某水电厂电气主接线设计
Chap4 水电站电气主接线
Lanzhou University of Technology
6. 双母线带旁路母线接线 接线图
W3 QS4
QF4
QF2
W2
W1 QF1 电源1 电源 电源2 电源
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母联兼作旁路断路器 一组母线带旁路 W 两组母线带旁路 增设旁路跨条
G
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旁路母线的作用 不停电检修进出线断路器。 不停电检修进出线断路器。 操作方式（检修QF 不停电） 操作方式（检修 4，且WL4不停电） 经QF 如 A 、 B 段 经 1 和 QS1 、 QS2 并列 运 行 ， 则 闭 合 QS5→ 断开 1→ 断开 断开QF 断开QS1→ 闭合 闭合QS3→ 闭合 1 使 闭合QF W3带电（不要首先闭合 8）。此时若 3隐含故障， 带电（不要首先闭合QS 此时若W 隐含故障， 则由继电保护装置动作断开QF 则由继电保护装置动作断开 1。 充电正常，操作可以继续进行： 合上QS 若W3充电正常， 操作可以继续进行：→合上 8→ 断 开 QF4 。 这 时 WL4 由 母 线 B→QS2→QF1→QS3 → 供电。 并由QF 替代断路器QF →W3→QS8→ WL4 供电 。 并由 1 替代断路器 4 。 QF4检修前，应把 6、QS7断开。 检修前，应把QS 断开。 适用范围 中小型发电厂和35~110kV的变电所。 的变电所。 中小型发电厂和 的变电所
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3. 单母线分段加装旁路母线接线 分段断路器QF 兼旁母断路器） 接线图 （分段断路器 1兼旁母断路器）
WL1 WL2 WL3 WL4
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。
水电厂电气部分设计
水电厂电气部分设计本次设计是水电厂电气部分设计,依照原始材料该水电站的总装机容量为3×34=102 MW。
低压侧10kV高压侧为220Kv，一回出线与系统相连，水电厂的厂用电率一样为0.2%。
依照所给出的原始资料该电厂不为大型电厂，要紧承担基荷和调度使用。
拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留两种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。
在对系统各种可能发生的短路故障分析运算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。
名目摘要................................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一部分设计说明书 (4)第一章对原始资料的分析 (4)1.1 主接线设计的差不多要求 (6)第二章电气主接线设计 (6)2.1 原始资料的分析 (6)2.2 电气主接线设计依据 (6)2.3 主接线设计的一样步骤 (6)2.4 发电机电压〔主〕接线方案10KV侧 (6)2.5 主接线方案的拟定 (9)2.6 水轮发电机的选择 (12)2.7 变压器的容量 (13)2.8 主变的选择 (14)2.9 相数的选择 (14)2.10 绕组的数量和链接方式的选择 (14)2.11 一般型与自耦型的选择 (14)2.12 各级电压中性点运行方式选择 (15)第三章短路电流运算 (15)3.1 短路电流运算的差不多假设 (15)3.2 电路元件的参数运算 (16)3.3 网络变换与简化方法 (16)3.4 短路电流有用运算方法 (16)第四章电气设备选择及校验 (17)4.1 电气设备选择的一样规定 (17)4.1.1 按正常工作条件选择 (17)4.1.2 按短路条件校验 (17)4.2 断路器和隔离开关的选择和校验 (18)第二部分设计运算书 (18)第五章短路电流运算过程 (19)5.1 阻抗元件标么值运算 (19)第六章电气设备选择及校验部分运算 (21)6.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (21)6.1.1 机端断路器和隔离开关〔10.5KV〕的选择和校验 (21)6.1.2 主变压器出口断路器和隔离开关〔220KV〕的选择和校验 (22)6.1.3 220kV出线断路器和隔离开关的选择和校验 (23)6.2 导体、电缆的选择和校验 (23)6.2.1 220kv母线的选择校验 (23)个人总结 (24)参考文献 (24)附录...................................................................................................................................... .29第一部分 设计说明书原始资料63×34MW 水利水力发电厂电气初设计水电厂装机容量3×34MW ，机组=max T 4500小时。
