第4章电气主接线及设计

第四章电气(diànqì)主接线及设计第一页，共157页。第四章电气主接线(jiēxiàn)及设计学习目的：☞重点掌握对电气主接线的基本要求及各种基本主接线形式的特点和适用范围，了解各种类型发电厂和变电所主接线的特点；☞掌握发电厂和变电所主变压器的选择、限制短路电流的方法(fāngfǎ)；☞掌握发电厂、变电所电气主接线设计举例。本章是本课程的重点之一！第二页，共157页。第一节电气主接线(jiēxiàn)设计原则和程序回顾：1、电气主接线概念：由一次设备(shèbèi)按照预期的生产流程所连成的接受和分配电能的回路，称电气主接线，又叫一次接线。2、电气主接线图：主接线中，各设备(shèbèi)元件按规定的图形符号和文字符号表示的电路图称主接线图。第三页，共157页。绘制电气(diànqì)主接线图必须遵循以下原则：（1）一次设备和元件必须采用规定的图形符号和文字符号来表示。（2）图中断路器和隔离开关等开关电器都按断开位置画出，但挂在控制室的主接线图上的设备状态着是随实际(shíjì)运行状态变换的，以帮助运行人员正确的进行倒闸操作、分析和处理事故。（3）因为三相交流电气设备的各相接线是相同的，所以电气主接线图一般都采用单线图（即一相电路图）。这样使主接线图简化、清晰。如果在某些局部三相结构不同，只在这部分局部画成三相图。第四页，共157页。以下(yǐxià)为某发电厂电气主接线：第五页，共157页。3、电气主接线(jiēxiàn)设计的重要性1、电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。2、电气主接线图表明了发电机、变压器等电气设备的数量、规格、连接方式(fāngshì)及可能的运行方式(fāngshì)。3、电气主接线的好坏直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济的运行。第六页，共157页。！一、对电气(diànqì)主接线的基本要求：（一）可靠性1、分析(fēnxī)和评估可靠性应从以下几个方面考虑：（1）发电厂和变电站在电力系统的的地位和作用。（2）负荷性质及类别。（3）设备的可靠性程度。（4）长期实践运行经验。第七页，共157页。负荷性质(xìngzhì)（补充）我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求不同分为三个等级。（1）Ⅰ类负荷①概念：这类负荷若供电突然中断将造成生命危害，或造成重大设备损坏且难以修复，或打乱复杂的生产过程并使大量产品报废，给国民经济带来极大损失。例：冶金行业(hángyè)的炉体冷却水泵、浇注车间、连续轧刚车间、矿山企业的主排水泵、主扇风机、化工企业的反应炉、建材行业(hángyè)的水泥回转窑；医院的手术室；国家的铁路枢纽、通信枢纽、国防设施等。②特点：绝对不允许停电！必须两个独立电源供电！第八页，共157页。负荷性质(xìngzhì)（补充）（2）Ⅱ类负荷①概念：这类负荷若突然停电，将造成生产设备(shèbèi)局部损坏，或生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿，或出现大量减产，因而在经济上造成一定的经济损失。②特点：一般允许停电几分钟，在工业企业中占的比例最大。应由两回线路供电，两回线路应尽可能取自不同的变压器或母线段。第九页，共157页。（3）Ⅲ类负荷(fùhè)①概念：不属于(shǔyú)一、二级负荷的用电设备。例：农业用电、居民用电②特点：对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。总结：大型企业中，一、二级负荷约占总负荷的60%，即使短时停电损失也很大。此外，各级负荷不能孤立(gūlì)地看待，一个企业中只要有一个一级负荷，则该企业的总降压变电所对于上级供电部门来说就是一级负荷。第十页，共157页。2、主接线可靠性的基本(jīběn)要求：断路器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部Ⅰ类及全部或大部分Ⅱ类用户的供电；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，不危及电力系统(diànlìxìtǒnɡ)稳定运行。第十一页，共157页。一、对电气主接线(jiēxiàn)的基本要求：（二）灵活性1、涵义(hányì)：适应各种运行方式（正常、检修、事故及处理、特殊、投切设备、增减负荷等）的变化。2、具体衡量要求：☞操作的方便性☞调度的方便性☞扩建的方便性第十二页，共157页。一、对电气主接线的基本(jīběn)要求：（三）经济性在满足可靠性与灵活性的前提下做到经济合理。（1）节省一次投资(tóuzī)。（2）占地面积少。（3）电能损耗小。第十三页，共157页。第二节电气(diànqì)主接线的基本形式主接线的基本(jīběn)形式：有汇流母线(mǔxiàn)的接线方式无汇流母线的接线方式单母线接线双母线接线3/2断路器接线4/3断路器接线变压器母线组接线单元接线桥形接线角形接线单母线不分段单母线分段第十四页，共157页。第二节电气主接线(jiēxiàn)的基本形式一、有汇流(huìliú)母线的接线方式适用于进出线较多的场合。优点：接线布置清晰、运行方便、有利于安装和扩建。缺点：☞母线一旦发生故障，将会造成其上连接的所有回路停电。☞增加了一些设备，占地面积较大。WL2WL3WL4WL1WS1S2第十五页，共157页。第二节电气主接线(jiēxiàn)的基本形式二、无汇流母线的接线(jiēxiàn)方式用导线直接连接进出回路的设备适用：进出线较少，不再扩建的发电厂、变电站。优点：使用电气设备较少，配电装置占地面积较少。内桥QF3QF1QF2L1L2T1T2第十六页，共157页。一、有汇流母线(mǔxiàn)的电气主接线（一）单母线接线母线起汇集和分配电能的作用。每一条(yītiáo)进出线回路都组成一个接线单元，每个接线单元都与母线相连。可分为：1、不分段的单母线接线2、单母线分段接线

