发电厂主接线及线路电流保护设计
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设计说明书
一.题目：发电厂及线路保护接线设计
二.设计内容：
为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座发电厂，发电厂与系统连接情况如下图所示：
三．设计要求：
⑴本发电厂安装3台发电机，额定电压为10.5kV
⑵发电厂升压至110kV和35kV后接入电网
⑶各电压侧出线回路数：110kV 侧6回，35kV侧2回。
四.接线方式分析
鉴于该地区经济发展和人民生活的需要，拟定安装3台发电机，额定电压为10.5kv，发电机通过变压器升至110kv和35kv后接入电网，G1，G2发电机的电压母线采用双母线分段接线方式供附近用户用电，其他多余能量通过两台三绕组变压器分别送入35kv和110kv
电网。G3发电机容量较大，采用单元接线将电能直接送入110kv系统。35kv侧仅有两回路出线，采用内桥接线可以满足供电需求。110kv 侧电压等级较高，六条出线回路，故采用双母带旁路接线，并设有旁路断路器，各出线回路参与旁路，因此在检修时可以不停电。10.5kv 出线安装有出线电抗器，主母线分段处安装有母线电抗器，电抗器用来限制短路电流，以便选用价格便宜的轻型电器和截面较小的母线及电缆。
计算说明书 解：Ω=+=75.11)242424()101015(min s X
Ω=39max s X
KA X X E I BC s p
fc 0003.220
75.113/110min max )3(=+=+= Ⅰ段:
fcmax 3re1OP1I I K I )(I ?==KA 4003.20003.22.1=? s t I 01=
%20%43.80%100)394003.23/11023(201%100max )23(11min(%)<-=?-?=?-?=Xs I Ep BC l OP I 不满足条件∴
Ⅱ段：
fDmax (3)re1I 1OP2I re1II OP1II I K I K I ??=?=re II K KA X X E I BD s p
fD 4516.120
1275.113/110min max )3(=++=+= 2.0032KA 1.45161.151.2I OP1II =??= KA X X E I BC s p fc 9322.020
393/1102323max min )2(=+?=+?= 灵敏度3.14653.00032.29322.01
min )2(<==OP II fc I I Ks ∴不满足条件 Ⅲ段
I Ⅲ
OP1=max 1L I Kre Kst Kre ? =KA 6088.01000/30085
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3.1531.16088.09322.0I 1OP1
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作近后备: KA X X Ep I AD s fD 774.032393/1102323max min )2(=+?=+?= 2.127.16088.07747.01min 2
)2(>===∴OP III fD s I I K t Ⅲ1=t Ⅲ2+Δt=t Ⅲ3+2Δt=0.5+1=1.5s
设计图变电所的电气主接线图
继电保护原理接线图
继电保护展开接线图
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：35kV输电线路方向电流保护设计 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气102 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重要的影响。电力系统由各种电气元件组成，由于自然环境、制造质量、运行维护水平等诸多方面的原因，电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的技术之一就是继电保护技术。 本文主要对35KV输电线路方向电流保护进行分析与设计，对电气元件在最大运行方式和最小运行方式下的电流进行整定计算后，进行分析，判断是否需要安装方向元件，并在绘制方向电流保护原理图后进行仿真，最后达到安全稳定的保护电力系统运行的要求。 关键词：输电线路；方向元件；电流保护；电力系统稳定运行
目录 第1章绪论 (4) 1.1输电线路电流保护概述 (4) 1.2 本文设计内容 (4) 第2章输电线路方向电流保护整定计算 (5) 2.1 方向电流Ι段整定计算 (5) 2.1.1 保护4、5的Ι段动作电流的整定 (6) 2.1.2 灵敏度校验 (7) 2.1.3 动作时间的整定 (7) 2.2 保护5、7、9方向电流Ⅱ段整定计算 (7) 2.3方向电流Ⅲ段动作时间整定计算及方向元件的安装 (8) 第3章方向电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 3.1绘制方向保护原理图 (9) 3.2动作过程分析 (9) 第4章 MATLAB建模仿真分析 (10) 第5章课程设计总结 (12) 参考文献 (13)
火力发电厂电气主接 线设计
