第四章 第五节 电气主接线设计举例
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第四章 电气主接线及设计
QE
QS22 QF2 QS21
W QS11 QF1 S1 S2
iii. 电源可以在母线上并列
运行，任一出线可以从任一电 源获得电能，各出线在母线的 布置尽可能使负荷均衡分配于 母线上，以减小母线中的功率 传输
（3）回路基本组成： 每条回路中都装有断路器 和隔离开关。 断路器：具有专用的灭弧 装置，可以接通和断开负 荷电流和短路电流 隔离开关：没有灭弧装置， 不能带负荷拉、合 QE：线路隔离开关的接地 开关（接地刀闸），用于 线路检修时替代临时安全 接地线
WL1
WL2
WL3
WL4
QE
QS22 QF2 QS21
QS11 QF1
为什么断路器两侧配有隔离开关？
（4）倒闸操作 发电厂、变电所的电气设备有三种状态： 运行、备用、检修 由于正常供电的需要或故障的发生，而转换设备 工作状态的操作，称：倒闸操作。倒闸操作的正确与 否，影响系统的安全运行。
（4）倒闸操作 操作顺序： 退出线路WL2： 断开QF2 → 断开QS22 → 断开QS21 恢复供电： 合上QS21 → 合上QS22 → 合上QF2 若操作顺序有误有何影响？
第一节 电气主接线设计原则
一、对电气主接线的基本要求
可靠性、灵活性、经济性
1、可靠性
（1）发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位
（2）负荷性质和类别
Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷
Ⅰ类负荷：即使短时停电也会造成人员伤亡、重大 设备损坏或政治、军事、经济上的重大损失 ，任 何时间都不能停电 Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大的经 济损失，仅在必要时可短时停电 Ⅲ类负荷：Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的其他负荷，停电不 会造成大的影响，必要时可长时间停电
二、灵活性
电气主接线及设计
发电厂电气部分
第四章 电气主接线及设计 4-5 电气主接线设计举例
发电厂电气主接线设计举例 某火力发电厂原始资料 供热式机组2× 50MW (UN=10.5kV)； 凝汽式机组2×300MW(UN=18kV)； 厂用电率6%，机组年利用小时Tmax=6500h。 电力负荷及与电力系统连接情况资料 (1)10.5kV电压级Pmax=20MW，Pmin=15MW， cos φ =0.8，电缆馈线10回。 (2)220kV电压级Pmax=250MW，Pmin=200MW， cos φ =0.85， Tmax=4500h，架空线5回。 (3)500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系 统归算到本电厂500kV母线上的标幺电抗0.021(基准容量为 100MV· A)，500kV架空线4回，备用线1回。
发电厂电气部分
第四章 电气主接线及设计
2、双母线带旁路母线的接线 (1)普通双母线带旁路母线的接线 (2)利用旁路兼母联(母联兼旁路)的双母线带旁路接线 3、旁路母线设置的原则 4、电源侧断路器是否接入旁路母线 WL3 WL4 WL2 5、设置旁路设施 WL1
QS16 QF4 QS7 QS17 QF5 QS8 QS9 QS18 QF6 QS10 QS11 QS19 QF7 QS12 QS13 QS14 QS15 WI WII QS1 QF1 T1 QS2 QS3 QS4 QS5 QF2 QF3 T2 QS6
WL2
发电厂电气部分
第四章 电气主接线及设计 九、典型主接线分析
1、火力发电厂电气主接线 (1)地方性火电厂的特点 (2)区域性火电厂 2、水力发电厂电气主接线 3、变电站电气主接线
发电厂电气部分
第四章 电气主接线及设计 4-3 主变压器的选择
第四章-电气主接线PPT课件
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多数情况下，分段数与电源数相同。
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二、双母线接线及双母线分段接线
有两组工作母线的接线称为双母线接线，每个 回路都经过一台断路器和两台母线隔离开关分别 与两组母线连接，其中一台隔离开关闭合，另一 台隔离开关断开；两母线之间通过母线联络断路 器（简称母联断路器）连接。
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三、经济性
欲使主接线可靠灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置， 从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活 性的前提下作到经济合理。一般应从以下几个方面考虑：
（1）投资省 主接线应简单清晰，以节省开关电器数量，降低投资；
要适应采用限制短路电流的措施，以便选用价廉的电器或轻型电器；二 次控制与保护方式不应过于复杂，以利于运行和节约二次设备及电缆的 投资。
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什么是主接线的基本形式？
就是主要电气设备常用的几种连接方式。
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第二节 主接线的基本接线形式
主接线的基本形式可分为两大类：
有汇流母线的接线形式 无汇流线线的接线形式
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主要电气设备文字与图形符号表
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设备基本知识 1、断路器：现场将其称为“开关”，具有灭弧作
用，正常运行时可接入或断开电路，故障情况下， 受继电器的作用，能将电路自动切断。
2、隔离开关：可辅助切换操作，或用以与带
电部分可靠地隔离。