WL2WL3WL4WL1WS1S2第十七页，共157页。1、（不分段的）单母线(mǔxiàn)接线(1)主母线的作用☞保证电源并列工作；☞使任一条出线都可以从任一个电源获得(huòdé)电能。（2）电源☞电源可以是发电机：发电机与出口断路器之间一般可不装隔离开关。但有时为了对发电机单独调试，也可装隔离开关。☞电源也可以是变压器。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S21)接线方法(fāngfǎ)及工作要求，见右图第十八页，共157页。(3)线路（出线(chūxiàn)）开关电器的配置每一个回路中都装有断路器和隔离开关。A、断路器与隔离开关作用（回顾）B、母线隔离开关：QS21线路(xiànlù)隔离开关：QS22C、断路器与隔离开关操作顺序：合：QS21→QS22→QF2分：QF2→QS22→QS21WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2原则(yuánzé)：隔离开关先合后断！母线侧隔离开关先合后断！第十九页，共157页。此操作(cāozuò)顺序遵守了两条基本原则：一是防止隔离开关带负荷合闸或拉闸；二是在断路器处于(chǔyú)合闸状态下(或虽在分闸位置，但因绝缘介质性能破坏而导通)，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故；反之，误操作发生在线路隔离开关时，只引起本线路短路事故，不影响母线及其他线路运行，造成的事故范围及修复时间将大为缩小。注意：为了防止误操作，除严格按照操作规程实行(shíxíng)操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2!第二十页，共157页。D、QE（隔离开关(kāiguān)的接地开关(kāiguān)）作用(zuòyòng)：用于线路检修时替代临时安全接地线的作用(zuòyòng)。注意：为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故，主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置！QEWS1S2接地开关配置原则：110kV及以上时：断路器两侧(liǎnɡcè)的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。35kV及以上的母线：在每段母线上应设置1～2组接地开关或接地器，以保证电器或母线检修时的安全。35kV以下的电网一般临时安装地线。第二十一页，共157页。D、QE（隔离(gélí)开关的接地开关）注意(zhùyì)：为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故，主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置！只有对方断开时方能合上。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2!第二十二页，共157页。2)（不分段）单母线接线(jiēxiàn)的特点A、优点：简单、经济(jīngjì)。①接线简单（设备少）、清晰、明了；②布置、安装简单，配电装置建造费用低；③断路器与隔离开关之间易实现可靠的防误闭锁，操作安全、方便，母线故障的几率低；④易扩建和采用成套式配电装置。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2第二十三页，共157页。B、缺点：不够(bùgòu)灵活可靠。（1）可靠性差：母线或母线隔离开关故障(gùzhàng)或检修时，所有支路都将停电；要造成全厂或全站停电。任一出线断路器检修时，该回路必须全部停电；（2）调度不方便：电源只能并列运行，不能分列运行，线路侧短路时，有较大的短路电流。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2第二十四页，共157页。3）（不分段）单母线(mǔxiàn)接线的适用范围只适用于出线(chūxiàn)回路数较少，没有重要负荷的发电厂、变电所。第二十五页，共157页。2、单母线(mǔxiàn)分段接线当引出线数目较多时，为提高供电可靠性，可用断路器将母线(mǔxiàn)分段。1)接线方法，见右图：2)两种运行方式:断路器断开(duànkāi)，电源分裂运行；断路器合上，电源并列运行；WL1WL2WL3WL4QS2QF2QS3QS4WQFDS1S2第二十六页，共157页。2、单母线分段(fēnduàn)接线3）单母线分段的数目单母线分段的数目，取决于电源数目和容量。段数分的越多，故障时停电(tínɡdiàn)范围越小，但使用断路器的数量越多，配电装置的运行也越复杂。一般以2~3段为宜。WL1WL2WL3WL4QS2QF2QS3QS4WQFDS1S2第二十七页，共157页。2、单母线(mǔxiàn)分段接线4)单母线分段接线的特点优点：①可采用(cǎiyòng)双回路供电给一级负荷，可靠性大为提高；②母线、母线隔离开关检修仅停一半，提高了灵活性。缺点：①主母线、母隔故障或检修，停电一半；②任一回路断路器检修，该回路必须停电。WL1WL2WL3WL4QS2QF2QS3QS4WQFDS1S2第二十八页，共157页。2、单母线分段(fēnduàn)接线5）适用范围小容量发电厂：发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为12MW左右(zuǒyòu)，每段母线上出线不多于5回；变电站：有2台主变时的6～10kV配电装置；35～63kV配电装置出线为4～8回110～220kV配电装置出线为3～4回。第二十九页，共157页。（二）双母线(mǔxiàn)接线单母线(mǔxiàn)接线中，当母线(mǔxiàn)故障时，接在该母线(mǔxiàn)上的所有支路将全部停电，双母线(mǔxiàn)接线可克服此缺点。双母线(mǔxiàn)接线共有以下3种形式：1、（不分段的）双母线(mǔxiàn)接线2、双母线(mǔxiàn)分段接线3、带旁路母线(mǔxiàn)的双母线(mǔxiàn)分段

第三十页，共157页。1、（不分段的）双母线(mǔxiàn)接线每一条引出线和电源支路都经1台断路器与2组母线(mǔxiàn)隔离开关分别接至两组母线(mǔxiàn)。两组母线(mǔxiàn)之间的联络，通过母联断路器联结。2)运行方式：①QFC断开，一组母线工作(gōngzuò)，一组母线备用。正常运行时，所有电源和引出线均接于工作(gōngzuò)母线上。备用母线不带电。相当于单母线接线。1）接线方法WL1W1W2WL2WL3WL4QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十一页，共157页。（不分段的）双母线接线(jiēxiàn)运行方式②QFC闭合，双母线(mǔxiàn)同时运行（常用）电源与负荷平均分配在两组母线(mǔxiàn)上，两组母线(mǔxiàn)功率均匀分配。亦称固定连接方式运行。双母线(mǔxiàn)同时运行时，它具有单母线(mǔxiàn)分段接线的特点。若一组母线发生故障，只会引起接至故障母线上的部分电源和引出线停电，经倒闸操作可迅速地将停电部分转移到另一组母线上，便可以(kěyǐ)恢复工作。WL1W1W2WL2WL3WL4QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十二页，共157页。