电气主接线的设计

3、发电机电压母线Generator voltage bus
具有发电机电压母线的电厂， 具有发电机电压母线的电厂，一般选择双母线分 每一分段接一台发电机， 段，每一分段接一台发电机，接入母线的发电机总容 量只需稍大于地方负荷即可。若地方负荷较大，选择 量只需稍大于地方负荷即可 不到合适的轻型开关时，就要考虑采取限制短路电流 的措施。
2、电压等级及接入系统方式的确定
Mode voltage level and the determination of access systems
（1）发电厂或变电所的电压等级不宜过多，以不超 发电厂或变电所的电压等级不宜过多， 过三个电压级为原则。 过三个电压级为原则。 （2）大型发电厂宜采用简单可靠的单元接线方式直 接接入高压或超高压系统。 接接入高压或超高压系统。 小型发电厂6 10KV发电机电压级接线宜采 （3）中、小型发电厂6-10KV发电机电压级接线宜采 用供电可靠性较高的母线接线形式， 用供电可靠性较高的母线接线形式，而与系统的连接则 可采用单回线弱联系的接入方式。 可采用单回线弱联系的接入方式。 35KV及其以上高压线路多采用架空线路 及其以上高压线路多采用架空线路； （4）35KV及其以上高压线路多采用架空线路；10KV 线路可用架空线路，也可用电缆线路。 线路可用架空线路，也可用电缆线路。
（6）双母带旁母接线 应用同单母带旁路母线接线。 （7）双母分段接线 用于大型发电厂6～10kV侧接线。 （8）一个半断路器接线 应用于220kV以上特别是500～750kV超高压、 大容量系统。 （9）桥型接线 ①内桥：当变压器不需要经常切除，而输电 线路较长，系统没有穿越功率流经本所时； ②外桥：当变压器经常切除，而输电线路短 且有系统穿越功率流经本所时。
年运行费用U包括变压器的电能损耗、 年运行费用U包括变压器的电能损耗、设备的维修 费和折旧费三项。 费和折旧费三项。
U = α∆A + U1 + U2 （万元）
式中 △A--主变压器每年的电能损耗，kW·h； U1--设备的维修费，一般为（0.022-0.042）Z； U2--设备的折旧费，一般为（0.005-0.058）Z； α--电能电价,即每千瓦·时的平均售价，可参考各 地区的实际电价。
（10）角形接线 应用于全部回路数小于5～6回，工作电 流不大，最终规模明确的110kV及以上的配电 装置中（水电站较多），一般线路不超过六 角形，以四角形应用最广。 （11）单元接线 应用于将全部电能送出，没有机压负荷 的发电厂。 （12）变压器母线组接线 应用于220kV及其以上超高压变电所中。
(2)三绕组变压器n台同容量并列运行
①容量比为100/100/100、100/100/50时
S 1 S S ∆A = ∑[n(∆P0 + K∆Q0 ) + (∆PK + K∆QK )( + + )]t 2n S S SN S3N
（kW·h）
2 1 2 N
2 2 2 N
2 3
式中 S1、S2、S3--n台变压器第一、二、三侧所承担 的总负荷，kV·A； S3N--第三绕组的额定容量，kV·A。
4、正确地选用接线形式Correct selection of cable
in the form （1）单母接线 适用于小容量发电厂、变电所。 （2）单母分段接线 应用于6～10kV时，每段容量小于25MW；35～60kV时， 出线回路数小于八回；110～220kV时，出线回路数小于 四回。
（3）单母带旁路母线接线 多用于35kV以上系统的屋外配电装置。35kV时，出 线回路数大于八回；110kV时，出线回路数大于六回； 220kV时，出线回路数大于五回。 （4）单母分段带旁路母线接线 ①出线不多，容量不大的中小型发电厂； ②35～110kV变电所。 （5）双母接线 ①用于发电厂、变电所出线带电抗器的6～10kV配电 装置； ② 35～60kV出线数目超过八回或连接电源较多、负 荷较大； ③110～220kV出线数为五回及其以上的情况。
