水电站电气主接线及电气设备配置
水电站电气主接线及电气设备配置介绍
水电站电气主接线及电气设备配置介绍主接线通常由电缆或导线组成，其规格和截面积要根据水电站的发电容量和用电负荷而确定。
为了确保电能的安全输送，主接线需要具备足够的绝缘、耐高温和耐磨损能力。
此外，主接线还需要经过严格的安全测试和定期的维护保养，以确保其正常运行和可靠性。
水电站的电气设备配置通常包括发电机、变压器、开关设备和配电设备。
发电机主要负责将水能转换为电能，输出交流电；变压器则用来将发电机输出的高压交流电转换为适用于输电和配电的低压电能；开关设备用来控制电能的传输和分配；配电设备则将电能输送到不同的用电设备中。
在水电站的电气设备配置中，每个设备都担负着特定的任务，它们相互配合，共同完成电能的生产、传输和使用。
由于水电站的工作环境相对严苛，对电气设备的要求也很高，因此在选择和配置电气设备时，需要考虑设备的耐久性、安全性和可靠性，以确保水电站的正常运行和电能的稳定供应。
总之，水电站的电气主接线和电气设备配置对于水电站的运行和电能输送起着至关重要的作用。
通过合理的配置和科学的管理，可以保证水电站的电气系统安全可靠，为社会生产和生活提供稳定可靠的电能供应。
水电站的电气主接线和电气设备配置是水电站运行的关键部分，它直接关系到水电能源的稳定供应和安全运行。
在电气主接线和设备配置方面，水电站需要考虑以下几个关键因素：设计规范、负荷需求、可靠性要求、安全性要求和经济性等。
首先，设计规范是电气设备配置的重要参考。
水电站的电气系统设计需要参照相关国家标准和规范，确保电气设备符合安全、可靠和经济的要求。
符合规范的设计能够有效地保障电气设备的正常使用，并减少因电气故障和事故带来的损失。
其次，水电站需要根据负荷需求合理配置电气设备。
水电站的负荷需求可能会有季节性或周期性的变化，因此需要根据实际的负荷情况来配置发电机容量、变压器容量和配电装置的数量和规格，以确保电气设备能够满足不同负荷情况下的需求。
另外，水电站也需要考虑电气设备的可靠性要求。
水电站电气主系统初步设计及主系统保护配置
：论文水电站电气主系统初步设计及主系统保护配置绪论发电厂是电力系统的重要组成部分，是电能的发源地，它是保证给用户可靠供电的前提。
电气主接线是发电厂的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。
电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择，是水电站投资大小的决定因素。
在设计过程中，遵照国家现行定力设计规程，方针，秉着电气主接线应具有可靠性、灵活性、经济性的原则，结合设计的实际材料，应用自己所学的知识进行设计。
继电保护是能够反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作断路器跳闸或发出信号，减少故障范围，提高电气设备的工作的可靠性。
设计中对发电机、变压器、出线回路进行了传统的继电保护配置，以便在设备运行过程中提高其工作性能。
由于我的知识水平有限，在设计过程中还存在很多问题，希望大家给于指出。
IntroductionElectricity power plants are an important component of the system is the cradle of power, it is to ensure a reliable supply of electricity to the user premise. Main Electrical Connection is the primary task of power plants, but also constitute an important part of the power system. The formulation of the main electrical wiring factory with a direct bearing on the choice of electrical equipment is to station the size of the determinants of investment. During the design process, in accordance with the order in force in the country design, principles and faith should have the Main Electrical Connection reliability, flexibility, economic principles, combined with the design of the actual materials, the application of their knowledge to design.Relay is able to reflect the electrical equipment in power system failure or abnormal operation, and circuit breaker tripping or action signal, failure to reduce the scope of the work of electrical equipment to improve reliability. The design of generators, transformers, loop round to the traditional configuration of the relay in order to run the process equipment to improve its performance.Since my knowledge is limited, during the design process, there are still many problems in the hope that we pointed out.