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发电厂电气主接线设计

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中型发电厂电气主接线设计

中型发电厂电气主接线设计

中型发电厂电气主接线设计概述：中型发电厂是指发电机容量在200MW至600MW之间的电厂。

电气主接线设计是发电厂电气系统中的一个重要部分，它负责将发电机输出的电能输送到变电站，供应给大型工业企业或居民使用。

电气主接线设计的目标是确保电力传输的安全、可靠和高效。

设计过程：电气主接线设计需要考虑多个因素，如输电距离、线路负载、设备容量、电压等级等。

下面是一个中型发电厂电气主接线设计的一般过程：1.确定输电距离和传输容量：首先需要确定发电厂到变电站的输电距离，并根据预计的负荷需求确定传输容量。

根据这些参数，选择合适的电缆或电线。

2.确定电压等级：根据输电距离和传输容量，选择合适的电压等级。

常见的电压等级有110kV、220kV和500kV。

3.设计电缆或电线的规格：根据电流负载和电压等级，计算所需的电缆或电线的截面积和长度。

还需要考虑电缆或电线的散热能力，以确保安全运行。

4.设计变电站的主接线：根据发电机输出的电压和电流，设计变电站的主接线。

主接线需要考虑电流分布、电压降低和电缆或电线的阻抗。

5.确定保护系统：为了确保电气系统的安全运行，需要设计合适的保护系统，包括过电流保护、接地保护、短路保护等。

6.进行电气主接线布线：根据设计的结果，进行实际的电气主接线布线。

布线需要考虑电缆或电线的敷设方式、距离和阻抗。

7.进行电气主接线的测试和调试：在完成电气主接线布线后，进行必要的测试和调试，包括电气参数的测量、保护系统的测试等。

8.进行电气主接线的运行和维护：电气主接线的运行和维护是确保电力传输安全可靠的关键。

定期检查电气主接线的状态，及时发现和修复潜在问题。

总结：电气主接线设计是中型发电厂电气系统中非常重要的一个环节。

合理的设计可以保证发电厂的电能传输安全、可靠和高效。

设计过程需要考虑多个因素，如输电距离、线路负载、设备容量、电压等级等。

通过合理的设计和维护，可以提高电气系统的可靠性和效率。

中型发电厂电气主接线设计

中型发电厂电气主接线设计

电气主接线设计1.1对原始资料的分析设计电厂为中型凝汽式电厂，其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/（3500+800）×100%=18.6%，超过了电力系统的检修备用8%～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，但是其年利用小时数为5000h，小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数（2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h）。

该厂为凝汽式电厂，在电力系统中将主要承担腰荷，从而不必着重考虑其可靠性。

从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与100MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。

300MW发电机的机端电压为20kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；110kV电压级出线回路数为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；220kV与系统有4回路线，送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW，拟采用双母线分段接线形式。

1.2主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上，结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。

在满足技术，积极政策的前提下，力争使其技术先进，供电安全可靠、经济合理的主接线方案。

发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计，首先应保证其满发，满供，不积压发电能力。

同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电的连续性，因而根据对原始资料的分析，现将主接线方案拟订如下：（1）10.5kV电压级：鉴于出线回路多，且发电机单机容量为100MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定，应确定为双母线接线形式，2台100MW机组分别接在母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。

