电力系统课程设计指导.pdf

2014- 01- 021 电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导 电气与信息工程学院电气与信息工程学院电气与信息工程学院电气与信息工程学院 粟时平粟时平粟时平粟时平 刘桂英刘桂英刘桂英刘桂英 2014- 01- 022 设计的主要内容设计的主要内容设计的主要内容设计的主要内容 1 制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级 制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级 ; 2. 电力系统功率平衡；电力系统功率平衡； 3发电厂、变电所主接线选择发电厂、变电所主接线选择(选择各方案发电厂及变电站的主接线，选择各方案发电厂及变电站的主接线， 根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，比较各方案的负荷矩、根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，比较各方案的负荷矩、 线路长度和高压开关数等指标，摒弃显然不合理的方案线路长度和高压开关数等指标，摒弃显然不合理的方案)； 4对待选的各方案，确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主对待选的各方案，确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主 要电气设备（变压器及断路器）；要电气设备（变压器及断路器）； 5 网络潮流计算和电压计算网络潮流计算和电压计算(对所选方案进行对所选方案进行调调压压或稳或稳定性计算，定性计算，提出提出 调调压压或提或提高高稳稳定性的定性的措施措施) ； 6电力网电力网结结线方案的线方案的技术论证技术论证及经济比较（及经济比较（计算各方案的计算各方案的一次投资一次投资，对，对 待选方案进行待选方案进行工工程经济计算程经济计算。进行进行技术技术经济比较，选定经济比较，选定最优最优设计方设计方 案）；案）； 7. 物资物资统计，统计，列出列出设备设备清单。清单。 8. 编写编写设计设计说明书说明书、绘图绘图； 9 答辩。答辩。（时间：两周时间：两周） 2014- 01- 023 原始资料原始资料原始资料原始资料 1电电源源及负荷及负荷点点的的地地理理位置图位置图； 2各发电厂各发电厂装机情况：型号装机情况：型号、单机单机容容量量、台台数（数（假假设设A 水水；B 火火）；）； 3各负荷各负荷点点及发电及发电机直配机直配负荷的负荷的最大值与最小值最大值与最小值（或或 负荷负荷曲曲线）、功率线）、功率因因数、数、额额定电压、负荷的定电压、负荷的 电压要电压要求求、供供电可靠性要电可靠性要求求等；等； 4其其他条件他条件及要及要求求:（如任务书如任务书） 规模：规模：3个个电电源点源点（A 、B 火火及系统及系统S）、）、3个个负荷负荷点点， 构成地区构成地区性电力系统性电力系统。 2014- 01- 024 目目的要的要求求 综综合合训练训练，培养培养电网电网规划规划设计的能力设计的能力。 1熟悉国家熟悉国家能能源形势源形势、策略策略及及有有关关技术规技术规程、程、 规规定导定导则则，树立树立供供电电安全安全、可靠、经济的、可靠、经济的观观 点点； 2掌握掌握电网电网初步初步设计的设计的基本基本方方法法； 3熟悉熟悉电网的电网的基本基本计算；计算； 4学会学会编写编写设计设计说明书。说明书。 2014- 01- 025 2014- 01- 026 2014- 01- 027 800kV直直流输电流输电 2014- 01- 028 2014- 01- 029 2014- 01- 0210 2014- 01- 0211 2014- 01- 0212 主要内容主要内容说明说明 1 制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级 制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级 2014- 01- 0213 电力网的接线电力网的接线 地地理理 接线接线图图 v 主要显示发电厂、变电站的位置，电力线主要显示发电厂、变电站的位置，电力线 的路径和长度，以及它们之间的相互连接。的路径和长度，以及它们之间的相互连接。 2014- 01- 0214 o 有有备备用用接线方接线方式式 (a) (b)(c)(d) 电网络接线电网络接线介绍介绍电网络接线电网络接线介绍介绍 2014- 01- 0215 【决【决策策分分段】段】 电网电网规划规划问题问题要要考虑具体考虑具体的网络的网络拓扑拓扑结构结构，而由而由待选路待选路径径 构成构成的的独立独立变变量量又是多样又是多样的，的，故故电网电网规划规划是是一个一个多维多维数的数的 规划规划问题问题。又考虑到又考虑到电网电网规划规划涉涉及及到到的的约束约束条件条件的的复杂复杂 性，要性，要构成一个构成一个完整完整的电网的电网规划规划数数学学模型模型是是比较比较困难困难的的。 为了避免建为了避免建模模的的困难困难，一一般将般将电网电网规划规划问题问题分分为为方案方案形成形成 和方案和方案检验检验两个两个阶段阶段。 方案方案形成形成 方案方案检验检验 电网规划决策过程 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0216 【任务任务】：根据输电容根据输电容量量和输电和输电距离距离，拟拟定定几几个个可比的网络可比的网络 方案方案。 