发电厂电气主接线及厂用电设计
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。
30MW热电厂电气主接线设计
电力系统是一个紧密联系的整体。发电厂和变电所由中心调度所和地区调度所统一调度指挥。发电厂和变电所电气主接线的运行方式随整个电力系统的运行要求而改变。因此，所设计的电气主接线应能灵活地投入和切除某些机组、变压器或线路，从而达到调配电源盒负荷的目的；并能满足电力系统在事故运行方式、检修运行方式和特殊运行方式下的调度要求。当需要检修时，应能很方便的使断路器、母线及继电保护设备退出运行进行检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户供电。此外，电气主接线方案还必须能够容易地从初期接线过渡到最终接线，以满足扩建的要求。该工程受外部条件影响，前期只能单回出线，待外部条件满足时要过渡到双回出线，因此能够在不全厂停电条件下完成线路过渡显得尤为重要，在设计时必须优先考虑。
1.3
1.3.1学习关于电气主接线和厂用电接线的设计方法和流程。
1.3.2根据各设计规范选择各主要设备、导体的型式，并了解校核方法。
1.3.3通过设计和探讨，加深对所学知识的掌握，为以后运用于实践中打好基础。
第2章电气主接线设计要求及方案确定
2.1电气主接线设计的要求
发电厂的主接线设计要求非常严格，在设计时不仅要按照国家相关的法律法规严格执行外，其经济性、合理性、可靠性等都直接关系到以后的运行安全和经济效益。所以，对发电厂电气主接线设计一般应满足以下几点：
3.1.3低压厂用电接线设计…………………………ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ………………………………5
3.1.4全厂辅助系统厂用电接线………………………………………………………5
3.2厂用电接线方案的论证………………………………………………………………6
第4章主要设备选型………………………………………………………………………6
发电厂电气主接线的设计原则和步骤
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
核电厂的电气主接线及厂用电
大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
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厂用电负荷
• 一回路主系统主要负荷:主泵和电加热器 • 一回路辅助系统主要负荷
化学和容积(化容)控制系统负荷:两台离心式上充泵(数百千瓦)两台往 复式上充泵(数十千瓦) 安全注入系统负荷：高压注入泵４台（ (数百千瓦)；低压注入泵２台 （ (数百千瓦) 安全喷淋系统负荷 停堆冷却系统负荷 安全壳隔离系统电源负荷 安全壳空气净化系统电源负荷 设备冷却水系统负荷
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
330～500kV的配电装置中。
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一、双母线接线
• 41..典接型线操特作点: I母两线组运母行线转通检过修母操联作断路器连接；每一条
• 2.优缺点分析 21，））L确取合，正合合取，2正认下上、常上上下常005L运母00运4QQ21Q、行Q联FF行QF在操S6方操断S方，Q和合作式作路式F断0引母闸电接：电器：2开运源出线QII源0两母I5母QS行 保1保线隔组线，F线Q， 险险，母为和离S。，线工电开并作源关联母支分运线路别行，，Ⅱ都接L母经至1线、一两为L台组3备、断母用5Q母路线F线器上接。I与。母两线 组
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工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段
第六章 火电厂电气主接线及厂用电
三、厂用电源分类 1. 工作电源
•含义： – 保证正常运行的基本电源
•要求： – 供电可靠 – 电压和容量满足要求 •引接方式： – 有机压母线的机组：从该母线上引接。 – 单元接线的机组：从主变低压侧引接。 – 扩大单元接线的机组：从发电机出口或主变低压侧引接。 发电厂的工作电源包括：6kV、10kV高压工作电源、380V 低压工作电源、110V、220V直流工作电源和220V交流不间断 电源（UPS）。
五、电气设备的主要倒闸操作内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 电力线路或负荷的送电/停电操作； 发电机的并列/解列操作； 电力变压器的投运/停运操作； 工作电源与启/备电源互换操作； 倒母线和倒旁路操作； 直流电源启用/停用操作； 改变中性点接地方式操作； 继电保护装置启用/停用操作； 电气自动装置启用/停用操作； 测量、监视、控制和信号装置的启用/停用操作。
• 3. 对操作断路器的要求 • （1）在一般情况下，断路器不允许就地带电手动合闸。
这是因为手动合闸慢，易产生电弧，但特殊需要时例外。
• （2）当远距离操作断路器时，不得用力过猛，以防止损 坏控制开关，也不得返回太快，以防止断路器合闸后又跳闸。
• （3）在断路器操作后，应检查有关信号及测量仪表的指
④ 事故保安负荷：
• 根据对电源的要求不同，事故保安负荷又可分为： – 直流保安负荷：如发电机组的直流润滑油泵、事故氢密 封油泵等； – 交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控 制用的电子计算机等。 • 事故保安负荷的供电方式： – 直流保安负荷的直流电源由蓄电池组供电。
– 交流保安负荷的交流电源由快速自启动柴油发电机组且 有自动投入装置功能，或燃气轮机组，或具有可靠的外 部独立电源供电。对交流不间断供电负荷，可接于蓄电 池组的逆变装置。
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；
核电厂的电气主接线及厂用电
