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
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。
一 、研究的意义
电气主接线是变电站电气部分主体，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的作用，同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、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必要的。
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。由于两台100MW机组均接于10.5kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在各条电缆馈线上装设出线电抗器。
§4 电气主接线（实例电站引出学习工作任务）
第1题[选择题] 小型水电站的厂用电通常不具有()特点。
A:厂用电容量占电站总容量的比例很大，即占总容量的10%左右
B:厂用电容量占电站总容量的比例很小，即占总容量的1%左右
C:厂用电压一般采用380/220V中性点接地的三相四线制
D:厂用电装置的负荷率和同时率都很低
参考答案： A
第2题[选择题] 外桥接线适用于()的电站主接线。
A:变压器需要经常切换
B:输电线路较短
C:无穿越功率经过
D:线路故障几率较高
参考答案： D
第3题[选择题] 当某水电站只有两台主变和两条同电压级输电线路时（对侧均有电），宜采用()。
A:双母线接线
B:两组变压器一线路单元接线
C:桥形接线
D:带旁路母线接线
参考答案： C
第4题[选择题] 采用桥形接线时，切除变压器较容易的是()接线。外桥接线的()操作比较复杂。
A:内桥、变压器
B:外桥、变压器 C:外桥、线路
D:内桥、线路
参考答案： C
第5题[选择题] 下列()接线，可靠性最高。
A:单母线
B:分段的单母线
C:扩大单元接线
D:单元
参考答案： B
第6题[选择题] 下列()接线，运行方式最灵活。
A:单母线
B:分段的单母线
C:扩大单元接线
D:单元
参考答案： B
第7题[选择题] 在下列主接线中，()可靠性最高。
A:带旁路母线的双母线接线
B:双母线接线
C:单母线分段接线
D:带旁路母线的单母线接线
参考答案： A
第8题[选择题] 在厂用负荷的统计中，通常不计入()运行负荷。
A:经常短时和断续 B:经常连续
C:不经常短时和断续
D:不经常连续
参考答案： C
第9题[选择题] 运行十分钟以上，两小时以下的电动负荷称为()。
