112
39.1163.61043.12
kA
kA I i sh 066.3932.1555.255.2)3(1)3(1=?==∑kA kA I
i
sh 035.2939.1155.255.2)3(2
)3(2
=?==∑断路器稳定校验 （1）热稳定校验 220kV 电压等级
())s kA (6400s 4kA 40t I 22
2
t ?=?=?
由第五章中短路电流热效应的计算可知，在220kV 母线上
()[]
s kA Q k ?=2
88.170
∴ K 2t Q t I ≥ 成立，则220kV 母线侧断路器满足热稳定校
验
500kV 电压等级
())s kA (6400s 4kA 40t I 222t ?=?=?
由第五章中短路电流热效应的计算可知，在500kV 母线上
()[]
s kA 00.76Q 2
k ?=
∴ K 2
t Q t I ≥ 成立，则500kV 母线侧断路器满足热稳定校验
（2）动稳定校验
由第五章短路冲击电流的计算可知
sh es i i ≥均成立，即所选断路器满足动稳定校验。
隔离开关稳定校验 （1）热稳定校验 220kV 电压等级
())(750035022
2
s kA s kA t I t ?=?=?
kA
kA I i sh 066.3932.1555.255.2)3(1)3(1=?==∑kA kA I i sh 035.2939.1155.255.2)3(2)3(2=?==∑())(75.297635.3122
2
s kA s kA t I t ?=?=?
由第五章中短路电流热效应的计算可知，在220kV 母线上
()[]
s kA Q k ?=2
88.170
∴ K 2t Q t I ≥ 成立，则220kV 母线侧隔离开关满足热稳定校验。 500kV 电压等级
())(4800340222s kA s kA t I t ?=?=?
由第三章中热稳定校验Q k 的计算可知，在220kV 母线上
()[]
s kA 00.76Q 2
k ?=
∴ K 2t Q t I ≥ 成立，则500kV 母线侧隔离开关满足热稳定
校验。
（2）动稳定校验
由第五章短路冲击电流的计算可知
sh es i i ≥均成立，即所选隔离开关满足动稳定校验。
电流互感器稳定校验 （1）热稳定校验 220KV 电压等级
()=2
1N t I K ()2
120035?=1764()[]
S KA 2
上述求得220KV 母线上()[]
s kA Q k ?=2
88.170
∴ ()2
1n t I K k Q ≥成立 ，则220kV 侧电流互感器满足热稳定校验。
500kV 电压等级
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。
电气主接线基本形式 第一节 单母线接线 一 单母线接线 1.接线特点 单母线接线如图10－1所示 单母线接线的特点是每一回路均经过一台断路器QF 和隔离开关QS 接于一组母线上。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路。断路器两侧装有隔离开关，用于停电检修断路器时作为明显断开点以隔离电压，靠近母线侧的隔离开关称母线侧隔离开关（如11QS ），靠近引出线侧的称为线路侧隔离开关（如13QS ）。在主接线设备编号中隔离开关编号前几位与该支路断路器编号相同，线路侧隔离开关编号尾数为3，母线侧隔离开关编号尾数为1（双母线时是1和2）。在电源回路中，若断路器断开之后，电源不可能向外送电能时，断路器与电源之间可以不装隔离开关，如发电机出口。若线路对侧无电源，则线路侧可不装设隔离开关。 图10－1 单母线接线 L1 1QF 4QF 13QS 11QS 2QF
二、单母线分段接线 1.接线特点 单母线分段接线，如图10－2所示。 正常运行时，单母线分段接线有两种运行方式： （1）分段断路器闭合运行。正常运行时分段断路器0QF 闭合，两个电源分别接在两段母线上；两段母线上的负荷应均匀分配，以使两段母线上的电压均衡。在运行中，当任一段母线发生故障时，继电保护装置动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源断路器，另一段则继续供电。有一个电源故障时，仍可以使两段母线都有电，可靠性比较好。但是线路故障时短路电流较大。 （2）分段断路器0QF 断开运行。正常运行时分段断路器0QF 断开，两段母线上的电压可不相同。每个电源只向接至本段母线上的引出线供电。当任一电源出现故障，接该电源的母线停电，导致部分用户停电，为了解决这个问题，可以在0QF 处装设备自投装置，或者重要用户可以从两段母线引接采用双回路供电。分段断路器断开运行的优点是可以限制短路电流。 图10－2 单母线分段接线 L1 1QF 0QF 01QS I 段 Ⅱ段 13QS 11QS 2QF 02QS
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 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图 第七天：绘制10kV配电装置订货图