原始数据 某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组2 ? 50MW（U N = 6.3kV），凝汽式机组2 ? 100MW（U N = 10.5kV），厂用电率6.2%，机组年利用小时 T max = 6500h。 系统规划部门提供の电力负荷及与电力系统连接情况资料如下： (1) 6.3kV电压级最大负荷30MW，最小负荷25MW，cos? = 0.8，电缆馈线10回； (2) 220kV电压级最大负荷260MW，最小负荷210MW，cos? = 0.85，架空线5回； (3) 500kV电压级与容量为3500MWの电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上の电抗标么值x S* = 0.021（基准容量为100MVA），500kV架空线4回，备用线1回。
摘要 根据设计要求，本课程设计是对2*100MW+2*50MWの发电厂进行电气主接线进行设计。首先对给出の原始资料和数据进行分析和计算，对发电厂の工程情况和电力系统の情况进行了解。在设计过程中根据发电厂の各部分厂用电の要求，设计发电厂の各电压等级の电气主接线并选择各变压器の型号；进行参数计算，设计两个及以上の方案，进行方案の经济比较最后对厂用电の电气主接线の方案进行确定。 关键词：发电厂主接线变压器
目录 1 前言 (1) 2 原始资料分析 (1) 3 主接线方案の拟定 (2) 3.1 6.3kV电压级 (2) 3.2 220kV电压级 (2) 3.3 500kV电压级 (3) 3.4主接线方案图 (3) 4 变压器の选择 (4) 4.1 主变压器 (4) 4.2 联络变压器 (5) 5 方案の经济比较 (6) 5.1 一次投资计算 (6) 6 主接线最终方案の确定 (7) 7 结论 (8) 8 参考文献 (9)
把变电站内的电气设备都要算上啊 一次设备：主变（中性点隔离开关、间隙保护、消弧线圈成套设备）、断路器（或开关柜、GIS等）、电压互感器（含保险）、电流互感器、避雷器、隔离开关、母线、母排、电缆、电容器组（电容、电抗、放电线圈等等），站用变压器（或接地变），有的变电站还有高频保护装置 二次设备：综合自动化、. 、逆变0000.、小电流接地选线、站用电、直流（蓄电池）、逆变、远动通讯等等 其他：支持瓷瓶、悬垂、导线、接地排、穿墙套管等等，消防装置、SF6在线监测装置等等 好像有点说多了，也可能有少点的，存在差异吧 35KV高压开关柜上一般都设有哪些保护各作用是什么？ 过电流保护：1.速断电流保护：用于保护本开关以后的母排、电缆的短路故障。 2.定时限电流保护：用于下一电压级别的短路保护。 3.反时限电流保护：作用与2相同，但灵敏度比2高。 4.电压闭锁过电流保护：防止越级跳闸和误跳闸，提高供电可靠性。 5.纵联差动电流保护：专用于变压器内部故障保护。 6.长延时过负荷保护：用于保护专用设备或者电网的过负荷运行，首选发信，其次跳闸。 零序电流保护：1.零序电流速断保护：保护线路和线路后侧设备对地短路、严重漏电故障。 2.定时限零序电流保护：保护线路和线路后侧设备的轻微对地短路和小电流漏电，监测绝缘状况。可以选择作用于跳闸或发信。 过电压保护：1.雷电过电压保护。 2.操作过电压保护。1、2两种过电压通常都是用避雷器来保护，可防止线路或设备绝缘击穿。
3.设备异常过电压保护：通过电压继电器和综保定值整定来实现跳闸或发信，用于保护设备在异常过压下运行造成的发热损坏。 低电压保护：瞬时低电压保护只发信不跳闸，用于避免瞬间短路或大负荷启动造成的正常设备误跳闸。俗称躲晃电。 非电量保护：1.重瓦斯保护：用于变压器内部强短路或拉弧放电的严重故障保护。选择跳闸。 2.轻瓦斯保护：用于变压器轻微故障的检测，选择发信报警。 3.温度保护：用于检测变压器顶层油温监测，轻超温发信报警，重超温跳闸。 以上都是针对一次侧设计的保护。 二次侧的保护：1.直流失压保护，用于变电所直流设备故障时防止设备在保护失灵状况下运行。一般设备通常选择发信报警。重要设备选择跳闸。 2.临柜直流消失保护，用于监测相邻高压柜的直流电压状态，选择发信报警。 随着技术的发展，继电保护的内容越来越多，供人们在不同情况下选用。 目前使用的微机型综合保护器内都设计了各种保护功能，可以通过控制字的设定很方便地选择所需要的保护功能组合。
辽宁工程技术大学 发电厂电气部分课程设计 设计题目火力发电厂电气主接线设计 指导教师 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期
课程设计成绩评定表
原始资料 某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组2?50MW（U N= 10.5kV），凝汽式机组2?600MW（U N = 20kV），厂用电率6.5%，机组年利用小时Tmax = 6500h。 系统规划部门提供的电力负荷及与电力系统连接情况资料如下： (1) 10.5kV电压级最大负荷26.2MW，最小负荷21.2MW，cos? = 0.8，电缆馈线10回； (2) 220kV电压级最大负荷256.2MW，最小负荷206.2MW，cos? = 0.85，架空线5回； (3) 500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值x S* = 0.021（基准容量为100MVA），500kV架空线4回，备用线1回。
本设计是电厂主接线设计。该火电厂总装机容量为2 ? 50+2 ? 600=1300MW。厂用电率6.5%，机组年利用小时T max = 6500h。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，进行了电气设备和道题的选择校检设计。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；火电厂；设备选型；配电装置布置
过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护
