电气主接线的设计与设备选择[1]
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电气主接线的设计与设 备选择
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2020/11/28
电气主接线的设计与设备选择[1]
•第一节 概述
原则：
以设计任务书为依据，以 经济建设方针、政策和有关 的技术规程、标准为准则， 准确地掌握原始资料，结合 工程特点，确定设计标准， 参考已有设计成果，采用先 进的设计工具。
要求：
使设计的主接线满足可靠 性、灵活性、经济性，并留 有扩建和发展的余地。
b. 若接于发电机电压母线上的最大一台机组停运时，应 能满足由系统经主变压器倒供给发电机电压母线上最 大负荷的需要。
c. 若发电机电压母线上接有2台或以上主变压器，当其 中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在 允许正常过负荷范围内应能输送剩余功率70%以上。
d. 对水电比重较大的系统，若丰水期需要限制该火电厂 出力时，主变应能从系统倒送功率，满足发电机电压 母线上的负荷需要。
步骤：
1. 对原始资料进行综合分析； 2. 草拟主接线方案，对不同方案
进行技术经济比较、筛选和确定； 3. 厂、所和附近用户供电方案设
计； 4. 限制短路电流的措施和短路电
流的计算； 5. 电气设备的选择； 6. 屋内外配电装置的设计； 7. 绘制电气主接线图及其它图
（如配电装置视图）； 8. 推荐最佳方案，写出设计技术
电气主接线的设计与设备选择[1]
一、概述
发热的原因:电阻损耗、磁滞和涡流损耗、介质损耗
分 • 类:发长热期对发电热气，设由备正的常影工响作：电流产生的；
▪ （短1时）发使热绝，缘故材障料时的由绝短缘路性电能流降产低生的。 ▪ （2）使金属材料的机械强度下降 ▪ （3）使导体接触部分的接触电阻增加
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电气主接线的设计与设备选择[1]
指导体温度对周围环境温度的升高，我国所采用计算环境温度如下： 电力变压器和电器（周围空气温度）40C；发电机（利用空气冷却时 进入的空气温度）35-40C；装在空气中的导线、母线和电力电缆 25C；埋入地下的电力电缆15C。
指导体温度较短路前的升高，通常取导体短路前的温度等于它长期 工作时的最高允许温度。
•1．单元接线主变压器容量
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；
扩大单元接线应尽可能采用分裂绕组变压器。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
• 2 连接在发电机电压母线与升高电压之间的主变压 器
a. 发电机全部投入运行时，在满足由发电机电压供电的 日最小负荷，及扣除厂用电后，主变压器应能将剩余 的有功率送入系统。
•4．发电厂和变电所主变台数
a. 大中型发电厂和枢纽变电所，主变不应少于2台；
b.对小型的发电厂和终端变电所可只设一台。
•5.确定绕组额定电压和调压的方式
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电气主接线的设计与设备选择[1]
二、主变压器型式的选择原则
1. 相数：一般选用三相变压器。
2. 绕组数：
➢ 变电所或单机容量在125MW及以下的发电厂内有三个电压等 级时，可考虑采用三相三绕组变压器，但每侧绕组的通过容量 应达到额定容量的15%及以上，或第三绕组需接入无功补偿设 备。否则一侧绕组未充分利用，不如选二台双绕组变更合理。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
3. 绕组接线组别的确定
➢ 变压器三相绕组的接线组别必须和 系统电压相位一致。
4. 短路阻抗的选择
➢ 从系统稳定和提高供电质量看阻抗 小些为好，但阻抗太小会使短路电 流过大，使设备选择变得困难。
三绕组变压器的结构形式：
升压型 与 降压型
5. 变压器冷却方式
说明书，编制一次设备概算表。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•第二节 主变压器和主接线的选择
主变压器：向电力系统或用户输送功率的变压器 联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器 自用电变压器：只供厂、所用电的变压器
一、变压器容量、台数、电压的确定原 则
二、主变压器型式的选择原则 三、主接线设计简述 四、技术经济比较
➢ 单机容量200MW及以上的发电厂，额定电流和短路电流均大， 发电机出口断路器制造困难，加上大型三绕组变压器的中压侧 （110kV及以上时）不希望留分接头，为此以采用双绕组变压 器加联络变压器的方案更为合理。