【步骤】【步骤】 送送电电距离距离的确定的确定。一。一般是在般是在有有关的关的地形图地形图上上量量得得长度，长度，再乘再乘 以以曲曲折折系数系数1.11.15（这只是这只是经经验验数数字字，具体具体情况情况还应具体还应具体 分析，分析，一一般般不不超过超过1.4）。 送送电容电容量量的确定的确定。对待对待规划规划电网进行分电网进行分层层分分区区域域的电力电的电力电量量 平衡计算，平衡计算，观察观察各各区区电力电力余缺余缺，从而从而确定各确定各地区间地区间的的送送电电量。量。 待待规划规划电网的电网的送送电电距离距离和和送送电容电容量量决决定定后后，按送按送电线路输电电线路输电 能力，能力，结结合合以往类似以往类似工工程程实例实例及及规划规划者者的经的经验验，即即可可拟拟出出几几 个个待选的网络待选的网络连连接方接方式式。 方案形成 1 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0217 【网络网络结构结构】：无无备备用用网络、网络、有有备备用用网络网络 【无无备备用用网络网络】： （a）单单回回路路放射放射式式； （b）单单回回路路链链式式 【有有备备用用网络网络】： （c）双回双回路路放射放射式式； （d）双回双回路路链链式式； （e）环环网；网； （f）双回双回路路与与环环网网混混合合型型 方案形成 2 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0218 方案形成 3 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0219 【任务任务】对对已已形成形成的方案进行的方案进行技术技术经济分析，其经济分析，其中包括中包括 电力系统潮流、电力系统潮流、调调相相、调调压计算，压计算，稳稳定计算，定计算，短短路电流路电流 计算及计算及技术技术经济比较等经济比较等。 【潮流计算分析潮流计算分析】观察观察各方案各方案是是否满足正常否满足正常与与事事故故运行运行 方方式式下下送送电能力的电能力的需需要要。在在正常正常运行方运行方式式下下，各线路的，各线路的 潮流潮流一一般应般应接接近近线路的经济输线路的经济输送送容容量量，各主要变压器，各主要变压器 （联联变）的潮流变）的潮流应应小小于于其其额额定容定容量。量。在在网络网络中中任任意意一条一条 线路线路故故障障（包括包括检检修修）的）的情况情况下下，各线路潮流不，各线路潮流不超过超过其其 持续允许持续允许的发的发热热容容量量，各变压器，各变压器没没有有长长时间时间过过负荷负荷现现 象象，即满足即满足N- 1检验检验原原则则。 主要内容主要内容说明说明- -方案检验 2014- 01- 0220 【暂态暂态稳稳定计算定计算】检验检验各方案各方案在在SDJ161- 1985电力系统设电力系统设 计计技术规技术规程程中中所所规规定的关定的关于于电网电网结构结构设计的设计的稳稳定标定标准准 下下，电力系统能，电力系统能否保持否保持稳稳定定。 以以下下故故障障时时网络网络结构结构必须满足必须满足系统系统稳稳定运行定运行或或正常正常供供电电： 单单回回线输电网络线输电网络中中发发生生单单相瞬相瞬时时接接地地故故障重障重合合成成功功。 同同级电压级电压多多回回线和线和环环网发网发生生单单相永久相永久接接地地故故障重障重合不合不成成功功 及及无无故故障障断开不断开不重重合（对合（对于于水水电厂的电厂的直直接接送送出出线，线，必必要要时时 采采用用切切机措施机措施）。 主主干干线路各线路各侧侧变电站变电站同同级电压的级电压的相邻相邻线路发线路发生生单单相永久相永久接接 地地故故障重障重合不合不成成功及功及无无故故障障断开不断开不重重合合。 核核电站电站送送出出线线出出口口及及已已形成形成回回路网络路网络结构结构的的受端受端主主干干网络网络 发发生三相短生三相短路不路不重重合合。 主要内容主要内容说明说明- -方案检验 2014- 01- 0221 任一台任一台发电发电机机（除占除占系统容系统容量量比比例过例过大大者者外外）跳闸跳闸或或失磁失磁。 系统系统中中任一大任一大负荷负荷突突然变然变化化（如如冲击冲击负荷负荷或大或大负荷负荷突突然然退退 出出）。 以以下下故故障障时时可可采取采取措施措施保持保持系统系统稳稳定运行，定运行，但允许损失部但允许损失部 分负荷分负荷： 单单回回线输电网络发线输电网络发生生单单相永久相永久接接地地故故障重障重合不合不成成功功。 同同级电压级电压多多回回线，线，环环网及网络网及网络低低一一级电压的线路发级电压的线路发生三相生三相 短短路不路不重重合合。 注意注意：当当系统系统稳稳定性定性水水平较平较低低时时，应应采取采取提提高高稳稳定性的定性的措措 施。施。系统系统规划规划可根据电网可根据电网具体具体情况情况具体具体分析，分析，从而从而采采用用合合 适适的的手手段段提提高高稳稳定性，定性，为为下下一一阶段阶段的设计的设计提供提供依依据据。 主要内容主要内容说明说明- -方案检验 2014- 01- 0222 【短短路电流计算路电流计算】 检验检验网络网络中中所所有有断路器断路器是是否否能能承受承受各各水水平平年年的网络的网络短短路路 容容量量，提出提出今今后后发发展新展新型型断路器的断路器的额额定断流容定断流容量量，以以及及 研究限研究限制系统制系统短短路电流路电流水水平的平的措施措施（包括包括提提高变压器高变压器中中 性性点点绝缘绝缘水水平）平）。 