目录摘要 (5)1原始资料分析 (3)1.1原始资料 (3)1.2对原始资料的分析 (3)2电气主接线设计 (3)2.1 主接线的设计原则 (4)2.2主接线设计的基本要求 (4)2.3发电机侧接线方案比较 (5)2.3.1 拟选接线方案 (5)2.4升高压侧接线方案比较 (8)2.4.1升高压侧接线方案比较 (8)2.4.2各方案经济比较 (10)3主变压器的选择 (11)3.1主变台数的确定 (11)3.2主变容量的确定 (11)3.3主变压器相数的确定 (11)3.4主变压器绕组与接线组别的确定 (12)3.5调压方式和冷却方式的确定 (12)4短路电流的计算 (13)4.1 短路电流计算的目的 (13)4.2短路电流计算条件 (13)4.3短路电流的计算 (14)4.3.1计算各元件阻抗表幺值 (14)4.3.2短路电流计算 (14)5电气设备选择 (25)5.1主要电气设备的选择 (25)5.1.1电气设备的选择条件 (25)5.1.2各回路最大工作电流的计算 (25)5.2主要电气设备的选择 (26)5.2.1断路器的选择 (26)5.2.2隔离开关的选择 (29)5.2.3电流互感器的选择 (31)5.2.4电压互感器的选择 (33)6主系统保护配置 (35)6.1发电机保护 (36)6.2变压器保护 (37)6.3 线路保护 (37)结论 (38)参考文献 (39)附录1发电机侧接线方案比较图 (40)附录2升高压侧接线方案比较图 (41)附录3 主接线图 (42)附录4主系统保护配置图 (43)致谢 (45)摘要根据设计任务书的要求，该设计为谁电站电气主系统初步设计及主系统保护配置，并绘制有发电机侧接线方案比较图、升高压侧接线方案比较图、电气主接线图及主系统保护图各一份。
水电站主要电气设备及保护配置
水电站主要电气设备及保护配置摘要：水电站的建设是我国未来电能发展的重要趋势，而电气设备在很大程度上决定着整个水电站的运行。
水电站的主要电气设备有发电机、变压器、GIS及线路保障装置，而由于一些水电站的接入方式较为特殊，因此对于水电站主要电气设备的保护配置也有着较高的要求，而本文就对于水电站主要电气设备及保护配置进行简要的分析，进而实现水电站电气设备的安全运行。
关键词：水电站；电气设备；保护配置近年来我国的经济得到了飞速的发展，水电事业也是取得了很大的进步，但随着水电站的广泛建设，电气设备的故障问题出现在了我们的眼前。
因此，本文就水电站电气设备及保护措施进行简要分析。
1 基于某中型水电站主要电气设备的保护配置分析为了能够提高电气设备保护配置的安全性及可靠性，水电站电气设备一般都会采用双重的保护配置，进而实现水电站安全稳定的运行。
以我国某中型水电站为例：该水电站的地下主厂房中布置有6个水轮发电机组，6个水轮发电机组分别以数字进行划分。
该水电站的地面总开关站内除了有GIS为，还有220KV、500KV的联络变压器，另还有并联电抗器、线路设备。
2 变压器、发电机机组保护配置变压器与发电机是水电站能够正常运行的关键性设备，因此，要想实现水电站安全稳定的运行，就一定要对变压器、发电机做好合理有效的保护配置。
本文对于变压器、发电机的保护装置分为两个系统，以X、Y来分别命名，X、Y为两个彼此独立的系统，两个系统的配置区别为：X系统发电机完全纵差、Y系统不完全纵差；X系统负序反时限过流、Y系统高灵敏横差；X系统低压过流、Y系统转子表层过负荷；X系统励磁绕组过负荷、Y系统定子过电压；X系统定子过电压、Y系统发电机失步；X系统断路器失灵、Y系统断路器失灵；X系统励磁变纵差、Y系统高厂变过流；X系统高厂变纵差、Y系统高厂变过负荷。
对于X系统与Y系统的要求就是当其中一个系统退出运行时，另一系统能承担变压器、发电机的保护工作。
水电站电气主接线
母线分裂运行：QF断开运行
正常运行时，相当于两个 不分段的单母线接线。若电源 1停止供电，Ⅰ段母线失压时， 可由自动重合闸装置自动合上 QFd，Ⅰ段母线恢复供电。 若Ⅰ段母线故障时，不影 响Ⅱ段，Ⅱ段母线继续供电 。
若Ⅰ段母线故障时，继 电保护装置使QFd自动跳开， Ⅰ段母线被切除；Ⅱ段母线 继续供电 。
泸州职业技术学院 电气一次
图5-5
29
3、 单母线带旁路母线接线
（3）特点
同一电压等级，各回路经过断路器、隔离开关接至公共 母线。把每一回线与旁路母线相连。
优点：每一进出线回路的断路器检修，这一回路可不停电
缺点：设备多，操作复杂。 (4)适用 35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时采用，回 路多采用专用旁母，否则采用简易接线。
1 、 不分段的单母线接线
（1）接线形式：图5-3
整个配电装置只 有一组母线，所有电 源和引出线均接在母
线上，每条引出线都
设置断路器QF和隔离 开关QS。
泸州职业技术学院 电气一次
图5-3
18
1 、 不分段的单母线接线
（2）运行分析： 断路器QF的作用：便于投入和切除任意一条进出线。 隔离开关QS作用：检修断路器QF时保证它与带电部分可靠隔离 若没有母线QSB，检修断路器QF时，母线要停电
2、电气主接线图：指电气主接线中的设备用标准的图形符号 和文字符号表示的电路图。图5-1
5.1.2 主接线的作用：
1、可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。
2、主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、 运行可靠性和经济性等都有重大的影响。 5.1.3 标准的图形符号和文字符号 表5-1
水电厂的主接线方式及主要一次设备
水电厂的主接线方式及主要一次设备2.1了解水电厂的主接线方式及特点2.1.1熟悉电气一次回路及电气主接线图的概念在水电厂中，由各种一次电气设备(如发电机、变压器、断路器等)及其连接线所组成的输送和分配电能的电路，称为水电厂的电气一次回路。
电气一次回路中各电气设备根据它们的作用，按照连接顺序，用规定的文字和符号绘成的图形称为电气主接线图。
㈠.对电气主接线的基本要求(1)根据系统与用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量；(2)具有一定的灵活性；(3)尽可能简单明显，运行方便，易于实现自动化。
(4)满足供电可靠性、灵活性及运行方便应尽量做到技术先进、经济合理。