➢ 凡选用三绕组普通变压器的场合，若两侧绕组为中性点直接接 地系统，可考虑选用自耦变压器，但要防止自耦变的公共绕组 或串联绕组的过负荷。
➢ 主变压器的冷却方式有：自然风冷；强迫风冷；强迫油循 环风冷；强迫油循环水冷；强迫导向油循环冷却等。
三、主接线设计简述
四、技术经济比较
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•第三节 载流导体的发热和电动力
一、概述 二、导体的短时发热 三、均匀导体的长期发热 四、短路时载流导体的电动力
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裸导体的长期允许工作温度一般不超过70C，当其接触面处具有 锡的可靠覆盖层时（如超声波糖锡等），允许提高到85C；当有银的 覆盖层时，允许提高到95C。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
电动力
载流导体通过电流时，相互之间的作用力，称为 电动力。
短路时冲击电流所产生的交流电动力达到很大的 数值，可能导致设备变形或损坏。为保证电器和导 体不致破坏，电器和导体因短路冲击电流产生的电 动力作用下的应力不应超过材料的允许应力。
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ห้องสมุดไป่ตู้
电气主接线的设计与设备选择[1]
•一、变压器容量、台数、电压的确定原则
• 主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结 构。除依据传递容量基本原始资料外还应根据电力系统5-10年发展 规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级已经接入系统的紧密 程度等因素，进行综合分析和合理选择。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•3．变电所主变压器容量
a. 按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑远期 10-20年的负荷发展。
b.对重要变电所，应考虑一台主变停运，其余变压器在计及 过负荷能力及允许时间内，满足I、II类负荷的供电；
c. 对一般性变电所，一台主变停运，其余变压器应能满足全 部供电负荷的70%-80%。
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2020/11/28
电气主接线的设计与设备选择[1]
•第一节 概述
原则：
以设计任务书为依据，以 经济建设方针、政策和有关 的技术规程、标准为准则， 准确地掌握原始资料，结合 工程特点，确定设计标准， 参考已有设计成果，采用先 进的设计工具。
要求：
使设计的主接线满足可靠 性、灵活性、经济性，并留 有扩建和发展的余地。
b. 若接于发电机电压母线上的最大一台机组停运时，应 能满足由系统经主变压器倒供给发电机电压母线上最 大负荷的需要。
c. 若发电机电压母线上接有2台或以上主变压器，当其 中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在 允许正常过负荷范围内应能输送剩余功率70%以上。
d. 对水电比重较大的系统，若丰水期需要限制该火电厂 出力时，主变应能从系统倒送功率，满足发电机电压 母线上的负荷需要。
步骤：
1. 对原始资料进行综合分析； 2. 草拟主接线方案，对不同方案
进行技术经济比较、筛选和确定； 3. 厂、所和附近用户供电方案设
计； 4. 限制短路电流的措施和短路电
流的计算； 5. 电气设备的选择； 6. 屋内外配电装置的设计； 7. 绘制电气主接线图及其它图
（如配电装置视图）； 8. 推荐最佳方案，写出设计技术
电气主接线的设计与设备选择[1]
一、概述
发热的原因:电阻损耗、磁滞和涡流损耗、介质损耗
分 • 类:发长热期对发电热气，设由备正的常影工响作：电流产生的；
▪ （短1时）发使热绝，缘故材障料时的由绝短缘路性电能流降产低生的。 ▪ （2）使金属材料的机械强度下降 ▪ （3）使导体接触部分的接触电阻增加
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电气主接线的设计与设备选择[1]
指导体温度对周围环境温度的升高，我国所采用计算环境温度如下： 电力变压器和电器（周围空气温度）40C；发电机（利用空气冷却时 进入的空气温度）35-40C；装在空气中的导线、母线和电力电缆 25C；埋入地下的电力电缆15C。
指导体温度较短路前的升高，通常取导体短路前的温度等于它长期 工作时的最高允许温度。
•1．单元接线主变压器容量
