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发电厂电气部分课程设计设计题目设计变电站的主接线

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火力发电厂电气主接线课程设计

火力发电厂电气主接线课程设计

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。

2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV电压级根据设计规程规定：当每段母线超过24MW时应采用双母线分段式接线方式。

利用断路器将双母线中的一组母线分为W1和W2两段，在分段处装有电抗器，另一组母线不分段。

发电厂课程设计--11010kV变电所电气部分设计

发电厂课程设计--11010kV变电所电气部分设计

2.环境温度最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃3.变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒4.110kV输电线路电抗按0.4Ω/km计5.发电厂变电所地理位置图（附图一）6.典型日负荷曲线（附图二）附图一发电厂变电所地理位置图G：汽轮机 QFQ－50－2，50MW COSφ=0.8，X〃d=0.124T：变压器SF7－40000/121±2×2.5%P o = 46kW P K = 174kW I o% = 0.8 U K% = 10.5附图二典型日负荷曲线3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕成品提交的设计文件和图纸要求：1. 设计说明书1份2. 设计计算书1份3. 图纸：变电所主接线图4．主要参考文献1、姚春球.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社2、范锡普.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社3、陈跃.电气工程专业毕业设计指南.电力系统分册.北京：中国水利水电出版社设计说明书一、 对变电所A 在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析： （一）变电所A 在电力系统中的地位与作用：由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A 的电压等级为110kV ，重要负荷所占比例为65%，在整个供电网络中的作用为地区变电所。

即以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电所，电压一般为110kV ～220kV 。

全所停电时，仅使该地区中断供电。

（二）对电力用户的分析：由任务书中，原始资料图表可得：A 变电所的重要负荷占总负荷65%，有功功率P=22MW,有功功率因数ϕcos =0.9。

按其供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级，Ⅰ类负荷为重要负荷，任何时候都不能停电，Ⅱ类负荷，仅在必要时可以短时间停电，其余为Ⅲ类负荷，停电时不会造成大的影响，必要时可以长时间停电。

通常，Ⅰ类负荷需要采用两个独立的电源供电，当其中的任一电源发生故障而停电时，不会影响另一个电源持续供电，保证供电连续性。

变电站系统运行特点及主接线

变电站系统运行特点及主接线

2. 保证良好的电能质量 良好的电能质量有三个指标：电压质量、频率质量和波形质量。 电压偏移：是指电网实际电压与额定电压的差值占额定电 压的百分值。 电压波动：电压在某一个时段内电压变化而偏离额定值的现象。 频率偏移：实际频率与额定频率之差与额定频率之比的百 分数。一般不超过±0.2~ 0.5Hz。 波形畸变率：指各次谐波有效值平方和的方根与基波有 效值的百分比。
同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界 上第一个电力系统。 1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输 电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。
目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电 力系统。进入超高压、长距离、大容量和高度自动化的时 代。 我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省 电力系统，独立的省属电力系统还有山东、福建、海南、四 川和台湾系统。

缺点：
①当一段母线或母线隔离开关故障或 检修时，接在该段母线上的电源和 出线，在检修期间必须全部停电。 ②任一回路的断路器检修时，该回路 必须全部停电。
4.适用范围
根据运行实践，用断路器分段的单母线接 线，广泛用于中小容量发电厂的6～10kV接线和 6～110kV变电所配电装置中。用于6～10kV时， 每段容量不宜超过25MW，否则负荷过大，出现 回路越多，影响供电可靠性，用于35～60kV时， 出线回路数为4～8回；用于110～220kV时，回 路不超过3～4回。
WL1 WL2 QS4 QF3 QS3 Ⅰ QS1 QF1 G1 WB QFd
WL3 WL4
2.运行方式：


Ⅱ QS2 QF2 G2
单母线分段接线可以分段 运行，也可以并列运行。 在用断路器分段的单母线 接线中，分段断路器装有 继电保护装置，在某一分 段母线上发生故障时，断 路器在保护作用下首先自 动跳开，保证非故障分段 母线的继续正常供电。

