电气工程毕业设计

1、500KV变电站一次电力系统设计（伊敏电厂二期工程）郝伟健指导教师：刚摘要随着现代工业技术和电子信息科技的飞速开展，平安、可靠、优质的电能逐渐表达出它的重要地位，电能是工业生产和生产生活的主要能源和动力，由电气设备的不断提高，实现电气化可以大大增加产量，提高产品质量，提高生产效率， 降低生产本钱，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。按照设计 500kV变电站的电气一次局部的主接线的运行原那么和功能实施，把500kV变电站双母线的电气一次局部的双分段带旁路接线与3/2断路器的接线方式比照设计，以选取出最优的主接线设计方案。其次，要合理选择、认真校验变电站的 所有电气设备，已到达性能和经

2、济最优。以此为前提，我们要认真分析变电站经 常出现的问题，设计要做到对故障的分析以及解决，已到达防患于未然。电力工业是能源性工业、根底性工业，在国家建立和人民生产生活以及经济 开展中占有十分重要的位置，是国家实现现代化的战略重点。电能是一种无形且 不能大量储存的二次能源。电能在发电、变电、送电、配电和用电，几乎是在同 一瞬间完成的，须随时保持功率和频率的平衡。要满足国民经济开展的要求就必 须加强对电网的建立，变电站的建立就是电网建立中的重要环节之一。关键词500KV变电站主接线变压器隔离开关负荷计算短路计算AbstractWith moder n in dustrial tech no log

3、y and the rapid developme nt of electro nic in formatio n scie nee and tech no logy, safe, reliable, high-quality electricity reflects its importa nt positi on gradually, electricity is the main in dustrial producti on and producti on life energy and power, and by the constant improvement of the ele

4、ctrical equipment, electrified can greatly in crease producti on, i mprove product quality, improve product ion efficie ncy, reduce producti on cost, improve labor con diti ons and is helpful to realize automatio n of producti on process.Accord ing to the desig n of 500 KV substati on run a part of

5、the main electrical wiring principle and function implementation of the 500 KV double busbar substation electrical part of the double segment at a time with bypass connection with 3/2 circuit breaker connection mode of the design, to select the optimal main wiring design.Second,to a reasonableselect

6、ion,carefully check all the electrical equipme nt, tran sformer substati on has reached optimal performa nee and economy. Premise, we should carefully analyse substation often appear problem, design to do the an alysis of the fault and solve, has reached to nip in the bud.Electric power in dustry is

7、 a basic in dustry, en ergy in dustry, in n ati onal con structi on and people's product ion and liv ing, and occupies a very importa nt positi on in the economic development, is the national modernization strategic priorities. Electricity is a kind of intan gible and cannot be a large nu mber o

8、f sec on dary en ergy storage. Electrical energy in power generation, substation, transmission, distribution and utilization, is almost at the samei nsta nt, to keep the bala nceof power and freque ncy. To meet the requirements of national economic development it is necessaryto strengthen the con st

9、ruct ion of power grid, the con structi on of the substati on is one of the importa nt link of power grid con struct ion.Key words 500KVSubstationMainelectrical connectiontransformerlsolatingswitchLoad calculati on Short circuit calculati on摘要IAbstractII第1章 华能伊敏电厂概述 11.1华能伊敏电厂的介绍 1伊敏电厂的开展简介1伊敏电厂现状及未

10、来开展21.2 500KV变电站电力系统的介绍 21.3本章小结3第2章电力系统主接线.4.2.1电力主接线设计原那么和根本要求 .4.电力主接线的设计原那么4电力主接线的根本要求52.2电气主接线的设计步骤62.3电气主接线的根本方式 6有汇流母线6无汇流母线92.4电力主接线的设备配置102.5本章小结11第3章变电站接线方式确实定 1.23.1代建变电站的电气主接线的根本方式 12.对于一次侧20KWV的接线12对于500KV的接线方式143.2电力系统的分析和要求173.3方案比照183.4本章小结20第4章负荷计算及方法214.1负荷的定义及分类214.2负荷计算的方法 214.3本

11、章小结245.1变电站电气设备选择的一般要求 25.5.2母线的选择275.3导线和电缆的选择和校验 30.5.4变压器的选择和校验34变压器选择的原那么和要求34变压器选择355.5高压断路器的选择 375.6隔离开关的选择40.5.7其他设备的选择5.8本章小结总结参考文献4145 46 47 49致 第1章华能伊敏电厂概述1.1华能伊敏电厂的介绍伊敏电厂的开展简介华能伊敏煤电某公司地处世界著名草原一呼伦贝尔大草原鄂温克族自治旗 伊敏河镇境，公司占地面积99.28平方公里，是国家大型煤电联营企业。位于自 治区东部，北距呼伦贝尔市海拉尔区 85公里，大兴安岭西侧、呼伦贝尔大草原 东南部，旗政

