电气主接线设计原则和设计程序复习过程
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电气主接线设计的基本原则电气主接线设计是电气工程中的重要环节,其质量直接影响着电气设备的安全运行和系统的可靠性。
为了保证电气主接线设计的质量和合理性,需要遵循一些基本原则。
一、安全性原则电气主接线设计必须符合国家相关标准和规范,保证设备运行过程中不会产生安全隐患。
设计时要考虑设备的额定电流和额定电压,合理选择导线的截面积,确保电流的传输不会超过导线的承载能力,避免因过载而引发火灾和设备损坏。
二、可靠性原则电气主接线设计需要保证系统的可靠性,即在正常运行状态下,能够稳定供电,不会因为接线问题导致设备停运。
在设计过程中,要合理选择电缆和接线端子,确保其质量可靠,能够承受设备长时间运行产生的热量和电磁场干扰。
三、可维护性原则电气主接线设计应考虑到设备的维护和检修需求。
合理布置电缆和接线端子,便于设备的维护和故障排除。
同时,在设计中要考虑到电缆的长度和走向,减少不必要的维护难度和成本。
四、经济性原则电气主接线设计需要考虑到经济性,即在满足安全和可靠性的前提下,尽量减少成本。
可以合理选择导线和接线端子的型号和规格,避免过度投资。
五、合理布局原则电气主接线设计需要合理布局设备和电缆,减少电磁干扰和电压降,提高系统的稳定性。
在设计中要考虑到电缆的长度和走向,避免交叉和纠缠,减少互相之间的干扰。
六、标准化原则电气主接线设计需要符合相关国家标准和规范,避免使用非标准化的接线方式。
采用标准化的接线方式,可以减少设计和施工的难度,提高工作效率,降低维护成本。
七、规范化原则电气主接线设计需要规范化,即设计和施工需要按照统一的标准和流程进行。
设计人员需要掌握相关知识和技能,按照规范要求进行设计,施工人员需要按照设计图纸进行施工,确保接线质量和安全性。
电气主接线设计的基本原则包括安全性、可靠性、可维护性、经济性、合理布局、标准化和规范化。
遵循这些原则,可以保证电气设备的安全运行和系统的可靠性,提高工作效率,降低维护成本。
电气主接线设计作为电气工程中的重要环节,需要设计人员具备相关的专业知识和技能,并与施工人员密切配合,共同完成设计和施工任务。
电气主接线的基本要求和设计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,故又称为一次接线或电气主系统。
标签:主接线;要求;原则1 对电气主接线的基本要求1.1 可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求,停电会对国民经济各部门带来巨大的损失,往往比少发电能的损失大几十倍,导致产品报废、设备损坏、人身伤亡等。
因此,主接线的接线形式必须保证供电可靠。
因事故被迫中断供电的机会越小,影响范围越小,停电时间越短,主接线的可靠程度就越高。
研究主接线可靠性应注意的问题如下:(1)考虑变电所在电力系统中的地位和作用。
变电所是电力系统的重要组成部分,其可靠性应与系统要求相适应。
(2)变电所接入电力系统的方式。
现代化的变电所都接入电力系统运行。
其接入方式的选择与容量大小、电压等级、负荷性质以及地理位置和输送电能距离等因素有关。
(3)变电所的运行方式及负荷性质。
电能生产的特点是发电、变电、输电、用电同一时刻完成。
而负荷类、类、的性质按其重要性又有类之分。
当变电所设备利用率较高,年利用小时数在以上,主要供应类、类负荷用电时,必须采用供电较为可靠的接線形式。
(4)设备的可靠程度直接影响着主接线的可靠性。
电气主接线是由电气设备相互连接而组成的,电气设备本身的质量及可靠程度直接影响着主接线的可靠性。
因此,主接线设计必须同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。
随着电力工业的不断发展,大容量机组及新型设备投运、自动装置和先进技术的使用,都有利于提高主接线的可靠性,但不等于设备及其自动化元件使用得越多、越新、接线越复杂就越可靠。
相反,不必要的接线设备,使接线复杂、运行不便,将会导致主接线可靠性降低。
因此,电气主接线的可靠性是一次设备和二次设备在运行中可靠性的综合。
1.2 灵活性电气主接线应能适应各种运行状态,并能灵活地进行运行方式的转换。
不仅正常运行时能安全可靠地供电,而且在系统故障或电气设备检修及故障时,也能适应调度的要求,并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式,使停电时间最短,影响范围最小。