KV变电站电气主接线设计课程设计

KV变电站电气主接线设计课程设计
收集资料：收集变电站的电气设备、线 路、负荷等资料
初步设计：根据设计目标Байду номын сангаас进行初步设 计，如选择主接线形式、确定设备参数 等
详细设计：根据初步设计，进行详细设 计，如绘制电气主接线图、编写设计说 明书等
审核修改：对设计成果进行审核，根据 审核意见进行修改和完善
提交成果：提交设计成果，如电气主接 线图、设计说明书等
KV变电站电气主接线设 计课程设计
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 电 气 主 接 线 设 计 概 述
03 课 程 设 计 任 务 和 要
求
05 总 结 与 展 望
02 K V 变 电 站 电 气 主 接线设计
04 课 程 设 计 实 践
Part One
KV变电站的主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、母线、避雷器等。
KV变电站的设计需要考虑到安全性、可靠性、经济性、环保性等多方面因素。
KV变电站的电气主接线设计是变电站设计的核心内容，直接影响到变电站的运行性能和可靠 性。
KV变电站电气主接线设计原则
经济性原则：在满足安全性 和可靠性的前提下，尽量降 低成本
对未来学习和工作的启示
掌握电气主接线 设计的基本原理 和方法
提高分析和解决 问题的能力
培养团队合作和 沟通能力
关注行业动态和 技术发展，不断 学习新知识
对电气主接线设计的展望
技术发展趋势：智能化、数字化、 网络化
应用领域拓展：新能源、电动汽车、 智能电网
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
设计方法改进：优化算法、仿真技 术、人工智能

发电厂电气部分设计

发电厂电气部分设计

三、发电厂电缆线路设计
三、发电厂电缆线路设计
电缆线路是发电厂电能输送的重要通道，其设计应满足安全、可靠、经济和 环保的要求。在电缆线路的设计过程中，需要考虑以下几个方面：
三、发电厂电缆线路设计
1、电缆型号选择：电缆型号的选择应考虑电力系统的电压等级、电流容量、 敷设环境等因素，以确保电缆能够安全可靠地运行。
一、发电厂主接线设计
一、发电厂主接线设计
主接线是发电厂的重要组成部分，用于实现电能的生产、变换和输送。主接 线的设计应满足可靠性高、灵活性强、易于操作和维修、经济性好的要求。在主 接线的设计过程中，需要考虑以下几个方面：
一、发电厂主接线设计
1、可靠性：主接线的设计应确保电力系统的稳定运行，避免因设备故障导致 的大规模停电事故。为此，可以采用分段接线和桥型接线等方式，提高主接线的 可靠性。
一、发电厂主接线设计
4、经济性：主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下，尽量降低建设 成本和维护成本。例如，可以采用低损耗设备、优化线路布局等方式，降低能耗 和维护成本。
二、发电厂防雷设计
二、发电厂防雷设计
防雷设计是发电厂电气部分设计的关键环节之一，其目的是在雷击情况下保 护设备和建筑物不受损坏。发电厂的防雷设计应包括以下几个方面：
内容摘要
总之，本次演示通过详细阐述4200MW发电厂电气一次部分设计的原则、流程、 要求及成果，为我们成功地完成这一复杂而关键的设计工作提供了有力的支持。 通过这一设计工作，我们不仅提高了发电厂的效率和性能，还推动了电力行业的 技术进步和发展。
引言
引言
随着电力工业的不断发展，发电厂的规模不断扩大，设备日益复杂，对发电 厂的运营和管理提出了更高的要求。为了提高发电厂的运营效率和管理水平，电 气综合自动化系统的应用越来越受到。本次演示将对发电厂电气综合自动化系统 的发展和应用进行探讨。

燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线

燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线

燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线(总24页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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)2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。