【调调相相调调压计算压计算】 检验检验无无功功补偿补偿是是否满足否满足系统系统在在各各种种正常正常及及事事故故运行方运行方式式 下下电压电压水水平的平的需需要，要，达达到到经济运行的经济运行的效果效果，原原则上应则上应使使 无无功功率功功率就就地地、分、分层层、分、分区区基本基本平衡平衡。 主要内容主要内容说明说明- -方案检验 2014- 01- 0223 【经济比较经济比较】 需需综综合合考虑考虑的的因因素素有：有：主主干干电网电网结构结构，厂内，厂内或或者者变变 电站内接线，运行灵活性，电站内接线，运行灵活性，是是否否便便于于过过渡渡，电，电源源、 负荷变负荷变化化的的适适应应性，对性，对国国民民经济其经济其他他部部门门的的影响影响， 国家资源国家资源利利用用政政策策，国家物资国家物资、设备的平衡，、设备的平衡，环环境境 保保护护和和生态生态平衡，平衡，工工程程规模规模和和措施措施是是否否与与现现有技术有技术 水水平平相适相适应应，缩缩短短建建设设工工期期和和改善改善技术技术经济指标的经济指标的 可能性和可能性和必必要性，要性，建建设设条件条件和运行和运行条件条件，对，对人民人民生生 活活条件条件的的影响影响，对，对远景远景发发展展的的适适应应情况。情况。 主要内容主要内容说明说明- -方案检验 2014- 01- 0224 电网电压等级选择的电网电压等级选择的原原则则 n(1)选定的电压等级选定的电压等级应应符符合合国家国家电压标电压标准准。 n(2)同同一地区一地区、同同一一电网内，电网内，应应尽尽可能可能简简化化电压等级电压等级。 电压等级不电压等级不宜宜过多过多，各级压，各级压差也差也不能不能太太小。小。 n(3)选定的电压等级要能选定的电压等级要能满足近满足近期期过过渡渡的可能性，的可能性，同同时时 也也要能要能适适应应远景远景系统系统规划规划发发展展的的需需要要。 n(4)考虑到考虑到与与主系统及主系统及地区地区系统系统联联络的可能性，电压等络的可能性，电压等 级级应应服服从从于于主系统及主系统及地区地区系统系统。如。如不能不能采采用用同同一一电压电压 系系列列，需研究需研究互互联联措施。措施。 2014- 01- 0225 电网电压等级选择的电网电压等级选择的原原则则 n(5)对对于于跨省跨省电网电网之之问问的的联联络线，络线，应考虑应考虑适适应应大工大工业业区区 与与经济经济体体系的要系的要求求，进，进一一步建步建成一个成一个统统一一的的联联合系统，合系统， 最最好好采采用用单一单一的合理的电压系的合理的电压系列。列。 n(6) 大大容容量量发电厂发电厂向向系统系统送送电，电，考虑考虑采采用用高高一一级电压级电压回回 线线还是还是低低一一级电压级电压多多回回线线向向系统系统送送电，电，与与该该电厂电厂在在系统系统 中中的的重重要性要性有有关关。 n(7) 对对于于单单回回线线供供电系统，电系统，在在输电电压确定输电电压确定后后的的一一回回线线 送送电容电容量与量与电力系统电力系统总总容容量量应应保持保持合合适适的比的比例例，以以保保证证 在在事事故故情况情况下下电力系统的电力系统的安全安全。 2014- 01- 0226 电网电压等级选择电网电压等级选择 应应根据线路根据线路送送电容电容量量和和送送电电距离距离选择电网电压选择电网电压 2014- 01- 0227 电网电压等级选择电网电压等级选择 【注意注意】 由由于于负荷负荷密密度的度的增加增加，提提升升配配电等级电等级在在技术技术上是上是可行可行 的的。国。国内内已已出出现现20kV配配电电压电电压。 电压等级的选择电压等级的选择需需考虑考虑网络网络中中的电力的电力损失损失，一一般按般按照照 送送电线路的电力电线路的电力损失正常损失正常情况情况下下不不超过超过5%，结结合线合线 路输路输送送容容量量，来来确定各级线路的电压等级确定各级线路的电压等级。 2014- 01- 0228 主要内容主要内容说明说明 2系统功率平衡计算系统功率平衡计算 2014- 01- 0229 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0230 3电网接线方案的电网接线方案的技术论证技术论证及经济比较及经济比较 （1）电压等级确定）电压等级确定：根据根据现现状状、输、输送送功率、功率、距距 离离及发及发展展； （2）接线方案）接线方案初初选选：提：提多多个个(68个个）初初方案，方案， 按按可靠灵活、经济可靠灵活、经济原原则则选择选择34个个详细详细比比 较；较； （3）接线方案确定、计算）接线方案确定、计算： 选导线截面；选导线截面； 计算计算投资投资及及年年运行运行费费； 进行各方案的进行各方案的技术技术经济比较，确定方案经济比较，确定方案。 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0231 4发电厂、变电所主发电厂、变电所主结结线选择线选择 （1）运算负荷，主变压器）运算负荷，主变压器台台数、容数、容量量、型号型号及及 主主结结线确定；线确定； （2）总总投资。投资。 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0232 5网络潮流网络潮流与与电压计算电压计算： （1）元元件件参参数；数； （2）最大最大、最小最小负荷负荷时时的运算负荷及电的运算负荷及电源源运算运算 功率；功率； （3）潮流，电压；）潮流，电压； （4）各变压器分接开关）各变压器分接开关位置位置选择，选择，并作并作电压电压验验 算算。 