目录 一、题目分析 (1) 二、电气主接线方案比较 (1) 三、短路电流计算 (4) 四、电气设备的选择 (12) 五、电气主接线图 (22)
一、题目分析 某水库电站是一座以灌溉为主，兼顾发电的季节性电站，冬、春季有三个多月因水库不放水或放水量少，电站停止运行不发电。电站设计容量为三台立式机组，总装机 2000KW （ 2 × 800KW+1 × 400KW ），装机年利用小时为 3760h ，多年平均发电量为 752 万 KW.h 。根据金塔县的用电负荷情况，该电站距城南变电所较近，因此，除厂用电外全部电能就近送至城南 35KV 变电所联入系统。 鉴于以上特点，本电站电气主接线采用三台发电机两台变压器，高压侧送电电压为35KV，一回出线。 二、电气主接线方案比较 方案一：3台发电机共用一根母线，采用单母线接线不分段； 设置一台变压器； 方案二：1、2号发电机-变压器扩大单元接线；3号发电机-变压器单元接线； 设置了2台变压器; 35KV线路采用单母线接线不分段。
电气主接线方案比较： （1）供电可靠性 方案一供电可靠性较差； 方案二供电可靠性较好。 （2）运行上的安全和灵活性 方案一母线或母线侧隔离开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运行，而任何一个断路器检修时，其所在回路也必须退出运行，灵活性也较差； 方案二1、2号发电机-变压器扩大单元接线与3号发电机-变压器单元接线相配合，使供电可靠性大大提高，提高了运行的灵活性。 （3）接线简单、维护和检修方便 很显然方案一最简单、维护和检修方便。 （4）经济方面的比较 方案一最经济。 各种方案选用设备元件数量及供电性能列表：
(110k v变电站电气主 接线设计)
110KV电气主接线设计 姓名： 专业：发电厂及电力系统 年级： 指导教师：
摘要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。 本设计以《35～110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型
目录 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 1.1.1 主接线的设计原则 (1) 1.1.2 主接线设计的基本要求 (2) 1.2主接线的设计 (3) 1.2.1 设计步骤 (3) 1.2.2 初步方案设计 (3) 1.2.3 最优方案确定 (4) 1.3主变压器的选择 (5) 1.3.1 主变压器台数的选择 (5) 1.3.2 主变压器型式的选择 (5) 1.3.3 主变压器容量的选择 (6) 1.3.4 主变压器型号的选择 (6) 1.4站用变压器的选择 (9) 1.4.1 站用变压器的选择的基本原则 (9) 1.4.2 站用变压器型号的选择 (9) 2 短路电流计算 (10) 2.1短路计算的目的、规定与步骤 (10) 2.1.1 短路电流计算的目的 (10) 2.1.2 短路计算的一般规定 (10) 2.1.3 计算步骤 (11) 2.2变压器的参数计算及短路点的确定 (11) 2.2.1 变压器参数的计算 (11) 2.2.2 短路点的确定 (12) 2.3各短路点的短路计算 (12) 2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线) (12) 2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线) (13) 2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线) (14) 2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14) 2.4绘制短路电流计算结果表 (15) 3 电气设备选择与校验 (16) 3.1电气设备选择的一般规定 (16) 3.1.1 一般原则 (16) 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。 (16) 3.1.2 有关的几项规定 (16) 3.2各回路持续工作电流的计算 (16) 3.3高压电气设备选择 (17) 3.3.1 断路器的选择与校验 (17) 3.3.2 隔离开关的选择及校验 (21)
前言 电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。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电能的电路，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。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。 一、主接线的设计原则和要求 主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 Ⅰ. 电气主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 1.接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110-220KV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当110-220KV 出线在4 回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制6-10KV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施：