发电厂电气部分电气主接线及设计

发电厂电气部分电气主接线及设计

（2）降压变电站主接线常用接线形式
✓ 变电站主接线的高压侧： 1）应尽可能采用断路器数目少的接线，以节省投资，减 少占地面积；
2）随出线数的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角 形等接线形式；
3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站，宜采用带旁 路的双母线分段或一台半断路器接线。
✓ 变电站的低压侧： 常采用单母线分段或双母线接线。
用于本厂（站）用电的变压器，也称自用变。
二、主变压器容量和台数的确定
原则：尽量减少变压器台数，提高单台容量。
1、发电厂主变压器容量和台数的选择
（1）单元接线的主变压器
A、容量选择
应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度选择
S N 1 .1 P N ( 1 G K P )/co Gs(M )VA
2）水力发电厂的升高电压侧的接线：
✓ 当出线数不多时，应优先考虑采用多角形接线等类型 的无汇流母线的接线；
✓ 当出线数较多时，可根据其重要程度采用单母线分段、 双母线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1）该电厂有4 台发电机 G1~G4，每两台机与一台 双绕组变压器接成扩大单 元接线；
2）110kV侧只有2回出线， 与两台主变压器接成4角 形接线。
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1e2Biblioteka u 2ZL次绕组的匝数不 同，就能达到改
u2 变压的目的。
U2
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念
1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率的变压器。
2、联络变压器

(110kv变电站电气主接线设计)

(110kv变电站电气主接线设计)

110KV电气主接线设计姓名：专业：发电厂及电力系统年级：指导教师：摘要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《35～110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV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；设备选型目录摘要 (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 有关的几项规定 (16)3.2 各回路持续工作电流的计算 (16)3.3 高压电气设备选择 (17)3.3.1 断路器的选择与校验 (17)3.3.2 隔离开关的选择及校验 (21)3.3.3 熔断器的选择····················错误!未定义书签。

发电厂电气部分第五章 厂用电接线及设计(三)

发电厂电气部分第五章 厂用电接线及设计(三)

发电厂变电所电气主系统
10
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
（2）公用负荷由两段厂用公用母线（C1和C2）分担。正常运行时，两台启动/备用
变压器各带一段公用母线（亦称公用段），两段公用母线分开运行。由于启动/备用 变压器常带公用负荷，故又称其为公用备用变压器。
发电厂变电所电气主系统
11
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
发电厂变电所电气主系统
17
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
启动/备用变压器10kV侧通过共箱母线连接到每台机组的四段10kV工作母线上作
为备用电源，A、B段10kV母线由第一台启动/备用变压器的两个低压分裂绕组经共 箱母线引接；C、D段10kV母线由第二台启动/备用变压器的两个低压分裂绕组经共 箱母线引接。
发电厂变电所电气主系统
27
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
对于中型变电站或装有调相机的变电站，通常都装设2台站用变压器，分别接在 变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采用低压断路器（即自动空气开关） 进行分段，并以低压成套配电装置供电。 小型变电站，大多只装一台站用变压器，从变电站低压母线上引接，站用变压 器二次侧为380/220V中性点直接接地的三相四线制系统。
发电厂变电所电气主系统
21
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
水电厂的厂用电接线也都采用单母线分段形式。
中、小型水电厂通常厂用母线只分为两段，由两台厂用变压器以暗备用方式给 两段厂用母线供电； 大容量水电厂，厂用母线则按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并 设置专用备用变压器。 为了供给厂外坝区闸门及水利枢纽防洪、灌溉取水、船闸或升船机、筏道、鱼 梯等设施用电，可设专用坝区变压器，按其距主厂房远近、负荷大小以及发电机电 压等条件，可采用6kV或10kV电压供电，其余厂用电负荷均以380/220V供电。