（不分段的）双母线接线运行(yùnxíng)方式③QFC断开，两组母线同时运行(yùnxíng).QFC处于热备用状态。此时相当于分裂为两部分，各向系统输送功率。常用于系统(xìtǒng)最大运行方式时，限制短路电流。WL1W1W2WL2WL3WL4QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十三页，共157页。3）（不分段的）双母线(mǔxiàn)接线的优点：①供电可靠A、检修任一母线时，可不中断供电。（将工作母线转换(zhuǎnhuàn)为备用母线的操作称倒母线操作）WL4WL1W1W2WL2WL3QFCQF1QF2QF3QS31QS32倒母线操作(cāozuò)的顺序：（W1工作，W2备用）1、合上母联断路器两侧的隔离开关；2、合母联断路器QFC，向备有母线W2充电；3、在两组母线等电位的情况下，按“先通后断”的原则操作(cāozuò)，即先接通备用母线W2上的隔离开关，再断开工作母线W1上的隔离开关，完成母线转换；4、断开母联断路器QFC及两侧的隔离开关，工作母线W1即可退出运行进行检修。第三十四页，共157页。①供电可靠B、一组母线发生故障(gùzhàng)后，能迅速恢复供电。C、检修任一回路的母线隔离开关时，只需停运该回路和与此回路相连的该组母线，其它回路均可通过另一组母线继续运行。（操作步骤必须正确！）3)（不分段的）双母线接线(jiēxiàn)的优点：WL4WL1W1W2WL2WL3QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十五页，共157页。3)（不分段的）双母线(mǔxiàn)接线的优点：②调度灵活A、各个电源和出线可任意分配到某一组母线上，可灵活的适应系统中各种运行方式的调度。（三种运行方式）B、便于试验。个别回路需单独试验时，可将该回路单独接至一组母线上。③扩建方便。向双母线左右任何方向(fāngxiàng)扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的自由分配，也不会造成原有回路停电。WL4WL1W1W2WL2WL3QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十六页，共157页。4)（不分段的）双母线接线(jiēxiàn)的缺点：①、倒闸操作复杂。在倒母线的过程中把隔离开关当作操作电器使用，容易发生误操作。②、一组母线故障时，接于该母线的所有支路要短时停电。为了缩小(suōxiǎo)停电范围，可采用双母线分段的方式。③、检修出线断路器时，该回路需停电，这对于重要用户来说是不允许的。克服此缺点可采用双母线带旁路母线的接线。④、接线复杂，占地面积大，经济性较差。WL4WL1W1W2WL2WL3QFCQF1QF2QF3QS31QS32第三十七页，共157页。5)（不分段(fēnduàn)的）双母线接线的适用范围①、进出线回路数较多、容量较大、出线带电抗器的6～10kV配电装置；②、35～60kV出线超过(chāoguò)8回，或联结的电源较大、负荷较大时；③、110出线回路数为6回及以上时；④、220kV出线数为4回及以上时。第三十八页，共157页。2、双母线(mǔxiàn)分段接线为了进一步缩小(suōxiǎo)母线停运的范围，可采用双母线分段接线。1）接线及运行方式：QFC1QFC2WL1WL2WL3WL4QFDW2WⅠWⅡQF1QF2每段工作母线(mǔxiàn)用各自的母联断路器与备用母线(mǔxiàn)相连，电源和出线均匀分布在两段工作母线(mǔxiàn)上。分段断路器QFD将工作母线分为两段;第三十九页，共157页。2)双母线(mǔxiàn)分段的特点及适用范围优点：由于分段的增加，可进一步缩小(suōxiǎo)母线停运的范围，供电可靠性更高。缺点：A、增加了母联断路器和分段断路器，投资增大B、检修出线断路器时，该支路仍需停电。QFC2WL1WL2WL3WL4QFDW2WⅠWⅡQF1QF2第四十页，共157页。2)双母线分段(fēnduàn)的特点及适用范围适用：☞中小电厂的发电机电压配电装置及变电站6~10kV配电装置中，进出线回路数较多，输送容量较大时，为限制(xiànzhì)短路电流，常采用3分段或4分段；☞220kV进出线为10～14回的装置，采用3分段；☞在330～500kV大容量的装置中，出线为6回及以上时，也有采用双母线分4段的接线。第四十一页，共157页。（三）带旁路母线(mǔxiàn)的单母线(mǔxiàn)和双母线(mǔxiàn)接线为克服支路断路器检修时，该支路必须停电的缺点，可采用增设旁路(pánɡlù)母线的方法。旁路母线:WP旁路断路器:QFP线路旁路隔离(gélí)开关:QSP母线旁路隔离(gélí)开关:QSP1,QSP2,QSPPWⅠWL2WPWL1QSP1QSP2QF2QFPQSPPQFDQF1QF3QS31QS32QSPWⅡ(1)单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线1）接线方法第四十二页，共157页。(1)单母线(mǔxiàn)分段带专用旁路断路器的旁路母线(mǔxiàn)接线2)操作正常工作：QFP、各QSP断开(duànkāi)，WP不带电；QSPP合，QSPⅠ（或QSPⅡ）合，（QFP热备用）；检修时：（QF3)操作顺序一(不讲)A、QSPⅠ合，合QFP，检查WP是否完好；B、若WP完好，则合QSP1，断QF3，断QS32和QS31,

WⅠWL2WPWL1QSPⅠQSPⅡQF2QFPQSPPQFDQF1QF3QS31QS32QSP1WⅡ第四十三页，共157页。(1)单母线分段带专用(zhuānyòng)旁路断路器的旁路母线接线操作顺序二：（安全）A、QSPⅠ合，合QFP，检查(jiǎnchá)WP是否完好；B、若WP完好，断QFP，合QSP1，合QFP，断QF3，断QS32和QS31。避免倒闸过程中万一(wànyī)QF3事故跳闸后，QSP1带负荷合闸的危险！3）优点：检修任一断路器时，该回路都不停电，提高了供电的可靠性。4）缺点：多装了断路器和隔离开关，增加了投资。WⅠWL2WPWL1QSPⅠQSPⅡQF2QFPQSPPQFDQF1QF3QS31QS32QSP1WⅡ第四十四页，共157页。（2）分段断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线(jiēxiàn)-简述1）接线(jiēxiàn)及操作①正常运行时：QS3、QS4断开，QS1、QS2、QFD闭合,QSD打开,WP不带电，以单母线分段方式运行。②检修任一出线断路器时：（QF1)A、合分段隔离(gélí)开关QSD(使WⅠ、WⅡ母线保持联系)，断QFD、QS2,合QS4,合QFD,检查WP是否完好。B、若WP完好，合QSP，断QF1及两侧隔离(gélí)开关。2）优点：节省一台断路器WⅠWⅡWL2WPWL1QFDQS1QS2QS3QS4QSDQF1QSP第四十五页，共157页。（3）旁路(pánɡlù)断路器兼做分断断路器的接线WL2WPWL1QFPQS2QSPQS1QS3QF1WⅠWⅡ1）接线及操作(cāozuò)①正常运行时：QS1、QS3合，QFP合，QFP兼做分段断路器，WP带电。②检修任一出线断路器时(QF1)合QS2(使WⅠ、WⅡ母线保持联系)，断QS3，合QSP，断QF1及两侧隔离(gélí)开关。2）优点：又节省两个隔离(gélí)开关。第四十六页，共157页。3、双母线带旁路母线的接线(jiēxiàn)方式用旁路断路器代替检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电(tínɡdiàn)。类型：（1）设专用旁路断路器（2）旁路断路器兼做母联断路器（3）母联断路器兼做旁路断路器第四十七页，共157页。设专用旁路断路器的双母线带旁路母线的接线(jiēxiàn)方式QFPQFCW1W2WPWL1

