火电厂电气主接线设计
火力发电厂电气主接线课程设计
前言电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。
它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。
对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。
可靠性包括：发电厂和变电所在电力系统中的地位；负荷性质和类别；设备的制造水平；长期运行实际经验。
灵活性包括：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。
经济性包括：节省投资；降低损耗等。
综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计，并对设计进行可行性分析，得出结论：本设计适合实际应用。
1对原始资料的分析火力发电厂共有两台50MW的供热式机组，两台300MW的凝汽式机组。
所以Pmax=700MW；机组年利用小时Tmax=6500h。
设计电厂容量:2*50+2*300=700MW；占系统总容量700/（3500+700）*100%=16.7%；超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。
说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。
由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。
该电厂在电力系统中将主要承担基荷，从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。
10.5KV电压级：地方负荷容量最大为25.35MW，共有10回电缆馈线，与50MW发电机端电压相等，宜采用直馈线。
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，宜采用带旁路母线接线方式。
500KV电压级：与系统有4回馈线，最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。
500KV电压级的界限可靠性要求相当高。
2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV电压级根据设计规程规定：当每段母线超过24MW时应采用双母线分段式接线方式。
利用断路器将双母线中的一组母线分为W1和W2两段，在分段处装有电抗器，另一组母线不分段。
2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计
发电厂电气部分课程设计报告2×25MW+2×50MW火电厂主接线设计学生：指导教师：摘要本次设计是火电厂主接线设计。
该水电站的总装机容量为2×25MW+2×50MW=150MW。
高压侧为110Kv，四回出线与系统相连，发电机电压级有10条电缆出线，其最大输送功率为150MW，该电厂的厂用电率为10%。
根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案，然后对这两种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留一种较合理的方案，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计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。
在对发电厂一次系统分析的基础上，对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。
此次设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程，起到学以致用，巩固和加深对本专业的理解，建立了工程设计的基本观念，提升了自身设计能力。
关键字：电气主接线，短路电流计算，设备选型，配电装置布置，防雷保护。
课程设计任务书一、原始资料：某新建地方热电厂，发电机组2×25MW+2×50MW，ϕ，U=6.3KV，发电机电压级有10条电缆出线，其最大综合负荷30MW，cos=8.0最小负荷20MW，厂用电率10%，高压侧为110KV，有4条回路与电力系统相连，中压侧35KV,最大综合负荷20MW，最小负荷15MW。
发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。
系统容量2000MW，电抗值0.8（归算到100KVA）。
二、设计内容：a)设计发电厂的主接线（两份选一），选择主变的型号；b)选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；c)选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；三、设计成果：设计说明计算书一份；1号图纸一张。
火电厂电气主接线课件
在火电厂电气主接线中，电流互感器通常安装在母 线上或线路中，用于监测电流的大小和方向。
03
电流互感器能够将大电流转换为标准电流，以便于 仪表和保护装置的测量和监测。
电压互感器
电压互感器是一种将高电压转换为低电压的设备，用于测量和保护电路。
在火电厂电气主接线中，电压互感器通常安装在母线上或线路中，用于监 测电压的大小和方向。