变电所及发电厂电气部分设计题目

变电所及发电厂电气部分设计题目

变电所及发电厂电气部分设计题目中国石油大学胜利学院综合课程设计报告某地区电网规划及发电厂电气部分设计学生姓名：学号：系别：专业年级：指导教师：2021年5月31日设计题目1：地区电力网规划及X X发电厂电气部分设计1、电源情况某市拟建一座火电厂，容量为2?50+125MW，Tmax取6500h。

该厂部分容量的30%供给本市负荷：10 KV负荷16MW，其余容量都汇入地区电网，供给地区负荷。

同时，地区电网又与大系统相连。

地区原有水电厂一座，容量为2?60MW，Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。

2、负荷情况地区电网有两个大型变电所：清泉变电所负荷为50+j30MVA，Tmax取5000h。

石岗变电所负荷为60+j40MVA，Tmax 取5800h。

（均有一、二类负荷，均占66%，最小负荷可取60%）3、气象数据本地区年平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。

4、地理位置数据见上图（图中1cm代表30km）。

数据如下：①石岗变；②水电厂；③新建火电厂；④清泉变；⑤大系统。

5、设计内容（1）根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。

（2）制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。

（3）拟定地区电网接线方案。

可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。

（4）对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。

（5）选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验 6、设计成果（1）设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。

（2）地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂、水电厂电气主接线图各一张。

设计题目2：110kV变电所一次系统设计设计的要求及任务书1 设计题目：110kV变电所一次系统设计2 设计的基本要求、基本条件及原始数据2.2.1 变电所类型该变电所为110kV终端变电所，进线端电压为110kV，线路一条，35kV出线4条，10kV出线5条。

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计

❏发电厂容量的确定与国家经济发展规划、电力负 荷增长速度、系统规模和电网结构以及备用容量等 因素有关。发电厂装机容量标志着发电厂的规模和 在电力系统中的地位和作用。在设计时，对发展中 的电力系统，可优先选用较为大型的机组。但是， 最大单机容量不宜大于系统总容量的10％，以保证 在该机检修或事故情况下系统的供电可靠性。
三、主变压器容量的确定原则
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2．具有发电机电压母线接线的主变压器
容台容数确定原则：量数 ②③为当接在发电压机发对电在保接若确当
机电母电母电压
线压电上有负的2接线母压
台最荷及大供以上电一可主变压器时，或修检组机的台者当靠其供容于最大热发量接中性因负母线退出限需故而动荷运制行
不应，主少时他应其力不器出压厂变本行于2台压器。应器其能应总能输容从送量电除母满剩统述几功点的率送倒余上系足线力7要0求％，
❏方案比较常用的方法有最小费用法、净现值法、 内部收益率法、抵偿年限法。
❏在课程设计中，主要采用抵偿年限法。
四、主接线方案的经济比较
如：发电机容量容50量MW确，定功原率则因：数
量0压.8为负，荷厂最用小电15率MW 1投①有负率在母压主剩系在电最扣后应电剩0，％当入统发荷。发线母要余满压小除能压余，则，发运。电 和主电和线 作功足供负厂将母有主主发电行机剩变机升之用率发电荷用发线功变变电机时电余连电高间是送电的负电上和压，压机全，压功接压电将入，机日荷机的无器并器电部容 功容量送人系
❏主变压器和发电机中性点接地方式是一个综合性 问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压 水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、 系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的 运行安全以及对通信线路的干扰等。
一、对原始资料分析

发电厂电气部分110KV变电站课程设计

发电厂电气部分110KV变电站课程设计

发电厂电气部分110KV变电站课程设计I二、设计原始资料1、电力系统接线及参数如图1所示，待设计的变电站为丙变电站，是一个110系统的枢纽变电站。

2、待设计的变电站的电压等级为：110kV、35kV、10kV。

5～10年规划负荷如下：2.1 35kV电压级：架空出线6回，每回出线最大输送功率5MW，送电距离30km，功率因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60％. 负荷同时率取0。