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第四十八页，共157页。1、一组母线能带旁路2、两组母线均带旁路3、设有旁路跨条4、设有旁路跨条QFQSW1W2WPQFPWPW2W1母联断路器兼做旁路(pánɡlù)断路器旁路(pánɡlù)断路器兼做母联断路器设专用旁路(pánɡlù)断路器的双母线带旁路(pánɡlù)母线的接线方式第四十九页，共157页。旁路母线设置的原则(yuánzé)（了解）总原则：不允许(yǔnxǔ)停电检修断路器时，设置旁路母线。A、220kV出线在4回及以上；B、110kV出线在6回及以上;C、35～60kV配电装置中：☞采用单母线分段接线且断路器无条件停电检修时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线接线；☞采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时，可设置旁路隔离开关。☞采用35kV单母线手车式成套开关柜时，由于断路器可迅速置换，可不设旁路设施。第五十页，共157页。旁路(pánɡlù)母线设置的原则（了解）D、6～10kV配电装置一般不设置旁路母线但6～10kV单母线接线(jiēxiàn)及单母线分段接线(jiēxiàn)的配电装置，当采用固定式成套开关柜时，由于容易增设旁路母线，可考虑装设。发展趋势：取消(qǔxiāo)旁路母线！第五十一页，共157页。（三）一台半断路器接线(jiēxiàn)每2组母线之间串联(chuànlián)装设3台断路器，于2台断路器间引接1回路。由于回路数与断路器台数之比为2：3，故称为一台半断路器接线或二分之三断路器接线。正常运行时，全部断路器和隔离(gélí)开关均投入运行。1、接线及运行方式：W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL4第五十二页，共157页。2、一台半断路器接线(jiēxiàn)的特点优点：（1）检修(jiǎnxiū)任一断路器时，都不会造成任何回路停电。（2）任一母线故障，仅跳开与此母线相连的断路器，不引起任何回路停电。甚至于两组母线同时故障的极端情况下，功率仍可送出！（3）线路故障，只是该回路被切除，不会造成其他回路停电。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL4第五十三页，共157页。2、一台半断路器接线(jiēxiàn)的特点优点：（4）操作方便、安全。隔离开关不做操作电器，减少了误操作。（5）正常(zhèngcháng)运行时两组母线与全部断路器都投入使用，每串断路器互相连接形成多环状供电，运行调度较灵活。缺点：使用设备较多，配电装置复杂，投资较多。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL4第五十四页，共157页。3、一台半断路器接线(jiēxiàn)的两条原则（1）电源线与负荷线配对成串(chénɡchuàn)同一个“断路器串”上配置一条电源回路和一条引出线回路。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL4第五十五页，共157页。3、一台半断路器接线(jiēxiàn)的两条原则T1T2WL1WL2T1T2WL1WL2交叉接线非交叉接线QF1QF2QF3W1W2（2）配电装置初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同(bùtónɡ)侧的母线，进出线应装设隔离开关。当接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线。交叉接线比非交叉接线具有(jùyǒu)更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下的事故扩大！配置方式如图：第五十六页，共157页。4、一台半断路器接线(jiēxiàn)适用范围：适用于超高压电网！大型发电厂和变电所的330~500kV的装置中：当进出线回路数(lùshù)为6回及以上，配电装置在系统中有主要地位时，宜采用一台半断路器接线。现500kV变电站，一般都采用此接线。第五十七页，共157页。（四）三分(sānfēn)之四断路器接线W2W12、特点：与一台半断路器相比，投资节省，但可靠性降低，布置(bùzhì)复杂。3、适用于：发电机台数（进线）大于线路数（出线）的大型水电厂。1、接线(jiēxiàn)：3条回路，4台断路器。第五十八页，共157页。（五）变压器母线(mǔxiàn)组接线W2W1LT1T21、接线（1）每条出线回路由两台断路器分别接在两组母线上。（2）变压器通过隔离开关(kāiguān)直接接在母线上（变压器是高可靠性设备，直接接入母线，不影响运行）。当出线(chūxiàn)较多时，出线(chūxiàn)也可采用一台半断路器接线。第五十九页，共157页。2、变压器母线(mǔxiàn)组接线特点及适用范围优点：（1）任一断路器故障，不会(bùhuì)引起任何支路停电。（2）任一母线故障，不会(bùhuì)引起任何支路停电。（3）变压器故障时，连接在母线上的断路器跳开，不影响其它回路供电。（4）调度灵活，电源与负荷可自由分配，安全可靠，有利于扩建。W2W1LT1T2适用：长距离大容量输电线路(xiànlù)、系统稳定性问题突出和要求线路(xiànlù)有高度可靠性的并要求主变压器的质量可靠、故障率甚低的变电站中。第六十页，共157页。二、无汇流母线(mǔxiàn)的电气主接线特点：没有母线，所以使用(shǐyòng)断路器少，结构简单，投资较小。主要类型：1、单元接线2、桥形接线3、多角形接线第六十一页，共157页。