发电厂电气主接线的设计原则和步骤

发电厂电气主接线的设计原则和步骤
设计规模
该大型发电厂设计容量为1000MW， 采用燃煤发电技术。
主接线方案
采用3/2接线方式，每条母线配置两 回进线和一回出线，共三条母线。
设备选择
断路器、隔离开关、电流互感器等设 备均按照大容量、高可靠性的原则进 行选择。
保护和控制
采用分层分布式结构，配置独立的继 电保护和控制系统，实现自动化控制 和智能监测。
应确保主接线设计能够使 发电厂在任何情况下都能 提供可靠的电力，避免因 电源故障导致供电中断。
保证负荷的可靠性
主接线设计应能满足用户 对电力可靠性的要求，确 保在任何情况下都能提供 稳定的电力供应。
设备选型可靠性
设备选型应优先考虑可靠 性高、稳定性好的产品， 以确保主接线运行的稳定 性和可靠性。
灵活性原则
某小型发电厂电气主接线设计案例
设计规模
该小型发电厂设计容量为50MW，采用燃气 轮机发电技术。
主接线方案
采用单母线分段接线方式，每段母线配置一 回进线和一回出线。
设备选择
断路器、隔离开关等设备按照中小容量、高 可靠性的原则进行选择。
保护和控制
配置简单的继电保护和控制系统，实现基本 的控制和监测功能。
发电厂电气主接线的 设计原则和步骤
• 引言 • 设计原则 • 设计步骤 • 案例分析
目录
01
引言Biblioteka 发电厂电气主接线的定义发电厂电气主接线是发电厂中最重要的组成部分之一，它负责将发电机、变压器 、断路器、隔离开关等电气设备按照一定的方式连接起来，形成一个完整的电力 系统。
电气主接线的设计需要考虑到发电厂的规模、容量、运行方式、设备选型等多个 因素，以确保发电厂的稳定、安全、经济运行。
电气主接线在发电厂中的重要性

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。

火力发电厂电气主接线设计

火力发电厂电气主接线设计

火力发电厂电气主接线设计一、背景介绍火力发电厂是以燃煤、燃气等化石能源为原料，通过燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的设施。

电气主接线设计是火力发电厂中非常重要的一环，它直接关系到整个发电系统的运作效率和安全稳定性。

二、电气主接线设计的作用1. 保证电气系统的安全稳定运行；2. 实现各个部分之间的协调配合，确保整个系统的高效运转；3. 优化设计，降低成本。

三、电气主接线设计流程1. 确定负荷特性：根据负荷特性确定变压器容量和数量。

2. 设计配电方案：根据变压器容量和数量，设计相应的配电方案。

3. 编制单线图：根据配电方案编制单线图，并进行检查、修改。

4. 设计系统保护：根据单线图确定各种保护装置及其参数。

5. 设计接地系统：根据国家规范和标准，确定接地方式及其参数。

6. 制定施工方案：制定施工方案，并进行现场勘察和技术交底。

7. 安装调试：按照施工方案进行安装调试，并进行验收。

四、电气主接线设计要点1. 各部分之间的协调配合；2. 保证电气系统的安全稳定运行；3. 设计合理，降低成本；4. 确定负荷特性，根据变压器容量和数量设计相应的配电方案；5. 编制单线图，并进行检查、修改；6. 设计系统保护及接地系统；7. 制定施工方案，并进行现场勘察和技术交底；8. 安装调试，并进行验收。

五、电气主接线设计注意事项1. 严格按照国家规范和标准进行设计；2. 考虑负荷特性，避免过载或欠载情况发生；3. 合理安排变压器容量和数量，确保整个系统的高效运转；4. 设计保护措施，防止电气故障和事故发生。