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本书与第三版相比，反映了现代电力工业的现状及特点，增加了1000kW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等内容。
本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业及相关专业的本科教材，也可作为高职高专和函授教材，同时还可供从事发电厂和变电站电气设计、运行、管理工作的工程技术人员参考。
前言第三版前言第二版前言第一版前言绪论第一章能源和发电第一节能源和电能第二节火力发电厂第三节水力发电厂第四节核能发电厂小结思考题第二章发电、变电和输电的电气部分第一节概述第二节发电厂的电气部分第三节高压交流输变电第四节高压直流输电小结思考题第三章常用计算的基本理论和方法第一节正常运行时导体载流量计算第二节载流导体短路时发热计算第三节载流导体短路时电动力计算第四节电气设备及主接线的可靠性分析第五节技术经济分析小结思考题和习题第四章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求和设计程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例小结思考题和习题第五章厂用电接线及设计第一节概述第二节厂用电接线的设计原则和接线形式第三节不同类型发电厂的厂用电接线第四节厂用变压器的选择第五节厂用电动机的选择和自启动校验第六节厂用电源的切换小结思考题和习题第六章导体和电气设备的原理与选择第一节电气设备选择的一般条件第二节高压断路器和隔离开关的原理与选择第三节互感器的原理及选择第四节限流电抗器的选择第五节高压熔断器的选择第六节裸导体的选择第七节电缆、绝缘子和套管的选择小结思考题和习题第七章配电装置第一节概述第二节屋内配电装置第三节屋外配电装置第四节成套配电装置第五节封闭母线第六节发电厂和变电站的电气设施平面布置小结……看过“发电厂电气部分第四版（熊信银著）”的人还看了：1.电力拖动自动控制系统第4版(阮毅陈著)课后答案下载2.复变函数与积分变换(刘建亚著)课后题答案下载。
第四章 第五节 电气主接线设计举例
《发电厂电气主系统》
第四章 电气主接线及设计
第五节 电气主接线设计举例
第五节 电气主接线设计 教学内容
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
本节教学内容
一、电气主接线的设计方法 二、电气主接线中主要设备的配臵
三、发电厂电气主接线实例
四、变电站电气主接线实例
首页
第五节 电气主接线设计 一、电气主接线的设计方法 （一）设计的原则和要求
（6）对待选方案进行经济比较，确定最 终主接线方案。
第五节 电气主接线设计 二、电气主接线中主要设备的配置
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
（1）每组母线上应装设避雷器，进 （1）断路器两侧均应配臵隔离开关，以便在断路器检 出线都装有避雷器的除外。 2.接地刀闸的配臵 （2）旁路母线是否装设避雷器视其 修时隔离电源。 是否满足要求而定。 （1）35kV及以上每段母线应根据长度装设1～2组接 （2）中小型发电机出口一般应装设隔离开关。 3.电压互感器的配臵 （3）330kV及以上变压器和并联电 地刀闸，母线的接地刀闸一般装设在母线电压互感器隔 （3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔 （1）电压互感器的配臵应能满足保护、测量、同期和自动装 抗器处必须装设避雷器。 离开关或者母联隔离开关上。 臵的要求。 4.电流互感器的配臵 （4）220kV及以下变压器到避雷器 离开关。 （2）63kV及以上配电装臵的断路器两侧隔离开关和 （2）6kV～220kV电压等级的每一组主母线的三相上应装设电 之间的电气距离超过允许值时，应在 （1）凡是装设断路器的回路均应装设电流互感器。 （4）多角形接线中的进出线应该装隔离开关，以便进 压互感器。 变压器附近增设一组避雷器。 线路隔离开关的线路侧宜配臵接地刀闸。 5.避雷器的配臵 （2）在未设断路器的下列地点应装设电流互感器：发电机变压器 出线检修时能保证闭环运行。 （3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上 （5）三绕组变压器低压侧的一相上 （3）旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回 中性点、发电机和变压器出口、桥形接线的跨条上。 应装设电压互感器。 宜装设一台避雷器。 （7）下列情况变压器中性点应装设避雷器： （5）桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关串联，这样 路隔离开关的旁路母线侧。 6.阻波器和耦合电容的配臵 （3）中性点直接接地系统一般按三相配臵，非直接接地系统根据 （4）发电机出口一般装设两组电压互感器。 （6）自耦变压器必须在两个自藕合 1）中性点直接接地系统，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时 便于进行不停电检修。 需要按两相或者三相配臵。 （4）63kV及以上主变压器进线隔离开关的主变压器 （5）500kV采用双母线时每回出线和每组母线的三相装设电压 的绕组出线上装设避雷器，避雷器装 应根据系统通讯对载波电话的规划要求配臵。 2）中性点直接接地系统，变压器中性点为全绝缘，但是变电站为单进 （4）一台半断路器接线中，线路－线路串根据需要设三到四组电 侧宜装设一组接地刀闸。 设于变压器与断路器之间。 （6）中性点直接接地的普通变压器中性点应通过隔离 互感器，500kV采用一个半断路器接线时，每回出线三相装设电压 线且为单台变压器运行时； 流互感器，线路－变压器串，如果变压器套管电流互感器可以利用， 互感器，主变压器进线和每组母线根据需要在一相或者三相装设 开关接地，自耦变压器中性点则不必装设隔离开关。 3）中性点不接地或经消弧线圈接地系统，多雷区单进线变压器中性点 可以装设三组电流互感器。 电压互感器。