1、单元(dānyuán)接线（1）发电机—变压器单元接线发电机、变压器直接接成一个(yīɡè)单元，组成发电机--变压器组。A、发电机—双绕组变压器单元接线接线方法：发电机端无出口断路器，为调试方便可装隔离开关。缺点:任一元件故障或检修全停，灵活性差。QSGTQF第六十二页，共157页。B、发电机—三绕组变压器单元(dānyuán)接线接线方法：发电机与变压器之间有断路器，可单独切除发电机，而不连带切除变压器，以便在发电机停运时不中断(zhōngduàn)高压与中压电网之间的联系。G发电机－三绕组(ràozǔ)变压器单元接线第六十三页，共157页。C、发电机—变压器—线路单元(dānyuán)接线接线方法：特点：简单经济(jīngjì)，不需高压配电装置。适用范围：一发一变一线。GTQFQSGTQF发电机－变压器－线路单元(dānyuán)接线发电机－双绕组变压器单元接线第六十四页，共157页。发电机—变压器单元接线(jiēxiàn)的特点优点：①接线简单，使用的电器最少，操作简便。②配电装置简单，投资少，占地小；③发电机出口短路电流小；④继电保护简单。适用：大型及中型发电厂不带近区负荷(fùhè)的机组。QSGTQF第六十五页，共157页。（2）扩大单元(dānyuán)接线GG发电机－分裂绕组变压器扩大单元接线GG发电机－双绕组变压器扩大单元接线接线：两台发电机与一台变压器相连，每台发电机出口均装设一组断路器，以便各机组(jīzǔ)独立开、停。特点：比单元接线少一台主变，更为简单经济，一机停电不影响(yǐngxiǎng)厂用电，但主变故障或检修全停。适用范围单机容量较小（单机容量<系统容量的1～2％），而电厂的升高电压等级较高的系统（例50MW机组接入220kV系统）。第六十六页，共157页。2、桥形接线(jiēxiàn)适用(shìyòng)：当只有两台变压器和两条线路时，采用桥形接线。按桥连断路器的位置不同，可分两种：（1）内桥（2）外桥

第六十七页，共157页。（1）内桥接线方法：桥断路器位于线路断路器内侧。特点：优点①接线简单、经济（断路器最少）；②布置简单占地小，可发展为单母线分段接线；③线路投、切灵活，不影响其它电路的工作。缺点变压器投切操作复杂，故障检修影响其它回路。适用范围：双线双变的水电站、变电所35～220kV侧：线路较长（故障多），而主变年负荷利用小时数高（不经常切换）且无功率穿越(chuānyuè)的场合。内桥QF3QF1QF2L1L2T1T2第六十八页，共157页。（2）外桥接线方法：桥断路器位于线路断路器外侧。特点:与内桥接线相对应“变压器”→“线路”适用范围:双线双变的水电站、变电所35～220kV侧：主变年负荷利用(lìyòng)小时数低（经常切换），而线路较短（故障少）或有穿越功率的场合。外桥QF1QF2QF3第六十九页，共157页。桥形接线(jiēxiàn)小结桥形接线投资省，但可靠性不高。适用于小容量的发电厂或变电所，以及作为最终(zuìzhōnɡ)发展成为单母线分段接线或双母线接线的工程初期接线形式；也可用于大型发电机组的启动、备用变压器的高压侧接线方式。第七十页，共157页。3、多角形接线(jiēxiàn)（1）接线方法：常用3角、４角、5角、６角。各支路(zhīlù)断路器连接成一个环，然后将各支路(zhīlù)连接在环的顶点上。“角数”＝断路器数＝线路数；第七十一页，共157页。角形接线(jiēxiàn)的优点：①设备少、投资省。断路器数=回路数，除桥形接线外，与其它常用主接线相比，角形接线所用设备是最少的。②运行的可靠性与灵活性较好。每一回路由两台断路器供电，检修任一断路器时，所有回路都不会中断供电。③操作方便、安全。隔离开关不作操作电器。④占地面积小。角形接线具有双母线带旁路的可靠性，但却省去了母线和旁路设施及许多隔离开关，占地面积仅为普通中型(zhōngxíng)双母线带旁路接线的40％，对地形狭窄地区和地下洞内布置较合适。第七十二页，共157页。角形接线(jiēxiàn)的缺点：①开环运行时可靠性降低；检修环内任一断路器或隔离开关时，都要开环运行，此时，如其它元件再发生故障，角形接线就被分割成两半运行，从而(cóngér)影响到供电的可靠性。因此，角形接线不适用于回路较多的情况，一般最多用到六角形，而以三角形、四角形用得最多。第七十三页，共157页。角形接线(jiēxiàn)的缺点：②设备选择困难，继电保护复杂；闭环和开环两种情况下各支路(zhīlù)的潮流变化差别较大，这使设备选型带来困难，并使继电保护的整定复杂。③较难于扩建和发展。适用范围：回路较少且发展已定型(dìngxíng)的110kV及以上的配电装置中。第七十四页，共157页。三、典型主接线(jiēxiàn)分析1、火力发电厂电气主接线发电厂分类(fēnlèi)（回顾）（1）区域性电厂：多为凝汽式电厂（2）地方性电厂：多为热电厂火电厂电气主接线特点(tèdiǎn)：无论是凝汽式火电厂或热电厂，它们的电气主接线应包括发电机电压接线形式及l～2级升高电压级接线形式的完整接线，且与系统相连接。第七十五页，共157页。发电机电压接线(jiēxiàn)的特点：当发电机机端负荷比重较大，出线(chūxiàn)回路数又多时、发电机电压接线一般均采用有母线的接线形式。实践中：☞发电机容量≤6MW：多采用单母线接线；☞发电机容量≥12MW ：可采用单母线分段或双母线；第七十六页，共157页。发电机电压(diànyā)接线的特点：☞发电机容量≥25MW：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。☞发电机容量≥100MW时：在满足地方负荷供电的前提下，多采用单元接线或扩大单元接线直接(zhíjiē)升高电压。这样，不仅可以节省设备，简化接线．便于运行且能减小短路电流。第七十七页，共157页。升高电压级接线(jiēxiàn)的特点：为了使发电厂升高电压级的配电装置布置简单、进行检修方便，一般升高电压等级不宜过多，通常以两级电压为宜，最多不应超过三级。发电厂升高电压级的接线(jiēxiàn)形式，应根据输送容量大小、电压等级、出线回路数多少以及重要性等予以具体分析，区别对待。第七十八页，共157页。升高电压(diànyā)级接线的特点：可以采用双母线、单母线分段等接线，当出线回路数较多时，还应增设旁路母线；当出线数不多，最终接线方案已明确者，也可采用桥形接线、角形接线，对电压等级较高、传递容量较大、地位重要(zhòngyào)者亦可选用一台半断路器接线形式。举例(jǔlì)：见下页第七十九页，共157页。第八十页，共157页。4×300MW机组发电厂电气(diànqì)主接线QF4QF1QS1QF2QF3第八十一页，共157页。2、水力发电厂电气(diànqì)主接线水力发电厂具有以下特点：1)水电厂以水能为资源，建在江、河、湖、泊附近，一般距负荷中心较远，绝大多数电能都是通过高压输电线送入电力系统，发电机电压负荷很小或甚至(shènzhì)全无。2)水电厂的装机台数和容量是根据水能利用条件一次确定的，一般不考虑发展和扩建。