12、府所在地巴彦托海距呼伦贝尔市 9公里，距机场10公里，交通便 捷、通信顺畅。旗有三大较有特色的企业：伊敏华能煤电公司是我国煤电联营试 点企业；大雁煤业公司是全国标准化煤矿之一；红花尔基林业局坐落在我国著名 的樟子松的故土红花尔基镇；同时还有两个国家级自然保护区：红花尔基樟子松 自然保护区和辉河湿地生态自然保护区。在1976年7月华能伊敏煤电某公司就开场组建，是比拟早期的矿业资产， 前身是伊敏河矿区建立指挥部和伊敏煤电公司，经过几次公司型的改建后被华能 集团百分百收购。1991年1月伊敏煤电公司成立。1993年7月伊敏电厂一期工程开场开工建立。1995年8月经公司化改造成立伊敏华能东电煤电某公司

13、，中能集团公司和原东北电力集团公司分别拥有51%和49%的股份。1998年11月和1999年9月伊敏电厂工程一、二号机组分别通过 168小时试运， 并顺利完成试生产，进入了煤电一体化生产阶段。二期工程被国家列为 2005年 52家重点电力建立工程之一1999年4月由于国家电力体制改革，公司的股权发生变化，原东北电力集团公司 49%的股权分解给了、三省电力某公司。2002年12月，国家电力体制改革，伊敏华能东电煤电某公司全资划归中能集团 公司管理。2004年改名为华能伊敏煤电某公司。2004年4月14日国务院发改委国务院批准了伊敏二期工程的工程建议书， 电厂拟采用两台600MW国产亚临界燃烧火力

14、发电机组，三大主机由三大动力生 产。2004年4月伊敏三期工程前期工作开场启动，开场委托设计，拟安装 2台60万 千瓦超临界燃烧火力发电机组。2004年9月伊敏煤电公司电厂二期工程 2台60万千瓦发电机组主厂房根底建立 正式破土开工，这项工程被华能集团列为东北地区电力建立的一号工程，是该区东部地区向东北电网“西电东送工程， 也是“十一五期间东北电网重要的电 源储藏工程。伊敏电厂现状及未来开展华能伊敏煤电某公司是国家批准的全国第一家煤电联营的大型能源企业。 是 典型的与煤矿煤水灰严密联系的坑口电厂， 目前装机容量220万千瓦。伊敏煤电 联营工程是我国能源开发战略的新突破， 它借鉴了国外煤电联营的

15、管理模式，突 破了传统的行业限制，煤电合一、统一经营，工程具有着得天独厚的开展优势。伊敏煤电一期工程电厂装机容量为 100万千瓦，安装两台俄罗斯50万千瓦 超临界机组，建立相配套的年产 500万吨的露天煤矿和与东北电网相连的伊大 50万千伏输电线路工程。伊敏煤电二期工程建立已成为“西电东送的重要组成局部，列为自治区东部电源点建立的首选工程，二期工程规划电厂装机容量为120万千瓦和年产600万吨露天矿，三期工程安装两台 60万千瓦超临界燃烧火力发电机组，同步安装 烟气脱硫装置两台机组分别于 2010年12月和2011年1月竣工投产。华能伊敏煤电某公司现有在岗职工 4359人，具有中专以上文化程度

16、的有 1882人，专业技术人员有851人，中级专业技术人员343人，高级专业技术人员 190 人。公司中长期开展目标是：到2020年电厂总装机容量到达7400MW,煤矿年 生产能力到达4630万吨，年创利润45亿元，产业链延伸工程取得实效，争取煤 化工工程投产创效，把公司建立成全国同类最好企业。1.2 500KV变电站电力系统的介绍伊敏电厂二期工程500KV系统采用3/2接线方式，屋GIS型式，即两个元件引 线通过三台断路器接在两条母线上的接线。500KV GIS安装有三个完整串和一个 半串。二期通过现有2回378km长的500kV输电线路伊甲、乙线接入东北 电网屯变电站。伊敏电厂变电所，把2