第四章 电气主接线及设计
第五节 电气主接线设计举例
第五节 电气主接线设计 教学内容
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
本节教学内容
一、电气主接线的设计方法 二、电气主接线中主要设备的配臵
三、发电厂电气主接线实例
四、变电站电气主接线实例
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第五节 电气主接线设计 一、电气主接线的设计方法 （一）设计的原则和要求
（6）对待选方案进行经济比较，确定最 终主接线方案。
第五节 电气主接线设计 二、电气主接线中主要设备的配置
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
（1）每组母线上应装设避雷器，进 （1）断路器两侧均应配臵隔离开关，以便在断路器检 出线都装有避雷器的除外。 2.接地刀闸的配臵 （2）旁路母线是否装设避雷器视其 修时隔离电源。 是否满足要求而定。 （1）35kV及以上每段母线应根据长度装设1～2组接 （2）中小型发电机出口一般应装设隔离开关。 3.电压互感器的配臵 （3）330kV及以上变压器和并联电 地刀闸，母线的接地刀闸一般装设在母线电压互感器隔 （3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔 （1）电压互感器的配臵应能满足保护、测量、同期和自动装 抗器处必须装设避雷器。 离开关或者母联隔离开关上。 臵的要求。 4.电流互感器的配臵 （4）220kV及以下变压器到避雷器 离开关。 （2）63kV及以上配电装臵的断路器两侧隔离开关和 （2）6kV～220kV电压等级的每一组主母线的三相上应装设电 之间的电气距离超过允许值时，应在 （1）凡是装设断路器的回路均应装设电流互感器。 （4）多角形接线中的进出线应该装隔离开关，以便进 压互感器。 变压器附近增设一组避雷器。 线路隔离开关的线路侧宜配臵接地刀闸。 5.避雷器的配臵 （2）在未设断路器的下列地点应装设电流互感器：发电机变压器 出线检修时能保证闭环运行。 （3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上 （5）三绕组变压器低压侧的一相上 （3）旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回 中性点、发电机和变压器出口、桥形接线的跨条上。 应装设电压互感器。 宜装设一台避雷器。 （7）下列情况变压器中性点应装设避雷器： （5）桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关串联，这样 路隔离开关的旁路母线侧。 6.阻波器和耦合电容的配臵 （3）中性点直接接地系统一般按三相配臵，非直接接地系统根据 （4）发电机出口一般装设两组电压互感器。 （6）自耦变压器必须在两个自藕合 1）中性点直接接地系统，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时 便于进行不停电检修。 需要按两相或者三相配臵。 （4）63kV及以上主变压器进线隔离开关的主变压器 （5）500kV采用双母线时每回出线和每组母线的三相装设电压 的绕组出线上装设避雷器，避雷器装 应根据系统通讯对载波电话的规划要求配臵。 2）中性点直接接地系统，变压器中性点为全绝缘，但是变电站为单进 （4）一台半断路器接线中，线路－线路串根据需要设三到四组电 侧宜装设一组接地刀闸。 设于变压器与断路器之间。 （6）中性点直接接地的普通变压器中性点应通过隔离 互感器，500kV采用一个半断路器接线时，每回出线三相装设电压 线且为单台变压器运行时； 流互感器，线路－变压器串，如果变压器套管电流互感器可以利用， 互感器，主变压器进线和每组母线根据需要在一相或者三相装设 开关接地，自耦变压器中性点则不必装设隔离开关。 3）中性点不接地或经消弧线圈接地系统，多雷区单进线变压器中性点 可以装设三组电流互感器。 电压互感器。
第四章 电气主接线及设计1讲解
10.5kV电压级:地方负荷容量最大为20MW,共有10回电缆 馈线,与50MW发电机机端电压相等，采用直馈线为宜。
18kV电压级: 300MW发电机出口电压，既无直配负荷, 又无特殊要求,拟采用单元接线形式。
220kV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，拟采取带旁路母线接线形式为宜。
4-4 限制短路电流的方法
一、选择适当的主接线形式和运行方式
1、发电机组采用单元接线 2、环形电网开环运行 3、并联运行的变压器分开运行 二、装设限流电抗器
1、在发电机电压母线上装设分段电抗器 2、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器 3、装设分裂电抗器 三、采用低压绕组分裂变压器
4-5 电气主接线设计举例
厂 备 用 电 源
某新建热电厂原始资料如下
1、发电厂规模： ①装机容量：2台QFQ-50-2机组，额定电压10.5kV，功 率因数为0.8；2台QFN-100-2机组，额定电压10.5kV，功率 因数为0.85。 ②厂用电率：按10%考虑。 2、电力负荷及与电力系统连接情况： ①10.5kV电压级:电缆馈线14回,每回平均输送容量3MW。 10.5kV最大综合负荷为35MW，最小负荷为25MW，功率 因数为0.8。 ②60kV电压级: 架空线路2回,60kV最大负荷为30MW,最 小负荷为20MW，功率因数为0.8。 ③220kV电压级: 架空线路6回，220kV与电力系统连接， 接受该厂的剩余功率。
220~500kV容量较大的发电厂或变电所高压接线，有时 采用双母线三分段或四分段接线。
三、带旁路母线的单母线和双母线接线
1、单母线带旁路母线的接线 ①普通单母线带旁路母线接线 ②单母线分段带旁路接线
③利用分段兼旁路(旁路兼分段) 单母线分段接线
第四章电气主接线及设计
就要求其电气主接线具有较好的灵活性。
本节简要介绍各类发电厂电气主接线的基本特点，以
及限制发电机电压系统短路电流的措施。
43
一、大型区域性电厂的电气主接线