主要内容主要内容说明说明 2014- 01- 0233 设计内容设计内容与与进度进度安安排排设计内容设计内容与与进度进度安安排排 1系统系统有有功、功、无无功功率平衡；功功率平衡； 2系统系统有有功功率、电功功率、电量量平衡；平衡； 3电力网电力网结结线方案比较；线方案比较； 4各各降降压变压器主接线、压变压器主接线、型号型号、容、容 量量、台台数选择；数选择； 5确定电力网电气确定电力网电气结结线线图图； 6导线截面选择；导线截面选择； 1天天 2天天 2014- 01- 0234 7电力网潮流及电力网潮流及调调压计算；压计算； 8各变压器分接各变压器分接头头选择选择或或确定其确定其他调他调 压压措施措施； 9计算计算结结果总表果总表； 10主要设备主要设备规规格格及数及数量量表表； 11设计设计说明书说明书（含附录含附录：计算计算书书）；）； 12图图纸纸（电力网电气（电力网电气结结线线图：图：2号图号图 纸纸）。 13 答辩答辩 3天天 1天天 2天天 设计内容设计内容与与进度进度安安排排设计内容设计内容与与进度进度安安排排 2014- 01- 0235 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0236 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0237 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0238 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0239 4.电力网接线方案比较电力网接线方案比较 根据根据: 电电源与源与负荷负荷相相对对位置位置 负荷负荷大小大小及对可靠性要及对可靠性要求求（负荷等级）（负荷等级） 比较比较： 可行方案可行方案 初步初步比较（选比较（选3个个） 详细详细比较（确定比较（确定1个个） 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0240 （1）初步初步比较比较 4 3 2 1 主要主要优优缺缺点点变压断路器变压断路器台台数数路路径径长长线路长线路长各方案各方案 变压断路器数变压断路器数：只只统计电厂统计电厂出出线及各变高压线及各变高压侧侧数数量如量如 如：如：110kV： 双回双回桥桥型型接线接线 3- 4回回单单母母线分线分段段 5回回双双母母线分线分段段 8回回以上以上双双母母分分段段带旁带旁路路 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0241 （2）详细详细比较比较 选选LGJ型型导线导线 a. 不计线变功率不计线变功率损损耗耗及及充充电功率，电功率， b. 按按枯枯大大、丰丰小小负荷计算线路输负荷计算线路输送送功率功率P,Q,及及I的的大值大值，按按VN 计，经济电流计，经济电流密密度度=1.15A/MM2 c. 按按允许允许电流电流校校验验严严重重故故障障时时导线导线是是否否过过载载： 双回双回线断开线断开一一回回； 环环网断开功率网断开功率最大最大的线路；的线路； 两两端端供供电电时时断开变断开变损损功率功率最大最大的线路；的线路； d. 对对水水电厂电厂A的的出出线线应按应按丰丰小小方方式式选择导线截面选择导线截面 计算线路计算线路阻抗阻抗（查表查表r1，x1）（）（35kV D=2.5m） 110kV水水平平 D=4.5m(LGJ- 300以上以上)，4M(240以以下下） 对对火火电厂，电厂，出出线线按按枯枯水水期期最大最大方方式考虑式考虑，因因此此时火时火电厂输电厂输 出最大。出最大。 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0242 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0243 oK断路器断路器=NKb； oN- 断路器数；断路器数； oKb- 断路器断路器综综合合投资投资； oK综综合合= K线路线路+K断路器断路器。 o 年年运行运行费费F oF=线路 线路K线路线路+ 变变K断路器断路器+ W o 线路 线路折折旧旧维维修修率率5%, 变 变12%, 电能电能损损耗耗折折价价0.1元元/kwh o 年年费费用用J： oJ=0K+F， 0 0.1投资投资回回收收率率 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0244 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0245 5.各各降降压变电站、主接线、变压器压变电站、主接线、变压器型型式式、容、容量量、 台台 数选择数选择： 根据负荷根据负荷大小大小，等级，等级 6.确定电力网电气接线确定电力网电气接线图图 做做完完方案方案详细详细比较，比较，降降压变电站主接线及变压器压变电站主接线及变压器 选择选择后后，可确定电力网电气接线，可确定电力网电气接线图图，各，各段段导线截导线截 面面即即为为最最佳佳方案的选定截面方案的选定截面; 画画出出电力网电气接线电力网电气接线图图 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0246 7.