火电厂主接线设计文档格式.docx

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3、220KV5回出线

4、110KV7回出线

5．U=10.5KVCOSφ=0.85

设计内容：

1、对电气主接线进行论述

2、选择电气主接线方式，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

6．对厂用电6KV段设计

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

发电厂课程设计说明书

一．对原始资料的分析

1．目前，我国机组按单机容量大小分类如下：

50W以下的机组为小型机组；

50-200MW为中型机组：

200MW以上的机组为大型机组。

电厂按装机容量大小分类如下；

总容量200MW以上的机组为大型机组。

单机容量50MW一下的为小心发电厂；

总容量200-1000MW，单机容量20-200MW为中型发电厂；

总容量1000MW以上，单机容量200MW以上为大型发电厂。

设计电厂容量：

2*300MW=600MW;

2．发电厂的厂用机械及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电设备的用电，统称为厂用电。

同一时间段内，厂用电耗电量占发电厂发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。

厂用电为总容量的7%。

3．两台主变，一台联络变。

对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。

其联络变压器宜选用三绕组变压器。

4．110KV电压级：

出现回路为7回。

出线回路数大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，应采用双母分段或双母带旁路，以保证其供电的可靠性和灵活性。

5．220KV电压级：

出线回路为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为宜。

二．主接线

主接线概述：

电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体它反映了设备的作用，连接方式和回路间的相互关系。

所以，它的设计直接关系到全长（所）电气设备的选择、配电装置的布置。

继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。

对电气主接线的基本要求，概括的说就是可靠性、经济性、灵活性三个方面。

1．可靠性

对于一般技术系统来说，可靠性就是指一个元件、一个系统在规定的时间内及一定条件下完成预定功能的能力。

电气主接线属于可修复系统，其可靠性用可靠度来表示。

即主接线无故障工作时间所占的比例。

供电中断不仅会给电力系统带来损失。

而且给国民经济各部门造成损失。

后者往往比前者大几十倍，至于人身伤亡、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计、因此，供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线必须满足这一要求。

主接线的可靠性可以定性分析，也可以定量计算，因设备检修或事故被迫中断供电的机会越少，、影响范围越小、停电时间越短，表明主接线的可靠性越高。

显然，对于发电厂、变电站主接线的可靠性要求程度，与其在电力系统的地位和作用有关，而地位和作用则是由其容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定。

主接线可靠性具体要求：

（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。

（2）断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停运时间。

（3）尽量避免发电厂所停运的可能性。

（4）对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。

2．灵活性

（1）调度灵活，操作方便。

应能灵活的投入或切除机组、变压器或线路，灵活的调配电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。

（2）检修安全。

应能方便的停运线路、断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。

需要注意的过于简单的接线，可能满足不了运行方式的要求，给运行带来不便，甚至增加不必要的停电次数和时间；

而过于复杂的接线，则不仅增加投资，而且会增加操作步骤，给操作带来不变，并增加误操作的几率。

（3）扩建方便。

随着电力事业的发展，往往需要对已投运的发电厂（尤其是火电厂）和变电所进行扩建，从发电机、变压器直至馈线数均有扩建的可能性。

所以，在设计主接线因留有有地，为了扩建时y一、二次设备所需的改造最少。

3．经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性直接发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活、可能导致投资增加。

所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求的前提下，做到经济合理。

（1）投资省。

主接线因简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；

应适当限制短路电流，以便选择轻型电器设备。

（2）年运行费少。

年运行费包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修维护费。

其中电能损耗主要由变压器引起的，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数及避免两次变压而增加电能的损耗；

后两项决定于工程综合投资。

（3）占地面积小。

主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。

在运输条件许可的地方都应采用三相变压器（较三台单相组式变压器占地少、经济性好）。

（4）在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。

4．基本接线型式

Ⅰ.单母线接线

a.优点：

接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。

b.缺点：

不够灵活可靠，任一元件（母线及隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。

单母线可用隔离开关分段。

但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，方能恢复非故障段的供电。

c.适用范围：

6-10KV配电装置出线回路数不超过5回；

35-63KV配电装置出线回路数不超过3回；

110-220KV配电装置的出线回路数不超过两回。

Ⅱ.单母线分段接线

用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；

当一段母线发生故障，分段短路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不使重要用户停电。

当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电；

当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；

扩建时需两个方向均衡扩建。

6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；

35-63KV配电装置出线回路数为4-8回时；

110-220KV配电装置的出线回路数为3-4回时。

Ⅲ.双母线接线：

双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。

由于母线继电保护的要求一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定的方式运行。

①供电可靠。

通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；

一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。

②调度灵活。

各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。

③扩建方便。

向左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。

④便于试验。

当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。

①增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。

②当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。

为了避免隔离开关误操作，须在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。

③适用范围。

当出线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。

6-10kv配电装置，当短路电流较大，出线需要带电带电抗器时；

35-63KV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多，负荷较大时；

110-220KV配电装置，出线回路数为5回及级以上时。

Ⅳ.双母线分段接线：

当220KV进出线回路数甚多时，双母线需要分段。

a.分段原则：

①当进出线回路数为10-14回时，在一组母线上用断路器分段；

②当进出线回路数为15回及以上时，两组母线均用断路器分段；

③在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器；

④为了限制220KV母线短路电流或系统解裂运行的要求，可根据需要将母线分段；

变压器-线路单元接线：

b.优点：

接线最简单，设备最少，不需要高压配电装置。

c.缺点：

线路故障或检修时，变压器停运；

变压器故障或检修时线路停运3适用范围：

只有一台变压器和一回线路时；

当发电厂内不设高压配电装置，直接将电能输送至枢纽变电所时。

5．主接线初步设计方案

（1）综上所述，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，淘汰了一些较差的方案，保留了两个技术上相对较好的方案，如下所示：

电压等级

方案一

方案二

220KV

双母分段带旁路接线

双母线接线

110KV

单母线带旁路

单母线分段接线

（2）两种方案的比较：

1）可靠性：

方案一中220KV可靠性较高；

在检修线路断路器时避免造成该回路停电；

方案二中220KV接线简单，设备本身故障率少；

220KV故障时，停电时间较长。

2）灵活性：

方案一各电压级接线方式灵活性都好；

220KV电压级接线易于扩建和实现自动化；

110KV操作过程相对简单；

方案二中220KV运行方式相对简单，灵活性差；

各种电压级接线都便于扩建和发展；

110KV操作过程复杂。

3）经济性：

方案一的投资比方案二要大很多，增加了旁路间隔和旁路母线，每回间隔增加一把隔离开关，大大的增加了投资，同时多占用了土地。

方案二中220KV设备相对少，投资小；

110KV只增加了一台旁路断路器的投资。

通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，虽然方案一比方案二供电可靠，但是由于目前断路器采用的是六氟化硫断路器，它的检修周期长，不需要经常检修，所以采用旁路也就没有多大意义了，这样一来不仅仅节省了投资，也节约了用地，所以比较论证后确定采用了方案二。

三．主接线中设备配置的一般规则

1．开关的配置

（1）中小型发电机出口一般应装设隔离开关；

容量为200MW及以上大

机组与双绕组变压器的单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。

（2）在出线上装设电抗器的6~10KV配电装置中，当向不同用户供电的两

回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。

（3）接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。

（4）一台半断路器接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。

（5）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。

（6）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；

自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。

2．电压互感器的配置

（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、

同期和自动装置的要求。

电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。

（2）6～220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。

旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感顺的情况和需要确定。

（3）当需要监视和检测线路侧