㈡.了解电气主接线形式在水电厂中，常用的主接线形式可分为有母线和无母线两大类。
具有母线的主接线有：单母线、双母线、分段的单、双母线及附加旁路母线的单、双母线等。
无母线的主接线有：单元接线、桥形接线和多角形接线等。
㈢.了解单母线接线单母线接线是一种最原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上。
优点：简单明显，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低。
缺点：供电可靠性低，母线及母线隔离开关等任一元件故障或检修时，均需使整个配电装置停电。
㈣.熟悉单母线分段接线概念特点单母线分段接线是采用断路器将母线分段，通常是分成两段；母线分段后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，电于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
单母线分段接线既具有单母线接线简单清晰、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。
但它的缺点是当一段母线隔离开关故障或检修时，该母线上的所有回路都要长时间停电，所以其连接回路数一般可比单母线增加一倍。
㈤.熟悉桥形接线概念特点当有两台变压器和两条线路时，在变压上，在其中间加一连接桥则成桥形接线，按照连接桥断路器的位置，可分为内桥和外桥两种接线。
专业课程设计1：某县4×3200kW水电站电气主接线
电气工程及其自动化专业电力系统方向课程设计任务书和指导书指导教师：江静电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书题目：某县4×3200kW水电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计一、课程设计的目的要求使学生稳固和应用所学知识初步掌握局部工程设计的根本方法和根本技能为今后的毕业设计和实际工程设计打下根底。
二、设计任务，某县属水电站，根据水能利用条件可装4台3200kW，cosφe6.3kV的立式机组。
该水电站为县骨干电站，拟以较长的35kV线路〔50KM〕一回，经县城关变电所与电力系统并网，以35kV一回20kM向某省属工厂供电〔最大为4000kW〕。
该电站除少量自用电250kVA外，还有少量的近区农村乡镇企业用电最大500kW、最小200kW，以一回线路引出。
全系统35kV线路总长度为90kM。
要求设计：1．该电站电气主接线的拟制和电气设备的选择；2．绘制图纸。
三、资料1．系统最大运行方式归算到县城关变电所35kV母线的电抗有名值为2欧。
2．发电机电压侧配电装置采用户内成套式高压开关柜。
35kV侧采用户外配电装置。
3．发电机和变压器低压侧至配电装置室用载流导体连接的电气距离均超过20m，回路计算用年最大负荷利用小时数为5400h，周围环境实际温度均按35℃计算。
四、设计内容1．主接线方案设计：1)确定主变台数、容量和型式；2)接线方案的技术比拟，确定最正确方案；3)确定厂用变台数及其备用方式、接线。
2．短路电流计算3．电气设备选择4．绘制电气主接线图5．绘制户内配电装置订货图6．绘制发电机侧户内配电装置布置图7．35kV户外配电装置平断面图8．编制设计说明书五、设计参考资料1．?水电站电气设备?尹厚丰主编2．?电力工程设计手册?第三册3．?小型水电站机电设计手册?中国电力出版社4．?小型水电站?下册电气一次回路局部5．?中小型水电站设计手册?许建安主编6．?发电厂及变电站电气设备?吴靓谢珍贵主编六、日程安排第一天：布置任务、介绍电气设备选择第二天：电气主接线最正确方案确实定第三天：短路电流计算第四、五天：电气设备选择第六天：绘制电气主接线图第七天：绘制6kV配电装置订货图第八天：绘制6kV配电装置平面布置图第九天：绘制35kV户外配电装置平断面图第十天：整理设计说明书、考核电气主接线及配电装置平面布置图课程设计指导书第一节电气主接线方案设计一、主接线方案设计所需原始资料设计主接线方案时，首先需要了解原始资料：（一）水能资料包括水电站的装机台数和容量，年装机利用小时数、调节性能、开发形式等。
水电站电气主接线及电气设备布置设计
目录设计说明书 (1)第一章电气主接线设计 (1)1.1 主接线设计基本要求与设计原则 (1)1.2各方案比较 (2)第二章变压器选择 (4)2.1 主变压器选择 (4)2.1.1主变压器容量和台数确定 (4)2.1.2主变压器型式选择 (4)2.1.3绕组连接方式选择 (5)2.1.4调压方式与阻抗选择 (5)2.2 自耦变压器的选择 (5)第三章短路电流计算 (7)3.1短路电流计算目的 (7)3.2 短路电流计算一般规定 (7)3.3 短路电流计算结果 (7)第四章电气设备选择 (9)4.1电气设备选择原则 (9)4.2电气设备选择说明 (10)4.2.1断路器与隔离开关选择 (10)4.2.2母线的选择说明 (11)4.2.3绝缘子选择 (11)4.2.4电流互感器与电压互感器选择 (12)第五章配电装置及总平面布置设计 (13)5.1配电装置设计原则 (13)5.2总平面设计 (15)计算书 (17)第一章短路电流计算 (17)第二章电气设备选择计算 (25)2.1断路器与隔离开关选择计算 (25)2.2母线选择计算 (27)2.3绝缘子选择计算 (28)2.4电流互感器与电压互感器选择计算 (29)参考文献 (31)致谢 (32)设计说明书第一章电气主接线设计1.1 主接线设计基本要求与设计原则电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。
电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。
在电气主接线设计时，综合考虑以下方面：①保证必要的供电可靠性和电能质量安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。
在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。
本次设计水电站虽然是一个中型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。