<<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。
电气主接线方式优缺点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
电气主接线方式优缺点 1、单母线接线 优点：接线简单、清晰、操作方便、扩建容易； 缺点：运行方式不灵活、供电可靠性差。 2、单母线分段接线 单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段或多段 优点：母线故障或检修时缩小停电范围； 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开该分段上的所有电源或出现，这样就减少了系统的发电量，并使该分段单回路供电的用户停电。 3、双母线接线 双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。 优点：与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断。 缺点：每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的。4、双母线分段接线
优点：可缩小母线故障停电范围、提高供电可靠性； 缺点：保护及二次接线复杂。 5、双母线带旁路接线 双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线。 优点：具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍可继续供电。 缺点：旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的机会,也使保护及自动化系统复杂化,投资费用较大。 6、双母线分段带旁路接线? 双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线上增设分段断路器。 优点：具有双母线带旁路的优点。 缺点：投资费用较大,占用设备间隔较多。 一般采用此种接线的原则为: (1)当设备连接的进出线总数为12～16回时,在一组母线上设置 分段断路器; (2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上 设置分段断器。 7、3/2接线 3/2断路器接线就是在每3个断路器中间送出2回回路,一般只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线。 优点:
摘要 电气主接线(main electrical connection scheme)按牵引变电所和铁路变、配电所（或发电所）接受（输送）电能和分溜配电能的要求，表征其主要电气设备相互之间连接关系的总电路。通常以单线图表示。电气主接线中表示的主要电气设备有电力变压器、发电机、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置以及p带旁路母线接线、桥型接线和双T接线（或T 形）分支接线等。电气主接线包括从电源进线侧到各级负荷电压侧的全部一次接线，有时还包括各类变、配电所（或发电所）的自用电部分、后者常称作自用电接线。电气主接线反应了牵引变电所和铁路变、配电所（发电所）的基本结构和功能。 关键词：电气主接线；方式；原则；展望与未来
第一部分，电气主接线 电气主接线是变电站电气部分的主体，是电力系统中电能传递通道的重要组成部分之一；其连接方式的确定对电力系统整体以及变电站本身的供电可靠性、运行灵活性、检修方便与否和经济合理性起着决定性作用，同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的配置、继电保护和控制方式的拟定有着很大的影响。因此，正确处理好各方面的关系，全面分析相关影响因素，综合评价各项技术，合理确定主接线方案是十分重要的。本论文研究的电气主接线，主要针对高压配电网中110kv变电站高压电气主接线的设计。随着城市电网和农村电网的三年改造结束，目前220kv及以上电压级的骨干网架已基本形成，110kv变电站的地位大多数已变成了中间变电站和终端变电站，直接与用户相关联，是实现电能传递的关键环节，首先从探讨变电站电气主接线方式的分析原则入手，对常用110kv 中间变电站主接线方式进行分析：单母接线方式、内桥加跨条接线方式以及四角形接线方式。并且进行综合比较、评价，最后讨论了110kv变电站电气主接线方式的现状与展望。 一、研究的意义 电气主接线是变电站电气部分主体，是电力系统中电能传递通道的重要组成部分之一；其连接方式的确定对电力系统整体以及变电站本身的供电可靠性、运行灵活性、检修方便与否和经济合理性起着决定性的作用，同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有着很大的影响。因此，正确处理好各方面的关系，全面分析相关影响因素，综合评价各项技术，合理确定主接线方案是十分必要的。 本论文研究的电气主接线，主要针对高压配电网中110kv变电站高压电气主接线的设计。随着城市电网和农村电网的三年改造结束，目前220kv及以上电压级的骨干网架已基本形成，110kv变电站的地位大多数已变成了中间变电站和终端变电站，直接与用户关联，是实现电能传递的关键环节。其中，中间变电站规模基本统一为110kv两路进线或四路进线、主变压器建设两台或三台、 110kv/35kv/10kv三级电压或110kv/110kv两级电压的变电站；终端变电站规模大多为110kv两路进线、主变压器建设两台或三台、110kv/35kv/10kv三级电压或110kv/10kv两级电压的变电站。