17、20KV电压降为610kV电压向车间变电所供电。为 了保证供电的可靠性，工厂降压变电所多设置两台变压器，由单条或多条进线供 电，每台变压器容量可从几千到几万千伏安。供电围由供电容量决定，一般在几千米以二期工程共有三个完整串和一个不完整串。第一串是#1发变组为进线、#1联变为出线，第二串是#2发变组为进线、伊甲线为出线，第三个串是 #3发 变组为进线、伊乙线为出线，第四串为不完整串为 #4发变组进线。三期500kV 系统有2回发电机进线、2回线路出线共2个完整串，与二期系统连接处装设母 线分段断路器，所有配电装置采用户外敞开式，平环布置。500KV配电装置与220KV配电装置之间设置了一组单相联

18、络变压器， 低压侧引接63KV系统。500kV 系统为中性点直接接地系统。500kV系统的额定电压为500kV，运行时应根据调 度曲线维持电压在规定围，但最低不得低于500kV,最高不得超过550kV。工厂配电线路主要作为工厂输送、 分配电能之用。户外敷设的低压配电线路 目前多采用架空线路。在厂房或车间部那么应根据具体情况确定，或采用明线配电线路，或采用电缆配电线路。在厂房或车间，由动力配电箱到电动机的配电线 路一律采用绝缘导线穿管敷设或采用电缆线路。供配电电压的选择采用地区供电电源的电压、用电设备的总容量、用电设备的特征、供电距离、供电线路的回路 数量、用电单位的远景规划、当地公共电网现状和

19、它的开展规划、经济合理因素。 用电设备容量在250kW或需要变压器容量在160kVA以上者，应以高压方式供电； 用电设备容量在250kW或需要变压器容量在160kVA以下者，应以低压方式供电， 特殊情况下也可以高压方式供电。 工厂的高压配电电压一般选用 610kVo 10kV 作为高压配电电压。如工厂供电电源的电压就是 6kV，或工厂使用的6kV电动机 多且分散，可采用6kV的配电电压。工厂的低压配电电压，一般采用 380/220V。 380V为三相配电电压，供电给三相用电设备及 380V单相用电设备。220V作为 单相配电电压，供电给一般照明灯具及 220V单相用电设备。煤矿等部门也有采 用

20、6KV配电电压的。供配电系统是电力系统的一个重要组成局部， 包括电力系统中区域变电站和 用户变电站。涉及电力系统电能发、输、配、用的后两个环节，其运行特点、要 求和电力系统根本一样，只是由于供配电系统直接面向用电设备及其使用者，因此供、用电的平安性尤显重要。供电电源，配电系统的电源可以取自电力系统的 电力网或自备发电机。由企业或用户的总降压变电所或高压配电所、高压输 电线路、车间降压变电所或配电所、低压配电线路组成。作用是承受电能、变换电压、分配电能。厂用电设备是指专门消耗电能的电 气设备。据统计用电设备中70%是电动机类设备，20%左右是照明用电设备。配 电系统的电源是电力系统中的电力网，电

21、力系统的用户实际上就是配电系统。1.3本章小结华能伊敏电厂作为全国同类电厂最具代表性的代表， 其电能生产过程是将燃 料的化学能变成电能的工厂。原煤经过皮带运输到原煤仓，加工成煤粉后通过燃 烧器送到锅炉的炉膛中燃烧，放出热能。在锅炉的水冷壁管中的水，吸收炉膛中 的热量后，变成饱和蒸汽。饱和蒸汽同水形成的汽水混合物在汽包中别离。饱和 蒸汽流经过热器时，进一步吸收烟气中的热量变成过热蒸汽， 并通过蒸汽管道送 到汽轮机中。过热蒸汽在汽轮机的喷管中，将热能变成动能，形成高速汽流。高 速汽流冲动叶轮，带动汽轮机高速转动，动能就转变为机械能。汽轮机带动发电 机旋转而发出电来，机械能就转变为电能。电能通过变压

22、器、开关、线路送到电 力系统及用户。电能的特点是不能储存，火电厂的生产过程必须是连续的。火电厂的生产过 程具有以下显著特点：生产过程连续性强，要求能够提供充足的电力。生产过程 负荷（干扰）变化幅度大而频繁，生产的平安、可靠和经济性要求高，以便提供可 靠的、合格的、廉价的电力。生产过程的自动化程度必须要高，即要求严密结合 对象的特性来设计自动化系统。第2章电力系统主接线2.1电力主接线设计原那么和根本要求变电站电气主接线是多种主要电气设备如变压器、隔离开关、断路器、互 感器、母线、避雷器等按一定顺序要求连接而成的，是变换和分配电能的电路, 称为变电站一次接线。将电路中各种电气设备统一规定的图形符