浅谈浩口水电站电气主接线、设备选型、设备布置及相关部分的设计考虑
浅谈浩口水电站电气主接线、设备选型、设备布置及相关部分的设计考虑浩口水电站位于重庆武隆县南部的浩口乡浩口村附近的河段上，装机规模为2×62.5+1×10MW,总装机容量为135MW,发电机电压采用10.5kV，1G发电机与1T主变采用发电机-变压器组单元接线，主变压器容量为75MVA，升高电压为220kV；2G、3G发电机与2T主变采用发电机-变压器扩大单元接线，主变压器容量为90MVA,升高电压为220kV。
角木塘水电站(2×35MW)通过110kV电压送入浩口水电站，经1台90MVA变压器升压为220kV，220kV采用单母线接线，浩口水电站和角木塘水电站共计205MW通过1回220kV线路接入220kV武隆变电站,见下图。
二、厂用电接线及营地供电方案根据电气主接线方案、电站的厂用电负荷、电站与坝区用电负荷供电距离约400m的情况，选用二台厂用变分别接在发电机两段母线上，每台厂变容量为1000kVA，均采用干式变压器。
厂用电供电负菏范围：电站自用电部分和坝区用电部分。
另备用一台500kW的柴油发电机作为电站和大坝用电的备用电源。
营地用电采用10.5kVⅡ段母线出线1回进行供电，通过1km左右电缆接入营地配电装置，该Ⅱ段母线连接有两台发电机机组，且其中1台3G发电机机组（10MW）为生态发电机机组，提高了营地供电的可靠性。
三、电气设备的选择及相关设计的考虑1、0.4kV配电装置、厂变、励磁变、10.5kV配电装置、110kV配电装置、220kV配电装置等均采用无油化设备和元件。
2、10.5kV配电装置柜型的选择采用XGN2-12型和KYN28-12型，XGN2-12用于大电流回路，如发电机进线开关柜（5000A）、主变进线开关柜（5000A、6000A）以及不便于采用KYN28-12型的柜体，其余的采用KYN28-12型以便于运行维护。
对断路器的选型的考虑是：对发电机主回路采用发电机专用真空断路器；对其它需采用断路路的回路，如厂用变回路、供营地用电回路等，采用快熔加普通真空断路器的方式，用快熔来断开短路电流，用普通断路器来开断正常工作电流，这样可以达到正常运行时满足工作负荷的开断，短路时也能起到对设备的保护作用，节约了投资。
水电站电气主接线方案比选及设备选择分析
电， 这两组母线可以进 行互换 。每一 回的送 电线和 电源 线与母线的连接都 是通过一组断路器 和二组 母线 隔离开关实现 的。 与备用母线相接 的隔离开 关平时是断开 的， 而与工作母线相 接的隔离开 关平时是接通 的， 这两组母
线是利用 平时断开的断路 器进行联接 。 这 种接线方案 能够通过对母线的轮 流修理而实现不中断的工作 ， 也不会 中断对 用户 的供电。当修 理任何～ 回
前言 ： 主接线作为水 电站 的重要组成部分， 是水 电站进行 发电、 输 电及 配 电等设备 的能量传输点 ， 是水 电站 电气设计 的核 心部分 。主接 线能够反 映水 电站发 电的主设备发 电机 的出口接线形式 ， 对其运 行方式和水电站供 电的安全性 、 稳定性和可靠性具有决定性 的作用 。水 电站电气主接线方案 的 比选和设备选择 的目的是为 了通过主接线方案 的比选 ， 能够对 水电站电
气一次主设备 的主要参数进行确定 ， 这些主要 的参数包括 主要电气设备如 断路器 、 互感器 、 主变压器和隔离开关等 的型号 、 电压、 数量和容积 等。 所以 对水 电站 电气主接线方案 比选和设备选择具有重要的作用。
１ ． 水 电站 电气主接线方案 比选和设备选择的案例分析 以索 风 营水 电站 为 例 ， 对 该 水 电站 的 电气 主 接 线方 案 比 选 进 行 介 绍 与 分 析。该水电站 电气的主接线方 案比选 主要 从两方面， 即发 电机与变压器 的连接和 ２ ２ ０ ＫＶ侧接线方案的比较。 发 电机 与变压器之 间的连接 。该水 电站在 系统中发挥着调峰的作用 ， 机组 单机 容量较 大， 且起停十分频繁 ， 再加上装机 台数为奇数， 使得该水 电 站 电气 的主接线 方案不适 合采用 扩大单 元组合 。所 以根据实际情况分析 ， 可 以采用发 电机与变压器单元接线 的方 式，将其直接接入 高压配 电装置 。 这种接 线方式的特点是 简单清晰 ， 运 行安全可靠 、 灵活， 布置简单 容易 ， 故 障影 响范 围小， 继 电保护也很 简单 。 另外， 在发电机 与变压器之 间安装 断路 器， 不仅符合 国家有 关规 定， 而且 能够很好 的适 应水电站频繁调峰 的需求 ， 提高供 电和用 电的灵活性和可靠性 ， 缩小故障发生的范围。 ２ ２ ０ Ｋ Ｖ侧接线方案的比较 。侧接线的接 线方案主要有三种， 包括双母
水电站主、辅设备
调速器
作用
调速器用于调节水轮机的转速，根据 负荷的变化及时调整发电机的输出频 率，保持电网的稳定。
维护与检修
定期对调速器进行检查和维护，确保 其正常运行，提高水电站的运行稳定 性。
工作原理
调速器通过接收发电机转速的反馈信 号，与设定值进行比较，输出调节信 号控制水轮机的进水量，实现转速的 调节。
励磁系统
水电站主、辅设备
目录
CONTENTS
• 水电站主机设备 • 水电站辅助设备 • 水电站水工建筑物 • 水电站运行管理
01 水电站主机设备
水轮机
类型
水轮机主要有混流式、轴流式、 斜流式和贯流式等类型，根据水 电站的水文条件和设计要求选择
合适的类型。
工作原理
水轮机利用水流的动能和势能转动， 将水能转化为机械能，再通过发电 机将机械能转化为电能。
配电装置
01020304配电装置是水电站中用于分配 电能的设备，它能够将电能从 发电机传输到输电线路或用户
。
配电装置包括开关柜、母线、 电缆等设备，其工作原理基于
电气原理。
在水电站中，配电装置通常被 安装在主厂房的配电室内，以
便于管理和维护。
配电装置的运行和维护需要定 期检查和监测，以确保其正常
工作和延长使用寿命。
安全培训与演练
定期开展安全培训和演练，提高员工的安全意识和应对突发事件 的能力。
安全检查与整改
定期对设备进行安全检查，发现安全隐患及时整改，确保设备安 全可靠。
感谢您的观看
THANKS
04 水电站运行管理
运行操作规程