9。

2.2 10kV电压级：架空出线10回，每回架空出线最大输送功率2MW，送电距离6km，功率因数:cosΦ=0.8。

,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70％.负荷同时率取0.9。

3、自然条件：站址为农田，土质为黏土，土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于Ⅳ类气象区。

4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线；35kV出线为两个方向出线；10kV出线为多方向出线。

5、各电压级母线后备保护的动作时间：10kV母线1s；35kV母线2s；110kV母线3s。

6、依据负荷曲线，变电站最大负荷利用小时数。

7、电力系统直流分量电流衰减时间常数，（冲击系数）。

8、系统运行方式：最大运行方式为发电厂机组全部投入，变电站110kV为4回进线、最小运行方式为每个电厂停一台发电机，变电站110kV各发电厂只有一回进线。

此表装订在报告（论文）的前面。

摘要本摘要主要进行110KV变电站设计。

首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，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，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关，并确定配电装置。

根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。

发电厂电气主接线课程设计

发电厂电气主接线课程设计

发电厂电气主接线课程设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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姓名：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 (8)2.1设计步骤 (8)2.2设计方案 (8)2.3方案分析 (8)第三章厂用电设计 (10)3.1厂用电 (10)3.2厂用电分类 (10)3.3厂用电设计原则 (11)3.4厂用电源选择 (11)3.5厂用电接线形式 (12)第四章电气设备的选择 (13)4.1电气设备选择的一般规则 (13)4.2按正常工作条件选择电器 (13)4.3按短路情况校验 (14)4.4断路器的选择 (15)4.5隔离开关的选择 (15)4.6电流互感器的选择 (15)4.7电缆的选择 (17)第五章设计感想 (18)发电厂课程设计任务书设计题目：2*300MW火电厂主接线设计设计原始资料：1、厂用电为总容量7%2、两台主变3、220KV 5回出线4、110KV 7回出线设计内容：1、对水电站电气主接线进行论述2、选择水电站电气主接线方式，并说明3、对主接线主要电气设备选型计算，校验计算4、主要点短路电流计算5、对主变保护进行论述设计要求：1、主接线论证，方案比较2、主接线设计正确3、设备选型科学并有依据4、图纸规范5、独立完成6、参阅相关资料设计时间安排：1、主接线初步设计1天2、短路电流计算1天3、设备选择2天4、汇制图纸书写说明书2天第一章引言1.1研究背景及意义电力工业是国民经济的重要部门之一，是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，作为国民经济的其他各部门的快速，稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发达程度的重要标志，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。

发电厂及变电站电气设备--电气主接线

发电厂及变电站电气设备--电气主接线

发电厂及变电站电气设备 - 电气主接线1. 引言发电厂及变电站是电力系统中重要的组成部分，其中电气设备的主接线起着至关重要的作用。

电气主接线是将发电厂或变电站的各种电气设备连接在一起的关键线路。

本文将介绍发电厂及变电站电气设备的主接线的定义、作用、要求以及一些常见的设计方法。

2. 电气主接线的定义电气主接线是指将发电厂或变电站内的各种电气设备连接在一起的导线或电缆。

它负责将电源与各种负载设备连接起来，使电能能够有效地传输到各个部分。

3. 电气主接线的作用电气主接线的作用主要有以下几个方面：3.1. 电能传输电气主接线是将电源与各种负载设备连接起来的桥梁，它可以将发电厂或变电站产生的电能传输到各个部分，满足不同负载设备的用电需求。