06
火电厂电气主接线的未来发展
高压直流输电技术的影响
总结词
高压直流输电技术（HVDC）在火电厂电气主接线中具有重要作用，能够提高电力传输的稳定性和可靠性。
详细描述
随着HVDC技术的不断发展，其在火电厂电气主接线中的应用越来越广泛。HVDC技术能够实现长距离、大容量 电力传输，同时具有较高的稳定性和可靠性，可以有效降低传输损耗和故障风险。这为火电厂的电气主接线提供 了更加灵活和可靠的选择，有助于提高火电厂的供电效率和稳定性。
04
火电厂电气主接线的优化设计
减少短路电流的措施
限制短路电流幅值
通过合理选择主接线设备，如断路器、隔离开关等，以及 优化设备参数，可以有效限制短路电流幅值。
分支回路增设限流电抗器
在分支回路中增设限流电抗器，可以限制短路电流的幅值 ，从而降低对电气设备的冲击。
合理配置保护装置
根据电气主接线的运行方式和短路电流分布情况，合理配 置继电保护装置，实现快速切除短路故障，减小短路电流 的持续时间。
电气主接线的基本要求
安全可靠
电气主接线应保证发电厂正常运行和检修工作的安全可靠，防止发生 人身伤亡和设备损坏事故。
灵活经济
电气主接线应满足发电厂运行方式的灵活性和经济性，能够适应负荷 变化和机组启停需要，同时应尽量减少投资和维护费用。
大型火电厂电气主接线设计
大型火电厂电气主接线设计摘要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。
并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。
电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。
本文是对配有2台300MW和两台600MW汽轮发电机的大型火电厂一次部分的初步设计，主要完成了电气主接线的设计。
包括电气主接线的形式的比较、选择；主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器容量计算、台数和型号的选择；短路电流计算和高压电气设备的选择与校验; 并作了变压器保护。
关键词：火力发电厂；电气部分；变压器；主接线设计；电气设备。
目录1发电厂课程设计任务书 (4)2主接线的设计 (4)2.1 主接线的设计原则 (4)2.2主接线的设计依据 (5)2.3主接线设计的基本要求 (5)2.4主接线的基本形式 (6)2.5主接线的设计方案 (7)3厂用电的设计 (8)3.1 厂用电 (8)3.2 厂用电的分类 (9)3.3 厂用电的设计要求 (10)3.4 厂用电的设计原则 (10)3.5 厂用电源的选择 (10)3.6 厂用变压器的选择 (11)3.7 厂用电的接线形式 (12)3.8 本设计的厂用电设计 (12)4短电流的计算 (14)4.1短路电流计算的目的 (14)4.2 短路电流计算条件 (14)4.3 计算步骤 (15)4.4 短路电流计算方法 (16)4.5 短路电流非周期分量的近似计算 (24)4.6 短路电流冲击值及全电流最大有效值计算 (25)5主要电气设备选择 (25)5.1 选择设计的一般规定 (26)5.2 断路器 (31)5.3 负荷开关和隔离开关 (33)5.4 高压熔断器 (33)5.5 限流电抗器 (34)5.6 电缆 (36)6 总结 (37)7 参考文献1、发电厂课程设计任务书设计题目：大型火电厂电气主接线设计设计原始资料：1火电机组300MW（Ue=10.5KV COS&=09为2台）火电机组600MW（Ue=18KV COS&=09为2台）2、厂用电为总容量7%3、4台主变,一台联络变。
火力发电厂电气主接线设计
火力发电厂电气主接线设计一、背景介绍火力发电厂是以燃煤、燃气等化石能源为原料，通过燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的设施。
电气主接线设计是火力发电厂中非常重要的一环，它直接关系到整个发电系统的运作效率和安全稳定性。
二、电气主接线设计的作用1. 保证电气系统的安全稳定运行；2. 实现各个部分之间的协调配合，确保整个系统的高效运转；3. 优化设计，降低成本。
三、电气主接线设计流程1. 确定负荷特性：根据负荷特性确定变压器容量和数量。
2. 设计配电方案：根据变压器容量和数量，设计相应的配电方案。
3. 编制单线图：根据配电方案编制单线图，并进行检查、修改。
4. 设计系统保护：根据单线图确定各种保护装置及其参数。
5. 设计接地系统：根据国家规范和标准，确定接地方式及其参数。
6. 制定施工方案：制定施工方案，并进行现场勘察和技术交底。
7. 安装调试：按照施工方案进行安装调试，并进行验收。
四、电气主接线设计要点1. 各部分之间的协调配合；2. 保证电气系统的安全稳定运行；3. 设计合理，降低成本；4. 确定负荷特性，根据变压器容量和数量设计相应的配电方案；5. 编制单线图，并进行检查、修改；6. 设计系统保护及接地系统；7. 制定施工方案，并进行现场勘察和技术交底；8. 安装调试，并进行验收。
五、电气主接线设计注意事项1. 严格按照国家规范和标准进行设计；2. 考虑负荷特性，避免过载或欠载情况发生；3. 合理安排变压器容量和数量，确保整个系统的高效运转；4. 设计保护措施，防止电气故障和事故发生。
六、总结火力发电厂电气主接线设计是整个发电系统中非常重要的一环。
它直接关系到整个系统的运作效率和安全稳定性。
在设计过程中，需要考虑负荷特性、变压器容量和数量、保护措施等因素，严格按照国家规范和标准进行设计，确保整个系统的高效运转和安全稳定。