23、号和文字符号绘 制成的电气连结图，称为电气主接线图。变电站的电气主接线是电力系统接线的 主要局部。主接线确实定对变电所的平安、稳定、灵活、经济运行以及对电气设 备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、 输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电站 本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。 因此，主接线设计是一个综合性问 题。电力主接线的设计原那么根据？220-500KV变电站设计技术规程？DL/T 5218-2005规定，变电站 电气主接线应根据该变电站在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定，气主接线设计的

24、根本原那么是以设计任务书为依据， 以国家经济建立的方针、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， 尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件的设计先进性和可靠性，坚持可靠、 先进、适用、经济、美观的原那么。结合主接线设计的根本原那么，所设计的主 接线应满足供电可靠性、灵活、经济，留有扩建和开展的余地。在进展论证分析 时，更应辩证地统一供电可靠性和经济性的关系，方能做到先进性和可行性。变电站在电力系统中的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素，变电站是枢纽变电所、地区变电所、终端变电站、企业变电

25、站还是分支变电站，由于他们在电 力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的技术要求也 不同。1考虑近期和远期的开展规模变电站主接线设计应根据5-10年电力系统开展规划进展。应根据负荷的大 小和分布，负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。2考虑负荷的重要性分布和出线回数多少对主界限的影响对一级负荷必须布两个独立的电源供电， 且当一个电源失去后，应保证全部 一级负荷不连续供电；对二级负荷，一般有两个电源供电，且当一个电源失去后， 能保证大局部二级负荷供电，三级负荷一般只需一个电源供电。3. 考虑主变台数对主

26、接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。 通常 对大型变电所，基于传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可 靠性、灵活性的要求也高，而容量小的变电所，其传输容量小，对住接线的可靠 性、灵活性要求低。4. 考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增，设备检修， 故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不 同，例如：当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时， 允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。电力主接线的根本要求1. 可靠性1研究主接线可

27、靠性应注意的问题：a. 应重视国外长期运行实践经历及其可靠性的定性分析b. 主接线的可靠性包括一次局部和二次局部在运行中的可靠性的综合c. 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度，采用可靠性能 高的电气设备可以简化接线。2）可靠性的具体要求：a. 断路器检修时，不影响对系统的供电b. 断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少可停运回路数和停用时间， 并且保证一级负荷及全部或大局部二级负荷供电c. 尽量防止全部停运的可能性。2. 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：1调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷， 能够满足系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式

28、下的调度要求。2检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进展平安 检修且不致于影响对用户的供电。3经济性1投资省a主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。b. 要能使断电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。c. 要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。d如哺亡满足系统平安运行及继电保护要求，110kV及以下终端或分支变电所 可采用简易电器。2占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。3电能损失小经济合理的选择主变压器的种类、 容量和数量，要防止因两次变压而增加电 能损失。4应具有扩建的可能性：由于我国工农业

29、的高速开展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线 时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环 境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的构造等。2.2电气主接线的设计步骤1对设计依据和原始资料进展综合分析2拟定可能采用的主接线形式3确定主变的容量和台数4厂用电源的引接方式5论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施6对拟定的方案进展技术、经济比拟，确定最正确方案7选择断路器、隔离开关等电气设备2.3电气主接线的根本方式有汇流母线1单母线接线每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出是通过一根母线连接的。单母线不分段接线适用于用

30、户对供电连续性要求不高的 二、三级负荷用户。单母线接线的优点是接线简单、操作方便、设备少、便于扩建、造价低。缺 点是，在母线和母线隔离开关故障或检修时， 均需使母线停电。所以单母线接线 方式一般用于出线回路较小的小容量发电厂和变电所中。2.单母线分段接线单母线分段接线是由电源的数量和负荷计算、 电网的构造来决定的。单母线 分段接线可以分段运行，也可以并列运行。用隔离开关、负荷开关分段的单母线 接线，适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。 用断路器 分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。单母线分段接线也具有接线简单清晰、操作方便、投资省等优点，并

31、提高了 供电的可靠性。其缺点是，当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时， 该母 线上的全部出线都需长时间停电。 所以这种接线方式一般用于电压不高、 线路较 少、装设有两台变压器、重要负荷由两回路供电的变电所和小型发电厂。图单母分段接线3. 单母线分段带旁路母线的接线当出现或断路器检修时，可以通过旁路隔离开关将出现接至旁路母线， 再经 旁路断路器接至主母线，使该出线可继续正常运行。这种接线方式常用于 35-110KV的变电所中。4 .带旁路母线的单母线接线当引出线断路器检修时，用旁路母线断路器代替引出线断路器， 给用户继续 供电。旁路断路器一般只能代替一台出线断路器工作，旁路母线一般不能同时连