3.2. 电气设备保护电气主接线在电力系统中起着保护作用。

它通过合理的设计和安装，能够提供电气设备的过载保护、短路保护、接地保护等功能，保护电气设备免受电力系统故障的影响，提高电气设备的可靠性。

3.3. 电能质量控制电气主接线的设计和布置对于控制电能的质量具有重要的影响。

合理的电气主接线设计能够降低电气设备的电压波动、电流谐波等现象，提高电能的质量，确保电气设备正常运行。

3.4. 灾害事故应对电气主接线的合理设计和布置还能够对电力系统的灾害事故起到响应和应对的作用。

例如，在发生电气火灾或其他突发事件时，能够通过合理的主接线设计，实现对电气设备的快速隔离和切换，保证人身安全和电力系统的运行稳定。

4. 电气主接线的设计要求为保证电气主接线的安全、可靠、高效运行，设计时应满足以下要求：4.1. 电气设备的布置电气主接线的设计必须考虑电气设备的布置。

根据电气设备的类型、功率、用途等因素，合理选择电气主接线的走向和布线方式，确保各个设备之间的电气连接符合设计要求。

4.2. 电气主接线的导线尺寸电气主接线的导线尺寸必须根据电流大小、线路长度、电阻损耗等因素进行合理计算和选择。

确保导线的截面积足够大，能够传输所需的电流，同时减小电气主接线的电压降和损耗。

发电厂电气课程设计二电气主接线

发电厂电气课程设计二电气主接线
优点：调度灵活，电源和负荷可自由 调配，安全可靠，有利于扩建。当变 压器故障时，和它连接于同一母线上 的断路器跳闸，由隔离开关隔离故障， 使变压器退出运行后，该母线即可恢 复运行。
适用：超高压远距离大容量输电系统 中，对系统稳定性和供电可靠性要求 较高的变电所主接线。
5、单元接线
结构特点：发电机和变压器直接连接， 中间不设置母线。
优点：结构简、便操作、不易误操作，投资省、占地小， 易扩建。
缺点：可靠性和灵活性都较差
➢ 母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运； ➢ 母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运。 ➢ 任一断路器检修时，其所在回路也将停运 ➢ 只有一种运行方式，电源只能并列运行，不能分列运行。
适用：出线回路少（6~10kV出线一般不超过5回，35~60kV出线不
（3）单母线带旁路母线接线
➢
➢
结构特点： 增加了旁路母线、专用旁路断路器 及旁路回路隔离开关。 各出线回路除通过断路器与汇流母 线连接外，还通过旁路隔离开关与 旁路母线相连接。 优点： 检修任一进出线断路器
时，不中断对该回路的供电， 供电可靠，运行灵活，适用于 向重要用户供电，出线回路较 多的变电所尤为适用。 缺点： 旁路断路器在同一时间 只能代替一个线路断路器的工 作。但母线出现故障或检修时， 仍会造成整个主母线停止工作。
缺点： ➢ 当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容
易造成误操作； ➢ 工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出
线停电； ➢ 在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电； ➢ 使用的母线隔离开关数量较大，同时也增加了母线的长度，
使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。 适用： 这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的 变电站中，一般6～10kV 出线回路为12回及以上，35kV 出线回路超过8回， 110 ～220kV出线为5回及以上。
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发电厂电气部分课程设计设计题目：设计一个35KV变电站的主接线学校：西安理工大学专业：电气工程及其自动化班级： 0802姓名： **学号： *********指导教师： *****时间： 2011年12月24日目录前言 (3)第一章：设计任务 (4)§1.1原始资料 (4)§1.2电力系统与本站连接情况 (4)§1.3负荷分析 (4)§1. 4环境条件 (4)第二章：变电站主接线设计 (5)§2.1设计步骤 (5)§2.2主接线图 (5)§2.3主接线方案的确定 (5)第三章：短路电流的计算 (7)§3.1概述 (7)§3.2为什么要计算短路电流 (7)§3.3计算方法 (8)§3.4求短路电流的标幺值 (9)§3.5求短路电路的有名值 (9)§3.6求短路电流的冲击电流 (10)第四章：电气设备的选择 (10)§4.1概述 (10)§4.2变压器的选择 (10)§4.3断路器的选择与校验 (11)§4.4隔离开关的选择 (13)§4.5母线的选择 (13)第五章：设计结果 (13)§5.1设计图纸 (13)§5.2设计说明书 (14)结束语 (15)主要参考文献 (16)前言本次设计以35KV变电站为主要设计对象，分为任务书、说明书两部分，同时附有一张电气主接线图加以说明。