第一章 电气主接线的设计 第1.1节 主接线设计方案的选择 根据给定的任务书，进行分析 1、10KV 出线回路数为12回。 2、110KV 出线回路数为7回。 3、I 、II 类负荷占百分数为60%以上。 4、电厂在系统中所占的重要比重为100/1000=10%。 5、电厂直配负，电厂的功率因数c o s 0.8φ=， 。 6、发电厂运行方式最大负荷时三台机组满发时为25250100M W ?+=，最小负荷时两台机组满发时为2524090M W ?+=，多余功率送回系统，功率缺额由系统供给。 7、12回近区负荷加限流电抗器。 8、两台25MW 机组由于给近区负荷供电应该采用有母线的接线形式，采用单母分段或者双母线的接线形式。 9、配电装置的每组接线上，应装设避雷器，单元连接的发电机出线应装一组避雷器直接接地，系统加装避雷器容量为25MW 以上的直配发电机，应在每台电机出线处装一组避雷器。 10、互感器的加装，凡装有断路器回路的应装设电流互感器，发电机和变压器的中性点，发电机和变压器的出口加电流互感器，6—220KV 电压等级的每组母线的三相上应装设电压互感器，出线侧的一相上应装设电压互感器。 电抗器的选择和确定： 故障时：电缆出线上的电抗器 m a x 182120.22g I K A ?= 正常时：单母分段上的电抗器 gmax 1262.8I A === 电抗器参数表
第1.2节方案设置 根据工程情况、电厂在电力系统中的地位和作用、负荷情况及其他因素的影响，对发电厂的主接线进行设计，然后选出两种比较好的方案如下所示。 方案一
方案二 技术比较由于10KV侧的两台发电机容量比较小采用单母分段和双母线均可满足可靠性 和灵活性要求. 经济比较 计算综合投资： ) )( 100 1 ( 万元Z Z α + + = Z---为主体设备的综合投资，包括变压器，开关设备，配电装备等设备的综合投资α--为不明显的附加费用比例系数，一般220KV取70，110KV取90
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
单母线分段带旁路的接线出现误操作的几率很大，所以本设计不予采纳。 10KV 10KV采用带有母联断路器的双母线接线的分析：详见110KV变电所一次负荷设计 1.个人课程设计总结 桑瑾电气0804 0801120407 经过两个星期的努力，我们终于完成了本次变电所所电气主接线课程设计。回想这十多天的努力，虽然辛苦，却有很大的收获和一种成就感。 在这次课程设计中，在我们小组，我主要负责变压器选型以及短路电流计算，在电气主接线形式的确定中也发表了主要意见。 通过本次课程设计，我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。在具体的设计过程中，涉及了很多知识，知识的掌握深度和系统程度都关系到整个设计的完整性和完善性，正是这样有趣而且具有挑战性的任务，激发了我的兴趣，我会尽可能的搜罗信息，设计尽量合理的电气主接线，而这个过程，也是我学习进步的过程。因此本次设计不但是我对所学的知识系统化，也锻炼了我查找资料、分析信息、选择判断的能力。 在之前的理论学习中，对变电所电气主接线设计的各种信息了解不够全面，对于《电力系统暂态分析》、《电力系统稳态分析》以及《发电厂电气部分》等专业可乘的知识不能联系起来，所学到的知识感觉都是分散的，不能融会贯通。而且以前所掌握的知识还不足以在整个课程设计中达到轻车熟路的程度。 通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。 在整个的程设计中，把遇到的疑问做了笔记，并通过各种资料去了解相关的知识。也希望带着这些疑问在学习中与其他同学讨论或请教来解决。除此之进行外变电所电气主接线设计通过边做边学习及向同学、老师请教，在规定时间内顺利完成了任务范围内的工作。 回顾整个课程设计的过程，自己还有以下一些方面需要进一步加强，同时也可以在以后的学习工作中不断勉励自己：虽说对整个设计过程中涉及的计算机基本的规范已有较为深刻的了解，但因为初次做变电所电气主接线设计，对部分设备性能、使用方面了解不足，在今后的学习中应通过多查阅各种相关资料来掌握；对于所学专业知识应多熟悉，将所学的知识联系起来。 本次课程设计大大增强了我们的团队合作精神，培养了我们自学的能力，
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