电力网潮流及电力网潮流及调调压计算压计算 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0247 8.变压器分接变压器分接头头选择选择 9.计算计算结结果总表果总表 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0248 10.主要设备主要设备规规格格及数及数量量表表 o C 参参见见附录附录 设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤 2014- 01- 0249 设计设计成成果果设计设计成成果果 1.设计设计说明书说明书 目目录录 前言前言 正正文文：按按设计设计步骤步骤分分章节章节说明说明 附录附录：计算计算书书、说明书说明书中中计算计算结结果详细果详细过过程程。 附附： 电气主电气主结结线线图图、系统、系统阻抗阻抗图图、 三三种种方方式式潮流分潮流分布布图图 、设备设备清单清单 2.电力网电气接线电力网电气接线图图（2#图图） 参参考考文献文献 2014- 01- 0250 设计设计成成果果设计设计成成果果 2014- 01- 0251 设计设计成成果果设计设计成成果果 2014- 01- 0252 设计设计成成果果设计设计成成果果 2014- 01- 0253 设计设计成成果果设计设计成成果果 2014- 01- 0254 电气主接线及电气主接线电气主接线及电气主接线图图 1.定义定义 电气主接线电气主接线：由高压电器通过连接线，按其功能要求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，又称为一次接线或电气主系统。压的网络，又称为一次接线或电气主系统。 电气主接线电路图：电气主接线电路图：用规定的电气设备图形符号和文用规定的电气设备图形符号和文 字符号，表示设备的连接关系的单线接线图。字符号，表示设备的连接关系的单线接线图。 2.作用作用 电气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。主接电气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。主接 线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、继电保护线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、继电保护 和自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系和自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系 统的稳定性和调度灵活性统的稳定性和调度灵活性等密切相等密切相关。关。 2014- 01- 0255 1）可靠性可靠性 分分析析可靠性要可靠性要考虑考虑： o 发电厂和变电站发电厂和变电站在在电力系统电力系统中中的的地位地位和作用和作用 o 用用户户的的负荷负荷性性质质和和类别类别 o 设备设备制造水平制造水平 o 运行经运行经验验 评价评价可靠性的可靠性的具具体分体分析内容析内容： 断断路器路器检修检修 母母线线故障故障或或检修检修 厂站厂站全停全停及及对对系统稳定的系统稳定的影响影响 3.对电气主接线的对电气主接线的基本基本要要求求 停停电电范围范围、时间时间 电气主接线及电气主接线电气主接线及电气主接线图图 2014- 01- 0256 2）灵活性灵活性 （1）操）操作的作的方便方便性性 （2）调度的调度的方便方便性性 （3）扩建）扩建的的方便方便性性 3）经济性经济性 （1）节省）节省一次一次投资投资 （2）占地面积少）占地面积少 （3）电能电能损耗少损耗少 3.对电气主接线的对电气主接线的基本基本要要求求 电气主接线及电气主接线电气主接线及电气主接线图图 2014- 01- 0257 电气主接线的电气主接线的基本基本接线接线形形式式 单元接线单元接线 桥形接线桥形接线 角形接线角形接线 有母线接线有母线接线 无母线接线无母线接线 单母线接线单母线接线 双母线接线双母线接线 一台半断路器接线一台半断路器接线 单母线分段单母线分段 增设旁路增设旁路 双母线分段双母线分段 增设旁路增设旁路 扩大单元接线扩大单元接线 内桥内桥/外桥外桥 三角三角/四角四角/五角五角/六角六角 电气主接线及电气主接线电气主接线及电气主接线图图 2014- 01- 0258 单电源单回路单电源双回路单电源加低压联络线 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图 2014- 01- 0259 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图- - 线路线路变压器变压器组组接线接线 2014- 01- 0260 母母线线隔隔离离 开关开关 接接地地刀刀闸闸 线路线路隔隔离离开关开关 出出线线1 出出线线2出出线线3 W QSl QF QSw QSo 单单母母线接线线接线图图 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图- - -单单母母线接线线接线 2014- 01- 0261 一一 类类 用用 户户 L1 L2L3L4 QF1 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图- - -单单母母分分段段 2014- 01- 