第二章 电气主接线设计
2.1 电气主接线设计原则
电气主接线的设计是变电站设计的主体，是电力系统原始资料及变电站运行的可靠性、经济性要求密切相关。主接线的确定对电力系统的安全、稳定、灵活，经济运行以及变电站电气设备选择，配电装置的布置，会有直接的影响。因此，主接线必须结合电力系统、变电站具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理他们之间的关系，经过技术、经济的比较，合理选择主接线方式。
变电站电气主接线的可靠性、灵活性和经济性是一个综合的概念，不能单独的强调其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。但根据变电站在系统中的地位和作用的不同，对变电站电气主接线的性能要求也有不同的侧重。例如系统中的超高压、大容量枢纽变电站，因停电会对系统和用户造成重大损失，故对其可靠性要求就特别高；系统中的中小容量中间变电站或终端变电站，因停电对系统和用户造成的损失较小，这类变电站的数量特别大，故对其主接线的经济性就要特别重视。
2.1.1 主接线的设计原则
（1）考虑变电站在电力系统中的地位和作用。 （2）考虑远期发展规模。 （3）考虑负荷的重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响。
（4）考虑主变压器台数对主接线的影响。 （5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。
2.1.2 主接线的基本要求 （1）可靠性 （2）灵活性 （3）经济性
考虑以符合设计要求，国家政策，技术规定为准。结合实际，保证供电在可靠调度灵活等满足前提条件下来节省投资。
2.2 方案的拟定 各接线形式的优缺点及应用范围
2.2.1单母线接线 （1）优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于矿建和采用成套配电装置。（2）缺点：不够灵活可靠，任一元件或故障及检修均需使整个配电装置停电。（3）适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的情况。
本次设计使用两台主变压器，并且10kV侧有医院等一级负荷，要求供电的可靠性高，所以不能采用単母线接线。
第二章 电力系统的接线
一、填空题
1．有母线的主接线的形式有 单母线
和 双母线
。其中单母线分为
单母线无分段 、 单母线有分段 、 单母线分段带旁路母线 等，双母线分为 普通双母线 、 双母线分段 、 3/2断路器 、 双母线带旁路母线 等。
3．开关电器按功能分为 断路器 、 隔离开关 、 熔断器 、 负荷开关 以及 自动重合器 和 自动分段器 。
4．高压断路器按所采用的灭弧介质分为 油断路器 、 压缩空气断路器 、和 真空断路器 、六氟化硫断路器 。
5．6SF断路器灭弧室的结构分为 单压式 和 双压式 。
6. 电力系统的中性点接地方式有 直接接地
，不接地，经消弧线圈接地 。
7. 电力网接线方式通常按供电可靠性分为 无备用 接线和 有备用 接线。
二、判断题
1．电气主接线图是反映电气一次设备连接情况的图纸。( √ )
2．电气主接线图中所有设备均用单线代表三相 。( × )
3．隔离开关与断路器在操作时应满足 “ 隔离开关先通后断 ” 原则。 ( √ )
4．一台半断路器接线当任意一组母线发生短路故障时 , 均不影响各回路供电。( √)
5．单母线带旁路母线接线中旁路母线的作用是作为母线的备用。 ( × )
6．桥形接线与单母不分段接线相比节省了一台断路器 。 (√)
7．内桥接线适用于变压器需要经常切换的发电厂。(×)
8．内桥接线适用于线路有穿越功率的发电厂 。(×)
9．主接线方案的经济比较主要是比较综合投资和年运行费用。 (√)
10．发电厂和变电站的自身用电量很小 , 因此不重要。 (×)
11、 保护接零是在 380/220 低压系统中 , 将电气设备的金属外壳与工作零线相连。 (√)
12、 开关电器分为以下四类:: 断路器、隔离开关、负荷开关、接触器。（×）
13、 高压断路器在电网中起控制与保护作用。（√ ）
14、 高压断路器既能开断负荷电流又能开断短路电流。 （√ ）
发电厂电气部分课程设计报告
2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计
学生：指导教师：
摘要
本次设计是火电厂主接线设计。该水电站的总装机容量为2×25MW+2×
50MW=150MW。高压侧为110Kv，四回出线与系统相连，发电机电压级有10
条电缆出线，其最大输送功率为150MW，该电厂的厂用电率为10%。根据所给
出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案进行可靠性、经济性
和灵活性比较后，保留一种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最
终的电气主接线方案。在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进