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核电厂的电气主接线及厂用电
升高压侧接线
• 升高压侧接线是指主变高压侧与进出线母 线主体的接线部分。
• 升高压侧接线由核电机组的数量、容量、 出线数目、电压等级等因素确定。
• 目前国内核电厂升高压侧接线方式 1 .双母线接线 2.一台半断路器接线
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核电厂的电气主接线及厂用电
一台半断路器接线
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核电厂的电气主接线及厂用电
核电厂厂用电系统
• 功能： – 核电站厂用电系统不仅保证反应堆在停堆、 启动、功率运行、维修、换料等正常工况下 向相关负荷提供合格的电能，并保证在预计 运行事件、事故工况期间和事故工况之后按 要求向安全系统本身和其它指定的安全重要 物项提供可靠的电源，以确保它们能够可靠 地执行其安全功能。
400KV
500KV
900MW
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900MW G
900MW G
核电厂的电气主接线及厂用电
四、一个半断路器接线
• 1.接线特点 (•1)具2有.优高有度两缺的组供点母电可分线靠，析性每。当一母回线路发生经短一路故
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
G
3#
2#G G
安全G Ⅱ段 G安全 Ⅲ段 G
Hale Waihona Puke 6KV安全 Ⅱ段4#G 安全 Ⅳ段
∽ ∽－ 直流GA段 Ａ
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。
电气主接线、厂用电及配电装置
基本要求
1、可靠性及电能质量 • 地位重要的骨干电站，应采用两个独立的电源，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，可靠性越高。 2、灵活性——在正常运行时能满足各种运行方式； 在发生事故时能采用相应的运行措施，避免 大 面积停电 3、运转方便——接线力求简明清晰、简化运行操作 4、具有扩建的可能性——预留备用出线回路和备用容 量 5、技术先进，经济合理
第7章 配电装置
教学要求：
了解配电装置的基本要求及一般构成方法； 掌握最小安全净距的概念； 掌握户内、户外配电装置的形式及应用范围； 学习各种布置的平面图及剖视图的画法。
7.1
概 述
一、配电装置的定义 a、按电气主接线进行集中布置和连接的一 次设备。 b、同一级电压的开关设备、载流导体等， 加上辅助设备、土建设备等。 c、正常情况下，用来接受和分配电能；故 障情况下，能迅速切除故障部分恢复运行。
教学要求
了解火电厂、水电站的自用负荷的特点及分类； 学会对自用负荷的分析统计并进行自用变压器的选 择 熟悉自用电源的引接方式、自用负荷的供电回路及 自用电的接线方式。
第6章 自用电接线
一、 自用负荷
1、按用途分类 2、按特征分类
– 重要性：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ关 – 自起动与解自动负荷
二、站用电源的引接方式
5.4 电气主接线方案的技术经济比较
一、主接线方案拟定的一般步骤 1、确定电站的接入形式、接入点、出线回 路数和出 线电压等级 2、拟定变压器的选择方案 3、拟定发电机电压侧及升高电压侧的基本接线形式 4、选择站用电和近区用电的电源引接方式 5、进行技术比较，确定2~3个较优方案 6、进行经济比较，确定一个最优方案
• A值：基本电气距离 A1（导体对地） A2（导体对导体） • B值：裸导体与遮拦之间的距离 • C值：无遮拦裸导体与地（楼）面的垂直净距 • D值：不同时停电检修的无遮拦带电部分之间。 • E值：通向屋外的出线套管至屋外通道的垂直净距
大中型火力发电厂主接线及高压厂用电系统方案研究
大中型火力发电厂主接线及高压厂用电系统方案研究电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，高压厂用电系统则是火力发电厂正常运行时的重要环节，对整个电厂的安全稳定运行具有十分重要的作用。
本文基于大中型火力发电厂的设计规范，探讨大中型火力发电厂主接线及高压厂用电方案，以实现电气设计方案的安全合理性。
关键词：火力发电；大中型火力发电厂；主接线；高压厂用电系统1、电气主接线电力一直是国民经济的基础性产业，而火力发电则是我国电力行业的最主要发电形式。
近年来，大中型火力发电厂发展迅速，为我国电力行业发展做出了不可磨灭的贡献。
电气主接线是发电厂电气设计的最重要部分，也是构成电力系统的重要环节，合理确定主接线对发电厂本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。
1.1 配电装置的接线形式配电装置的接线方式应按火力发电厂在电力系统中的地位、负荷重要性、出线回路数、设备特点、满足系统稳定性等条件确认。
110kV~220 kV配电装置的接线形式一般可分为双母线接线、双母线分段接线、3/2断路器接线；330kV~500kV配电装置接线一般采用3/2断路器接线或者4/3断路器接线，也可以采用双母线或者双母线分段接线。
500kV~750kV配电装置可采用3/2断路器接线或者4/3断路器接线。
其中3/2断路器接线没有多回路集结点，一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线，是国内外大型电厂超高压配电装置（330kV~500kV）广泛应用的一种接线方式。
1.2接地方式电网中性点接地方式的选择与电压等级、单相接地电流、过电压水平及保护配置密切相关，主要选择方式如下：125MW及以下发电机组单相接地电流不超过允许值时，一般采用中性点不接地方式，单相接地电流较大时，也可采用经消弧线圈接地，200MW级以上发电机一般采用中性点经高阻或者消弧线圈接地。
110kV及220kV系统中主变压器中性点可采用直接或经接地电抗器接地方式，330kV及750kV系统中主变压器中性点可采用直接或经小电抗器接地方式。
2核电厂的电气主接线及厂用电
2.