设备启动与停运
规定设备的启动和停运程序，确 保设备安全、稳定运行。
设备监控与调整
水电厂电气主接线和配电装置设计电气主接线
水电厂电气主接线和配电装置设计电气主接线1 概述及原始资料分析在发电厂和变电所中，发电机、变压器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能生产、汇集和分配的电气主回路。
这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫电气主接线。
发电厂、变电所的电气主接线有多种形式。
选择何种电气主接线，是发电厂、变电所电气部分设计中的最重要问题，对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟订都有决定性的影响，并将长期地影响电力系统的可靠性、灵活性和经济性。
原始资料分析（1）水轮发电机组3台：3×125MW；（2）机组年利用小时数：T>5000小时。
（3）厂用电率：5.1％。
（4）送电距离：25KM；（5）环境温度：最高温度32O C，最低气温-2O C；年平均温度18O C；（6）系统容量：S=4000MVA；阻抗标幺值：X S=1.32 对电气主接线的基本要求水电站电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。
电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。
在电气主接线设计时，综合考虑以下方面：2.1可靠性要求安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
而主接线的可靠性不是绝对的，同样形式的主接线对某些发电厂或变电站是可靠性的，但对另一些发电厂或变电站就不一定满足可靠性的要求，故在分析主接线的可靠性时不能脱离发电厂或变电所在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平和运行经验等因素。
对于总装机容量375MW，最大负荷利用小时数在5000h以上以承担基荷为主的水电厂，其可靠性应保证：（1）任何一进出线断路器故障或拒动以及母线故障，不应切除一台以上机组和相应的线路。
水电站工程电气主接线设计
前言电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。
变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。
把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。
电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。
用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。
一、主接线的设计原则和要求主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。
它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。
它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。
因此，主接线的设计是一个综合性的问题。
必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。
Ⅰ. 电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是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。
1.接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。
若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。
在110-220KV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用分段单母线接线。
水电站电气主接线的设计
目录➢概述➢电气主接线设计➢主接线方案的拟定与选择➢主变压器选择➢短路电流的计算➢电气设备选择与校验➢参考文献一概述1.1 课程设计的目的：1、复习巩固本课程及其他课程的有关内容，增强工程概念，培养电力工程规划设计的能力。
2、复习《水电站电气设备》相关知识，进一步巩固电气主接线及短路计算，电气设备选择等内容。
3、利用所给资料进行电厂接入系统设计，主接线和自用电方案选择，掌握短路电流计算，会进行电气设备的配置和选型设计。
1.2 课程设计内容：1发电厂主接线的设计2 短路电流的计算3 电气设备的选择1.3 电气主接线的基本要求1．可靠性：电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。
保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。
2．灵活性：电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。
并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。
3．安全性：电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。
4．经济性：其中包括最少的投资与最低的年运行费。
5．应具有发展与扩建的方便性：在设计接线方时要考虑到5～10年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为5～10年的最终容量留有余地。
二电气主接线设计2.1原始资料：1、待设计发电厂类型：水力发电厂；2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×15 MW 的水力发电机组，利用小时数 4000 小时/年；3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回；4、电力系统的总装机容量为 600 MVA、归算后的电抗标幺值为 0.3，基准容量Sj=100MVA；5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。