32、接两条及两条以上回路，否那么当其中任一回路故障时，会使旁路断路器跳闸。 断开多条回路。通常35kV的系统出线8回以上、110kV系统出线6回以上，220kV 系统出线4回以上，才考虑加设旁路母线。5. 单母线分段带旁路在正常运行时，系统以单母线分段方式运行，旁路母线不带电。如果正常运 行的某回路断路器需退出运行进展检修， 闭合旁路断路器，使旁路母线带电，合 上欲检修回路旁路隔离开关，那么该线路断路器可退出运行，进展检修。这种旁 路母线可接至任一段母线，在容量较少的中小型发电厂和 35110kV变电所中 获得广泛应用。6双母线接线一组作为工作母线，另一组作为备用母线，在两组母线之间，通过母线联络

33、 断路器（简称为母联断路器）进展连接。把双母线系统形成单母线分段运行方式， 即正常运行时，使两条母线都投入工作，母联断路及其两侧隔离开关闭合， 全部 进出线均匀分配两条母线。这种运行方式可以有效缩小母线故障时的停电围。双母线接线有两运行方式，即将两组母线分为工作母线和备用母线， 和两组母 线都为工作母线。1按工作母线和备用母线方式运行母联断路器断开。此时相当于单 母线运行，当工作母线或出线的母线隔离开关故障跳闸后或检修时，可将正常运 行的线路倒换到备用母线上，继续运行。2两组母线都按工作母线运行且母联断路器合闸运行。此接线方式可轮 换检修母线或母线隔离开关而不需停电；各电源出线的负荷可任意分配

34、到某一组 母线上，运行方式灵活，更适应系统各种运行方式和潮流变化的要求。当发电厂和变电所在电网中居于重要的地位，电力负荷大而且出现回路较多 时，如枢纽变电站中110-220KV出线在四回线以上时，多采用双母线接线。图双母线接线双母线接线主要优点有：1检修任一组母线时，不会中断供电。2检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该回路，其它回路倒换至 另一组母线继续运行。3工作母线在运行中发生故障时，可将全部回路换接至备用母线，迅速 恢复供电。4任一回路断路器检修时，可用母联断路器代替其工作。5方便试验。需要对某回路做试验时，只需把此回路单独切换至备用母 线即可。7双母线带旁路接线双母线接线缺点是当线

35、路断路器需要检修时，会造成该回线路停电，为了检修断路器时不造成停电，常采用双母线带旁路接线，当对出线或电源进线断路器 进展检修时，为防止造成短时停电，可使该回路通过旁路隔离开关与旁路母线相 连，再通过旁路断路器接到相应主母线上， 使线路继续正常运行。旁路母线平时 是处于不带电的备用状态。在这种接线中，有时装设有专用的旁路断路器。一般来说，在220KV线路为四回路及以上、110KV在六回路以上、35KV线路在八回路以上时，才装设专 用的旁路断路器，在电网允许断路器停电检修或可迅速转换时， 或采用检修周期 长的六氟化硫断路器时，不设旁路母线。在双母线接线方式中，为使线路在出线断路器检修时不中断供电

36、， 可采用带 旁路接线。当110kV系统出线6回以上，220kV出线4回以上，可采用专用旁路 断路器。旁路母线可接至任一组母线。8.个半断路器接线一个半断路器接线可归属于双母线类接线。在两组母线之间，每三个断路器 形成一串。每串连接两条回路。相当于每一个半断路器带一条回路， 故称之为一 个半断路器接线，也称为3/2接线。在一个半接线的每串断路器中，位于中间的 断路器称为联络断路器。运行中两母线及全部断路器都投入工作，形成多重环状 供电。3/2断路器接线运行时，两组母线一样一串的三个断路器都投入工作，称为 完整串运行，形成多环路状供电，具有很高的可靠性。其主要特点是，任一母线 故障或检修，均不造

37、成停电；任一断路器检修，也不引起停电。一串中任何一台 断路器退出或检修时，这种运行方式实际为不完整串运行，此时仍不影响任何一 个原件的运行。这种接线运行方便、操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电 器。这种接线方式在330-500KV超高压电网中广泛应用。无汇流母线1、单元接线将发电机、变压器及线路直接连接成一个单元称为单元接线。单元接线主要 有三种形式：即发电机一变压器单元、变压器一线路单元及发电机一变压器一线 路单元等。一般应用于以下情况：1同一地区有几个大型电厂能源丰富，可以合起来建一个公共的枢纽变 电所时。2电厂地位狭窄平面布置有困难时。3电厂离枢纽变电所较近，直接引线比拟方便时。2.