六、总结火力发电厂电气主接线设计是整个发电系统中非常重要的一环。

它直接关系到整个系统的运作效率和安全稳定性。

在设计过程中，需要考虑负荷特性、变压器容量和数量、保护措施等因素，严格按照国家规范和标准进行设计，确保整个系统的高效运转和安全稳定。

发电厂电气部分2-7发电厂电气主接线设计举例

发电厂电气部分2-7发电厂电气主接线设计举例

②双母线带旁路接线正常运行时 T1、L1、L2接W1母线， T2、T3、L3、L4接于W2段母线，母联断路器投入，以固 定接线方式运行为例，进行分析计算。 1．先求其辅助系数 （1）断路器故障率Qi由Qi= Q + LL/100 + ， 对断路器分别计算。其中对母联断路器及一串的中间断 路器的Q修正为2Q值，计算结果示于表2-4及2-5。
虑限制短路电流的措施。除在主接线形式和运行方式上尽可能 采用等效阻抗较大的接线形式，如单元接线、母线硬分段等外， 更重要的是在某些电路中加装电抗器，如母线电抗器、出线电 抗器、分裂电抗器等，亦可选用低压分裂绕组变压器取代普通 变压器，均可得到较好的限流效果，故被广泛采用。
电气主接线的设计，应根据对主接线的基本要求，以设计任务 书为依据，技术规范为准绳，历经以下几个阶段： 1）对任务书原始资料进行分析，画出主接线框图。
（1）10kV电压级鉴于出线回路多，且为直馈线、电压较 低，宜采用屋内配电，其负荷亦较小，因此，可能采用单 母线分段或双母线分段接线形式。
两台50MW机组分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压 器送往高一级电压220kV。
由于50MW机组均接于10kV母线上，为选择轻型电器，应在 分段处加装母线电抗器，各条电缆馈线上装设出线电抗器。 （2）220kV电压级出线回路数大于 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接线或双母线 带旁路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。其进线仅 从10 kV侧送来剩余容量2 X 50－［（100 X 6％）＋20]＝ 74MW，不能满足220kV最大负荷250MW的要求。
三、方案的可靠性计算
由于500kV电压高、容量大、可靠性要求高，须对两种
可行的接线方案（图2－34）进行可靠性计算。

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

发电厂电气部分-35KV变电站主接线设计

发电厂电气部分-35KV变电站主接线设计

目录1 设计任务 (1)1.1 初始资料 (1)1.2 电力系统与本站连接情况 (1)1.3负荷情况 (1)2 变电站主接线设计 (1)2.1 主接线设计依据 (1)2.2主接线中设备配置 (2)2.3 设计步骤 (3)2.4 主接线方框图 (3)2.5 主接线方案的确定 (4)3 短路电流的计算 (5)3.1 概述 (5)3.2 短路计算的目的 (6)3.3 短路计算方法 (6)4 电气设备的选择 (7)4.1变压器的选择 (7)4.2断路器的选择与校验 (8)4.3隔离开关的选择 (9)4.4母线的选择 (10)5 设计结果 (10)5.1 设计图纸 (10)5.2 设计说明书 (11)1 设计任务1.1 初始资料（1）设计变电所在城市郊外，主要向市区及变电所附近农村和工厂供电（2）确定本变电所的电压等级为35kV/10kV，35kV是本变电所的电源电压，10kV是二次电压（3）出线向用户供电在35KV侧有2回出线，出线回路数在10KV侧有8回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负荷情况该电站在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，功率因数：cosφ=0.9，最大负荷年利用率：Tmax=4000h2 变电站主接线设计2.1 主接线设计依据（1）变电所在电力系统中的地位和作用：一般变电所的多为终端或分支变电所，电压一般为35kV。

（2）变电所的分期和最终建设规模：变电所建设规模根据电力系统5—10年发展计划进行设计，一般装设两台主变压器。

（3）负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电，对于二级负荷一般也要两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电，对于三级负荷一般只需一个独立电源供电。

（4）系统备用容量的大小：装有两台及以上主变电器的变电所，当其中一台事故断开时其余主变压器的容量应保证该变电所70％的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷供电。