电气主接线设计原则和设计程序 4.5．1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求,以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据,必须进行详细的分析和研究,从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时,在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系,以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： １.对原始资料分析 (１）工程情况,包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引
目录 第一章原始资料的分析 0 1.1电压等级 0 第二章电气主接线方案 0 2.1 电气主接线设计的基本原则 0 2.2 具体方案的拟定 (1) 第三章主要电气设备的选择 (3) 3.1 发电机 (3) 3.2 主变压器 (3) 3.4 断路器和隔离开关 (4) 3.5电压互感器 (7) 3.6电流互感器的选择 (8) 3.7 母线的导体 (9) 第四章方案优化 (10) 第五章短路电流计算 (11) 5.1 等效阻抗网络图 (11) 5.2阻抗标幺值计算 (11) 5.3 短路点短路电流计算 (13) Q的计算 (14) 5.4 短路电流热效应 K 第六章校验动、热稳定（设备） (16) 6.1断路器稳定校验 (16) 6.2 隔离开关稳定校验 (17) 6.3电流互感器稳定校验 (18) 6.4 母线导体稳定校验 (19) 第七章心得体会 (19) 参考资料 (20)
大型骨干电厂电气主接线 第一章原始资料的分析 1.1电压等级 根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV 发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2） 因此主变压器的台数选为6台。 1.4 联络变压器 选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。 第二章电气主接线方案 2.1 电气主接线设计的基本原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 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电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要
1 需求分析 1.1主接线设计依据 1.1.1变电所在系统中的地位 变电所在电力系统中的地位和作用是决定电气主接线的主要因素。变电所有枢纽变电所（电压等级为330~500kv）、地区变电所（电压等级为220~330kv）、一般（终端）变电所（电压等级为100kv）三类，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对其电气主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求也不同。 由原始设计参数知本设计变电所为110kv一般性变电所。 1.1.2变电所近远期发展规模 变电所电气主接线的设计，应根据5-10年电力发展规划进行。根据负荷的 大小、分布、增长速度，根据地区网络情况和潮流分布，分析各种可能的运行方式，来确定电气主接线的形式以及连接电源数和出线回数。一般装设两台主变压器。 1.1.3 负荷大小和重要性 对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，应保证大部分二级负荷供电；三级负荷一般只需要一个电源供电。 由原始设计参数知本设计110kv变电所一二级负荷占50%以上，所以主接线必须保证一二类负荷的可靠性。 1.1.4系统备用容量 装有2台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）主变压器事断开，其余主变压器的容量应保证70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证一二级用户负荷。 1.2主接线基本要求 根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。 1.2.1 供电可靠性
原始数据 某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组2 ? 50MW（U N = 6.3kV），凝汽式机组2 ? 100MW（U N = 10.5kV），厂用电率6.2%，机组年利用小时T max = 6500h。 系统规划部门提供の电力负荷及与电力系统连接情况资料如下： (1) 6.3kV电压级最大负荷30MW，最小负荷25MW，cos? = 0.8，电缆馈线10回； (2) 220kV电压级最大负荷260MW，最小负荷210MW，cos? = 0.85，架空线5回； (3) 500kV电压级与容量为3500MWの电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上の电抗标么值x S* = 0.021（基准容量为100MVA），500kV架空线4回，备用线1回。