电气主接线设计(总14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--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。
&第5章 电气主接线 教学目的:熟悉各种形式主接线的特点及适用范围。 复习旧课: ⒈一次设备的种类及作用:发电机、变压器、电动机、高 低压开关、互感器、导体等; ⒉电气主接线的定义和图的表示方法(符号、单线、规 范、电压级、标题栏)。 重 点:主接线的基本要求 难 点:单母线接线 引入新课: 5.1 概述
一、主接线的定义 指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起来,表示生产、汇集和分配电能的电路。电气主接线中的设备用标准的图形符号和文符号字符号表示的电路图称为电气主接线图。 二、基本要求: ⒈必须保证发供电的安全可靠性 ⑴涵义:连续不中断、安全和符合电能质量要求。 ⑵负荷(用户)的分类: 一、二、三级 ⑶具体衡量要求
全厂QF、设备、线路等检修时停电范围、时间以及保证对一、二级负荷供电的情况。 ⒉应具有一定的灵活性 ⑴涵义: 适应各种运行方式(正常、检修、事故及处理、特殊、投切设备、增减负荷等)的变化。 ⑵具体衡量要求 变化过程短、影响范围小并保证人员安全。 ⒊操作尽可能简单、方便。 简单性 接线简单清晰(回路数少、电压级、开关少); 操作步骤少。 ⒋经济上应合理。 经济性 投资、年运行费用、占地少,经济效益高。 ⒌发展和扩建(分期过渡)的可能性 主接线是电气部分的主体,设计的主要环节,其方案的必须根据工程的地位、负荷的性质等条件,经技术经济比较确定。 可分为无母线和有母线两类。 5.2 电气主接线的基本形式
主接线基本接线形式构成的规律 主接线的总体分类 有母线类: 一、单母线接线 母线起汇集和分配电能的作用。每一条进出线回路都组成一个接线单元,每个接线单元都与母线相连,可分为: ⒈不分段单母线 1)接线方法及工作要求,见右图 ⑴主母线的作用 ⑵开关电器的配置
线路有反馈电可能或为架空配电线应装设QS ⑶操作程序“先通后断”原则 合:QFQSQSLB;
分:BLQSQSQF。 2)特点 ⑴优点: 简单、经济。 ①接线简单(设备少)、清晰、明了; ②布置、安装简单,配电装置建造费用低; ③断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁, 操作安全、方便,母线故障的几率低; ④易扩建和采用成套式配电装置。 ⑵缺点: 不够灵活可靠。 ①主母线、母隔故障或检修,全厂停电; ②任一回路断路器检修,该回路停电。 ⒊适用范围
工厂供电的电气主接线设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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电气主接线设计要求与原则电气主接线设计的基本要求(1)可靠性电能产生和传送的特殊性,不能存储,生产和使用同时进行,所以任何一个环节出错就会导致整个系统出现问题。
因此生产运行过程中的安全问题应当放在首要位置。
变电站是电能传输分配的主要环节,主接线的可靠性也应该首先满足可靠性的要求。
主接线可靠性关系到的几个方面:①发电厂和变电站在系统中的地位和作用;②用户的负荷性质和类别;③设备制造水平及运行经验等因素。
主接线可靠性的要求通常包含以下几个方面:①断路器检修时,对供电的影响。
②当设备检修时,影响的供电区域大小,停电的长短。
能否满足一二级负荷的用电需求。
③变电站全部停运的可能性。
(2)灵活性在电力系统发生故障或设备检修时,应使停电时间最短,影响范围最小,灵活性主要体现在:调度灵活、操作方便、检修安全、易于扩建。
(3)经济性通常情况下,设计应经济、合理、可靠、灵活。
主要从降低投资,少占地,降功损等方面考虑。
电气主接线的设计原则(1)确定本设计变电站在系统中起的作用(2)确定变压器的运行方式(3)合理地确定电压等级(4)变电所的分期和最终建设规模(5)开关电器的设置(6)电气参数的确定110kV 侧电气主接线设计本变电站选用2台主变,其高压110kV 侧是两回不同进线,高压110kV侧采用全桥的主接线方式,为了提高对低压供电侧的供电可靠性以及操作方便。
10kV 侧电气主接线设计由原始数据,变电站供电共9个负荷,总计16 条出线,带2 条出线的负荷共 7 个。