发电厂电气部分主接线的设计原则和步骤

发电厂电气部分主接线的设计原则和步骤

二、电气主接线的设计程序
工程设计程序：
可行性研究 初步设计 技术设计 施工设计
课程设计：
相当于初步设计，部分可达到技术设计。
二、电气主接线的设计程序
课程设计步骤：
对原始资料分析 拟定主接线方案 短路电流的计算——为电气设备选择做准备 主要电气设备选择——第六章介绍 绘制电气主接线图——将最终确定的主接线，按工程
要求，绘制工程图 工程概算
二、电气主接线的设计程序
对原始资料分析：
① 本工程情况：发电厂类型，设计规划容量，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。
② 电力系统情况：电力系统近期及远景发展规划（5～ 10年）发电厂或变电所在电力系统中的位置和作用； 本工程与电力系统连接方式等。
二、电气主接线的设计程序
经济比较方法：
静态比较法：
以设备、材料和人工等的经济价值固定不变作为前提，认为 经济价值与时间无关。
最常用的为抵偿年限法。
抵偿年限法： 若I1>I2，C1<C2，则抵偿年限为 T I1 I2 C2 C1 如果T小于5年，则采用投资大的第一方案； 如果T大于5年，则采用投资大的第二方案。
① 综合总投资计算 ② 年运行费计算 ③ 经济比较方法
二、电气主接线的设计程序
综合总投资计算：
综合总投资 I 主要包括变压器综合投资，开关设备、 配电装置综合投资以及不可预见的附加投资等。
I
I
0
，包括变压器、开关设备、 母线、配电装置及明显的增修桥梁、公路和拆迁
② 从技术上论证各方案的优、缺点，淘汰一些明显不合 理的方案，保留2～3个技术上相当、又能满足任务书 要求的方案；
③ 经济计算比较：对各方案的综合投资和年运行费进行 综合效益比较；

发电厂电气主接线及设计

发电厂电气主接线及设计

编辑课件
（3）设备制造水平 （4）运行经验
定性分析和衡量主接线可靠性的标准： (1)断路器检修时，能否不影响供电
(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关
检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以 及能否保证对Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电
(3)发电厂或变电站全部停电的可能性
(4) 大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响及后
果等因素
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二、灵活性 1. 操作方便 2. 调度方便 3. 扩建方便
三、经济性 1. 节省一次投资 2. 节约占地面积 3. 降低运行费用
编辑课件
二、主接线的设计原则 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。
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第二节 主接线的基本形式（典型、常用的接线形式）
按有无汇流母线分类：
有汇流母线的电气主接线
无汇流母线的电气主接线
为什么按有无汇流母线分类？
一般一个厂、站中有多回进线（或电源），多回出线，为提 高供电可靠性，必须使每一回出线都能从任一电源获得供电。 最好的方法：进出线多于4回时，采用母线，即电源不直接与 出线相连，而是与母线相连把电能送到母线上，各回出线也间 接到母线上获得电能。这样以母线来汇集和分配电能，使整个 主接线环节减少，简单清晰，运行方便、可靠，也有利于安装 和扩建。 相应的缺点：开关设备增多，配电装置占地面积增大。
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2. 单母线分段接线
WL1
1) 接线形式

300MW火力发电厂电气主接线图

300MW火力发电厂电气主接线图

#1煤场变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1脱硫变 1250/10 6.3±2x2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
C
事故照明II段
事故照明I段
汽机IIB段
锅炉IIB段
输煤II段
电除尘IIB段
除灰综合II段
化水II段
净化站II段
照明II段
#1脱硫变 1250/10 6.3±2x2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A汽机变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A锅炉变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A电除尘变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1A锅炉变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A汽机变 SCB10-800/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
#1A电除尘变 SCB10-1600/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=8%
#1公用变 SCB10-1250/10 6.3±2X2.5%/0.4kV D,yn11 Ud=6%
化水车间MCC
输煤综合楼专用盘
消防MCC
翻车机室MCC #1转运站MCC
除灰水泵房MCC 灰库MCC
除灰空压机MCC
# 1(#2)
机单台负荷 MCC
锅炉房底层
锅炉房底层
凝结水精处理 MCC
化水废水MCC
含煤废水处理站专用盘