根据设计要求，本课程设计是对2*100MW+2*50MWの发电厂进行电气主接线进行设计。首先对给出の原始资料和数据进行分析和计算，对发电厂の工程情况和电力系统の情况进行了解。在设计过程中根据发电厂の各部分厂用电の要求，设计发电厂の各电压等级の电气主接线并选择各变压器の型号；进行参数计算，设计两个及以上の方案，进行方案の经济比较最后对厂用电の电气主接线の方案进行确定。 关键词：发电厂主接线变压器
1 前言 (1) 2 原始资料分析 (1) 3 主接线方案の拟定 (2) 3.1 6.3kV电压级 (2) 3.2 220kV电压级 (2) 3.3 500kV电压级 (2) 3.4主接线方案图 (2) 4 变压器の选择 (4) 4.1 主变压器 (4) 4.2 联络变压器 (5) 5 方案の经济比较 (6) 5.1 一次投资计算 (6) 6 主接线最终方案の确定 (7) 7 结论 (8) 8 参考文献 (9)
110kV变电站电气主接线及运行方式 变电站电气主接线是指高压电气设备通过连线组成的接受或者分配电能的电路。其形式与电力系统整体及变电所的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。所以,主接线设计是一个综合性问题,应根据电力系统发展要求,着重分析变电所在系统中所处的地位、性质、规模及电气设备特点等,做出符合实际需要的经济合理的电气主接线。 一变电所主接线基本要求 1．1 保证必要的供电可靠性和电能质量。 保证供电可靠性和电能质量是对主接线设计的最基本要求，当系统发生故障时,要求停电范围小,恢复供电快，电压、频率和供电连续可靠是表征电能质量的基本指标,主接线应在各种运行方式下都能满足这方面的要求。 1. 2 具有一定的灵活性和方便性。 主接线应能适应各种运行状态,灵活地进行运行方式切换，能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化，在改变运行方式时操作方便,便于变电所的扩建。 1. 3 具有经济性。 在确保供电可靠、满足电能质量的前提下,应尽量节省建设投资和运行费用,减少用地面积。 1. 4 简化主接线。 配网自动化、变电所无人化是现代电网发展的必然趋势,简化主接线为这一技术的全面实施创造了更为有利的条件。 1. 5 设计标准化。 同类型变电所采用相同的主接线形式,可使主接线规范化、标准化,有利于系统运行和设备检修。 1. 6 具有发展和扩建的可能性。 变电站电气主接线应根据发展的需要具有一定的扩展性。 二变电所主接线基本形式的变化 随着电力系统的发展，调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用,变电所电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有:单母线、单母线带旁路母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、一个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。从形式上看,主接线的发展过程是由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。在当今的技术环境中, 随着新技术、高质量电气产品广泛应用,在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全,变电所主接线日趋简化。因此,变电所电气主接线形式应根据可靠性、灵活性、经济性及技术环境统一性来决定。 三 110kV变电站的主接线选择 在电力系统和变电所设计中,根据变电所在系统中的地位和作用,可把电网中110kV变电所分为终端变电所和中间变电所两大类。下面就这两类变电所高压侧电气主接线模式作一分析。 3. 1 110kV终端变电所主接线模式分析
电气主接线设计 1.1对原始资料的分析 设计电厂为中型凝汽式电厂，其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/（3500+800）×100%=18.6%，超过了电力系统的检修备用8%～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，但是其年利用小时数为5000h，小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数（2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h）。该厂为凝汽式电厂，在电力系统中将主要承担腰荷，从而不必着重考虑其可靠性。 从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与100MW 发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。300MW发电机的机端电压为20kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；110kV电压级出线回路数为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；220kV与系统有4回路线，送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW，拟采用双母线分段接线形式。 1.2主接线方案的拟定 在对原始资料分析的基础上，结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术，积极政策的前提下，力争使其技术先进，供电安全可靠、经济合理的主接线方案。 发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计，首先应保证其满发，满供，不积压发电能力。