电气主接线及设计-2
五. 变压器母线组接线
1.接线形式 2.正常运行时，两组母线和断路器均投 入。 3.变压器故障时，连接于对应母线上的 断路器跳开，但不影响其他回路供电。 4.特点：
调度灵活，电源和负荷可自由调配， 安全可靠，有利于扩建； 一组母线故障或检修时，只减少输 送功率，不会停电。 可靠性较双母线带旁路高，但主变 压器故障即相当于母线故障。
•发电机-三绕组变压器（或自耦变压器）单元接线
1.在发电机出口处需装 设断路器； 2.断路器两侧均应装设 隔离开关； 3.大容量机组一般不宜 采用。
3)发电机—变压器—线路组成单元接线
a) 这种接线方式下，在电厂不设升压配电装置，把电能直接送 到附近的枢纽变电站或开关站，使电厂的布置更为紧凑，节省 占地面积; b) 由于不设高压配电装置，所以不存在火电厂的烟尘及冷却水 塔的水汽对配电装置的污染问题。
（2）发电机定子绕组本身故障时，若变压器高压侧断路器 失灵拒跳，则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发 远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸；若因通道原因远 方跳闸信号失效，则只能由对侧后备保护来切除故障， 这样故障切除时间大大延长，会造成发电机、主变压器 严重损坏。
（3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源，而这种情 况下备用电源的快速切换极有可能不成功，因而机组面 临厂用电中断的威胁。
四. 一台半断路器接线及三分之四台断路器接线
运行时，两组母线和同一串的3
个断路器都投入工作，称为完
W2
整串运行，形成多环路状供电，
QF1
具有很高的可靠性。
一串中任何一台断路器退出或
检修时，这种运行方式称为不
QF2
完整串运行，此时仍不影响任
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
何一个元件的运行。
水电站电气主接线设计
百龙滩水电站为低水头径流式水电站，无调节能力，只能按上游来水情况发电，电站在系统的基荷和腰荷区运行。
根据电力系统的要求，百龙滩水电站以220 kV和110 kV两级电压接入广西电网，220 kV出线三回，两回就近“π”接入大化至恶滩220 kV线路，一回备用；110 kV出线一回至都安。
2 灯泡贯流式机组的特点与常规机组相比，灯泡贯流式机组的最大特点是整个机组横卧在流道中，由于受水力条件的限制，发电机的外径比较小，因而具有以下特点：(1)机组单机容量小、电站机组台数多。
灯泡贯流式机组的单机容量较小，目前世界上单机容量最大的灯泡贯流式机组仅为65 MW。
在电站总装机容量一定的条件下，机组单机容量越小，电站机组台数越多。
(2)机组转动惯量小。
由于发电机的外径小，定子铁心内径受限制，转动惯量相应减少，因而机组在甩负荷后速率上升很快，容易发生飞逸，运行稳定性较差。
(3)发电机功率因数高。
发电机转子直径小，转子空间有限，机组转速低，因而发电机转子极距小，磁极铁心的高宽比大，使得铁心漏磁大，发电机的功率因数比常规机组高。
(4)机组自用电负荷大，对供电可靠性要求高。
由于发电机的外径小，转子铁芯长度较长，机组转速低，使得发电机的通风冷却比常规机组要困难得多，发电机冷却风机容量较大；另一方面为了防止调速装置失灵时机组发生飞逸，机组调速环的一侧悬挂有重约40 t的重锤，机组导叶的开启，需克服重锤的重力，使得发电机调速装置主电机容量较大。
机组自用电负荷对供电可靠性要求较高，没有厂用电机组无法启动；机组润滑油泵供电中断时间大于5 s时，保护装置将动作停机。
3 电气主接线设计3.1 发电机电压接线发电机电压接线分别比较过单元接线、两机一变和三机一变的扩大单元接线方案。
单元接线方案接线简明清晰，变压器故障或检修不影响其他发电机的运行，但由于电站机组台数多，若采用单元接线，电站的主变压器以及发电机电压母线竖井的数量较多，不利于厂房电气设备布置；三机一变扩大单元接线方案主变台数最少，可减少相应的高压出线回路数，但主变压器故障或检修，3台机组出力受阻，另一方面，发电机出口短路电流高达56.7 kA，发电机断路器选择困难；两机一变扩大单元接线方案主变容量大小适中，发电机出口短路电流较小(约36.9 kA)，所有发电机配电装置可选成套开关柜，大大简化电气设备布置，因而发电机电压接线采用两机一变的扩大单元接线方案。
水电站电气主接线方案设计及实例分析
缺点： 母线或母线所 连接的 隔离 开关故 障或检修 ， 需 全厂停 电 ， 可靠
性及灵活性差 。
方案三： 单母 线 分段 接 线