可靠性计算以概率论和数理统计为基础，用定 量的概率值来衡量设备或系统的可靠程度。 主接线可靠性计算需基于个设备的可靠性基础 性数据（如设备的故障率、修复率、平均工作时 性数据（如设备的故障率、修复率、 平均停运时间以及检修时间等） 间、平均停运时间以及检修时间等），这些数据 都应来自长期运行实践资料的积累，且应符合实 际情况。这些资料随着设备本身质量和运行、检 修水平的提高而不断变化，需不断加以修正才能 反映生产设备的现状。这无疑是一项庞大而复杂 的工作。 此外，主接线中包含着许多相互连接的设备， 主接线中包含着许多相互连接的设备， 主接线中包含着许多相互连接的设备 利用数学模型来计算可靠性相当复杂。 利用数学模型来计算可靠性相当复杂。因此可靠 性计算目前只作为主接线选择时的一个参考。 性计算目前只作为主接线选择时的一个参考。
静态比较法 动态比较法
(1)静态比较法
静态比较法就是不考虑资金的时间效益， 静态比较法就是不考虑资金的时间效益， 认为资金与时间无关，是静态的。静态比较法 认为资金与时间无关，是静态的 又分为：
5、旁路母线的设置原则Bypass bus setting
principles
采用分段单母线或双母线的110-220KV配电装 置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁 路母线。主变压器的110-220kV侧断路器，宜接入 旁路母线。
说明：当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器 或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当220KV出线为 五回线及其以上、110KV出线为七回线及其以上时，一 般装设专用的旁路断路器；当采用可靠性较高SF6的断 路器可不用旁路母线；对于6-lOkV屋内配电装置一般不 设旁路母线。
合理地选择发电机以及其容量和台数 电压等级及接入系统方式的确定 发电机电压母线 正确地选用接线形式 旁路母线的设置原则
1、合理地选择发电机以及其容量和台数
Reasonable choice of generators and its capacity and Number (1)应根据发电厂在系统中的地位和作用， (1)应根据发电厂在系统中的地位和作用，以优先 应根据发电厂在系统中的地位和作用 选取大容量、高效率的标准系列发电机组为原则， 选取大容量、高效率的标准系列发电机组为原则，结合 任务书提出的具体情况及现场条件来确定。 任务书提出的具体情况及现场条件来确定。 (2)为了便于管理 为了便于管理， (2)为了便于管理，火力发电厂内一个厂房的机组 不宜超过六台。 不宜超过六台。 (3)确定水轮发电机组装机容量 确定水轮发电机组装机容量， (3)确定水轮发电机组装机容量，应按保证出力和 经济用水，并注意丰水期和枯水期的运行方式。 经济用水，并注意丰水期和枯水期的运行方式。 (4)发电厂最大单机容量一般不宜大于系统总容量 (4)发电厂最大单机容量一般不宜大于系统总容量 的10%。 10%。
二、电气主接线设计的基本要求Electrical wiring
design of the basic requirements of the main
对主接线的基本要求可概括成六字：“可靠、灵活、经 可靠、灵活、 可靠 济"。 1、可靠性 分析和衡量主接线运行可靠性可见模块一项目五的内容。 2、灵活性 电气主接线的灵活性要求有以下几个方面: 调度灵活，操作简便。 （1）调度灵活，操作简便。 检修安全。 （2）检修安全。 扩建方便。 （3）扩建方便。 3、经济性 在满足技术要求的前提下，做到经济合理： 投资省。 （1）投资省。 占地面积小。 （2）占地面积小。 电能损耗少。 （3）电能损耗少。
四、电气主接线可靠性计算简介 Introduction to
Reliability Analysis of Main Electrical Connection