同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电的连续性，因而根据对原始资料的分析，现将主接线方案拟订如下： （1）10.5kV电压级：鉴于出线回路多，且发电机单机容量为100MW，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，应确定为双母线接线形式，2台100MW机组分别接在母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。由于两台100MW机组均接于10.5kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在各条电缆馈线上装设出线电抗器。 （2）110kV电压级：出线回数大于4回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，采取双母线带旁路母线接线形式，以保证其供电的可靠性和灵活性。 （3）220kV电压级：出线4回，考虑现在断路器免维护减小投资，采用双母线分段接线。通过两台三绕组变压器联系10.5kV及110kV电压，以提高可靠性。2台300MW机组与变压器组成单元接线，直 页脚内容2
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。 3.2 220 kV侧接线 220 kV侧接线分别对单母线断路器分段和单母线断路器分段兼旁路两种不同的接线方案进行比较。由于本电站220 kV侧的穿越功率较大，如果不设旁路母线，一旦出线断路器故障或检修，将会影响大化电厂向恶滩方向送电。而增加旁路设施，开关站设备投资仅增加4.3%，占地面积增加27.7%，因此，根据本电站的实际情况，220 kV侧采用单母线断路器分段兼旁路接线。 3.3 110 kV侧接线
发电厂电气主接线设计 设计者王健 班级 10电42 指导教师 2013年11月
目录 第一章电气主接线设计 1.1 对原始资料的分析 (4) 1.2 主接线方案的拟定 (4) 1.3 发电机及变压器选择 (5) 1.4 年运行费用的计算 (5) 1.5 电气主接线图 (6) 第二章短路电流计算 2.1 概述 (6) 2.2 系统电气设备电抗标幺值计算 (7) 2.3 短路电流计算 (7) 第三章电气设备的选择 3.1 断路器的选择 (9) 3.2 电抗器选择 (12) 3.3 隔离开关的选择 (13) 3.4 电流互感器的选择 (14) 3.5 电压互感器选择 (16) 3.6导体的选择 (17) 第四章厂用电 4.1厂用电接线原则 (18) 4.2厂用电接线 (19) 附录一 (20) 附录二 (21)
第一章电气主接线设计 1.1对原始资料的分析 设计电厂为中型凝汽式电厂，其容量为2×100+2×300=800MW,占电力系统总容量800/（3500+800）×100%=18.6%，超过了电力系统的检修备用8%～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，但是其年利用小时数为5000h，小于电力系统电机组的平均最大负荷利用小时数（2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h）。该厂为凝汽式电厂，在电力系统中将主要承担腰荷，从而不必着重考虑其可靠性。 从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与100MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。300MW发电机的机端电压为20kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；110kV电压级出线回路数为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；220kV与系统有4回路线，送出本厂最大可能的电力为800-200-25-800×8%=511MW，拟采用双母线分段接线形式。 1.2主接线方案的拟定 在对原始资料分析的基础上，结合对电气接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术，积极政策的前提下，力争使其技术先进，供电安全可靠、经济合理的主接线方案。 发电、供电可靠性是发电厂生产的首要问题，主接线的设计，首先应保证其满发，满供，不积压发电能力。同时尽可能减少传输能量过程中的损失，以保证供电的连续性，因而根据对原始资料的分析，现将主接线方案拟订如下： （1）10.5kV电压级：鉴于出线回路多，且发电机单机容量为100MW，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，应确定为双母线接线形式，2台100MW机组分别接在母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压110kV。由于两台100MW机组均接于10.5kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在各条电缆馈线上装设出线电抗器。
发电厂电气主接线课程设计 题目：2*300MW火电厂主接 线设计 学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师：