38、 桥式接线对于具有双电源进线、两台变压器终端式的总降压变电所，可采用桥式接线。 它实质是连接两个35-110kV “线路一变压器组'的高压侧，其特点是有一条横联 跨桥的“桥"。根据跨接桥横连位置不同，分为桥接线和外桥接线。1桥接线桥接线的跨接桥靠近变压器侧，桥开关装在线路开关之，变压器回路仅装隔 离开关，不装断路器。采用桥接线可以提高改变输电线路运行方式的灵活性。桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较长；变电所没有穿越功率；负 荷曲线较平稳，主变压器不经常退出工作；终端型工业企业总降压变电所。L._匚厂 丄OF图桥接线2外桥接线跨接桥靠近线路侧，桥开关装在变压器开关之外

39、，进线回路仅装隔离开关， 不装断路器。外桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较短；允许变电所有较稳定 的穿越功率；负荷曲线变化大，主变压器需要经常操作；中间型工业企业总降压变 电所，宜于构成环网。2.4电力主接线的设备配置1隔离开关的配置(1) 接在500KV母线上的避雷器和电压互感器宜合用二组隔离开关。(2) 断路器的两侧均应装设隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。(3) 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那么不必装设隔离开关。(4) 安装在出线上的耦合电容器、电压互感器不用装设隔离开关。2.接地开关的配置1每段母线根据长度宜装设1-2组接地开关或接

40、地器。母线的接地开关 宜装设在母线电压互感器和母联隔离开关上，也可装于其他回路母线隔离开关的 基座上。2配电装置的断路器两侧隔离开关靠断路器侧和线路隔离开关的线路 侧宜配置接地开关。双母线接线两组隔离开关的断路器侧可共用一组接地开 关。3主变压器进线隔离开关的主变压器侧宜装设 1组接地开关。3. 电压互感器的配置1电压互感器的数量和配置与电气主接线方式有关，应满足测量、 保护、 同期和自动装置的需要，并保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点 两侧都能提取到电压。2500KV电压等级的每组主母线上三相装设电压互感器，用于供电给母 线、主变电站电气主接线设计与设备选择变压器和出线的测量、保

41、护、同步设备、绝缘监察装置。3当需要监视和检测线路外侧有无电压时，在出线侧的一相上装设电压 互感器。4. 电流互感器的配置1凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、 继电保护和自动装置的要求。2500KV及以上大接地短路电流系统的各个回路，一般应按三相配置； 35KV及以下小接地短路电流系统的各个回路，按具体要求按两相或三相配置。3为了防止支柱式电流互感器的套管闪络造成母线故障，电流互感器通 常布置在线路断路器的出线侧或变压器断路器的变压器侧。4变压器的中性点也应装设电流互感器。5. 断路器的配置1在变电所的进线出线均需装设断路器。2接地线不需装设断路器。2.5本章小结本章

42、重点阐述了发电厂和变电站电气主接线的根本要求、主接线的根本接线形式、特点及适用围。对主接线中主变压器的选择、限制短路电流的措施进展了 介绍；列举了发电厂和变电站电气主接线中的设备配置要求，并给出了局部的发电厂、变电站电气主接线的事例；简单的介绍了配电网接线、设计容、原那么和 步骤，重点介绍了电气主接线的形式和容。第3章变电站接线方式确实定3.1代建变电站的电气主接线的根本方式对于一次侧20KWV的接线方案一单母线分段接线i 段t lU 段7 E .11 占T-甲 -乍T -图单母分段接线分段的单母线的评价为(1优点a具有单母线接线简单、清晰、方便、经济、平安等优点b. 较之不分段的单母线供电可

43、靠性高，母线或母线隔离开关检修或故障时的 停电围缩小了一半。与用隔离开关分段的单母线接线相比， 母线或母线隔离开关 短路时，非故障母线段可以实现完全不停电，而后者那么需短时停电。c. 运行比拟灵活。分段断路器可以接通运行，也可断开运行。d. 可采用双回线路对重要用户供电。方法是将双回路分别接引在不同分段母 线上。(2)缺 点a任一分段母线或母线隔离开关检修或故障时，连接在该分段母线上的所有进出回路都要停顿工作，这对于容量大、出线回路数较多的配电装置仍是严重的 缺点b.检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。这对于电压等级高的配电装置也是严要缺点。因为电压等级高的断路器检修时间较长，对用户影