本次设计为35KV变电所电气主接线初步设计，进行了电气主接线的图形式的论证、对电气主接线设计的基本认识和变压器的选择等等。

同时还介绍了怎么去认识和用到断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等相关方面的知识。

本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。

使其更加贴合实际，更具现实意义。

该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为35KV和10KV两个电压等级。

各个电压等级都采用单母线分段的接线方式。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素，若选择错误的电气设备，轻则引起电气设备的损坏，重则导致大面积的事故，影响电力系统，造成重大事故。

限于自己水平有限，内容难免有错误与不足之处，希望老师和同学能给与批评指正。

第一章：设计任务§1.1原始资料1建站的必要性设计遵循的原则：严格计算，力争节约投资，降低能耗，注重可靠性，注重安全性，不影响环境，不影响周围居民生活。

2电压等级本次设计站内主接线分为35KV和10KV两个电压等级3出线回路出线回路数在10KV侧有8回，出线向用户供电在35KV侧有2回出线（其中一回直接与电力系统联络，另一回供给县重要工厂用电）。

4负荷情况据了解该电站在5-10年建设扩建中10KV负荷为10MW。

其中1,2级负荷供电占75%，最小负荷为700MW，水泥厂最大负荷为3MW，最小负荷为2MW。

§1.2电力系统与本站连接情况电力系统通过35KV主接线，母线与本站直接连接§1.3负荷分析1功率因数：cosφ=0.92最大负荷年利用率：T max=4000h§1. 4环境条件1 海拔：509.4m22 平均温度：25.8 ℃3最高温度：37.5℃4最低温度：-6℃5雷曝：36.9天∕年6土壤温度：26.77交通方便8不影周边生活区第二章：变电站主接线设计§2.1设计步骤1、确定变电站高低电压等级，考虑到任务要求负荷最大为10MW，输送距离仅10km左右。

所以选用高压为35KV，低压为10KV的电压等级2、主接线方案的拟定：变电站主接线是将电网送来的电压用母线、变压器、断路器、隔离开关等电气设备用一定的形式连接后在送往各用电户，所以变电站的目的在于接受分配和输送。

3、因为35KV母线上有两回线路即一回与电力系统连接，另一回送往县水泥厂，所以35KV电源侧可用单母线连接4、10KV电压等级中，1,2类符合比例大可考虑用单母线分段接线或外购成套开关柜布置。

因为这样布置会更简单一些，而且经济性好，可靠性又能满足要求。

5、主接线方框图§2.2主接线图（如图一所示）§2.3主接线方案的确定有任务书的要求，我们可以选用两种设计方案（如下）：其一为35KV单母线接线，10KV用单母线分段接线（图一）。

另一方案：35KV电压等级还可以采用外桥接线，10KV仍用单母线分段接线（图另附：图二）。

但采用外桥接线要用三台断路器，若从继电保护和负荷计量等综合考虑，仍以图一所示方案更为优先，所以我们最后确定用图一所示方案为最终方案图一图二第三章：短路电流的计算§3.1概述电力系统的电气设备运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们遭到破坏将对用户的正常供电和电气设备的正常运行产生影响。

短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。

在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。

其中，三相短路是对称短路，系统各相仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。

电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。

但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。

因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。

§3.2为什么要计算短路电流1原因：电气设备有电流通过时将产生损耗，例如载流导体的电阻损耗、载流导体周围金属构件处于交变磁场中所产生的磁滞和涡流损耗等，这些都将转变成热量使电气设备的温度升高。

长期发热，是由正常运行时工作电流产生的；短时发热，是由故障时的短路电流产生的。

发热时对电气设备将产生很所不利的影响如下：（1）使绝缘材料的绝缘性能降低。

（2）使金属材料的机械强度下降。

（3）使导体接触部分的接触电阻增加。

导体短路时，虽然持续的时间不长，但短路电流很大，发热量仍然会很高。

这些热量在极短时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。

同时，导体还受到电动力的作用。

如果电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。

由此可见，发热和电动力都使电气设备运行中必须注意的问题。

为了保证导体可靠地工作，须使其发热量不得超过一定限值，所以要计算短路电流。

2短路电流计算的主要目的：（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算（2）选择断路器等电气设备，或对这些设备提出要求。