摘要 随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。而火力发电是电力工业发展中的主力军，截止2006年底，火电发电量达到48405万千瓦，越占总容量77.82%。由此可见，火力电能在我国这个发展中国家的国民经济中的重要性。 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。 本文将针对某火力发电厂的设计，主要是对电气方面进行研究。对配有2台300MW汽轮发电机的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。通过对本次的设计设计，掌握了一些基本的设计方法，在设计过程中更加稳固了理论知识。
关键词：发电厂；火电厂；电气主接线； 目录 摘要 (2) 发电厂课程设计任务书 (4) 第一章引言 (5) 1.1研究背景及意义 (5) 1.2电气主接线的基本要求及形式 (6) 第二章电气主接线设计 (9) 2.1设计步骤 (9) 2.2设计方案 (9) 2.3方案分析 (10) 第三章厂用电设计 (11) 3.1厂用电 (11) 3.2厂用电分类 (12) 3.3厂用电设计原则 (13) 3.4厂用电源选择 (13) 3.5厂用电接线形式 (14) 第四章电气设备的选择 (15)
摘要 城轨主降压变电所主要给牵引变电所和降压变电所供电，对地铁的正常运营具有很重要的作用。在我国加快地铁工程建设，解决公共交通问题的背景下，研究地铁主降压变电所主接线的工程设计，具有十分的重要意义。 首先，本文研究了主变电所主接线的选择问题，按照主变电所主接线的行业共识分别提出了高压侧和中压侧的主接线设计方案，通过对比分析，在满足可靠性、灵活性和经济性的要求下确定了主接线的设计方案。其次，根据主变电所的容量要求和变压器的发展，完成变压器台数和型号的选择。接着，将电力系统原始网络图用标幺值法转换，画出其等值电路图，并且按照方便电气设备选择和校验的原则选择短路点，进行短路容量的计算。最后，根据短路电流的计算结果和我国电气设备的发展情况，进行电气设备的选择。根据主接线确定的方案和电气设备的选择结果，利用CAD软件画出主接线图，按照国标规定、电气设备的尺寸和主变电所实际情况进行电气设备的布置，画出了平面布置图和断面图。 关键词：主接线；变压器；短路容量
Abstract The main subway Step-down Substation mainly supply power to Traction Substation and Step-down Substation, it has a crucial role for the normal operation of the whole subway. Under the background of accelerating the construction of the subway engineering and solving the problem of public transportation in our country, it is vital significance to study design of the main wiring of the mian subway Step-down Substation engineering Firstly, this paper studies the problem of selection of main wiring of main substation, and come up with the main wiring design and conduct a comparative analysis. Under the requirement of reliability, flexibility and economy to determine the design scheme of the main wiring. Secondly, according to design requirements of the main transformer’s capacity, completed the selection of the transformer. Then, based on the equivalent network simplification, selection and calculation of short-circuit point short-circuit capacity. Finally, according to the short-circuit current calculation results and the development of electrical equipment of our country, to complete electrical equipment selection and layout. The program established under main wiring and electrical equipment selection resultsusing the CAD software to draw the main wiring diagram, according to the national standard, electrical equipment size and the actual situation of the main substation electrical equipment layout, draw a floor plan and sectional view. Key Words: The main wiring, Transformers, Short-circuit capacity