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；
扩大单元接线应尽可能采用分裂绕组变压器。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
• 2 连接在发电机电压母线与升高电压之间的主变压 器
a. 发电机全部投入运行时，在满足由发电机电压供电的 日最小负荷，及扣除厂用电后，主变压器应能将剩余 的有功率送入系统。
•4．发电厂和变电所主变台数
a. 大中型发电厂和枢纽变电所，主变不应少于2台；
b.对小型的发电厂和终端变电所可只设一台。
•5.确定绕组额定电压和调压的方式
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电气主接线的设计与设备选择[1]
二、主变压器型式的选择原则
1. 相数：一般选用三相变压器。
2. 绕组数：
➢ 变电所或单机容量在125MW及以下的发电厂内有三个电压等 级时，可考虑采用三相三绕组变压器，但每侧绕组的通过容量 应达到额定容量的15%及以上，或第三绕组需接入无功补偿设 备。否则一侧绕组未充分利用，不如选二台双绕组变更合理。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
3. 绕组接线组别的确定
➢ 变压器三相绕组的接线组别必须和 系统电压相位一致。
4. 短路阻抗的选择
➢ 从系统稳定和提高供电质量看阻抗 小些为好，但阻抗太小会使短路电 流过大，使设备选择变得困难。
三绕组变压器的结构形式：
升压型 与 降压型
5. 变压器冷却方式
说明书，编制一次设备概算表。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•第二节 主变压器和主接线的选择
主变压器：向电力系统或用户输送功率的变压器 联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器 自用电变压器：只供厂、所用电的变压器
一、变压器容量、台数、电压的确定原 则
二、主变压器型式的选择原则 三、主接线设计简述 四、技术经济比较
➢ 单机容量200MW及以上的发电厂，额定电流和短路电流均大， 发电机出口断路器制造困难，加上大型三绕组变压器的中压侧 （110kV及以上时）不希望留分接头，为此以采用双绕组变压 器加联络变压器的方案更为合理。
➢ 凡选用三绕组普通变压器的场合，若两侧绕组为中性点直接接 地系统，可考虑选用自耦变压器，但要防止自耦变的公共绕组 或串联绕组的过负荷。
➢ 主变压器的冷却方式有：自然风冷；强迫风冷；强迫油循 环风冷；强迫油循环水冷；强迫导向油循环冷却等。
三、主接线设计简述
四、技术经济比较
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•第三节 载流导体的发热和电动力
一、概述 二、导体的短时发热 三、均匀导体的长期发热 四、短路时载流导体的电动力
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裸导体的长期允许工作温度一般不超过70C，当其接触面处具有 锡的可靠覆盖层时（如超声波糖锡等），允许提高到85C；当有银的 覆盖层时，允许提高到95C。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
电动力
载流导体通过电流时，相互之间的作用力，称为 电动力。
短路时冲击电流所产生的交流电动力达到很大的 数值，可能导致设备变形或损坏。为保证电器和导 体不致破坏，电器和导体因短路冲击电流产生的电 动力作用下的应力不应超过材料的允许应力。
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ห้องสมุดไป่ตู้
电气主接线的设计与设备选择[1]
•一、变压器容量、台数、电压的确定原则
• 主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结 构。除依据传递容量基本原始资料外还应根据电力系统5-10年发展 规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级已经接入系统的紧密 程度等因素，进行综合分析和合理选择。
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电气主接线的设计与设备选择[1]
•3．变电所主变压器容量
a. 按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑远期 10-20年的负荷发展。
b.对重要变电所，应考虑一台主变停运，其余变压器在计及 过负荷能力及允许时间内，满足I、II类负荷的供电；
c. 对一般性变电所，一台主变停运，其余变压器应能满足全 部供电负荷的70%-80%。