6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率） 1.1 %；7、高压负荷： 110 kV 电压级，出线 4 回，为 I 级负荷，最大输送容量60 MW， cosφ = 0.8 ；8、环境条件：海拔 < 1000m；本地区污秽等级2 级；地震裂度< 7 级；最高气温 36°C；最低温度−2.1°C；年平均温度28°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷电日T=56 日/年；其他条件不限。
浅谈水电站电器主设备的选择与电器主接线的设计
般 来说水 电站 打变压器都是接在 发 电机 电压测 的近 区和厂用 电负荷很小 的。 但是吧有 的水电站是没有近区负荷的 。假设发 电最 小 负荷 时 ． 将水电站所有 剩余的有功功率 和无功功率 进行选择 ． 在对 变 电器选择时会充分考虑这些 因素 现阶段我们多会 采用三相变电器 或者是单 相变电器 ．在 ３ ３ ０ Ｋ Ｖ及 以下的水 电站一般都会采用三相 变 压器 ． 而一些电厂则 多选择 单相变压器 ． 因为变压器 的制造条件会直
一
接影响变压器 的质量 。同时 ． 在选择变压器时 。 还要考虑好运输条件。
水 电站变压器 的选着一定要考虑到变压器绕组链接方式 的选择 进行变压器 的选择时要考虑到水电站整体的系统 电压 ． 若变压器 的绕 设 计 的 最 终 实 用 性 组链接方式与系统 电压不相一致 ． 会导致二者不能并列运行 。现阶段 ２ ） 在考虑到主接线线路 的灵活性 。 水 电站的主接线应该可 以适应 根据水 电站 的实 际情况多会选择星形和三角形 ． 根据实 际安装过程 可 整个水电系统的各种运行方式 。 主接线 的设计一定要考虑到扩建的方 以分为 三 ＹＯ连接方式 、 Ｙ连接方式 以及 △连接方式 。水电站变压器 便性 ， 水电站建设 完成后 ， 还会 出现一些设备线路的工程 ． 所以要灵活 的调 试 方 式 主 要 有 两 类 ． 一类是无励磁调压 ． 另 一 类 则 是 有 载 调压 。 无 方便设 计主接线。 励磁调压 的变压器调压范围相对较小 ，但是属于性价 比相对较高 的。 ２ ． ２ 水电站电器 主接线设计 的主要原则 有载调压 的变压器调压范围相对较大 ．并且 可以 向系统进行传输 ． 同 水电站主接线设计是要进行双母线接线和双母 线分段接线 ： 双母 时还可从系统倒送功率 ． 但是其价钱相对较高 ． 并且功率也较大 ． 过分 线接线设 计的优 点是 ： 在进行检修任一组母 线可不影响正常供电 ． 在 消耗能源 。 进行任一组母线 隔离开关时 ． 只进行断开该段线路即可 当正在工作 １ ． ２ 电气设备 的选择 的母线 出现故障时 ， 可以将其它 的回路转移 到备用 的母线上 ． 进而能 进行 电气设备的选择是水 电站电器主设 备选择的重要环节 ． 正确 够迅速的恢复供 电。在进行检修任一 回路的断路器时 ． 可以将检修的 的进行选择 电气设备能更好的使水电站进行正常供 电的重要 因素 一 断路器位置跨 到另一 条线路进行连 接 ．进而不用 中断正 常的供 电过 个号的 电气设备一定要具备正常的额定电压和额定 电流 一般情况下 程。 一些需要进行独立检修 的主接线可以将其进行独立 的接至备用母 电气设备 的最高允许工 作电压为 １ ． １ ５ Ｕ ｅ ．这 是指通常的 ２ ２ ０ Ｋ Ｖ及 以 线上。水电站的供电功率是 １ １ ０ Ｋ 一２ ２ ０ Ｋ Ｖ ． 其送 电距离都是相对较远 下 的电器设备 ． 通常我会选择电气设备的额定电压不低于装设地点 电 的， 在进行 主接线 的设计时一定要考虑到主接线的检修。进行断路器 网的额定 电压 Ｕ ｅ ｗ： Ｕ ｅ ≥Ｕ ｅ Ｗ 。额 定电流是指水 电站在进 行选择 电气 或者是母线检修时 ． 是需 要停 电的． 母线 在进行检修 的过程越 长停电 设备时的额定电流 Ｉ ｅ ． Ｉ ｅ 值是不能低于装设回路时的做大客持续工作 的面积 与时间就会增大和加长 ． 所 以在进行水电站主接线设计时一定 电流的 在进行装设 回路的过程中一定要将 回路 中各种运行方式下 的 要 在其傍边设计安装处专用旁路断器和旁路母 线 持续工作 电流。变压器 回路则是要充分的考 虑到电压在降低过程 中． 水 电站主接线设计 的双母线分段 接线是 指将双母 线分 段运行 ． 两 所 出的力是否可 以保持不变 个 元件之 间可完全分别连接在不同的母线上的 这样 的设计手法对大 水 电站 电器主设备 的电气设备选择要 注意断路器 和隔离开关 的 容 量的联 系设备系统 间是十分有利的 ． 进行双母线 分段 接线是一种传 选择。电气设备 中的高压断路器是重要 的设备之一。断路器在设备或 统 主接线设计 的延伸 。 水 电站主接线的双母线分段接线可以有效的保 者是线路发生故障时 ， 起到快速切除故障 ， 保 护电气设 备。 断路器在进 护供电的畅通 ， 并且能在发生事故的时候 快速排 除故障。并且 能较为 行合闸时时 良导体 ， 在跳闸时时绝缘体 ． 有效 的延长电气设备的寿命 。 容易实现分段 的扩建主接线 根据现代水电站的发展趋势 ． 在选择断路 器时一定 要选择超高压和特 进行水 电站主接线 的设计一定要充分的考 虑到线路 ． 要考虑到安 高压的断路器。隔离开关是高压开关设 备的一 种 ， 是用来进行 电源 的 装 过程 中的线路位置 ． 同时要考虑到 当主接线 出现故障时 ． 能及 时快 隔离， 是用来进行倒闸操作的， 可以改变小电流电路。 根据实践维修过 速 的进行维修 ， 这是进行水 电站主接线设计 的重要原则 。 程 中的经验 ， 在进行隔离开关选择的过程 中． 一 定要 满足相应的条件 ． 隔离开关要具备较为明显的断开点 ． 这样 可更好 地鉴别设备是否与 电 【 参考文献 】 网隔开 ． 以免造成不必要的操作错误 隔离 开关 的断电之间一定要有 ［ １ ］ 张华． 