0262 带旁带旁路路母母线的线的单单母母线接线线接线 电电源源侧侧 W1 W2 QS1 QF QS2 旁旁路路母母线线 工工作母作母线线 2014- 01- 0263 W2 W1 QF L1L2L3L4 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图- - -双双母母线接线线接线 2014- 01- 0264 o 双母线分段接线 L 串串联联电电抗抗器器 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图- - -双双母母线分线分段段接线接线 2014- 01- 0265 (1)L1故故障障 仅仅QF1跳闸跳闸，T1及其及其它它 回回路路继继续续运行运行 (2) T1检检修修 断开断开QF、QF1，再再 拉拉开开QS1，出出线线l1停停电电 关合关合QF和和QF1， ，恢 恢 复复L1供供电电。 QS3 QS1 QS2 QF2 T2 QF QF1 T1 L1L2 内内桥桥接线接线 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图桥桥形形接线接线 2014- 01- 0266 QS2 QF2 T2T1 QS1 QF L1 QF1 L2 外外桥桥接线接线 (1)L1故故障障 QF和和QF1同同时时自动自动 跳闸跳闸，T1被被切除切除 断开断开QS2，合，合QF1和和 QF，恢恢复复T1运行运行。 (2) T1检检修修 仅停仅停QF1和和QS1。 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图桥桥形形接线接线 2014- 01- 0267 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图桥桥形形接线接线 2014- 01- 0268 接线接线图图 在在母母线线W1，W2之之间间，每串每串接接有有三三 台台断路器，断路器，两条两条回回路，路，每二每二台台断路断路 器器之之间间引引出一出一回回线，线，故故称称为为一台一台半半 断路器接线，断路器接线，又又称二称二分分之之三三接线接线。 特特点点 l 具具有有较高的较高的供供电可靠性及运行灵活性电可靠性及运行灵活性。 l 母母线线故故障障，只只跳跳开开与与此母此母线线相连相连的断路的断路 器，器，任任何何回回路不路不停停电电。 l 隔隔离离开关不开关不作作操操作作电器，电器，减少减少了了误操误操作作 的的几几率率。 l 使使用用设备较设备较多多，投资投资较较大大，二二次次控控制接制接 线和线和继继电电保保护护配置配置也也比较比较复杂复杂。 l 适适用用范围范围：大型大型电厂和变电所的电厂和变电所的超超高高 压压配配电电装置。装置。 QS1 QS1 W1 W2 QF QS QS QS QS QF QF QS QS 一个一个半半断路器接线断路器接线 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图一个一个半半断路器接线断路器接线 2014- 01- 0269 发电发电机机变压器变压器单单元元接线接线 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图发电发电机机-变压器变压器单单元元接线接线 2014- 01- 0270 （1）接线）接线形形式式：采用两台或三台采用两台或三台 发电机与一台变压器相联组成的单发电机与一台变压器相联组成的单 元 ；每台发电机回路都装有元 ；每台发电机回路都装有QFQF和和QSQS。 元件的作用元件的作用 1QF1QF、2QF2QF的作用：的作用：控制发电机组控制发电机组 投入或退出运行。当任一台发电机投入或退出运行。当任一台发电机 需要停机运行或退出时，可操作相需要停机运行或退出时，可操作相 应的应的QFQF，而不影响另一台发电机和，而不影响另一台发电机和 变压器的运行。变压器的运行。 1QS1QS、2QS2QS的作用：的作用：保证停电检修保证停电检修 的安全。的安全。 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图-发电发电机机-变压器变压器扩扩大单大单元元接线接线 发电发电机机- 变压器变压器扩扩大单大单元元接线接线 2014- 01- 0271 （1）接线形式：图（）接线形式：图（a)指单回路，单变压器供电，高指单回路，单变压器供电，高 压侧没有母线的接线 。压侧没有母线的接线 。 a a、发电厂内不装、发电厂内不装2QF b2QF b、发电厂内装、发电厂内装2QF 2QF （2）适用于）适用于610KV终端变电所终端变电所 电气主接线电气主接线图图电气主接线电气主接线图图-变压器变压器-线路线路单单元元接线接线 变压器变压器- 线路线路单单元元接线接线 2014- 01- 0272 电气电气 接线接线图图 v 主要主要显显示系统示系统中中发电发电机机、变压器、电力线路、变压器、电力线路、母母线及线及断断路器路器等等主要主要元件间元件间 的电气接线的电气接线。 