3)水电厂多建在山区狭谷中，地形比较复杂。为了缩小占地面积，减少土石方的开挖量和回填量，应尽量简化接线，减少变压器和断路器等设备的数量，使配电装置布置紧凑。第八十二页，共157页。水力发电厂具有(jùyǒu)以下特点：4)水轮发电机启动迅速、灵活方便。因此，水电厂的负荷曲线变化较大、机组开停频繁、设备年利用小时数相对火电厂为小，其接线应具有较好的灵活性。5)根据水电厂的生产过程和设备特点，比较容易实现自动化和远动化。因此，电气主接线应尽可能地避免把隔离开关作为操作电器(diànqì)以及具有繁琐倒换操作的接线形式。第八十三页，共157页。水力发电厂电气(diànqì)主接线的特点：①水力发电厂发电机电压侧的接线：多采用单元(dānyuán)接线或扩大单元(dānyuán)接线；当有少量地区负荷时，可采用单母线或单母线分段接线。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母线接线。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。第八十四页，共157页。中等容量水电厂电气(diànqì)主接线第八十五页，共157页。大型水力发电(shuǐlìfādiàn)厂的电气主接线第八十六页，共157页。3、变电所电气(diànqì)主接线变电所的主接线，要根据变电所在电力系统中的地位(dìwèi)、作用、种类、负荷性质、负荷容量、电网结构等多种因素确定。（1）变电所分类（回顾）枢纽变电所、地区变电所、中间变电所、终端变电所。根据变电所的类型不同，可分别采用相应的接线方式。第八十七页，共157页。（2）降压(jiànɡyā)变电所主接线常用接线形式①变电所主接线的高压侧：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。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。如果电压较高又是极为重要的枢纽(shūniǔ)变电所，宜采用带旁路的双母线分段或一台半断路器接线。②变电所的低压侧：常采用单母线分段或双母线接线。第八十八页，共157页。（3）举例(jǔlì)：T1T2第八十九页，共157页。第九十页，共157页。第四节限制短路电流(diànliú)的方法回顾：1、短路的概念2、短路的危害一、限制短路电流的目的为了合理(hélǐ)的选择轻型电器。G~二、限制短路(duǎnlù)电流的措施1、短路(duǎnlù)电流数学表达式：2、措施：增大电源到短路点的阻抗。断路器价格表ZW8-12/T型户外高压真空断路器价格：

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元/台LW25.LW36-126系列户外SF6开关设备适用于500kV输电系统的SF6开关装备，价格：

元/台第九十一页，共157页。三、限制短路(duǎnlù)电流的方法（一）加装限流电抗器适用(shìyòng)于6~10kV的配电装置中。1、目的：使发电机回路及用户侧能采用轻型电器。2、限流电抗器：单相、空心电感线圈分类：（按中间有无抽头分类）普通电抗器、分裂电抗器。3、普通电抗器：单相、中间无抽头的电感线圈。分类：（按安装地点的不同）线路电抗器、母线电抗器。第九十二页，共157页。电抗器的接法G1K1G2K2L1L2QFK3W第九十三页，共157页。（1）线路(xiànlù)电抗器A、作用：限制馈出线路的短路电流，使出线能选择轻型断路器。B、安装地点(dìdiǎn)：在采用电缆出线时，常在电缆馈线端加装出线电抗器。但对于架空馈线，通常在架空线路上不装设电抗器。C、优点：不仅限制短路电流，而且能在母线上维持较高的剩余电压，对于非故障用户非常有利。G1K2D、缺点：出线(chūxiàn)端装设电抗器后，在正常工作时，由于通过负荷电流，将产生电压损失和电能损耗，并使投资增加，配电装置结构复杂化。但从发电厂和用户整体来看还是有益的。第九十四页，共157页。（1）线路(xiànlù)电抗器为了达到既能限制(xiànzhì)短路电流，维持母线较高残压，又不致在正常工作时产生较大的电压损失(应小于5％）和功率损耗，出线电抗器的电抗百分值，一般选为3％～6％。小提示：第九十五页，共157页。（2）母线(mǔxiàn)电抗器作用：让发电机出口断路器、变压器低压侧断路器、母连断路器、分段断路器等都能按额定电流来选择，不因短路(duǎnlù)电流过大而使容量升级。G1K1G2K2L1L2QFK3WK4第九十六页，共157页。（2）母线(mǔxiàn)电抗器在母线上装设电抗器，所产生的电压(diànyā)损失和功率损耗为最小。为了有效地限制短路电流，母线分段电抗器的电抗百分值一般选为8％～12％。第九十七页，共157页。提示(tíshì)：一般情况下：当在分段(fēnduàn)断路器上装设母线电抗器或在发电机、变压器回路装设分裂电抗器不满足要求时，再考虑在线路上装设线路电抗器。第九十八页，共157页。4、分裂(fēnliè)电抗器（1）定义(dìngyì)：单相、中间有抽头的空心电感线圈。（2）特点：短路状态下的电抗值比正常(zhèngcháng)运行时电抗值大。第九十九页，共157页。推导(tuīdǎo)过程：分裂电抗器的两臂的自感(zìɡǎn)相同(即Ll＝L2＝L)，每一臂的自感(zìɡǎn)抗XL＝ωL。两臂间有磁的耦合，若互感系数(hùɡǎnxìshù)为M，则耦合系数f耦合系数f决定于分裂电抗器的结构:一般取为。两臂间的互感电抗：第一百页，共157页。推导(tuīdǎo)过程正常运行时：通常两臂的电流可以(kěyǐ)认为大小相等而方向相反。如图，每臂的电压降ΔU:若取f，则ΔU＝L，正常运行(yùnxíng)时：分裂电抗器每臂的运行(yùnxíng)电抗（穿越型电抗）为L。第一百零一页，共157页。推导(tuīdǎo)过程在短路(duǎnlù)情况下：例如d1点短路(duǎnlù)，这时有两种情况：①一种是短路(duǎnlù)电流只流过一个臂，另一臂的负荷电流相对于短路(duǎnlù)电流而言很小，可以忽略不计。臂1上的电压降ΔU＝IdXL，即该臂电抗值（单臂型电抗）增至XL。第一百零二页，共157页。推导(tuīdǎo)过程②另一种情况是短路电流自同一(tóngyī)方向流过两臂。如图c臂1上的电压(diànyā)降：ΔU＝IdXL+IdXM=IdXL(1+f)=1.5IdXL，即该臂电抗值增至L。第一百零三页，共157页。小结(xiǎojié)：使用分裂电抗器的优点：若分裂电抗器的电抗值和普通电抗器的电抗值相等时，两者限制短路电流时作用相同。但正常运行时，分裂电抗器电压损失是普通电抗器的一半，而且多提供一倍的出线，减少(jiǎnshǎo)了占地面积，有利于设备布置。第一百零四页，共157页。分裂(fēnliè)电抗器的装设地点第一百零五页，共157页。