优点 ： 当一段母线及 所接隔离开关 故障或检 修 ， 只需 短时全部 停电 。 将分段 隔离开关拉开 ， 仍可保持另一段母线所接机组送 电。可靠性与灵活 性 比单母线稍高 。
Ｉ
２ 发 电机 侧 接线 方式 的分 析
装置。
上
ｌ ｌ Ｔ 厂 、
缺点： 线路故障或 检修时， 变 压器停运； 变压器 目前中小型水 电站接线主要有发 电机一 变压器扩大单元接线 ， 单母线 故障或 检修时， 线 路停运。 接线 ， 单母 线分段接线等。以下就上述几种方案的优缺点进行分析。 适用范围：
适用 范围： 优 占．
Ｉ
。 图 变压 器一 线 路 单 元接 线
高压断路器数量少 ， 四个 回路只需要三台断路器 。 内桥接线 缺点：
（ １ ） 变压器 的切 除和投入 比较复杂 ， 需 要动作两 台断路器 ， 影 响一 回
线路的暂时停运。 扩 大单元接线适应范围较广 ， 能较好地适应水 电站布 置的特 点 ， 只要 （ ２ ） 桥连 断路器检修时 ， 两个 回路需 要解列运行 。 电力系统运行 和水库调节性能允许 ， 一般都可使用 。 （ ３ ） 出线 断路器检修时 ， 线路需要较 长时 间停运 。为了避免此缺点 ， 可
台数及其相应 的高压设 备。 缩小布置场地 ， 节省投资。与单元接线 比较， 任 能送至系统枢纽变电所时。 机组停机 ， 不影响厂用 电源供 电， 本单元两 台机组停机 ， 仍可继续 由系统 方案二 ： 内（ 外） 桥 形 接 线
经主变压器倒送 。 减少主变压器故障或检修时 ， 可简化布置 和高压侧接线 。 缺点： 主变压器故障或检修时 ， 两台机组容量不能送 出。增 加两台低 压断路器 ， 且增大发电机 电压短路容量 ， 对大型变压器低压侧 可用分裂线 圈以限制短路 容量。
某小型水电站电气主接线设计毕业论文设计
某小型水电站电气主接线设计摘要随着现代社会经济的发展和水利科学技术的进步，人类对于水能资源开发利用的程度越来越高，调节水资源、利用水能、开发水利的强度越来越大。
在我国，河流众多，径流丰沛、落差巨大，蕴藏着非常丰富的水能资源。
据统计，中国河流水能资源蕴藏量6.76亿KW，年发电量59200亿KWh;可能开发水能资源的装机容量3.78亿KW，年发电量19200亿KWh。
我国水能蕴藏量居世界第一，可能开发量居世界首位，单一国土面积平均，每平方公里的可能开发容量，我国仅居世界第11位。
而以人口平均，我国的位次更低，人均资源量只占世界平均值的70%左右。
对于这种现状，能最大效率地开发和利用水能就显得至关重要。
小水电是指容量为12～0.5MW的小水电站，运行寿命长，坚固耐用，价格稳定，小水电在全国分布也很广泛（在全国2166个县、市中有1573个县有可开发小水电资源），并且可以提高水能综合利用率。
对于用电规模较小的边远地区和中大型水电站的二级工程来说，所有这些优点是小水电站成为最具有吸引力的发展对象。
对于边远地区，长距离供电容易造成电能损耗高或者为了降低损耗而额外的经济投资大，因此对于西南边远地区可以充分地利用当地丰富的水资源建造小型水电站。
这种类型的水电站一般比较边了适应电网的智能化建设，对于监控、信号采集、遥调、遥控等二远，为了减少故障发生的概率，故对电机、断路器、架空线（电缆）、变压器及二次设备的质量要求较高；同时，二次设备设计要功能全面。
由于发电机容量不大，可有两台发电机与一台变压器组成扩大单元接线，减少了变压器及其高压侧断路器的台数，相应的配电装置间隔也减少，节约投资于占地。
本毕业设计有两套方案，采用了很符合本设计低故障的第一套方案。
【关键字】水能资源；小水电；智能化建设；方案大学论文AbstractWith modern social economy development and water conservancy development of science and technology, human for water resources development and utilization degree more and more high, adjust water resources, using the intensity of hydropower, development more and more water In China, with its many rivers, runoff drenched, divide huge, containing the very rich water resources. According to statistics, China's rivers 6.76 billion KW hydropower resources reserves 59200 billion KWh, annual generation; May develop the hydropower resources 3.78 billion KW, installed capacity 19200 billion KWh