2014- 01- 0273 中中小小型型火火电电厂厂典典型型电电气气主主接接线线 2014- 01- 0274 大大型型凝凝汽汽式式火火电电厂厂电电气气主主接接线线图图 2014- 01- 0275 大 容 量 水 电 厂 电 气 主 接 线 图 2014- 01- 0276 区域性火力发电厂区域性火力发电厂 2014- 01- 0277 大大 容容 量量 水水 电电 厂厂 电电 气气 主主 接接 线线 图图 2014- 01- 0278 典典 型型 变变 电电 站站 电电 气气 主主 接接 线线 图图 2014- 01- 0279 枢枢 纽纽 变变 电电 站站 典典 型型 电电 气气 主主 接接 线线 图图 2014- 01- 0280 2014- 01- 0281 2014- 01- 0282 变电站主变电站主控室控室 2014- 01- 0283 变电站变电站室室内内配配电电装置装置 2014- 01- 0284 变电站变电站室室外外配配电电装置装置 2014- 01- 0285 输电线路导线截面及输电能力 输电线路导线截面选择和输电线路导线截面选择和检验检验 送送电线路输电能力电线路输电能力 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0286 输电线路导线截面选择和检验 【原原则】则】：一：一般按般按经济电流经济电流密密度度来来选择，选择，并并根据电根据电 晕晕（对（对架空架空输电线输电线而而言言）、）、机机械强械强度及度及事事故故情况情况下下 的发的发热热条件条件进行进行校校验验。 【按【按经济电流经济电流密密度选择导线截面度选择导线截面】 经济电流经济电流密密度度：架空架空线路线路传传送送电能的电能的过过程程中中，处产处产 生生电压电压损失外损失外，还还有有电能电能损损耗耗。此此损损耗耗的的大小大小及其及其 费费用用随随导线的截面变导线的截面变化化而而变变化化。增增大大导线的截面，导线的截面， 虽虽然能然能减少减少电能电能损损耗耗，但但增加增加了了线路的线路的投资。投资。反反 之之，如如果果减减小小导线的截面导线的截面积积，则则其其结结果果相相反反。因。因 此此，在这在这中中间间总总能能找找到到一个最一个最理理想想的导线截面，的导线截面，使使 其经济其经济效果效果最最好好，这这一一导线截面导线截面成成为为经济截面经济截面。根根 据经济截面据经济截面推推算算出出来来的电流的电流密密度度成成为为经济电流经济电流密密度度。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0287 输电线路导线截面选择和检验 导线截面的计算导线截面的计算公公式为式为 3cos N P S JU = 式中：S为导线截面，P为线路传输有功容量， N U 为线路额定电压， J为经济电流密度。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0288 输电线路导线截面选择和检验 经济电流经济电流密密度度表表（已已有有学者学者提出提出此表此表中中数据数据已已不不适适合合现现代代 电网，电网，故应用故应用相相关数据关数据时时应以应以最最新新的的国家国家标标准准为为准准。） 导线材料导线材料 最大负荷利用小时数（小时最大负荷利用小时数（小时/ /年）年） 30003000以以下下300030005000500050005000以以上上 裸铝裸铝导线导线1.651.651.151.150.90.9 裸铜裸铜导线导线3.03.02.252.251.751.75 铜芯铜芯电电缆缆2.502.502.252.252.02.0 铝芯铝芯电电缆缆1.921.921.731.731.541.54 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0289 输电线路导线截面选择和检验 【按【按电电晕晕条件条件检验检验导线截面导线截面】 电电晕危害晕危害：导线导线产产生生电电晕晕会会增加增加输电线路的电能输电线路的电能损失损失，同同 时时也也会会对对无无线电线电通信通信和和载载波通信产波通信产生干生干扰扰。 校校验验原原则则 关于电晕损失， 一般趋向于用导线最大工作电场强度max E （kV/cm） 与全面电晕临界电场强度0 E 的比值来衡量。相关的设计手册110 500kV架空送电线路设计技术规程(DL/T5029-1999)中，有不必验算 电晕的导线最小界面表可查阅。 许多国家（如瑞典、前苏联）认为，三相平均的导线表面最大工作 电场强度与全面电晕临界电场强度之比若小于0.9，即 max 0 0.9 E E ，则认 为是经济的。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0290 【按【按导线长导线长期期容容许许电流电流校校验验导线截面导线截面】 选定的输电导线路的导线截面，选定的输电导线路的导线截面，必须必须根据各根据各种种不不同同运行运行 方方式以式以及及事事故故情况情况下下的的传传输容输容量量进行发进行发热热校校验验，即即在在设设 计计中中不不应是应是预预期期的输的输送送容容量量超过超过导线的发导线的发热热极极限限。按按容容 许许发发热热条件条件的的持续持续极极限限输输送送容容量量计算计算公公式为式为 m axm ax 3 N SU I= 式中： m ax S 为极限传输容量， N U 为线路额定电压， m ax I 为导线持 续允许电流。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0291 【按【按电压电压损失损失校校验验导线截面导线截面】 条件：条件：只只有有当当电压电压为为6、10kV以以下下，且且导线截面导线截面在在70 95mm2以以下下的线路，的线路，才才进行电压进行电压校校验验。因。