（二）采用(cǎiyòng)低压分裂绕组变压器当发电机容量较大时，采用低压(dīyā)分裂绕组变压器组成扩大单元接线，以限制短路电流。分裂绕组变压器有一个高压绕组和两个低压的分裂绕组。两个分裂绕组的额定电压和额定容量相同，匝数相等。由于两个分裂绕组有漏抗，所以2台发电机之间的电路中有电抗(diànkàng)，一台发电机端口短路时，另一台发电机送来的短路电流就受到限制。第一百零六页，共157页。设X1为高压(gāoyā)绕组的漏抗；高压(gāoyā)绕组开路时，两低压分裂绕组漏抗（归算到高压(gāoyā)侧）：1）若高压侧开路，低压侧一台发电机出口处短路(duǎnlù):通过两分裂绕组的短路(duǎnlù)电抗为：3）正常工作时-c：高低压绕组正常工作时的等值电抗为：穿越电抗2）低压侧短路时，高压侧-低压侧间等值电抗为：--大等效电抗半穿越电抗第一百零七页，共157页。分裂绕组(ràozǔ)变压器的使用：运行时的特点：当一个分裂绕组低压侧发生短路时，另一个未发生短路的分裂绕组低压侧仍能维持较高的电压，以保证该低压侧上的设备能继续运行，并能保证电动机紧急启动(qǐdòng)，这是一般结构的三绕组变压器所不及的。单机容量在200MW及以上机组的厂用高压变压器，可将两个低压分裂绕组(ràozǔ)接至厂用电的不同分段上。G1G2分裂系数：，有Kf和X12可求出X1、X2厂用电第一百零八页，共157页。应减少并联设备支路或增多串联(chuànlián)设备支路，可增大系统阻抗，减小短路电流。具体方法如下：1、对具有大容量机组的发电厂采用单元接线；2、对于降压变电所，将两台降压变压器低压侧分开运行，即“母线硬分段方式”；3、在环形网供电网络穿越功率最小处开环运行。（三）选择适当(shìdàng)的主接线和运行方式第一百零九页，共157页。母线硬分段方式

QF1QF2K1系统

QF3QF4K2环形供电网络系统QSGTQF单元(dānyuán)接线第一百一十页，共157页。第三节主变压器的选择(xuǎnzé)一、有关的几个概念1、主变压器发电厂、变电所中向系统、用户输送功率的变压器。2、联络变压器用于两种电压(diànyā)等级之间交换功率的变压器。3、厂（所）用变压器只供本厂（所）用电的变压器。第一百一十一页，共157页。几种(jǐzhǒnɡ)类型的变压器示意图：第一百一十二页，共157页。二、主变压器的选择(xuǎnzé)（一）主变选择的目的（二）主变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。原因(yuányīn)：变压器单台容量可以做的很大，而且单位容量的造价随单台容量的增加而下降。台数的减少，与之相配套的配电设备相应减少。使配电装置结构简化，布置清晰，减少占地面积。第一百一十三页，共157页。（二）主变容量(róngliàng)和台数的确定各种接线方式下容量的选择原则不尽相同。1、发电机－变压器单元接线ST1=（SG-S厂用电）*（1+10%）扩大单元接线：尽量采用分裂(fēnliè)绕组变压器。ST2=（SG1+SG2-S厂用电）*（1+10%）QSGT1QF厂用电T2厂用电G1G2厂用电第一百一十四页，共157页。2、具有发电机电压(diànyā)母线接线的主变容量与台数的确定（2）当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修时，主变应能从电力系统倒送功率(gōnglǜ)，保证发电机母线负荷上最大负荷的需要。若SG1＞SG2，则SG1检修时：ST≥S负荷(fùhè)max+S厂用电-SG2（1）当发电机全部投入运行后，满足发电机供电的日最小负荷(直接供电部分)，并扣除厂用负荷后，主变能将母线上的剩余有功和无功容量送入系统。ST≥∑SG-S发电机直供负荷min-S厂用电第一百一十五页，共157页。2、具有(jùyǒu)发电机电压母线接线的主变容量与台数的确定（3）当发电机母线上接有两台或以上的主变时：当其中最大的一台退出运行时，其它(qítā)主变在正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%。☞具有发电机母线的发电厂：接于发电机母线上的主变不应少于2台。☞利用余热发电的中小型电厂：可只装1台主变与电力系统构成(gòuchéng)弱相连。ST1≥（∑SG-S发电机直供负荷min-S厂用电）*70%台数的确定：第一百一十六页，共157页。3、连接两种升高(shēnɡɡāo)电压母线的联络变压器容量的确定（1）应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功和无功功率(wúɡōnɡɡōnɡlǜ)交换。台数：一般(yībān)设1台，最多不超过2台。（2）容量不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量。以保证最大一台机组检修或故障时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求。第一百一十七页，共157页。第一百一十八页，共157页。4、变电所主变容量(róngliàng)和台数的确定（1）容量的确定①按5~10年规划(guīhuà)负荷选择。②对重要变电所：1台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应能满足所有Ⅰ类和Ⅱ类负荷的需要。③一般变电所1台主变停运时，其余变压器应能满足全部负荷的70%~80%。

第一百一十九页，共157页。4、变电所主变容量(róngliàng)和台数的确定（2）主变台数的确定一般装设2台；对大型变电站经技术(jìshù)经济论证后，可选用3～4台主变。第一百二十页，共157页。（三）变压器型式(xínɡshì)的选择1、相数的确定（1）容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kV及以下电力系统：一般选三相变压器。若受到变压器制造条件和运输条件的限制，可选用(xuǎnyòng)两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或选用(xuǎnyòng)单相变压器组。（2）容量为600MW机组单元接线及500kV电力系统:应综合考虑运输和制造条件，经技术经济比较，可选用(xuǎnyòng)单相变压器。第一百二十一页，共157页。2、绕组(ràozǔ)数的确定（1）发电厂中有一种升高电压等级时，只能选用双绕组变压器；发电厂中有两种升高电压等级时，可选用两台双绕组、三绕组、自耦变压器。（2）若最大一台机组容量在125MW及以下的发电厂，多采用三绕组变压器。三绕组变压器每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15％以上。