蓄电池组运行
• 在整流器的主电源故障或电压超出允许范围之外，整 流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向逆变 器供电。 • 蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的大 小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的。 • 当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果此 时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则，如 旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则自动切 换到旁路运行。 • 如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停机。 • 当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”， 60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要 手动启动。
5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和 电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继 电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、 以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化 超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由 频率不稳定的电源供电所致。 7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值 ，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和 应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。 8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个 周期到数小时的情况。
厂用电系统的组成
非1E交流电力系统 厂用交流电力系统 1E交流电力系统 不间断应急交 流电力系统 非1E直流电力系统 厂用直流电力系统 应急交流电力 系统
1E直流电力系统
非1E级电力系统
（１）厂用变压器和启动／备变压器 （２）工作母线Ⅰ、Ⅱ段和公用母线Ⅰ、Ⅱ 段 （３）堆用变压器（５＃６＃）和工作变压 器 （４）相应的配电装置（中压和低压）
发电厂电气部分第4章 电气主接线及设计-3
T2 L2
k2
W2
L1
k1
G2
图4图-139-19
母线电抗器的参数选择：
IN =(0.5 ~ 0.8) IGmax xL %= 8% ~ 12%
加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段、母联 回路的断路器容量不升级，减少投资。
母线电抗器对出线回路的限流作用较小型地区性电厂的电气主接线
中小型地区性电厂的特点： 1)建设在工业企业或靠近城市的负荷中心，通常还
兼供部分热能，所以它需要设置发电机电压母 线，使部分电能通过6～10kV的发电机电压向 附近用户供电。 2) 机组多为中、小型机组，总装机容量也较小。 3) 以1～2种升高电压将剩余电能送往电力系统。
一、装设限流电抗器
普通电抗器
｛ ｛ 限流电抗器分
母线电抗器 线路电抗器
分裂电抗器
k3
1．装设母线分段电抗器
T1
如图4-19所示。
母线分段电抗器装设地点：在发电
机电压的6~10kV母线分段处。
作用：限制来自另一母线的发电机 W1
所提供的短路电流（限制发电厂内
部的短路电流），对系统提供的短
G1
路电流也能起到一定的限制作用。
图4-22所示 为某大型区域性 火电厂主接线简 图，该厂有两台 300MW和两台 600MW大型凝 汽式汽轮发电机 组，均采用发电 机一双绕组变压 器单元接线形式， 其中两台 300MW机组单 元接入带专用旁 路断路器的 220kV双母线带 旁路母线接线。
图4-22
水电厂的特点:
1) 通常建设在水力资源丰富的江河湖泊狭谷处， 厂址较为狭窄，建设规模比较明确。
2) 接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率， 应选升压型；
发电厂电气课程设计二电气主接线
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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SSPSL-75000
SFSL1-45000 SFSL1-25000