44、响甚大 方案二桥接线 桥接线中，桥回路置于线路断路器侧，此时线路经线断路器和隔离开关接至桥接 点，构成独立单元；而变压器支路只经过隔离开关与桥接点相连， 是非独立单元。 桥接线的特点为：(1)线路操作方便。如线路发生故障，仅故障线路的断路器跳闸，其余三回路可继 续工作，并保持相互的联系。使两个单元之间失去联系；同时, 为此，在实际接线中可采用设外跨故障可能性较大和变压器不需要经(2) 正常运行时变压器操作复杂。(3) 桥回路故障或检修时全厂分裂为两局部, 出现断路器故障或检修时，造成该回路停电 条来提高运行灵活性。桥接线使用于两回进线两回出线且线路较长、 常切换的运行方式的变电站中。方案三：外

45、桥接线T_L _L3C. r图外侨接线外桥接线的特点：(1变压器操作方便。(2线路投入与切除时，操作复杂。如线路检修或故障时，需断开两台断路器， 并使该侧变压器停顿运行，需经倒闸操作恢复变压器工作，造成变压器短时停电， 这刚好与桥相反，概括为“外桥外不便。(3桥回路故障或检修时全厂分裂为两局部，使两个单元之间失去联系；同时, 出线侧断路器故障或检修时，造成该侧变压器停电。此外，在实际接线中可采用 设跨条来提高运行灵活性。外桥接线适用于两回进线两回出线且线路较短故障可能性小和变压器需要经常 切换，而且线路有穿越功率通过的变电站中。对于500KV的接线方式台半断路器接线图3.1.3 台半接线一台半

46、接线的介绍1、一台半接线的优点：1有高度可靠性。每一回路由两台断路器供电，发生母线故障时，只跳 开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电。在事故与检修相重合情况下的 停电回路不会多于两回。2）运行调度灵活性。正常时两组母线和全部断路器都投入工作，从而形成 多环形 供电，运行调度灵活。3臊作检修方便。隔离开关仅供检修使用，防止了将隔离开关作操作用时 的倒闸操作。检修断路器时，不需要带旁路的倒闸操作。检修母线时，不需切换 回路。方案二双母线接线图双母线分段双母线三分段或四分段接线的介绍双母线分段接线中，每个回路均通过一台断路器和两组隔离开关，连接到两 组母线上，电源和出线可均匀地分布在两组母线上

47、，普遍适用于 6220KV电压 等级的配电装置中，1.此接线有以下几个优点：1可以轮流检修母线而不影响供电，只需将要检修的那组母线上所连接 的电源和线路通过两组母线隔离开关的倒闸操作，全部切换到另一组母线上。2检修任一母线的隔离开关时，只停该回路。当某一回路的一组母线隔 离开关发生故障时，只要将该隔离开关所在的回路和所连接的母线停电，就可以对该隔离开关进展检修，不影响其它回路。3一组母线故障后，能迅速恢复该母线所连接回路的供电，即被切除回 路可迅速恢复送电。4运行高度灵活。电源和线路可以任意分配在某一组母线上，能够灵活 地适应系统中各种运行方式和潮流变化的要求。5扩建方便。双母线接线方式可以沿

48、着预备的扩建端向左右扩建，而不 影响两组母线的电源和负荷均匀分配，也不会引起原有回路的停电。6便于实验。在个别回路需单独进展实验时，可将该回路单独接至一组母线上。2.双母线分段接线也有自己的缺点：1任一台断路器拒动，将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电。2一组母线检修时，全部电源及线路都集中在另一组母线上，假设该母 线再故障，将造成全停事故。3母联断路器故障，将造成配电装置全停。4当母线故障或检修时，隔离开关作为切换电器，容易发生误操作。5在检修任一进出线回路的断路器时，将使该回路停电。3.2电力系统的分析和要求电力网的接线方式对电力系统运行的平安性、经济性和供配电可靠影响很 大。在选择电

49、力网接线方式时，应考虑供电可靠、操作平安、调度灵活、投资和 运行费用省。有一端电源向用户供电的电力网叫开式电力网或单端电源电力网。由两条或多条电源线路向用户供电的电力网，称为闭式电力网。对于330500kV超高压配电装置接线的可靠性要求比拟高， 为限制故障围， 当进出线为6回及以上时，一般采用双母线三分段或四分段的接线和二分之 三接线方式。故障停电围当一段母线故障或连接在母线的进出线断路器故障时， 停电围不超过整个母 线的三分之一或四分之一；当一段母线故障并且分段或母联断路器拒动时， 停电 围不超过整个母线的三分之二或二分之一。采用双母线三或四分段接线时，要注意解决分段后母线保护的复杂性问题。