目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为
200MW及以上的大型机组、总装机容量为1000MW及以上
的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水电厂、
QF1
QF2
(2) T1检修
仅停QF1和QS1 。
T1
T2
外桥接线
40
l1 QS7 QS8 l2
跨 条
QS3
的 作
QF1
QF2
用
QS2
QF
QS1
T1
T2
★ 内外桥接线的适用范围
41
3)角形接线
42
第三节 发电厂的电气主接线
发电厂按其一次能源性质，可分为火力发电厂、水力
发电厂、核电厂等;按其在电力系统中的地位与作用，
多角形接线
17
18
19
20
21
W2 带
旁 路
QS2
母
QF
旁路母线
线
的
QS1
W1
单
母 线
工作母线
接
线
电源侧
22
l1
W2
检
修 出
QS3
QS2
线
l1
QF1
QF
的 断
QS1
W1
路
器
QF1
电源侧
单
母
分
段
兼 旁
W1
路
W3
QS QS 3 QF 4
QS QS
W2
1
第四章 电气主接线及设计
24
2、操作顺序
遵循的原则： 防止隔离开关带负荷合闸或拉闸； 在断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生 在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路 事故。
3、优点：
接线简单、操作方便、设备少、经济性好； 母线便于向两端延伸，扩建方便。
4、缺点：
可靠性差。 调度不方便。 1）任一回路的断路器检修，该回路停电； 2）母线或任一母线隔离开关检修，全部停电； 3）母线故障，全部停电。
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3、缺点： （1）分段的单母线接线增加了分段设备的 投资和占地面积； （2）某段母线故障或检修仍有停电问题； （3）某回路断路器检修，该回路停电； （4）扩建时，需向两端均衡扩建。 4、分段数目：以2~3段为宜。
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5、适用范围：中、小容量发电厂和变电站 6~10kV的接线中。 （1）6~10kV配电装置，出线回路数为6回 及以上时；发电机电压配电装置，每段 母线上的发电机容量为12MW及以下时。 （2）35~63kV配电装置，出线回路数为 4~8回时。 （3）110~220kV配电装置，出线回路数为 3~4回时。
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二、双母线三分段接线
1、接线形式 2、两种运行方式 （1）工作母线分段的双母线接线：上面一组 母线作为备用母线，下面两段分别经一台 母联断路器与备用母线相连。 （2）上面一组母线也作为一个工作段，电源 和负荷均分在三个分段上运行，母联断路 器和分段断路器均合上，这种方式在一段 母线故障时，停电范围约为1/3。
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3、缺点
（1）在母线检修或故障时，隔离开关作为倒 换操作电器，操作复杂，容易发生误操作； （2）当一组母线故障时仍短时停电，影响范 围较大； （3）所用设备多（特别是隔离开关），配电 装置复杂。
2、操作顺序
遵循的原则： 防止隔离开关带负荷合闸或拉闸； 在断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生 在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路 事故。
3、优点：
接线简单、操作方便、设备少、经济性好； 母线便于向两端延伸，扩建方便。
4、缺点：
可靠性差。 调度不方便。 1）任一回路的断路器检修，该回路停电； 2）母线或任一母线隔离开关检修，全部停电； 3）母线故障，全部停电。
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3、缺点： （1）分段的单母线接线增加了分段设备的 投资和占地面积； （2）某段母线故障或检修仍有停电问题； （3）某回路断路器检修，该回路停电； （4）扩建时，需向两端均衡扩建。 4、分段数目：以2~3段为宜。
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5、适用范围：中、小容量发电厂和变电站 6~10kV的接线中。 （1）6~10kV配电装置，出线回路数为6回 及以上时；发电机电压配电装置，每段 母线上的发电机容量为12MW及以下时。 （2）35~63kV配电装置，出线回路数为 4~8回时。 （3）110~220kV配电装置，出线回路数为 3~4回时。
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二、双母线三分段接线
1、接线形式 2、两种运行方式 （1）工作母线分段的双母线接线：上面一组 母线作为备用母线，下面两段分别经一台 母联断路器与备用母线相连。 （2）上面一组母线也作为一个工作段，电源 和负荷均分在三个分段上运行，母联断路 器和分段断路器均合上，这种方式在一段 母线故障时，停电范围约为1/3。
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3、缺点
（1）在母线检修或故障时，隔离开关作为倒 换操作电器，操作复杂，容易发生误操作； （2）当一组母线故障时仍短时停电，影响范 围较大； （3）所用设备多（特别是隔离开关），配电 装置复杂。
电气主接线设计范文
电气主接线设计范文1.设备布置和连线：根据设备的功率、功能和使用要求，合理布置设备的位置和连线方式。
通常，电气主接线设计应该使得电源线、负载线和设备线的路径尽量短且直线，减小电流的阻抗和电压降，提高电气设备的工作效率。
2.电源分配和控制：根据各个设备的功率需求，合理配置电源的分配和控制。
通常，大功率设备应该独立分配电源，并配备过流保护、短路保护和漏电保护装置，以确保电气设备的安全运行。
3.接地保护：针对电气设备的接地问题，进行接地保护的设计。