行了电气设备和导体的选择校验设计。在对发电厂一次系统分析的基础上，对发
电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。此次设计的过程是一次将
理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对本专业的理解，建
立了工程设计的基本观念，提升了自身设计能力。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护。课程设计任务书
一、原始资料：某新建地方热电厂，发电机组2×25MW+2×50MW，
8.0cos=ϕ，U=6.3KV，发电机电压级有10条电缆出线，其最大综合负荷30MW，
最小负荷20MW，厂用电率10%，高压侧为110KV，有4条回路与电力系统相连，
中压侧35KV,最大综合负荷20MW，最小负荷15MW。发电厂处于北方平原地带，
防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。
系统容量2000MW，电抗值0.8（归算到100KVA）。
二、设计内容：
a)设计发电厂的主接线（两份选一），选择主变的型号；
b)选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；
c)选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、
穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；
三、设计成果：设计说明计算书一份；1号图纸一张。
设计时间：两周。第一部分设计说明书
第一章概述
1.1课程设计的目的
四级标题及主要内容页数第二章 电气主接线45 第2-1节 主接线的设计原则45 一、主接线的设计依据45⒈发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用45⒉发电厂、变电所的分期和最终建设规模45⒊负荷大小和重要性45⒋系统备用容量大小45 二、主接线设计的基本要求46 三、大机组超高压主接线可靠性的特殊要求46㈠对于单机（或扩大单元）容量为300MW及以上的发电厂46㈡对于500kV变电所（300kV变电所可参照此要求）47 第2-2节 6～220kV高压配电装置的基本接线及适用范围47 6～220kV高压配电装置的接线形式分类47 一、单母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图）47 二、单母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图）47 三、双母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图）47 四、双母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图）48 五、增设旁路母线或旁路隔离开关的接线48㈠旁路母线的三种接线方式48 ⒈有专用旁路断路器48 ⒉母联断路器兼作旁路断路器48 ⒊分段断路器兼作旁路断路器48㈡旁路母线或旁路隔离开关的设置原则49 ⒈110kV～220kV配电装置49 ⒉35kV～63kV配电装置50 ⒊6kV～10kV配电装置50 六、变压器线路单元接线（优点、缺点、适用范围、接线图）50 七、桥形接线51㈠内桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图）51㈡外桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图）51 八、3～5角形接线（优点、缺点、适用范围、接线图）51 九、其它接线53 十、6～220kV配电装置接线在220kV／110kV系统中的连接示例53 第2-3节 330～500kV超高压配电装置的基本接线及适用范围53一、双母线三分段、四分段带旁路母线接线53二、一台半断路器接线56三、变压器-母线接线57四、3-5角接线、其他接线582-4 大型电厂的电气主接线61一、发电机-变压器单元接线61二、发电机-变压器扩大单元接线61三、发电机-变压器-线路单元接线62四、一厂两站接线622-5 中小型电厂的电气主接线62一、发电机的连接方式62二、主变压器的连接方式63三、发电机电压配电装置的接线63四、限流电抗器的连接方式64五、无发电机电压配电装置的中型电厂接线65电力工程电气设计手册电气一次部分备 注2-6 变电所的电气主接线65一、系统枢纽变电所接线（主变压器台数及型式、补偿装置）65二、地区重要变电所接线65三、一般变电所接线（采用简易电器的接线）67四、变电所6-10侧短路电流的限制（变压器分列运行）682-7 主变压器和发电机中性点接地方式69一、电力网中性点接地方式69二、主变压器中性点接地方式69三、发电机中性点接地方式702-8 主接线中的设备配置71一、隔离开关的配置71二、接地刀闸或接地器的配置71三、电压互感器的配置71四、电流互感器的配置71五、避雷器的配置72六、阻波器和耦合电容器的配置72