一个(yīɡè)发电厂或变电站的三绕组变压器一般不超过3台。第一百二十二页，共157页。第一百二十三页，共157页。2、绕组(ràozǔ)数的确定（3）若最大一台机组容量在200MW及以上的发电厂，采用双绕组变压器＋联络变压器。联络变压器一般采用三绕组变压器或自耦变压器，低压绕组可作为厂用备用电源或启动电源，亦可接无功补偿装置。（4）采用扩大单元接线时，采用低压分裂绕组变压器。（限制短路电流）（5）110kV及以上中性点直接(zhíjiē)接地系统中，凡需选用三相变压器时，均可选用自耦变压器。第一百二十四页，共157页。第一百二十五页，共157页。3、绕组(ràozǔ)接线组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压相位一致(yīzhì)！否则不能并列运行。提示：我国110kV及以上电压(diànyā)：变压器三相绕组都采用YN接地。35kV电网：变压器采用“Y”联结，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下高压电网：变压器都采用“D”联结。第一百二十六页，共157页。4、调压方式(fāngshì)的确定调压的两种方式：不带电切换（无激磁调压）范围：±2×2.5%带电切换（有载调压）范围：30%（价格贵）下列情况采用有载调压变压器：接于出力变化大的发电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，且要求变压器二次电压维持在一定水平。具有可逆工作(gōngzuò)特点的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定时。第一百二十七页，共157页。5、冷却方式(fāngshì)的选择随变压器型式和容量不同而异。冷却类型：自然风冷却，强迫风冷却，强迫油循环(xúnhuán)水冷却，强迫油循环(xúnhuán)风冷却，强迫油循环(xúnhuán)导向冷却。第一百二十八页，共157页。第五节电气主接线(jiēxiàn)举例一、电气(diànqì)主接线设计原则（回顾）可靠性、灵活性、经济性二、电气(diànqì)主接线设计程序（重要！）1、对原始资料分析2、拟订主接线方案3、短路电流计算4、主要电器选择5、绘制电气(diànqì)主接线图6、工程概算的构成第一百二十九页，共157页。1、对原始(yuánshǐ)资料分析（1）本工程(gōngchéng)情况①发电厂类型②设计规划容量：50MW以下——小型机组50~200MW——中型机组200MW以上——大型机组最大单机容量的选择不宜(bùyí)大于系统总容量的10%，以保证该机组在检修或故障情况下系统的供电可靠性。对于形成中的电力系统，且负荷增长较快时，应优先考虑大型机组。提示：第一百三十页，共157页。1、对原始资料(zīliào)分析③发电厂运行方式及年最大利用小时也影响主接线的选择。年最大负荷利用小时的概念：年最大负荷利用小时是一个假想(jiǎxiǎng)时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。（Tmax）是反映企业电力负荷是否均匀的一个重要指标。承担基荷年利用小时在5000h以上承担腰荷年利用小时在3000~5000h承担峰荷年利用小时在3000h以下第一百三十一页，共157页。（2）电力系统(diànlìxìtǒnɡ)情况①电力系统近期及远景规划（5~10年）②发电厂或变电所在电力系统中的位置和作用；大型(dàxíng)发电厂——总容量1000MW以上，单机容量在200MW以上；中型发电厂——总容量200~1000MW，单机容量在50~200MW；小型发电厂——总容量200MW以下，单机容量在50MW以下。第一百三十二页，共157页。（2）电力系统(diànlìxìtǒnɡ)情况若所建发电厂容量与电力系统容量相比，大于15%，则该厂就可认为是在系统中处于比较重要的地位。因为它的装机容量已超过电力系统的事故与检修备用(bèiyòng)容量。若全厂停电，会影响系统供电的可靠性。电力系统(diànlìxìtǒnɡ)检修备用容量为8~15%；电力系统(diànlìxìtǒnɡ)事故备用容量为10%。小提示：第一百三十三页，共157页。（2）电力系统(diànlìxìtǒnɡ)情况发电厂接入电力系统的电压等级一般(yībān)不超过2级：100 ~300MW机组宜接入220kV系统；600MW及以上的机组宜接入500kV及以上系统；第一百三十四页，共157页。（3）负荷(fùhè)情况负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送(shūsònɡ)容量等。负荷在一定阶段内的自然增长率是按指数规律变化的。L0---初期负荷x－－年数，一般按5～10年规划(guīhuà)考虑m－－年负荷增长率，由概率统计确定第一百三十五页，共157页。当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文(shuǐwén)、地质、海拔、地震等因数对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。对重型设备的运输条件也应充分考虑。（5）设备供货情况（4）环境(huánjìng)条件第一百三十六页，共157页。2、拟定(nǐdìng)主接线方案根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定出若干个主接线方案。根据主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2～3各技术上相当(xiāngdāng)，又都能满足任务书要求的方案，再进行经济比较。对在系统中占重要地位的大容量发电厂或变电所主接线，还应进行可靠性定量分析比较。第一百三十七页，共157页。（1）经济计算(jìsuàn)比较①综合总投资包括变压器综合投资，开关设备、配电装置综合投资和不可预见的附加投资只计算出方案不同部分(bùfen)的投资。②年运行费用计算主要包括一年中变压器的电能损耗及检修、维护、折旧费等。第一百三十八页，共157页。（2）可靠性分析(fēnxī)利用元件的可靠性指标(zhǐbiāo)和采用合适的算法来计算电气主接线的可靠性指标(zhǐbiāo)。计算程序：1、根据电气主接线的形式，列出其中所有元件；2、给出每个元件的故障率、修复率、计划检修率、停运时间等。3、确定系统故障判据，即规定主接线正常和故障条件。4、建立数学模型，选择要计算的可靠性指标(zhǐbiāo)，如系统故障率、故障频率、平均无故障时间、平均停电时间等。5、采用合适的可靠性计算方法，计算电气主接线系统的可靠性。（网络法、状态空间法等）第一百三十九页，共157页。6、工程概算的构成概算的编制是以设计图纸为基础，以国家颁