电气主接线设计应该确保设备的接地均匀稳定，防止电气设备因接地不良而产生的电气故障和人身伤害。
4.过电压保护：根据电气设备的需求和电网的情况，合理配置过电压保护装置。
过电压保护装置可以有效地保护设备免受电网过电压的影响，提高设备的使用寿命和运行可靠性。
5.线路标识：在电气主接线设计中，应该对电源线、负载线和设备线进行明确的标识和标志。
线路标识可以方便使用者对电气设备进行操作和维护，提高设备的使用效率和安全性。
以上是电气主接线设计的一般要求和原则。
在实际设计中，还需要根据具体的项目需求和规范要求进行具体的设计和计算。
对于电气主接线设计，还有一些常见问题需要注意和解决。
例如，对于大功率设备的供电线路，应该注意线路的配电能力和插座的使用要求，以确保设备的电源供应稳定可靠；另外，对于设备的接线端子，应该注意接线的可靠性和稳定性，防止接线松动和短路等问题；此外，对于设备的连线布置，应该避免电源线、负载线和设备线的相互干扰和交叉布线，以防止电磁干扰和电气故障的发生。
综上所述，电气主接线设计是电气系统中非常重要的一环，它直接影响电气设备的安全运行和正常工作。
在进行电气主接线设计时，应该充分考虑设备布置和连线、电源分配和控制、接地保护、过电压保护和线路标识等因素，合理设计和连接电气设备的主接线，以确保电气设备的工作效率和安全性。
发电厂电气部分-第四章 电气主接线及设计2ppt课件
✓ 变电站的低压侧： 常采用单母线分段或双母线接线。
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某110KV终端变电站主接线
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某500KV枢纽变完整电编辑站pp主t 接线
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小结：
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图 双母线带旁路母线的接线
40
最大综合计算负荷的计算
n
Sma x Kti1
cPiomasix1%
式中 Pimax,cosi —各出线的远景最大负荷和自然功率因数；
K t —同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取 0.8~0.95；
% 线损率，取5%。
若为三绕组变压器还应考虑中、低压侧间的负荷同时系数。
✓ 一般变电所
1台主变停运时，其余变压器应能满足全部负荷的70%~80%
B、台数选择
一般装设2台，对大型变电站经技术经济论证后，可选 用3~4台主变。
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三、主变压器型式的选择
型号（型式）
型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式 等内容，表示方法为
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有 载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。
e1
N1
d dt
e2
N
2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1
e2 u2
ZL
次绕组的匝数不 同，就能达到改
U2
u 2 变压的目的。
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某110KV终端变电站主接线
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某500KV枢纽变完整电编辑站pp主t 接线
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图 双母线带旁路母线的接线
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最大综合计算负荷的计算
n
Sma x Kti1
cPiomasix1%
式中 Pimax,cosi —各出线的远景最大负荷和自然功率因数；
K t —同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取 0.8~0.95；
% 线损率，取5%。
若为三绕组变压器还应考虑中、低压侧间的负荷同时系数。
✓ 一般变电所
1台主变停运时，其余变压器应能满足全部负荷的70%~80%
B、台数选择
一般装设2台，对大型变电站经技术经济论证后，可选 用3~4台主变。
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三、主变压器型式的选择
型号（型式）
型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式 等内容，表示方法为
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有 载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。
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U2
u 2 变压的目的。
发电厂电气部分 第4章 电气主接线
改进：
单母线分段 加装旁路母线
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 单母线分段接线
• （1）分段断路器闭合运行： 两个电源分别接在两段母线上； 两段母线上的负荷应均匀分配。 可靠性比较好，但线路故障时 短路电流较大。 • （2）分段断路器断开运行： 每个电源只向接至本段母线上 的引出线供电，可以限制短路 电流，两段母线上的电压可不 相同 。 • 可在分段断路器处装设备自 投装臵，重要用户可以从两段 母线引接采用双回路供电。