（3）为继电保护的设计以及调试提供依据。

（4）评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。

（5）分析计算送电线路对通讯设备的影响。

3短路电流计算的方法把主接线图变成计算图再简化然后计算§3.3计算方法计算电路图378.402/75.80//*2*1==X X 375.90*4=X图(a)图（b ）96.80图（c ）以上图a,b,c 都是主接线图的简化图378.406875.40简化 简化§3.4求短路电流的标幺值I＊"=1∕X∑＊=1∕0.896=1.115386§3.5求短路电路的有名值I"= I＊"·I基基值：I基=P基∕√3U av假定基准值为P基=100MVA U av=10.5KV则：I基=5.4984KA I"=6.13027KA§3.6求短路电流的冲击电流I sh(3)=K sh√2 I"=1.8×√2×6.13027=15.632KAI sh(3)电路设计中是不允许的，不加限流电抗以上计算是按最大运行方式进行的，只有在这种情况下，在选用变电站设备时，才能把经济性和灵活性都考虑在内。

第四章：电气设备的选择§4.1概述导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。

各种电气设备选择的一般程序是：先按正常工作条件选择出设备，然后按短路条件校验其热稳定和动稳定。

在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。

电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。

§4.2变压器的选择1、主变压的台数、容量选择：因为10KV电压级负荷使用单母线分段接线所以要求有两台独立电源。

因此，选用两台主变压器2、备用方式为暗备用3、容量选择：考虑到5-10年规划正常运行时，每台供50%的负荷，若其中一台故障另一台要在事故中过负荷的情况下，能带上1,2级总负荷的75%而工作,所以主变容量为SNT =0.7S∑∕cosφ=0.7×10000∕0.9=7800KVA=8MVA ，因此选主变为：SFL8000 ，S—铝芯，F—油浸风冷L—变压器4、接线方式：Y∕△5、阻抗电压：UK%=7.5%6、价格：40§4.3断路器的选择与校验一、断路器的选择1、断路器种类和形式的选择按照断路器采用的灭弧介质科分为油断路器（多油、少油）\压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。

（1）油断路器：采用油作灭弧介质，按绝缘结构分为多油式与少油式断路器。

（2）压缩空气断路器：采用压缩空气作灭弧介质，具有大容量下开断能力强及开断时间短的特点，但结构复杂、尚需配置压缩空气装置，价格昂贵，主要用于220KV以上电压的屋外配电装置（3）SF6断路器：采用不可燃和有优良绝缘与灭弧性能的SF6气体作灭弧介质，具有优良的开断性能。

（4）真空断路器：利用真空的高介质强度灭弧，具有灭弧时间快、低噪声、高寿命以及可频繁操作的优点，已在35KV及以下配电装置中获得最广泛的采用。

2、额定电压与电流的选择高压断路器的额定电压和电流选择需满足U N.≥U SN,I N≥ImaxU N、U SN分别为断路器和电网的额定电压（KV），I N、Imax分别为断路器的额定电流和电网的最大负荷电流（A）3、开断电流选择一般中小型发电厂和变电站采用中、慢速断路器，开端时间较长，短路电流非周期分量衰减较多，可不计非周期分量影响，采用起始次暂态电流I″校验，即I Nb r≥I″I Nb r是指高压断路器的额定开断电流4、短路开合电流的选择为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定短路关合电流i Nd不应小于短路电流最大冲击值i sh，即I Nd≥i sh5、短路热稳定和动稳定校验校验式为 I2t t≥QKiES ≥iSH6、发电机断路器的特殊要求（1）额定值方面的要求。