10万kvA发电厂一次部分设计
第一章电气主接线的设计
1.1 电气主接线的设计
1.1.1 电气主接线设计的要求
电气主接线图是由各种电气元件如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等，接照一定的要求和顺序接起来，并用国家统一规定图形的文字符号表示的发、变、供电的电路图。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。主接线是的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。
1.1.2基本接线及适用X围
1.35kV及110kV母线采用单母分段接线
（1）优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
（2）缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为回路时，常使架空线路出现交叉跨跃。
（3）适用X围：35－63kV配电装置的出线回路数不超过4-8回；110－220kV配
电装置的出线回路数不超过3-4回。
2. 10kV母线采用双母分段接线
3. 110kV母线采用内桥接线
（1）35－110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组成或线路分支接线。
（2）桥型接线：当只有两台主变压器和两回输电线路时，采用桥型接线。当只有两台变压器和两回输电线路时采用内桥形式
（3）内桥使用X围：内桥接线适用于输电线路较长（则检修和故障机率大）或变压器不需经常投，切及穿越功率不大的小容量配电装置中。
（4）外桥使用X围：外桥接线使用于输电线路较短或变压器需经常投，切及穿越功率较大的小容量配电装置中。
1.2 设计方案比较与确定
1.2.1 主接线设计方案图
确定采用110kV内桥连接方式.
图1-1 接线方案的主接线图
由图1-1可以看出
该方案中：110kV侧选用内桥接线；35kV侧选用单母分段接线；10kV侧选用双母分段接线。变压器短路：变压器35kV,10kV侧QF110kV出线QF及联络QF跳闸。一回110kV出线暂停电，操作后可恢复送电。但有线路过负荷的可能性。桥开关一侧短路。一回110kV出线暂停电，出线开关变压器的开关均跳开，该侧出线停电至故障排除为止。变压器停运，需暂时使出出线停电，操作后才重新送电。
经综合考虑，本方案完全符合要求，确定本方案为本设计的主接线方案。
1.3 主变压器容量的选择
1.3.1 主变压器选择原则
1. 对于中小型发电厂，主变压器应选用三相式。
2. 在发电机发电母线上的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统。
3. 发电机电压母线上最大一台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要。
4. 因系统经济运行而需要限制本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。
1.3.2三绕组变压器的选择原则
1. 由于次发电厂有三种电压，若采用双绕组变压器，则从6kV~110kV和
6kV~35kV需要四台双绕组变压器。其经济性低于使用2台三绕组变压器，且占地面积大。
2. 在发电厂有两种升高电压的情况下，当机组容量为125MW及以下时，从经济上考虑，一般采用三绕组变压器。但每个绕组的通过功率应达到该变压器容量的15%以上。三绕组变压器一般不超过两台。
1.3.3 主变压器容量选择计算
1. 当10kV母线上负荷最小，且两台发电机满发时100-100×8%=100-8=92MW
92-20=72MW 72/0.8=90MVA 90/2=45MVA=45000kVA(每台变压器的容量)
又因为35KV恒定供电20MW，则每台承担10MW。10/=10/0.9=11.11MVA 在发电厂有两种升高电压的情况下。当机组容量为125MW及以下时，一般采用三绕组变压器。但每个绕组的通过功率应达到该变压器容量的15%以上。（三绕组变压器一般不超过两台）
∴35kV侧变压器绕组所占百分比：11.11/45=24.7%>15% ∴满足要求。
2. 当10kV母线上负荷最小且T
1 T
2
之一退出时有：
S
N
=〔100-100×8%/0.9-20/0.9〕×0.7=(115-22.22)×0.7=64900kVA
根据上边的计算结果应选63000kVA变压器，但考虑变压器的事故过负荷能力，选用50000kVA的变压器。
选用SFSL
1
-50000型变压器，其参数见下表：
表1-1 变压器型号及参数
3. 当10kV母线上负荷最大且G
1 G
2
之一退出时，应满足系统倒送电能。由于10kV
母线上负荷最大为25MW切除一台发电机剩余总容量为：50-50×8%=46MW 则没有变压器从系统倒送功率可能性。
由于所选变压器容量小于计算值需进行过负荷校验。
变压器事故过负荷倍数K=64900/50000=1.3 当事故过负荷倍数K为1.3时允许过负荷时间为120min。
可见当考虑过负荷能力的情况下，所选SFSL
1
-50000型变压器满足本条要求。
1.4 发电机型号的选择
本厂发电机的容量为50MW，选择型号有如下两种：
表1-2 容量为50MW发电机的型号选择表
型号超瞬X
d
″
QFS-50-2 14.75% 0.8
SQF-50-2 14.9% 0.8
查表可知SQF-50-2的各项参数绝大部分大于QFS-50-2的参数，且重量，体积也比QFS-50-2大因此选择QFS-5-2型号的发电机。
1.5电抗器的选择
因为主接线设计中有母联电抗器和出线电抗器，据母联电抗器电抗百分数为12%，出线电抗器电抗百分数为6%，选择型号
电抗器的选择（110kV NKL型铝电缆水泥电抗器技术数据）
表1-2 电抗器型号及参数表
型号额定电流
（A）
额定电压
(U)
通过容量额定电抗
NKL-10-20
0-6
200 10 3×866 6 NKL-10-30
00-12
3000 10 12