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 2.优缺点分析 • 优点：供电可靠性较高 • （1）当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另 一段母线仍继续工作。 • （2）两段母线可看成是两个独立的电源，提高了供电 可靠性，可对重要用户供电。 • 缺点：停电范围仍较大 • （1）当一段母线故障或检修时，该段母线上的所有支 路必须断开，停电范围较大。 • （2）任一支路的断路器检修时，该支路必须停电。 • 3.适用范围 • （1）6～10k：出线回路数为6回及以上； • （2）35～63kV：出线回路数为4～8回； • （3）110～220kV：出线回路数为3～4回。
第一节 对电气主接线的基本要求
由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求， 通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分 配的电路，通常也称一次接线或电气主系统。
一、可靠性
电力系统中，按负荷重要性的不同将负荷分为三类： ① Ⅰ类负荷：即使短时停电也将造成人身伤亡和重大 设备损坏的最重要负荷； ② Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大的经 济损失的负荷； ③ Ⅲ类负荷： Ⅰ类、 Ⅱ类负荷以外的其它负荷。 可靠性评价可定性分析，也可定量计算。主要衡量设 备事故时或检修时对用户供电的影响程度。 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。
第四章 电气接线及设计
1213刀闸
110kvI母
旁带操作：步骤4
精品课件
1214刀闸
1201刀闸 120开关 1203刀闸
110kv旁母
1211刀闸 121开关
1213刀闸
110kvI母
旁带操作：步骤5
精品课件
1214刀闸
1201刀闸 120开关 1203刀闸
110kv旁母
1211刀闸 121开关
1213刀闸
110kvI母
精品课件
110kV四 号母线
1211刀闸
121开 关 1214刀闸
精品课件
110kV四 号母线
1211刀闸
1215刀闸
121开 关
1214刀闸
110kV五 号母线
精品课件
110kV四 号母线
1211刀闸
1215刀闸
121开 关
1214刀闸
110kV五 号母线
精品课件
4、双母线
➢接线特点：每条出线通过一个断路器和两个隔离 开关和两条母线相连，母线之间通过母线联络断 路器（母联）连接。
➢可靠性
1、任一母线检修时，将出线负荷倒到另一母线上，
不停电。 2、任一母线故障时，可将出线负荷倒到另一母线
上，迅速地恢复正常工作。 3、检修任一回路的母线隔离开关时，只需要断开
这一条回路，将检修母线的出线负荷倒到另一母线上。
精品课件
练习： 结合接线图，演示将一条出线由一条母线倒到
另一条母线的刀闸操作过程（倒母操做） ➢运行方式：
3、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和 经济运行。
精品课件
对电气主接线的基本要求
可靠性 ：根据系统和用户的要求，保证连续不
断地把质量合格、数量充足的电能送往系统或用 户。停电机会越少、影响范围越小、停电时间越 短、主接线的可靠程度就越高。
电气主接线的设计举例 共13页
尽4.主量（要不4）电影大气响机设连组备续超的供高配电压置，3电和到并5气选且个主择改初接步建方线工案应作，该量在满最结足合少主可。接靠线性的的基本要 5特.绘殊制要电求气。主接线图纸求 个对 较各 好方 的案 待进 选行 方技 案术 。分析比较，确定出两三
（6）对待选方案进行经济比较，确定最
终主接线方案。
器短1.分、路（析线电2）原路流断始，以路资以及器料满 采或足用者系简母统易原线在电（始故事器2）资障故以选料以运节择分及行约主析母变方投包线压式资器括检、。台：修检数时修、，容运尽量行、量方型式式、 以护减为23减负。..拟 短（（（（及设少二（少荷定路2323特备占次3停和）））））主电殊。地变电部检扩主合尽接流运面压回分修建接理量线计行积而路 二时时线选避方算方 。 导数级可可设择免案式致和负以以计变发下电停荷方容要压电对能电供参 供便易为器（（（厂电损数 电时电（ （ （地的配的123、源耗及 方345间。）））停从电种） ） ）变运 式和增，本电负拟 确 对运初装类行 等电负加并定 定 上工力荷方 。断期置、站荷。各 自 述且程系情式路方布容全电 用 各的。要情统况器案置量部压 电 部调保况 情。、过 创、等的分停配证。况级接进母渡造数电要全。的入行线到条量的求基点合部及最件，可本、理。一其终，避能接电组级继方尽免线压合性形等，电案量因式级拟保，。、出
《风电厂电气系统》 第四章 电气主接线及设计
第五节 电气主接线设计
四、变电站的电气主接线实例
2.区域变电站接线
220kV配电装置采用 内桥接线，在线路侧设 置了跨条。
110kV配电装置采用 单母线分段接线，部分 重要用户从两段母线引 接电源采用双回线供电 保证用户对供电可靠性 的要求。
35kV侧给附近用户供 电，也采用单母线分段 接线。
第4章 电气主接线及设计
2.主接线方案的拟定 3.短路电流计算和主要电气设备选择 4.绘制电气主接线图 5.编制工程概算 等各项步骤，请参见P103～104
第二节 主接线的基本接线
相关专业术语及基本概念
主接线的基本形式——主要电气设备常用的几种连接 方式。它以电源和出线为主体。
汇流母线——发电厂或变电站出线回路和电源进线的 中间环节，以便于电能的汇集和分配。 由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源数 不同，且每路馈线所传输的功率也不一样 当进出线数较多时（一般超过4回），通常采用母 线连接。
(4)长期实践运行经验
主接线可靠性与运行管理水平和运行值班人员的素质 等因素有密切关系，衡量可靠性的客观标准是运行实 践。 国内外长期运行经验的积累，经过总结均反映于技术 规范之中，在设计时均应予以遵循（应采用典型设 计）。
2.灵活性
灵活性指电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵 活地进行运行方式的转换。