annual generation capacity. Our country is ranked first in water, may back hurriedly the highest in the world, a single land area per square kilometers, on average, China may develop capacity only the 11th in the world. And the average by population, China, the per capita resource fit lower accounts for only about 70% of the world average. For this kind of situation, can maximum efficiency to develop and make use of the water are very important·The small hydropower capacity of 12 ~ refers to the small hydropower station of 0.5 MW, running long life, durable, price stability, small hydropower in national distribution in the country is also widely (round counties, cities in May have developed counties 1573 small hydropower resources), and can improve water comprehensive utilization. For electricity smaller remote areas and medium-large hydropower station for the secondary engineering, all of these advantages is the small hydropower become the most attractive development object.For remote areas, power loss caused by long distance power supply easy high or to reduce loss and additional economy big investment, so for southwest outlying areas can make full use of the local rich water resources to build small hydropower station. This type of hydropower station is compared commonly edge of intelligent building adapted to grid for monitoring, signal acquisition and remote-sensing attune, remote control, etc, in order to reduce the two far fault the probability of occurrence in the motor, circuit breakers, bus (cable), transformer and secondary equipment quality requirement is higher; Meanwhile, second equipment design should fully functional. Generator capacity is not big, but because there are two generators and composed a transformer, reducing the expanded unit wiring and high voltage side of transformer, the corresponding number circuit breaker switchgears intervals, saving investment in covering reduction. The two sets of graduation design scheme, using a very accord with the design of the first scheme.【Key words】water resources, small hydropower capacity, intelligent building, scheme.