第四章电气主接线 第2节单母线接线 主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。概括的讲可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形式。 变电所电气主接线的基本环节是电源（变压器）、母线和出线（馈线）。各个变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线数较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所。有汇流母线的接线形式主要有：单母线接线和双母线接线。 一、单母线接线 单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。供电电源是变压器或高压进线回路，母线即可以保证电源并列工作，又能使任一条出线路都可以从电源1或2获得电能。每条回路中都装有断路器和隔离开关，靠近母线侧的隔离开关称作母线隔离开关，靠近线路侧的称为线路隔离开关（在实际变电所中，通常把靠近电源侧的隔离开关称为甲刀闸，把靠近负荷侧的隔离开关称为乙刀闸。 断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，用来作为接通或切断电路的控制电器。 隔离开关没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用作设备停运后退出工作时断开电路，保证与带电部分隔离，起着隔离电压的作用。同一回路中在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关，以便检修断路器时隔离电源。 同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守下列操作顺序：如对馈线L1送电时，须先合上隔离开关QS1和QS2，再投入断路器QF2；如欲停止对其供电，须先断开QF2，然后再断开QS3和QS2。为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁。接地开关（又称接地刀闸）QS4是在检修电路和设备时合上，取代安全接地线的作用。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线，在每段母线上亦应设置1~2组接地开关或接地器，以保证电器和母线检修时的安全。
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
目录 第一章原始资料的分析 (1) 1.1电压等级 (1) 第二章电气主接线方案 (1) 2.1 电气主接线设计的基本原则 (1) 2.2 具体方案的拟定 (2) 第三章主要电气设备的选择 (4) 3.1 发电机 (4) 3.2 主变压器 (4) 3.4 断路器和隔离开关 (5) 3.5电压互感器 (8) 3.6电流互感器的选择 (9) 3.7 母线的导体 (10) 第四章方案优化 (11) 第五章短路电流计算 (12) 5.1 等效阻抗网络图 (12) 5.2阻抗标幺值计算 (12) 5.3 短路点短路电流计算 (14) Q的计算 (15) 5.4 短路电流热效应 K 第六章校验动、热稳定（设备） (17) 6.1断路器稳定校验 (18) 6.2 隔离开关稳定校验 (18) 6.3电流互感器稳定校验 (19) 6.4 母线导体稳定校验 (20) 第七章心得体会 (20) 参考资料 (21)
大型骨干电厂电气主接线 第一章原始资料的分析 1.1电压等级 根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV 1.2 系统（电源）、负荷 电压等级进出线回数负荷(max) 负荷(min) 220kv 4 600MW 300MW 500kv 6 1.3 发电机、主变压器容量及台数 发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2） 因此主变压器的台数选为6台。 1.4 联络变压器 选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。 第二章电气主接线方案 2.1 电气主接线设计的基本原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、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，尽可能的节省投资，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。 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，它要