发电厂电气部分电气主接线及设计
（2）降压变电站主接线常用接线形式
✓ 变电站主接线的高压侧： 1）应尽可能采用断路器数目少的接线，以节省投资，减 少占地面积；
2）随出线数的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角 形等接线形式；
3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站，宜采用带旁 路的双母线分段或一台半断路器接线。
✓ 变电站的低压侧： 常采用单母线分段或双母线接线。
用于本厂（站）用电的变压器，也称自用变。
二、主变压器容量和台数的确定
原则：尽量减少变压器台数，提高单台容量。
1、发电厂主变压器容量和台数的选择
（1）单元接线的主变压器
A、容量选择
应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度选择
S N 1 .1 P N ( 1 G K P )/co Gs(M )VA
2）水力发电厂的升高电压侧的接线：
✓ 当出线数不多时，应优先考虑采用多角形接线等类型 的无汇流母线的接线；
✓ 当出线数较多时，可根据其重要程度采用单母线分段、 双母线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1）该电厂有4 台发电机 G1~G4，每两台机与一台 双绕组变压器接成扩大单 元接线；
2）110kV侧只有2回出线， 与两台主变压器接成4角 形接线。
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1e2Biblioteka u 2ZL次绕组的匝数不 同，就能达到改
u2 变压的目的。
U2
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念
1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率的变压器。
2、联络变压器
电气主接线主接线及限制短路电流
水力发电厂电气主接线
2、大型水力发电厂的电气主接线
限制短路电流的方法
在大容量发电厂和电力网中，短路电流可达 到几万安至几十万安，以致在选择发电厂和变电所的 电气设备及线路的电缆截面时，由于要满足短路电流 热稳定和电动力稳定的要求，使得必须选择重型的电 气设备，从而发电厂和变电所以及供电网的投资增大。
1.装设限流电抗器（续）
2）母线电抗器 装设在母线分段的地方，其目的是让发电机出口
断路器、变压器低压侧断路器、母联断路器和分段断路器 等都能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而升 级。
一般设计主接线时，为了限制发电机电压母线短路 电流，应首先考虑在分段断路器回路或联络断路器回路中 以及主变压器回路中安装电抗器，只有经过计算认为限制 效果不够时，才考虑装设线路电抗器。
❖水轮机组起停迅速，常用作系统备用或调峰，因此主 接线应该力求简单，以利用自动化装置进行操作，避 免误操作。
水力发电厂电气主接线
1、特点 ❖受地形限制，应尽量采用简化的接线，减少变压器和 断路器的数量，使配电装置紧凑，缩小占地面积。
❖水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定，高压配 电装置也一次建成，不考虑扩建问题。这样，除可采 用单母线分段、双母线、双母线带旁路及3/2断路器 接线外，桥型和多角形也应用较多。
火力发电厂电气主接线
1、地方性火力发电厂
特点： 单机容量和总装机容量都较小，一般都建在负荷中
心附近（城市边缘），因而有大量发电机电压负荷。 所发出的电能有较大部分以发电机电压（10kV）经线 路直接送到附近的用户，或升至35kV送到稍远些的用 户。在满足这些地方负荷后，剩余的电能才升压到 110kV或220kV电压送入系统。在本厂发电机故障或检 修时，可由系统倒送电能给地方负荷。多为热电厂。
火力发电厂电气主接线设计(辽宁工程技术大学发电厂课设,格式完全正确,10分下载即用)
发电厂电气部分
课程设计任务书
一、设计题目
火力发电厂电气主接线设计
二、设计任务
根据所提供的某火力发电厂原始资料，完成以下设计任务：
1.对原始资料的分析
2.主接线方案的拟定（至少两个方案）
3.变压器台数和容量的选择
4.所选方案的经济比较
5.主接线最终方案的确定
三、设计计划
本课程设计时间为一周，具体安排如下：
3.3
500kV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，可能有多种接线形式，经济性分析筛选厚，可选用的方案为双母线带旁路界限和一台半断路器界限，通过联络变压器与220kV连接，并通过一台三绕组变压器联系220kV及6.3kV电压，以提高可靠性，一台300MW机组与变压器组成单元接线，直接将功率送往500kV电力系统。
2.2
500kV系统容量为无穷大，基准容量为100MVA，系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值Xs*= 0.021，500kV架空线4回，备用线1回。
3
3.1