目录第一章电气主接线 (1)1.1设计原则 (1)1.2 各方案的比较 (2)第二章厂用电设计 (4)2.1 厂用电设计原则 (4)第三章短路电流计算 (5)3.1 对称短路电流计算 (5)第三章电气主设备选择 (10)4.1高压电气设备选择的一般条件 (10)4.2高压断路器的选择和校验 (11)4.3隔离开关的选择和校验 (14)4.4电流互感器的选择和校验 (15)4.5电压互感器的选择 (17)4.6 高压熔断器的选择 (19)4.7 避雷器的选择 (20)4.8 支柱绝缘子和穿墙套管的选择 (20)4.9 母线的选择与校验 (20)4.10 开关柜的选择 (23)4.11 厂用变压器的选择 (23)第四章发电机继电保护原理设计及保护原理 (24)5.1 初步分析 (24)5.2 对F1 的保护整定计算 (25)第六章计算机监控系统方案论证选择 (29)6.1 系统功能 (29)总结................................................................................................ 错误!未定义书签。
电气主接线及设计课件
出线回路少，并且没有重要
负荷的中小型发电厂和变电所
2. 单母线分段接线
优点：
（1）电源可以并列运行也 可以分列运行
WL1 WL2
WL3 WL4
QS32
（2）重要用户可以从不同
QF3
段引出两回馈线
（3）任一母线或母线隔离 开关检修，只停该段，其 他段继续供电
（4）任一母线段故障，则只 有该母线段停电
电气“五防”是指： 防止误分、合断路器； 防止带负荷分、合隔离开关； 防止带电挂接地线或合接地刀闸； 防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）； 防止误入带电间隔。
防止误操作的措施：除严格按照操作规程实行操作 票制度外，还应加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥 匙
倒闸操作程序示意图：
接受调令
通告全值
应用范围： 广泛应用于超高压电网中，500kV变电站一般都采用这种接 线方式
五. 变压器母线组接线
优点： 可靠性较高 调度灵活 扩建方便
缺点：使用断路器和隔 离开关多，投资大 适用范围：
远距离、大容量输电系 统中，对系统稳定和供 电可靠性要较高的变电 站中采用
W2 QF1
QF2 W1
无汇流母线的电气主接线 六. 单元接线
适用范围： 200MW及以上大机组一般采用与双绕组变压器组成单元 接线，当电厂具有两种升高电压等级时，则装设联络变 压器。
七. 桥形接线
只有两台变压器和两 条线路时，宜采用桥 形接线，使用断路器 最少。
内桥：桥连断路器设 置在变压器侧
外桥：桥连断路器设 置在线路侧
QS1 QS2 QF1 QF2
QF3
单母线接线
双母线接线
一台半断路器接线
1
1 3
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某水电厂电气主接线设计某水电厂电气主接线设计
一、背景介绍
水电站作为能够提供可再生能源的设施被广泛应用，而水电站的电气接线则是保障发电能力的关键。
在某水电厂中，电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一。
二、电气系统概述
某水电厂电气系统主要由发电机组、主变压站、配电房、线路、负载等组成。
发电机组的输出电压在经过主变压站的升压、降压后，按照不同的电压等级进入配电房，经过总开关和控制设备，流向各个用电负载点。
三、电气主接线的设计
（一）电缆通道设计
电缆通道的设计板块包含了整个电气系统电缆运行的通道，是实现调试和维护的重要路径。
设计时需要考虑耐热、耐腐蚀、抗压等特性，确保通道能够保持压力平衡，防止漏电和火灾。
（二）电气系统的接合板设计
针对主接线处，为了确保电能传输的安全性和稳定性，需要使用接合板将不同线径、电压等级的电缆连接在一起。
设计
接合板时需要考虑电缆规格、连接方式、电缆走向等因素，确保接合牢靠。
（三）安全措施设计
在设计电气主接线时，需要考虑电气设备的运行安全，以及人员和设备的安全。
这包括安装漏电保护器、过载保护器、短路保护器等安全装置，以及设计合理的安全加固措施和避雷措施，确保电气系统的安全稳定运行。
（四）电气设备的选择
选择合适的电气设备，是保证电气系统安全和运行稳定的重要因素。
设计中，需要根据实际需要选择合适的开关、控制设备、电缆等设备，并根据不同型号和规格安排合理的装配和安装位置，确保电气系统的高效运行。
四、结论
电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一，涉及到电缆通道设计、接合板设计、安全措施设计和设备选择等多个方面。
设计时需要注重电气安全，同时也需要考虑线路布置的合理性和设备的高效使用。
因此，在电气主接线设计中，需要综合考虑各个方面，达到设计目的，为电气系统的正常运行提供有力保障。