包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、 地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备 的选择和配电装置的实施均有影响，应予以重视。 330kv以上电压的电气设备和配电装置要遵循《电磁 辐射防护规程》、控噪、控静电感应的场强水平和电 晕无线电干扰。对重型设备的运输条件亦应充分考虑。
(5)设备供货情况 这往往是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主 接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制 造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较。
工程设计中设计任务书（或委托书）的内容
根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划 （1）所设计电厂（变电站）的容量、机组台数； （2）电压等级、出线回路数、主要负荷要求； （3）电力系统参数和对电厂的具体要求； （4）设计的内容和范围。
FDC第四章电气主接线设计LYD2013-4-10
采用典型设计，能统一建设标准与设备规范，加快设计、 评审进度，提高工作效率；方便设备招标，方便运行维 护，降低工程建设和运行成本。
2013-8-4
五、电气工程一次系统设计中常见图纸及文件 的种类及对其要求
电气工程一次系统设计中电气部分常见图纸及文 件可分为以下几类：
1. 电气总图、说明书及卷册目录，设备及主要材料清 册
2013-8-4
二、电气工程设计的基本步骤
以降压变电站设计为例，电气工程一次系统设计 的一般步骤是： 1.确定设计任务，收集与分析原始资料； 2.进行负荷分析计算与（需提高功率因数时的） 并联无功补偿计算，确定主变压器选择； 3.进行电气主接线的方案拟定，比较与选择； 4.变电站站用电源的引接； 5.短路电流计算；
2013-8-4
4-17．什么是成套配电装置？其特点有哪 些？ 4-18．预装式变电站按结构可分为哪几种？ 分别有什么特点？ 4-29．GIS全封闭组合电器的主要特点是什 么？一般用于什么场合？
2013-8-4
第四章 电气主接线及设计
2013-8-4
主要教学内容
要求理解的内容 教学重点及难点 计划授课时数
2013-8-4
一、对电气主接线的基本要求 1、可靠性 (1)发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用； (2)负荷性质和类别； (3)设备的制造水平； (4)长期实践运行经验。 通常定性分析和衡量主接线可靠性时应考虑： ①断路器检修时，能否不影响供电； ②线路、断路器或母线故障与检修时，停运出线回 路数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大机组突然停运，对系统稳定运行影响与后果。
采用的原始资料、数据及计算公式正确、合理，计算完 整，步骤齐全，结果正确；
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第五节 电气主接线设计 四、变电站的电气主接线实例
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
3.终端变电站主接线
高压侧由一条110 kV 线路供电，变电站只设一 台主变，高压侧采用单母 线接线，低压侧有三条出 线，线路较少，也采用单 母线接线。
第五节 电气主接线设计 思考练习
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
第五节 电气主接线设计 三、发电厂电气主接线实例
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
2.某热电厂的电气主接线简图
三台发电 机采用单元接 线接入110kV 配电装臵； 110kV配电 装臵采用双母 线接线，出线 达到8回，有 部分线路与系 统相连接。
第五节 电气主接线设பைடு நூலகம் 三、发电厂电气主接线实例
第五节 电气主接线设计 四、变电站的电气主接线实例
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
1.枢纽变电站接线
主变压器是两台 容量为750MVA的自藕 变压器； 500kV配电装臵采 用一个半断路器接线， 具有非常高的供电可 靠性； 220kV侧有14回线 路，采用有专用旁路 断路器的双母线带旁 路接线； 两台主变压器 35kV侧都采用单母线 接线。
《发电厂电气主系统》
第四章 电气主接线及设计
第五节 电气主接线设计举例
第五节 电气主接线设计 教学内容
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
本节教学内容
一、电气主接线的设计方法 二、电气主接线中主要设备的配臵
三、发电厂电气主接线实例
四、变电站电气主接线实例
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第五节 电气主接线设计 一、电气主接线的设计方法 （一）设计的原则和要求
1.隔离开关的配臵
第五节 电气主接线设计 三、发电厂电气主接线实例
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
1.某区域性火电厂电气主接线简图
1G、2G发电机组以发电机－双绕组变压器单元接 线形式接入一个半断路器接线的500kV高压配电装臵； 3G、4G接入一个半断路器接线的500kV高压配电装 臵； 5G接入220kV配电装臵。 500kV与220kV配电装臵之间，经一台自耦联络变 压器互相联络。
（6）对待选方案进行经济比较，确定最 终主接线方案。
第五节 电气主接线设计 二、电气主接线中主要设备的配置
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