有高要求的供电可靠性,故而低压10kV 侧用单母分段接线。
单母线用分段断路器来分段,当某段母线出现故障时,分段断路器会自动分离这段母线,从而保证了另一段母线的正常运行,不会导致重要用电用户停电,而两段母线同时故障的几率很小,可以不予考虑[4]。
110kV 变电站主接线形式110kV 侧采用全桥的主接线方式。
共有2回不同进线WL1 和 WL2,其中进线WL1线路型号为LGJ185,长度为25公里,上一级变电站母线的短路容量为1200MVA;进线WL2线路的型号为LGJ185,长度为 20公里,上一级变电站母线的短路容量为1000MVA。
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、引水式、混合式水电厂等),设计规划容量(近期、远景),单机容量及台数,最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。 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。当前,单机300、600MW容量的机组已成为电网的主力机组,1000MW级的火电机组正在酝酿中。 发电厂运行方式及利用小时数直接影响着主接线设计。承担基荷为主的发电厂,设备利用率高,一般年利用小时数在5000h以上;承担腰荷的发电厂,设备利用小时数应在3000~5000h;承担峰荷的发电厂,设备利用小时数在3000h以下。对不同的发电厂其工作特性有所不同。对于核电厂或单机容量300MW及以上的火电厂以及径流式水电厂等应优先担任基荷,相应主接线应以供电可靠为主选择主接线形式。水电厂是电力系统中最灵活的机动能源,启、停方便,多承担系统调峰、调相任务,根据水能利用及库容的状态可酌情担负基荷、腰荷和峰荷。因此,其主接线应以供电调度灵活为主选择主接线形式。 (2)电力系统情况,包括电力系统近期及远景发展规划(5~10年),发电厂或变电站在电力系统中的位置(地理位置和容量位置)和作用,本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。 发电厂的总容量与电力系统容量之比,若大于15%时,则就可认为该厂是在系统中处于比较重要地位的电厂,应选择可靠性较高的主接线形式。因为它的装机容量已超过了电力系统的事故备用和检修备用容量,一旦全厂停电,会影响系统供电的可靠性。 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。我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点非直接接地系统(中性点不接地或经消弧线圈接地),又称小电流接地系统;对llOkV及以上高压电力系统,皆采用中性点直接接地系统,又称大电流接地系统。发电机中性点都采用非直接接地方式,目前,广泛采用的是经消弧线圈接地方式或经中性点接地变压器接地。 (3)负荷情况,包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷的原始资料是设计主接线的基础数据,电力负荷预测工作是电力规划工作的重要组成部分,也是电力规划的基础。对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测,还应有中长期负荷预测,对电力负荷预测的准确性,直接关系着发电厂和变电站电气主接线设计成果的质量,一个优良的设计,应能经受当前及较长远时间(5—10年)的检验。 发电厂承担的负荷应尽可能地使全部机组安全满发,并按系统提出的运行方式,在机组间经济合理地分配负荷,减少母线上电流流动,使发电机运转稳定和满足电能质量要求。 (4)环境条件,包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素,对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响。对此,应予以重视。对重型设备的运输条件亦应充分考虑。 (5)设备供货情况。这往往是设计能否成立的重要前提,为使所设计的主接线具有可行性,必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较。 2.主接线方案的拟定与选择 根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑,可拟定出若干个主接线方案(本期和远期)。