水电站泄 洪雾 化理论及其数学模型 的研究ｆ Ｄ １ ． 天津大学， ２ ｏ ｏ ３ ． 足够的绝缘距离 ． 可有效保证过 电压与相 间闪络时 ． 不会 出现击穿或 ［ ２ ］ 徐晨光． 水电站厂内经济运动理论 与实践ｆ Ｄ １ ． 西安理工大学， ２ ０ ０ ４ ． 者危机工作人员安全的事故。隔离开关 一定要 具备 较强的稳定性 、 动 ［ ３ ］ 孙万泉． 水电站厂房结构振动分析及 动态识别［ Ｄ ］ ． 大连理工大学， ２ ０ ０ ４ ． ‘ 稳定性 、 机械强度和绝缘强度 ， 这样才 能保证 电气设备 的正常工作 。 隔 ［ ４ ］ 朱永 忠． 水 电站水 击和调压 室涌浪 的随机数学 模型及其 求解ｆ Ｄ １ ． 河海大学 ０ ５ ． 离开关在进行跳闸和合 闸的同步过程 中要有较好 的同期性 ． 要有好的 ２０ ５ ］ 王海军． 水电站 厂房组合结构分析与动态识别『 Ｄ １ ． 天津大学， ２ ０ ０ ５ ． 同步速度 ． 以此来降低操作 过程中出现的过 电压 。进行隔离开关的设 ［ 计时要简单 ． 但是动作要可靠 ［ 责任编辑 ： 杨玉洁］
水电站电气主接线及电气设备配置参考文档
（5）理应具有扩建的可能性（预留备用出线回路 和备用容量）。
在设计时，不仅要考虑最终接线的实现，还要考 虑从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施 工的可行方案。使其尽可能地不影响连续供电或 在停电时间最短的情况下，将来可以顺利完成过 渡方案的实施，使改造工作量最少。
电气主接线的作用：
（1）将各电源点送来的电能汇聚并分配
电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主 接线对某些发电厂和变电站来说是可靠的，而对 另外一些发电厂和变电站来说则不一定能满足可 靠性要求。
所以，在分析电气主接线可靠性时，要考虑发电 厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷 性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因 素。
A、发电厂和变电站的地位和作用
B、负荷性质
负荷按其重要性有Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类之分。
担任基荷的发电厂，设备利用率较高，主要供应 Ⅰ、Ⅱ类负荷用电，必须采用供电较为可靠的接 线形式，且保证有两路电源供电。
承担腰荷的发电厂，其接线的可靠性要求需进行 综合分析。（如钢铁企业虽属Ⅰ类用户，但不是 该企业中所有负荷都绝对不允许停电；农业用电 虽属Ⅲ类用户，但在抗旱排涝时期，就必须保证 供电。）
第二节 电气主接线的基本形式
一、水电站电气主接线的基本特点
（1）水电厂大都建设在水力资源丰富的大江河流上，远离负荷中心，因此发 电厂发出的电能除自用外，一般均采用升高电压由高压输电线路送入电力系 统，而由发电机电压母线直接向用户供电的情况很少。
（2）电气主接线方案的确定对发电厂变电所电气 设备的选择、配电装置的布置、二次接线、继电 保护及自动装置的配置有重大影响。
（3）对发电厂和变电所运行的可靠性、灵活性、 经济性和安全性有重要影响；同时也直接关系到 电力系统的安全、稳定和经济运行。
浅谈水电站电气主接线方案选择
浅谈水电站电气主接线方案选择摘要：电气主接线的选择，是水电站电气部分设计的最主要环节，它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，在水电站整个电力系统中起到枢纽的作用。
基于此，本文详细介绍了某水电站电气主接线择优选择的过程、所阐述的方法方案，以期对有关的水电站电气主接线选择工作提供有益的参考与借鉴。
关键词：水电站；电气主接线；选择引言作为社会主义市场经济建设的重要基础设施，水电站在人们的生产和生活中发挥着重要作用，为国民经济和社会生产的发展提供充足的电力供应。
然而在水电站中，电气主接线的选择对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，具有非常重要的意义。
因此，水电站电气主接线的选择要最优，以达到提高电力系统的经济合理性和安全可靠性的目的。
1 工程概述某水电站正常蓄水位2570m，相应库容0.3241×108m3，水库具有日调节能力，调节库容0.1289×108m3，利用落差70m，装机容量180MW（3×60MW），另有6.5MW（2×3.25MW）生态流量机组，总装机容量186.5MW。
单独运行多年平均发电量6.900×108kW·h，装机年利用小时3834h。
电站的开发任务是以发电为主，兼顾下游生态环境用水，建成后该省主网，可在系统中担任调峰作用。
为充分利用生态流量和壅水高差，在坝后安装2台生态机组。
2 电站接入系统方案根据电站接入系统设计报告：“该水电站以1回220kV线路接入规划的马尔康500kV变电站，线路长度约55km，导线型号暂定为LGJ-630×2；生态机组以1回35kV线路接入观音桥电站三绕组升压变，线路长度约8km，导线型号暂定为LGJ-95；该电站预留1回220kV出线间隔至绰斯甲电站。
”3 电气主接线3.1 设计原则此装机容量3×60MW（大机组）+2×3.25MW（生态机组），属中型水电站。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）对发电厂和变电所运行的可靠性、灵活性、 经济性和安全性有重要影响；同时也直接关系到 电力系统的安全、稳定和经济运行。
（4）电气主接线是电气运行人员进行各种操作和 事故处理的重要依据之一。
B、负荷性质
负荷按其重要性有Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类之分。
担任基荷的发电厂，设备利用率较高，主要供应 Ⅰ、Ⅱ类负荷用电，必须采用供电较为可靠的接 线形式，且保证有两路电源供电。
承担腰荷的发电厂，其接线的可靠性要求需进行 综合分析。（如钢铁企业虽属Ⅰ类用户，但不是 该企业中所有负荷都绝对不允许停电；农业用电 虽属Ⅲ类用户，但在抗旱排涝时期，就必须保证 供电。）
水电站电气主接线及电气设备配置