200
53.2 42.7
480
350 219
20.6
17.5 18
2.5
0.8 2.99
102.1
50 36.3
厂用电设计
一段母线
130-220t/h的锅炉
两段母线
400t/h的锅炉
厂用电工作电源： 采用按炉分段的原 则，机压侧机组厂 用变压器设置容量 满 足 50MW 机 组 互 为备用，不单独设 置备用电源； 35kv 电压级机组类似
合用一段母线
65t/h的锅炉
厂用电设计
厂用工作电源
从发电机机压母线上引接、单元接线从主变低压侧引接
厂用备用电源
从发电机机压母线的不同分段引接，全厂只设置一个
S=50x0.08/0.85=4.71KVA
可选变压器SJL1-5000
总费用
型号 SFL1-31500 SFPL1-63000 SFSL1-45000 SFSL1-25000 SJL1-5000 总计 台数 2 3 1 1 7 单价 14.48 31.8 33.4 19.4 ----综合投资 18.27 37.1 36 24.9 4.3 238.84
1
通过 6 回 110kv 线路相连的电 力系统为无穷大容量，电厂 在供电系统中不是很重要， 设计时优先考虑地方性符合 有发电机电压级负荷、 35kv 负荷，本厂最大送出电力为 178MW, 最 小 能 送 出 电 力 为 145MW
初步设计
方案三
方案二
方案四
方案一
方案五
方案设计
10.5kv电压级出线回路较多，单机容量25MW大于单母线分段不超 过12MW的规定，应确定使用双母线分段接线，并在分段处加装 电抗器，使用电缆馈线，馈线上同时加Z0(1+a/100)
单位（万元） 方案 方案五 型号 台数 单价 综合投资 总计 211.44
SFPL1-63000
SSPSL-75000 SFL1-31500 方案六 SFPL1-63000 SFSL1-45000
3
2 2 3 1
31.8
42.17 14.48 31.8 33.4
37.1
50.07 18.27 37.1 36 208.74
SFSL1-25000
1
19.4
24.9
经济性比较
年运行费用比较
u=aΔ A+u1+u2
只需比较两个方案差异之处，及25MW的变压器和三绕组变压器的损耗比较 损耗又于空载损耗、短路损耗、阻抗电压、空载电流、损耗小时数有关
经济性比较
型号及 容量 SFL1-31500 损耗（kw） 空载 30 短路 117 阻抗电压 （%） 8 空载电流 （%） 0.7 运输重量 （t） 40.5
初步设计
方案三
方案二
方案四
方案一
方案五
变压器选择
双绕组 变压器
• 扣除本机组的厂用电负荷后留有 10%裕度（SGN-SZ）/0.9
三绕组 变压器
• 满足35kv负荷要求 • 能满足倒送功率要求
变压器选择
双绕组变压器S=(50-50x0.08)/0.9=60130KVA 可选型号为SFPL1-6300 三绕组变压器 满足35kv侧负荷要求：S=(60-60X0.08)/0.85/0.9=72.15KVA 最大一台主变退出运行时，能送出剩余功率的70% S=(100-16-100x0.08)/0.85/0.7=62.59KVA 可选三绕组变压器型号为：SSPSL-75000 全厂停电后仍可到送机端负荷、厂用电负荷、35kv负荷
进一步讨论
方案五：将25MW的机组全部连入机压母线共有100MW 远大于负荷最大25MW的要求 35kv侧负荷主要依靠两台三绕组变压器输送功率
方案六：将一期2x25MW的机组连入机压母线共有50MW 35kv侧负荷有2x25MW机组输送 不足功率或剩余功率有两台三绕组变压器输送
变压器增多投资运行费用可能增加
谢谢各位！
35kv 电压级出现回路 8回，大于 4回可考虑单母线分段或双母 线接线，35kv重要负荷为双电源供电，可不设旁路母线，为 满足地方性负荷更好地提高可靠性，选用双母线接线
110kv电压级与系统呈强联系，是本厂向系统输送剩余功率的主要 接线方式，应满足较高的可靠性，出现回路为6回可考虑采用双 母线带旁路母线接线形式
发电厂电气主接线及厂用电设计
纲要
资料分析 方案确定
01
02 方案设计
04 进一步讨论 06 厂用电设计
03 05
经济性比较
资料分析
发电厂类型是地区性火电厂，设计总容量 4x25+3x50=250MW,单机容量在50MW以下，为中小 型 火 电 厂 ， 最 大 负 荷 利 用 小 时 数 为 5200h/a>5000h/a ，在电力系统中主要承担基荷， 电厂设计应主要考虑可靠性
变压器选择
双绕组变压器 S=(50-50x0.08)/0.9=60130KVA 可选型号为SFPL1-6300 S=(25-25x0.08)/0.85/0.9=30.06KVA 可选择的型号有SFL1-31500 三绕组变压器 满足35kv侧负荷要求：S=(60-25+25x0.08)/0.85=43.53KVA 最大一台主变退出运行时，能送出剩余功率的70% S=(50-16-50x0.08)/0.85x0.7=24.71KVA 可选三绕组变压器型号为：SFSL1-45000、SFSL1-25000 全厂停电后仍可到送机端负荷、厂用电负荷、35kv负荷