依据对主接线的基本要求,从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案,最终保留2~3个技术上相当,又都能满足任务书要求的方案,再进行经济比较。对于在系统中占有重要地位的大容量发电厂或变电站主接线,还应进行可靠性定量分析计算比较,最终确定出在技术上合理、经济上可行的最终方案。 3.短路电流计算和主要电器选择 对选定的电气主接线进行短路电流计算,并选择合理的电气设备。 4.绘制电气主接线图 对最终确定的主接线,按工程要求,绘制工程图。 5.编制工程概算 . 对于工程设计,无论哪个设计阶段(可行性研究、初步设计、技术设计、施工设计),概算都是必不可少的组成部分。它不仅反映工程设计的经济性与可靠性的关系,而且为合理地确定和有效控制工程造价创造条件,为工程付诸实施,为投资包干、招标承包、正确处理有关各方的经济利益关系提供基础。 ’ 概算的编制以设计图纸为基础,以国家颁布的《工程建设预算费用的构成及计算标准》、《全国统一安装工程预算定额》、《电力工程概算指标》以及其他有关文件和具体规定为依据,并按国家定价与市场调整或浮动价格相结合的原则进行。概算的构成主要有以下内容: (1)主要设备器材费,包括设备原价、主要材料(钢材、木材、水泥等)费、设备运杂费(含成套服务费)、备品备件购置费、生产器具购置费等。除设备及材料费外,其他费用均按规定在器材费上乘一系数而定。其系数由国家和地区随市场经济的变化在某一时期内下达指标定额。 (2)安装工程费,包括直接费、间接费及税金等。直接费指在安装设备过程中直接消耗在该设备上的有关费用,如人工费、材料费和施工机械使用费等;间接费指安装设备过程中为全工程项目服务,而不直接耗用在特定设备上的有关费用,如施工管理费、临时设施费、劳动保险基金和施工队伍调遣费用等;税金是指国家对施工企业承包安装工程的营业收入所征收的营业税、教育附加和城市维护建设税。以上各种费用都根据国家某时期规定的不同的费率乘以基本直接费来计算。 (3)其他费用,系指以上未包括的安装建设费用,如建设场地占用及清理费、研究试验费、联合试运转费、工程设计费及预备费等。所谓预备费是指在各设计阶段用以解决设计变更(含施工过程中工程量增减、设备改型、材料代用等)而增加的费用、一般自然灾害所造成的损失和预防自然灾害所采取的措施费用以及预计设备费用上涨价差补偿费用等。 根据国家现阶段下达的定额、价格、费率,结合市场经济现状,对上述费用逐项计算,列表汇总相加,即为该工程的概算。
4.6 发电厂和变电所主变压器的选择 发电厂和变电所中,用于向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器;只用于两种升高电压等级之间交换功率的变压器,称为联络变压器。 4.6.1 主变压器容量、台数的选择 主变压器的容量和台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的选择除依据基础资料外,主要取决于输送功率的大小、与系统联系的紧密程度、运行方式及负荷的增长速度等因素,并至少要考虑5年内负荷的发展需要。如果容量选得过大、台数过多,则会增加投资、占地面积和损耗,不能充分发挥设备的效益,并增加运行和检修的工作量;如果容量选得过小、台数过少,则可能封锁发电厂剩余功率的输送,或限制变电所负荷的需要,影响系统不同电压等级之间的功率交换及运行的可靠性等。 1. 发电厂主变压器容量、台数的选择 《发电厂设计技术规程》规定: (1)单元接线中的主变压器容量SN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 SN≈1.1PNG(1﹣KP)/cosφG (MVA) (4.6.1) 式中PNG——发电机容量,在扩大单元接线中为两台发电机容量之和,MW; cosφG ——发电机额定功率因数; KP ——厂用电率。 每个单元的主变压器选择一台。 (2)接于发电机电压母线与升高电压母线之间的主变压器容量SN按下列条件选择。 1)当发电机电压母线上的负荷最小时(特别是发电厂投入运行初期,发电机电压负荷不大),应能将接于发电机电压母线上发电机发出的功率减去发电机电压母线上的最小负荷而得到的最大剩余功率送至系统(计算中不考虑稀有的最小负荷情况)。即 SN≈[∑PNG(1﹣KP)/COSφG﹣Pmin/cosφ]/n (MVA) (4.6.2) 式中 ∑PNG ——发电机电压母线上的发电机容量之和,MW; Pmin——发电机电压母线上的最小负荷,MW; cosφ——负荷功率因数; n——接于发电机电压母线上的主变压器台数。