变电站电气主接线课程设计毕业论文 目录 摘要 (6) 前言 (7) 第 0-1 节毕业设计目的意义 (7) 第 0-2 节原始资料分析 (7) 第一章变电所电气主接线设计 (9) 1-1电气主接线设计概述 (9) 1-2 电气主接线的初步方案选择设计 (9) 1-3 电气主接线的经济技术比较 (12) 1-5变电所主变和厂用变选择 (16) 1-6变电所用电设计 (17) 1-7 最优电气主接线图绘制 (18) 第二章短路电流计算 (19) 2-1 节短路电流计算概述 (19) 2-2 节短路电流计算过程 (21) 2-3节短路电流计算成果 (31) 第三章变电所导体和电器选择设计 (32) 3-1 节导体和电器选择设计概述 (32) 3-2节导体的选择和校验 (36) 3.3 主要电气设备的选择和校验 (40) 3-4并联补偿电容的选择 (53) 第四章屋外高压配电装置优化设计 (56) 4-1高压配电装置概述 (56) 4-2高压配电装置的优化设计 (58) 4-3高压配电装置平面布置图和断面图的绘制 (60) 第五章防雷保护规划设计 (61) 5-1变电所过电压及防护分析 (61) 5-2避雷器的配置规划与选择 (62) 5-3变电所避雷针配置规划及保护围计算 (63)
5-4变电所接地设计 (64) 第六章继电保护配置的规划设计 (65) 6-1仪表与继电保护的配置规划概述 (65) 6-2仪表配置规划设计 (65) 6-3继电保护配置规划设计 (66) 结论 (71) 总结与体会 (72) 谢辞 (73) 参考文献 (74)
摘要 本论文为110KV变电站电气主接线设计。根据设计任务书给定的条件来设计，其主要包括以下容：在对各种电气主接线比较后确定本厂的电气主接线，对主变压器、厂用变压器和导体和重要电气设备进行选择，然后绘制主接线图、设备平面布置图、断面图、防雷配置图和继电保护规划配置图。 关键词：主接线短路计算设备选择防雷保护继电保护
第一节单母线接线 一单母线接线 1.接线特点 单母线接线如图10－1所示 图10－1 单母线接线 单母线接线的特点是每一回路均经过一台断路器QF和隔离开关QS接于一组母线上。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路。断路器两侧装有隔离开关，用于停电检修断路器时作为明显断开点以隔离电压，靠近母线侧的隔离开关称母线侧隔离开关（如11QS），靠近引出线侧的称为线路侧隔离开关（如13QS）。在主接线设备编号中隔离开关编号前几位与该支路断路器编号相同，线路侧隔离开关编号尾数为3，母线侧隔离开关编号尾数为1（双母线时是1和2）。在电源回路中，若断路器断开之后，电源不可能向外送电能时，断路器与电源之间可以不装隔离开关，如发电机出口。若线路对侧无电源，则线路侧可不装设隔离开关。
二、单母线分段接线 1.接线特点 单母线分段接线，如图10－2所示。 正常运行时，单母线分段接线有两种运行方式： （1）分段断路器闭合运行。正常运行时分段断路器0QF 闭合，两个电源分别接在两段母线上；两段母线上的负荷应均匀分配，以使两段母线上的电压均衡。在运行中，当任一段母线发生故障时，继电保护装置动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源断路器，另一段则继续供电。有一个电源故障时，仍可以使两段母线都有电，可靠性比较好。但是线路故障时短路电流较大。 图10－2 单母线分段接线 L1 1QF I 段 11QS
（2）分段断路器0QF断开运行。正常运行时分段断路器0QF断开，两段母线上的电压可不相同。每个电源只向接至本段母线上的引出线供电。当任一电源出现故障，接该电源的母线停电，导致部分用户停电，为了解决这个问题，可以在0QF处装设备自投装置，或者重要用户可以从两段母线引接采用双回路供电。分段断路器断开运行的优点是可以限制短路电流。 三、单母线分段带旁路母线接线 图10－3 单母线分段带旁路接线 1.接线特点 图10－3为单母线分段带旁路接线的一种情况。旁路母线经旁路断路器接至I、II段母线上。正常运行时，90QF回路以及旁路母线
1 需求分析 1.1主接线设计依据 1.1.1变电所在系统中的地位 变电所在电力系统中的地位和作用是决定电气主接线的主要因素。变电所有枢纽变电所（电压等级为330~500kv）、地区变电所（电压等级为220~330kv）、一般（终端）变电所（电压等级为100kv）三类，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对其电气主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求也不同。 由原始设计参数知本设计变电所为110kv一般性变电所。 1.1.2变电所近远期发展规模 变电所电气主接线的设计，应根据5-10年电力发展规划进行。根据负荷的 大小、分布、增长速度，根据地区网络情况和潮流分布，分析各种可能的运行方式，来确定电气主接线的形式以及连接电源数和出线回数。一般装设两台主变压器。 1.1.3 负荷大小和重要性 对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，应保证大部分二级负荷供电；三级负荷一般只需要一个电源供电。 由原始设计参数知本设计110kv变电所一二级负荷占50%以上，所以主接线必须保证一二类负荷的可靠性。 1.1.4系统备用容量 装有2台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）主变压器事断开，其余主变压器的容量应保证70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证一二级用户负荷。 1.2主接线基本要求 根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。 1.2.1 供电可靠性