50、(2)分段原那么330500kV双母线线接线按以下原那么分段；为保证供电可靠，每段母线接23个回路。当最终进出线回路数为67回时，宜采用双母线三分段接线，并装设两台 母联路断路器；当回路数为8回及以上时，宜采用双母线四分段接线。3.3方案比照1.20kv方案的比照以上三种方案比拟：方案一虽此主接线供电可靠性与灵活性高，此方案 适合出线回路比拟多的，因此此方案可行。方案二、三两回进线，两回 出线，但此方案适合 出线较多，因此方案不可行，而且方案一的虽接线简 单、清晰、设备少、操作方便，投资少，便于扩建，但供电可靠性差，不能满足 对不允许停电的重要用户的供电要求， 方案三在供电可靠性与灵活性方面能

51、 满足本站供电要求，但考虑到接线较复杂，占地面积大且费用较高，所以也不符 合要求，而方案一恰好符合本站设计所须的可靠性与经济性的要求，所以 20kv侧采用方案一的接线。故20kv侧应采用方案一的接线。20KV采用的单母线分段接线电源1I图3.3单母线分段接线2.500kv方案的比照1运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理，多环供电。接线复杂2隔离开关不作为操作电源，防止误操作能，进展不停电检修任何断路 器，保证供电可靠性3占地大、设备多、一次投资大，每串增加联络断路器4适用于330KV-500KV配电装置万案二:1运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建2母联断路器可代替需检修的出线断路器工

52、作3倒闸操作复杂，容易误操作，供电可靠性不高4设备少、投资小5母联断路器兼作旁路断路器节省投资，适用于 220KV-500KV配电装在技术上可靠性、灵活性第一种方案明显合理，在经济上那么方案二占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选第一种方案为设计的最终方案。由以上分析比拟，可得变电站的主接线方案为：500KV采用双母线四分段接 线方式，20KV采用单母分段接线的方式。其中二期采用四角形主接线:-'heaOJUH9TUT-1InBBV-4麦电机图3.4四角型主接线3.4本章小结电气主接线是本次设计的首要局部， 也是构成变电站的主环节，主接线的拟 定关系

53、着变电站电气设备的选择等等， 是变电站投资大小的决定性因素。 从原始 资料分析，以及各种接线方式的优点和缺点，综合比拟得出最终方案；电气主接 线是电气运行人员进展各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本厂电气主接线土， 了解电路中各种电器设备的用途、 性能及维护、检察工 程和运行的步骤。电气主接线说明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备 的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设 备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置确实定。主接线的好坏，直接 关系着电力系统的平安、稳定、灵活和经济运行，也直接影响到工农业生产和人 民生活。变电站电气主接线

54、是多种主要电气设备如变压器、隔离开关、断路器、互感器、母线、避雷器等 按一定顺序要求连接而成的是变换和分配电能的电路称为变电站一次接线。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号 绘制成的电气连结图 称为电气主接线图。变电站的电气主接线是电力系统接线 的主要局部。主接线确实定对变电所的平安、稳定、灵活、经济运行以及对电气 设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。 由于发电、变电、 输配电和用电是同时完成的所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电站本身 同时也影响到工农业生产和人民生活。因此 主接线设计是一个综合性 问题。第4章负荷计算及方法4.1负荷的定义及分类1电力负

55、荷定义：电力负荷是指用电设备或用电单位用户所消耗的功率 及线路中流过的电流。交流电路功率又分有功功率、无功功率和视在功率。用户 设备所消耗的电能数量称为电量。2电力负荷的分类为了满足电力用户对供电可靠的要求， 并考虑中断供电在政治、经济上所造 成的损失或损失的程度，同时又考虑到供电的经济性，根据用电设备在企业中所 处的地位不同，通常将电力负荷分为三级。1一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回， 带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。2二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时 间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由 两回线供电。但当两回线路有困难时如遥远地区，允许有一回专用架空线路 供电。3三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特 殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。4.2负荷计算的方法假设要使供配电系统在正常条件下可靠的运行，必须正确选择电力边变压 器、开关设备及导线、电缆等电力组件，这就需要对电力负荷进展计算。计算负荷是指导体过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际变动 负荷时产生的最高温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。由于导体通过电流到达稳定温升的时间为3-4个发热时间常数。对中小 截面的