因为为界界面面大大于于 7095mm2的导线，的导线，采采用用加加大大截面的方截面的方法法来来减减小小电压电压 损失损失的的效果并效果并不不十十分显分显著著，反反而还会而还会引起引起投资投资及及有有色色 金属金属较较多多的的增加增加。采采用用经经典典电容器电容器补偿补偿或有或有载载调调压变压变 压器压器以以及其及其它它措施措施更更为为合合适适，不，不过应过应进行经济进行经济技术技术比比 较较后后确定确定。 原原则则：线路线路允许允许电压电压损失损失的的量量，应应视视线路线路首首端端的的实实际际 电压电压水水平确定平确定。对对于于线路线路末末端受端受电器，电器，一一般般允许低于允许低于 其其额额定电压的定电压的5%。个。个别别情况情况下下（如如故故障障），），允许低于允许低于 额额定电压的定电压的7.5%10%。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0292 【按【按机机械强械强度度校校验验导线截面导线截面】 原原则则：为为保保证证架空架空线路线路必必要的要的安全安全机机械强械强度，对度，对于于跨跨越铁越铁 路、路、通航河通航河流和运流和运河河、公公路、路、通信通信线路、线路、居居民民区区的线路，的线路， 其导线截面不其导线截面不得得小小于于35mm2。通通过过其其它它地区地区的导线截面，的导线截面， 按按线路线路类类型型的分的分类类，容，容许许的的最小最小截面截面见见下下表表 导线导线构造构造 架空架空线路线路等级等级 35kV35kV及以及以上上线路线路1 135kV35kV线路线路1kV1kV以以下下线路线路 单单股股线线不不许使许使用用不不许使许使用用不不许使许使用用 多股多股线线252516161616 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0293 送电线路输电能力 【送【送电线路输电能力电线路输电能力】 指输电线路指输电线路传传输功率的输功率的大小与大小与输输送距离送距离的的远远近近，它它与与电力电力 系统的经济、系统的经济、稳稳定运行定运行有有很很大大关系关系。 【线路的线路的自自然然传传输功率输功率】 23 2 105.2 N N U Z U P= N U Z 式式中中，为为线路线路额额定电压定电压(kV)，为为线路线路波波阻抗阻抗，约约260380 。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0294 【线路线路传传输输特特性性】 当当线路线路传传输输自自然功率然功率时时，线路，线路上上没没有有无无功功率功功率传传输，输， 全全线各线各点点电压和电流电压和电流大小一大小一致致。当当传传输功率输功率小小于于自自然然 功率功率时时，会会造造成成线路电压线路电压由由始始端端往往末末端端升升高；高；当当传传输输 功率功率大大于于自自然功率然功率时时，线路电压，线路电压从从始始端端往往末末端端降降低低。 。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0295 送电线路输电能力 【超【超高压高压远远距离距离输电线路的输电线路的传传输能力输能力】 决决定定因因素素：主要主要取取决决于于发电发电机机并并列列运行的运行的稳稳定性，定性，以以及及 为为提提高高稳稳定性所定性所采取采取的的措施。措施。 传传输功率的计算输功率的计算公公式式： sin sin PP = 式中：值近似取 6/1000km， 为输电线路的允许传输角， P 为线 路的自然功率。 当 取 2530时 (400 480) P P L 考虑补偿后应为 (400 480) 1 P P KL 式中：K为补偿度，L为线路长度。 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0296 送电线路输电能力 【按【按静静稳条件稳条件决决定的输定的输送送能力能力】 【线路的经济输线路的经济输送送容容量量】线路的经济输线路的经济输送送容容量量按按经济电流经济电流 密密度计算度计算求求得得。 【按【按负荷负荷距距计算输计算输送送能力能力】负荷负荷距是距是指线路指线路传传输的输的有有功功功功 率和率和传传输输距离距离的的乘乘积积。若若以以知知输输送距离送距离可可求求得得传传输容输容量量， 即即传传输容输容量量=负荷负荷距距/传传输输距离距离。 【线路的线路的极极限限输输送送容容量量】决决定定于于导线容导线容许许的发的发热热条件条件，在在 相相关设计关设计手手册册中中有有公公式式可算可算或或表格表格可可查查。 电压（电压（kV） 输送能力输送能力 （100km MW） 电压（电压（kV） 输送能力输送能力 （100km MW） 22040060050038004000 3301400160075072007400 导线截面导线截面积积选择选择 2014- 01- 0297 主变压器选择主变压器选择 o 概述概述 o 主变压器主变压器台台数的选择数的选择 o 主变压器容主变压器容量量的选择的选择 o 主变压器主变压器型型式式的选择的选择 2014- 01- 0298 o 【主变选择的主变选择的意意义义】在在各级电压等级的变电所各级电压等级的变电所中中，变压，变压 器器是是变电所变电所中中的主要电气设备的主要电气设备之之一一，其，其担担任任着着向向用用户户输输 送送功率，功率，或或者者两两种种电压等级电压等级之之间间交换交换功率的功率的重重要要任务任务， 同同时时兼顾兼顾电力系统负荷电力系统负荷增增长长情况情况，并并根据电力系统根据电力系统5 10年年发发展展规划综规划综合分析，合理选