（1）每组母线上应装设避雷器，进 （1）断路器两侧均应配臵隔离开关，以便在断路器检 出线都装有避雷器的除外。 2.接地刀闸的配臵 （2）旁路母线是否装设避雷器视其 修时隔离电源。 是否满足要求而定。 （1）35kV及以上每段母线应根据长度装设1～2组接 （2）中小型发电机出口一般应装设隔离开关。 3.电压互感器的配臵 （3）330kV及以上变压器和并联电 地刀闸，母线的接地刀闸一般装设在母线电压互感器隔 （3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔 （1）电压互感器的配臵应能满足保护、测量、同期和自动装 抗器处必须装设避雷器。 离开关或者母联隔离开关上。 臵的要求。 4.电流互感器的配臵 （4）220kV及以下变压器到避雷器 离开关。 （2）63kV及以上配电装臵的断路器两侧隔离开关和 （2）6kV～220kV电压等级的每一组主母线的三相上应装设电 之间的电气距离超过允许值时，应在 （1）凡是装设断路器的回路均应装设电流互感器。 （4）多角形接线中的进出线应该装隔离开关，以便进 压互感器。 变压器附近增设一组避雷器。 线路隔离开关的线路侧宜配臵接地刀闸。 5.避雷器的配臵 （2）在未设断路器的下列地点应装设电流互感器：发电机变压器 出线检修时能保证闭环运行。 （3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上 （5）三绕组变压器低压侧的一相上 （3）旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回 中性点、发电机和变压器出口、桥形接线的跨条上。 应装设电压互感器。 宜装设一台避雷器。 （7）下列情况变压器中性点应装设避雷器： （5）桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关串联，这样 路隔离开关的旁路母线侧。 6.阻波器和耦合电容的配臵 （3）中性点直接接地系统一般按三相配臵，非直接接地系统根据 （4）发电机出口一般装设两组电压互感器。 （6）自耦变压器必须在两个自藕合 1）中性点直接接地系统，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时 便于进行不停电检修。 需要按两相或者三相配臵。 （4）63kV及以上主变压器进线隔离开关的主变压器 （5）500kV采用双母线时每回出线和每组母线的三相装设电压 的绕组出线上装设避雷器，避雷器装 应根据系统通讯对载波电话的规划要求配臵。 2）中性点直接接地系统，变压器中性点为全绝缘，但是变电站为单进 （4）一台半断路器接线中，线路－线路串根据需要设三到四组电 侧宜装设一组接地刀闸。 设于变压器与断路器之间。 （6）中性点直接接地的普通变压器中性点应通过隔离 互感器，500kV采用一个半断路器接线时，每回出线三相装设电压 线且为单台变压器运行时； 流互感器，线路－变压器串，如果变压器套管电流互感器可以利用， 互感器，主变压器进线和每组母线根据需要在一相或者三相装设 开关接地，自耦变压器中性点则不必装设隔离开关。 3）中性点不接地或经消弧线圈接地系统，多雷区单进线变压器中性点 可以装设三组电流互感器。 电压互感器。
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
电气主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性三 拟定主接线方案的具体步骤如下： 项基本要求 （1）根据发电厂、变电站和电网的具体 1.可靠性 2.灵活性 3.经济性 情况，初步拟定出若干技术可行的接线方案 （二）设计的步骤和方法 （1）断路器检修时不应影响对系统的供电。 。 （1）调度时应该可以灵活的切除和投入发电机、变压 （1）尽量通过节约一次设备、简化二次部分、限制 （2）断路器或者母线故障以及母线检修时，尽量 （2）选择主变压器台数、容量、型式、 1.分析原始资料 原始资料分析包括： 器、线路，以满足系统在事故运行方式、检修运行方式 短路电流以及采用简易电器以节约投资。 参数及运行方式。 减少停电回路数和停电时间，并且要保证全部一级 （1）本工程情况。 以及特殊运行方式下对电源和负荷的调配要求。 （2）主接线设计要为配电装臵布臵创造条件，尽量 （3）拟定各电压等级的基本接线形式。 2.拟定主接线方案 负荷和部分二级负荷供电。 （2）电力系统情况。 （2）检修时可以方便地停运断路器、母线及其继电保 减少占地面积。 （4）确定自用电的接入点、电压等级、 （3）尽量避免发电厂、变电站全部停电的可能性 （3）负荷情况。 护设备。 （3）合理选择变压器的种类、容量、数量，避免因 3.短路电流计算 供电方式等。 。 （5）对上述各部分进行合理组合，拟出 （3）扩建时可以容易的从初期方案过渡到最终方案， 为二次变压而导致电能损耗增加。 4.主要电气设备的配臵和选择 （4）大机组超高压电气主接线应该满足可靠性的 3到5个初步方案，在结合主接线的基本要 尽量不影响连续供电，并且改建工作量最少。 求对各方案进行技术分析比较，确定出两三 特殊要求。 5.绘制电气主接线图纸 个较好的待选方案。
第五节 电气主接线设计 四、变电站的电气主接线实例
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
2.区域变电站接线
220kV配电装臵采用 内桥接线，在线路侧设 臵了跨条。 110kV配电装臵采用 单母线分段接线，部分 重要用户从两段母线引 接电源采用双回线供电 保证用户对供电可靠性 的要求。 35kV侧给附近用户 供电，也采用单母线分 段接线。
思考练习
电气主接线设计的一般步骤是怎么样？
第五节 电气主接线设计
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
《发电厂电气主系统》 第四章 电气主接线及设计
3.某大型水电厂电气主接线图
四台发电机通过双绕组变压器接到500kV系统， 500kV系统采用二分之三断路器接线，三回出线中有一 回线路供电至一个重要的工业基地，其他两回连接至 该省500kV环网上的两个枢纽变电站。 由于是四台机组三回出线，因此500kV系统的第一串 不是完全的串，只有两台断路器，使一号发电机可以 连接到500kV的两组母线即可，第二、第四串采用交叉 接入，可以使得500kV系统的可靠性更高。