第一节 电气主接线概述
电气主接线：由多种电气设备通过连接线，按其功能要求 组成的接受和分配电能的电路，也称电气一次接线或电气 主系统。
即，将电气一次设备按一定顺序连接起来的电路。可表示 电能生产流程的电路。
用规定的设备文字和图形符号将各电气设备，按连接顺序 排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的接线图，称 为电气主接线图。可表示电能生产流程的电路图。
中小型发电厂的主接线，没有必要为追求过高的 可靠性而采用复杂的接线形式。在与电力系统的 接入方式上，可采用单回线弱联系方式。
中小型发电厂和变电站一般靠近负荷中心，且常 常有6~10KV电压级的近区负荷，容量不大。此时， 6~10KV电压级宜采用供电可靠性较高的母线接线 形式，以便适应近区各类负荷对供电可靠性的要 求。
电气主接线图一般画成单线图（即用单相接线表示三相系 统），简单明了。 （三线图在施工时采用。）
在电气主接线图中，所有电器均按它们的正常状态画出， 就是电器处在所有电路无压及无任何外力的状态。
绘制要求：
A、B、C三相用一相粗线表示，但电流互感器用 三线配置。
中性线在图中用虚线（或细实线）表示
（5）理应具有扩建的可能性（预留备用出线回路 和备用容量）。
在设计时，不仅要考虑最终接线的实现，还要考 虑从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施 工的可行方案。使其尽可能地不影响连续供电或 在停电时间最短的情况下，将来可以顺利完成过 渡方案的实施，使改造工作量最少。
电气主接线的作用：
（1）将各电源点送来的电能汇聚并分配
1）断路器检修时是否影响供电； 2）设备或线路故障或检修时，停电线路数量的多
少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户 的供电； 3）有没有使发电厂或变电所全部停止工作的可能 性等。 即：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。
电能质量： 电压 ±5% 频率 ±0.5Hz 波形
所有电器均用规定的电气符号表示，并按它们的 “正常状态”画出。（如：QF、QS是断开位置）
电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、 经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性， 以及对电气设备的选择，配电装置的布置，继电 保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。在选 择电气主接线时，应注意发电厂或变电所在电力 系统中的地位、进出线回路数、电压等级、设备 特点及负荷性质等条件，并应满足下列基本要求：
C、设备的制造水平
电气设备制造水平决定设备的质量和可靠程度， 并直接影响主接线的可靠性。因此，主接线设计 必须同时考虑设备的故障率及其对供电的影响。
D、长期实践运行经验
（2）具有一定的运行灵活性 电气主接线在正常运行情况下，能根据调度的要
求，灵活地改变运行方式，实现安全、可靠、经 济地供电； 在系统故障或电气设备检修及故障时，能尽快地 退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范 围最小，并且在检修设备时能保证检修人员的安 全。
安全、可靠、经济、方便
（1）保证必要的供电可靠性和电能的质量 保证必要的供电可靠性和电能的质量是电气主接
线的最基本要求。 停电不仅给发电厂造成损失，而且给国民经济各
部门带来的损失将更加严重。在经济发达地区， 故障停电的经济损失是实时电价的数十倍，乃至 上百倍。至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报 废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是 难以估量。所以，电气主接线必须保证供电可靠 性。
电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主 接线对某些发电厂和变电站来说是可靠的，而对 另外一些发电厂和变电站来说则不一定能满足可 靠性要求。
所以，在分析电气主接线可靠性时，要考虑发电 厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷 性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因 素。
A、发电厂和变电站的地位和作用
大型发电厂或超高压变电站，由于它们在电力系 统中的地位很重要，供电容量大、范围广，发生 事故可能使系统运行稳定遭到破坏，甚至瓦解， 造成巨大损失。因此，其电气主接线应采取供电 可靠性高的接线形式。
从发电厂接入电力系统的方式来看，大型发电厂 一般距负荷中心较远，电能需用较高电压输送， 其容量也较大，此时宜采用双回路或环网等强联 电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简
单，操作方便。尽可能的使操作步骤少，以免在 操作过程中出错。
（4）技术上先进，经济上合理。 在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与
经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性 的前提下做到经济合理。 经济性应考虑： 节省一次投资； 占地面积少（占地面积少、搬迁费、安装费等）； 电能损耗少（在发电厂和变电站中，电能损耗主 要来自变压器，应经济合理地选择变压器型式、 容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损 耗）。
第二节 电气主接线的基本形式
一、水电站电气主接线的基本特点
（1）水电厂大都建设在水力资源丰富的大江河流上，远离负荷中心，因此发 电厂发出的电能除自用外，一般均采用升高电压由高压输电线路送入电力系 统，而由发电机电压母线直接向用户供电的情况很少。