高速铁路牵引变电所电气主接线的设计 摘要：牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变电所一次侧，经过牵引变电所降压并整流变成直流电，再通过牵引网供给电力机车使用。直流制发展最早，目前有些国家的电气化铁路仍在应用。我国仅工矿、城市电车和地下铁道采用。牵引网电压有1200V，1500V，3000V和600V，750V等，后两种分别用于城市电车、地下铁道。直流制存在
《发电厂电气设备》课程设计500kV变电站电气部分 学院：交通学院 专业：能源与动力工程 班级： 学号： 姓名： 指导老师：马万伟 日期: 2015年12月
课程设计任务书 一、课程设计的内容 本课程设计是《发电厂电气设备》课程后的一门设计性实践课程。其目的是使学生掌握火力发电厂及变电站电气一次部分设计的基本方法；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度；培养学生独立解决问题的能力。具体内容如下: 1. 对发电厂及变电站在系统中的地位和作用及所供用户的分析； 2. 选择发电厂及变电站主变压器的台数、容量、型式； 3. 分析确定各电压侧主接线形式及采用配电装置型式； 4. 分析确定厂（站）用电接线形式； 5. 进行选择设备和导体所必须的短路电流计算； 6. 选择变压器高、中、低压侧的断路器、隔离开关； 7. 选择10kV硬母线； 8. 选择配电装置型式及设计； 9. 用AutoCAD绘制发电厂及变电站电气主接线图。 二、课程设计的要求与数据 1、根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台100MW机组，发电机端电压为10.5kV。电厂建成后以10kV电压供给本地区负荷,其中有钢厂、毛纺厂等，最大负荷为68MW，最小负荷为34MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3～6km。并以35kV电压供给附近的水泥厂用电，其最大负荷为58MW，最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时。负荷中I类负荷比例为30%，II类负荷为40%，III类负荷为30%。 2、计划安装两台100MW的汽轮发电机组，功率因数为0.85，厂用电率为6%，机组年利用小时Tmax=5800小时。 3、按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出线列于下表： 10kV 35kV 名称回路数名称回路数 钢厂 4 水泥厂 2 毛纺厂 2 市区 4 预留 2 预留 2 合计12 合计 4 4、厂址条件：周围地势平坦。 5、气象条件：绝对最高温度为35℃；最高月平均温度为25℃；年平均温度为12.7℃；风向以西北风为主. 6、以100MVA为基准值，母线上阻抗为1.95，Q =165kA2s，未知系数0.8-1.2.， k 三相短路电流=4.5kA，短路电压=6KV，Sj=100MV.A,Uj=10.5kv.
. 1 发电厂电气主接线课程设计 题目：2*300MW火电厂主接 线设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师：
摘要 随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展中的主力军，截止2006年底，火电发电量达到48405万千瓦，越占总容量77.82%。由此可见，火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。 本文将针对某火力发电厂的设计，主要是对电气方面进行研究。对配有2台300MW汽轮发电机的火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。通过对本次的设计设计，掌握了一些基本的设计方法，在设计过程中更加稳固了理论知识。
关键词：发电厂；火电厂；电气主接线； 目录摘要2 发电厂课程设计任务书4 第一章引言5 1.1研究背景及意义5 1.2电气主接线的基本要求及形式6 第二章电气主接线设计9 2.1设计步骤9 2.2设计方案9 2.3方案分析9 第三章厂用电设计11 3.1厂用电11 3.2厂用电分类12 3.3厂用电设计原则13 3.4厂用电源选择13 3.5厂用电接线形式14 第四章电气设备的选择15