对要求较高且经济技术相当，容量又较大的几个不 同主接线方案比较时，对主接线的可靠性要进行进一步 的定量计算。 可靠性是指系统、 可靠性是指系统、设备在规定的条件下和预定的时 间内，完成规定功能的概率。通过对主接线的可靠性的 间内，完成规定功能的概率。 定量计算，不仅可作为设计和评价主接线的依据、作为 选择主接线最优方案的依据，而且对已运行的主接线， 可寻求可能的供电通路，选择最佳运行方式，还可作为 寻找主接线的薄弱环节，以便合理安排检修计划和采取 相应对策的依据。
五、主接线方案的经济比较 Economic Comparison of Main Wiring
1、计算综合投资 2、计算年运行费 3、经济比较
1、计算综合投资Calculation of integrated 计算综合投资 investment
综合总投资Z主要包括变压器综合投资、 综合总投资Z主要包括变压器综合投资、电装置综 合投资以及不可预见的附加投资等。 合投资以及不可预见的附加投资等。
Z = Z0 (1 +
α
100
)
（万元）
式中 Z0—主体设备的综合投资。包括变压器、开关设 备、配电装置等的综合投资； α—不明显的附加费用比例系数。如基础加工、 电缆沟道开挖费用等，一般220kV 取70、110kV取90。
2、计算年运行费用Annual operating cost 计算年运行费用 calculation
电气主接线的设计 Design of main power line
源自文库
一、电气主接线的设计原则 The main design principles of electrical wiring
电气主接线设计的基本原则是以设 计任务书为依据，以国家相关的方针、 政策、法规、规程为准则，结合工程实 际情况的具体特点，全面、综合地加以 分析，力求保证供电可靠、调度灵活、 操作方便、节省投资的原则。
变压器的电能损耗的计算随所选变压器的形式的不 同而有差异，分别计算如下：
(1)双绕组变压器n台同容量变压器并列运行
1 S 2 ∆A = ∑[n(∆P + K∆Q0 ) + (∆PK + K∆QK )( ) ]t 0 n SN
(kW·h)
式中： n--相同变压器的台数； SN--每台变压器的额定容量，kV·A； S--n台变压器担负的总负荷，kV·A； t--对应于负荷S运行的小时数，h； △P0、△Q0--每台变压器的空载有功损(kW)和 无功损耗（kvar）； △PK、△QK--每台变压器的短路有功损耗(kW) 和无功损耗（kvar）； K--无功功率经济当量，即为单位无功损耗引 起的有功损耗系数，kW/kvar，发电机母线上的变 压器取K=0.02,系统中的变压器取0.1- 0.15。
三、电气主接线的设计步骤 Design steps of main power
line
1、拟定主接线方案：根据设计任务书的要求， 拟定主接线方案 在分析原始资料的基础上，拟定出2-3个技术上相当， 又都能满足任务书要求的方案； 技术、经济比较：对2-3个方案，进行全面的 2、技术、经济比较 技术、经济比较； 3、电气主接线可靠性分析：对于在系统中占有 电气主接线可靠性分析 重要地位的大容量发电厂或变电所主接 线，还应进行 可靠性定量分析计算比较； 主接线方案的评定，最终确定出最佳方案： 4、主接线方案的评定，最终确定出最佳方案： 最后获得最优的技术合理、经济可行的主接线方案； 最后获得最优的技术合理、经济可行的主接线方案； 5、绘制电气主接线单线图。 绘制电气主接线单线图。
②容量比为100/50/50时
S 1 S S ∆A = ∑[n(∆P0 + K∆Q0 ) + (∆PK + K∆QK )( + + )]t 2n S SNS2N SN S3N
2 1 2 N
2 2
2 3
（kW·h）
3、经济比较Economic Comparison 经济比较
在几个主接线方案中，分别进行综合投资 和年运行费用计算后，再通过经济比较，选出 经济上最优的方案。其中Z与U均为最小的方案 应优先选用。若某方案的Z大而U小，或反之， 则应进一步进行经济比较，比较的方法有以下 两种：