大中型火力发电厂的主接线设计

大中型火力发电厂的主接线设计

大中型火力发电厂的主接线设计大中型火力发电厂包括机组单台容量为125MW及以上的火力发电厂。

1大中型电厂的电气主接线特点与接线方式（1）主接线特点：1）发电机一变压器采用简单可靠的单元接线方式。

有发电机一变压器单元接线、扩大单元接线、联合单元接线和发电机一变压器一线路单元接线等，直接接入高压或超高压配电装置。

2）大中型电厂的所有发电机一变压器单元有部分接入超高压配电装置、部分接入220kV配电装置；也有全部接入超高压配电装置的。

3）接入系统的电压等级宜符合下列规定：a.接入系统的电压不宜超过两种；b.根据火力发电厂在系统中的地位和作用，不同规模的火力发电厂应分别接入相应电压等级的电网；c.为满足地方负荷所建的电厂，单机容量在600MW以下的机组宜接入330kV及以下电网；d.在受端系统内建设的较大容量的主力电厂宜直接接入高一级电压等级的电网；e.对于向区外送电的电厂，单机容量在600MW及以上的机组宜直接接入高一级电压等级的电网。

（2）接线方式。

1）发电机一变压器单元接线。

一台机组接一台主变压器（双绕组、三绕组或自耦变压器）125MW发电机与变压器单元连接。

当发电厂具有两种升高的电压等级时，应符合下列规定：a.125MW级机组的主变压器宜采用三绕组变压器，每个绕组的通过功率应达到该变压器额定容量的15％以上；站进行联络；b.200MW及以上机组不宜采用三绕组变压器，如高压和中压间需要联系时，宜在变电c连接两种升高电压的三绕组变压器不宜超过2台；d.若两种升高电压均系中性点直接接地，且技术经济合理时，可选用自耦变压器,主要潮流方向应为低压和中压向高压送电。

一台主变压器。

2）发电机一变压器扩大单元接线（分裂变压器或双卷变压器）。

两台或两台以上机组接这种接线适用范围较广，扩大单元的主变压器容量要与电力系统的总容量和备用容量相要求。

适应，一般不大于系统总装机容量的10％，并要满足主变压器故障或检修时系统稳定运行的当发电机的容量与升高电压等级所能传输容量相比，发电机容量较小而不配合时可采用两台发电机接一台主变压器的扩大单元接线，以减少主变压器、高压断路器和高压配电装置间隔。