鉴于出线回路多，且发电机单机容量为25MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定，应确定为双母线分段接线形式。两台25MW机组分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压220kV。由于两台25MW机组均接于6.3kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在分段处加装母线电抗器，各条电缆馈线上装设出线电抗器。考虑到25MW机组为供热式机组，通常“以热定电”，机组年最大负荷小时数较低，同时由于6.3kV电压最大负荷24.23MW，远小于2×25MW发电机组装机容量，即使在发电机检修或升压变压器检修的情况下，也可保证该电压等级负荷要求，因而6.3kV电压级与220kV电压之间按弱联系考虑，只设一台主变压器。
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课程设计说明书
火电厂电气主接线课程设计
系（院）名称：
专业班级：0 9供用电四班学生姓名：
学号：2009
指导教师：
火电厂电气主接线设计
一、对原始资料分析
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
分配的电能，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。
建设规模是3 125MW，当发电机端负荷比重较大、出线
回路较多时，发电机电压接线一般均采用有母线的接线形式，容量大
于25MW以上时，可采用双母线分段接线，并在母线分段处及电缆馈
线上安装母线电抗器和出线电抗器限制短路电流，以便能选择轻型断
路器。
在满足地方负荷供电的情况下，对100MW及以上的发电机组，
多采用单元接线或扩大单元接线直接升高电压。
二期火电厂所占负荷比重较大，所以一旦停电，将对他们造成
很大影响，故应采用带旁路母线的接线。
各电压等级出线回路数110kv的5回，远期发展2回，220kv的
5回，远期发展2回。
该发电厂建成后所发电力送入电网或远动负荷
担负基本负荷。
由以上数据可得出，亦可用单母线分段接线，与系统
的接入方式是双线接入方式，可以采用双母线、单母线分段等接线，
当接线回路较多时，还应增设旁路母线。
二、负荷计算
因需选择主变压器绕组为双绕组还是三绕组，故进行负荷计算。
一期：一期 110kv
Smax近＝0.85×［（20×3＋15＋12）/0.9］＝82.2MVA
Smin近＝0.7×82.2＝57.54MVA
二期
Smax远＝0.85×［（25×2＋30＋18＋15＋10＋20）/0.9］＝135.06MVA Smin远＝0.7×135.06＝94.64MVA
一期 220KV
Smax近＝0.95×﹙30/0.9﹚＝31.7MVA
Smin近＝0.7×31.7＝22.19MVA
二期
Smax远＝0.95×［（30＋40）/0.9］＝73.89MVA
Smin远＝0.7×73.89＝51.72MVA
因110kv级较220kv级大太多（135.06 ）双绕组变压器
无法达到负荷需求，因此要选用三绕组变压器。
三、主接线方案确定
一）设计一
a接线方式特点：此接线方式广泛用于中、小容量发电厂的 6 10kv 主接线和6 220kv变电所配电装置中。
当一段母线发生故障，仅停该段母线，非故障母线可继续动作。
b接线方式特点：双母线加装旁路母线时则可避免检修断路器时造成短时停电。
运行操作方便，不影响双母线正常运行。
二）设计二
D点接线特点：单母线分段带旁路接线，此接线方式，对于进出线不多，容量不大的中小型发电厂和电压为35 110 kv的变电所较为实用，具有足够灵活性和可靠性。
采用设计一，设计一方案优于设计二。
采用母联兼旁路断路器接线虽然节省了断路器，但在检修期间把双母线变成单母线运行，并且增加了隔离开关的倒闸操作，可靠性有所降低，单母线分段接线，对重要用户可以从不间断引出两会馈线，有两个电源供电。
采用带旁路母线，可以使在检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路便可以不停电，从而提高了供电的可靠性。
四、变压器容量形式台数的确定
对于对变压器的选择，选择变压器的额定容量应大于各回路的总容量，预留10%的裕度选择，根据二期的远景负荷的有功功率为143KVA
143-143×8%+(147-147×8%)×10%=148.76MVA
因此应选择150000KVA的变压器，查«发电厂电气部分设计计算资料»可知，选用SFPS—150000/220型号变压器，这种型号的变压器适用于220KV侧的两台三绕组变压器。
110KV侧的一台双绕组变压器型号的选择，因为220KV侧的两台三绕组变压器分别对此回路供电，因此，双绕组变压器的容量满足110KV侧的容量要求，而厂备用变压器的容量只需满足220KV侧的负荷要求
70-70×8%+(70-70×8%)×10%=70.84MVA
因此应选用SFP3—75000/220型号变压器
发电机的选择是根据建设规模3×125MW，本次设计了三台容量为125MW的发电机。
五、心得体会
经过为期一周的关于火电厂的电气部分的设计，对电气主接线在各种
发电厂和变电所中的应用，有了深刻的了解，安全可靠是电力生产的
首要任务。
对电气主接线的学习不仅仅停留在课本上，在实际应用中，必须满足调度灵活，操作简单。
主接线对电力系统的影响重大，对以后的工作、学习都有帮助。
在通过翻阅资料学习设计的中，体会到了动手动脑的乐趣，体会到努力做一件事情的快乐，查找到自己知识的不足，为下一步的学习指明了方向。
使我受益匪浅，体会到了学习的快乐与奋斗的意义！谢谢！。