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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宁德师范学院
发电厂电气部分课程设计
实习项目：凝汽式火电厂一次部分设计 系 专 学 姓 别： 业： 号： 名： 物理与电气工程系 电气工程及其自动化 B2011052222 高文土 黄丽霞 2014 年 6 月 20 日
指导老师： 日 期：
发电厂电气部分课程设计任务书
原始资料：
200MW 地区凝汽式火电厂； 机组容量与台数： 2*50MW ， 1*100MW， U N 10.5kV ； 发电机电压负荷： 最大 48MW， 最小 24MW， 110KV 负荷： 最大 58MW， Tmax 4200 小时； 最小 32MW， Tmax 4500 小时；剩余功率全部送入 220KV 系统，全部负荷中Ⅰ类负荷 比例为 30%，Ⅱ类负荷为 40%，Ⅲ类负荷为 30%。
基本要求：
1. 2. 3. 4. 5. 电厂分析及发电机、主变选择。 电气主接线设计。 短路电流计算。 选择短路点计算三相短路电流并汇总成表。 选择各电压等级的电气设备。
主要参考资料：
[1] 熊信银.发电厂电气部分[M]. 北京：中国电力出版社,2009:55～106 [2] 楼樟达,李扬.发电厂电气设备[M]. 北京：中国电力出版社,1998：55～129，321～ 452 [3] 何仰赞,温增银.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社,2002：152～195 [4] 西安交通大学等六院校.电力系统计算[M].北京：水利电力出版社，1999：25～65 [5] Ata werk Communications Technology(英文影印版) [M].北京：中国水 利水电出版社，1997：10～69 [6] 周 强,易先举,汪祖禄.火力发电厂发电机—变压器组保护技术方案[J].电力系统自动 化,1999,6:22~25 [7] 卓乐友.电力工程电气设计 200 例[M]. 北京： 中国电力出版社,2004： 65～125， 158～ 362
设计一座装机容量为 200MW 的凝汽式火力发电厂。计划安装两台 50MW 的汽轮发电 机组，型号为 QFQ-50-2,功率因数为 0.8，安装顺序为#1、#2 机；安装一台 100MW 的汽 轮发电机组，型号为 TQN-100,功率因数为 0.85，安装顺序为#3 机。发电机电压负荷最 大为 48MW，最小为 24MW，最大负荷利用小时数 Tmax 5200 小时；110KV 负荷：最大 58MW， 最小 32MW， 最大负荷利用小时数 Tmax 4500 小时； 剩余最大功率 220-24-32-200*6%=152MW 送入 220KV 系统。 50MW 发电机电压端电缆出线 8 回， 100MW 发电机端电压电缆出线 2 回。 每回负荷不等， 平均在 4MW 左右， 送电距离为 3 ~ 6km ； 110KV 端架空线出线 3 回； 220KV 端架空线出线 2 回。 从负荷特点及电压等级可知，10KV 电压等级上的地方负荷容量不大，共有 10 回电 缆馈线，与 50MW 发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。20KV 电压为 300MW 发电机 出口电压，既无直配负荷，又无特殊的要求，拟采用单元接线的形式，可以节省价格昂 贵的发电机出口断路器，又利于配电装置的布置；220KV 电压级出现回路数为 4 回，为 了保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采用带旁路母线接线形式为宜；500KV 与 系统有 4 回馈线，呈强联系形式并送出本厂最大可能的电力为 700-15-200-700*6%=443 （MV） 。可见，该厂 500KV 级的接线对可靠性要求应当很高。
3 主变压器确定
3.1 主变压器台数：
根据方案Ⅰ，该发电厂装设一台三绕组变压器和一台双绕组变压器，以充分保证供 电可靠性。
3.2 主变压器的容量：
发电厂具体情况：10KV 侧，三绕组变压器的确定： cos 0.85 ， K p 8% ，则
2.2 主接线方案确定
根据以上的分析，筛选组合，可保留两种可能的接线方式如下图：
1
发电厂电气部分课程设计（报告）
图 1 方案一
图 2 方案二
2
发电厂电气部分课程设计（报告）
主接线方案比较如表一： 表 1 主接线方案比较 方 案 项 目 可靠性 灵活性 方案一 方案二
220kV 侧采用单母线 接线方式可靠性较差 220kV 侧接两个变压 器，操作简单
发电厂电气部分课程设计（报告）
目
1
录
任务和要求........................................................................................................................... 1
2 明确任务和设计原理............................................................................................................. 1 2.1 原始资料的分析.......................................................................................................... 1 2.2 主接线方案确定.......................................................................................................... 1 3 主变压器确定......................................................................................................................... 3 3.1 主变压器台数：........................................................................................................... 3 3.2 主变压器的容量：....................................................................................................... 3 3.3 主变压器的形式：....................................................................................................... 3 4 短路电流的计算................................................................................................................... 4 4.1 短路电流的计算方法.................................................................................................. 4 4.2 短路电流计算过程....................................................................................................... 5 4.3 短路电流计算结果....................................................................................................... 5 5 电气设备的选择................................................................................................................... 5 5.1 10kV 侧设备选择及校验过程..................................................................................... 5 5.2 校验过程....................................................................................................................... 6 5.3 选择设备过程与计算................................................................................................... 7 5.4 选择设备明细表........................................................................................................... 7 6 设计总结............................................................................................................................... 8
采用两台变压器，花 费低
经济性
220kV 侧采用单母分 段接线，可靠性较高 220kV 侧接三个变压 器，调度方便，但接线 稍显复杂， 采用三台变压器及更 多的其他辅助设备， 花 费高
通过比较，由于此设计属于中小型火电厂，所以着重考虑经济性，因方案Ⅰ只用一 台双绕组变压器及其两侧的断路器和隔离开关，220kV 侧采用单母线接线方式，均减少 了断路器的数量，配电装置投资大大减小，且误操作的可能性要相对较小，占地面积也 相对减小。相对于方案Ⅱ，其操作简单。 综上考虑该电厂为地区电厂，且负荷为腰荷，所以主接线方式采用方案Ⅰ。