发电厂电气课程设计

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1、 1 前言 为使学习的知识系统化，培养学生解决实际问题的能力，锻炼理 论知识与应用实践中的过渡，特为学生安排此课程设计科目，相信通 过此途径，学生的综合能力会得到相应的提高，理论知识的应用也能 得以成长。 1 绪论 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

2、。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。 2 电气主接线 2.1 原始资料 某电厂四台发电机，发电机出口电压 10.5kv，无近区负荷。以四 回 110kv 线路接入系统，分别做发电机电压侧和升高压侧比较。 2.2 主接线的设计原则 基本原则以设计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、 2 调度灵活、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。 2.3 主接线

3、的设计要求 主接线应满足可靠性、灵活性、经济性的要求。 1、可靠性 （1）发电厂在电力系统中的地位和作用。 （2）发电厂所接入系统的方式。 （3）发电厂的运行方式及负荷性质。 （4）设备的制造水平。 （5）长期实践运行经验。 2、灵活性 （1）操作的方便性。电气主接线应该在服从可靠性的基础要求条件 下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员 掌控，不致在操作过程中出差错。 （2）调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求， 方便地改变运行方式。并且在发生事故时，要能尽快地切出故障，使 停电时间最短， 影响范围最小， 不致过多地影响对用户的供电和破坏 系统的稳定运行

4、。 （3）扩建的方便性。对将来要扩建的发电厂，主接线必须具有扩建 的方便性。尤其是火电厂和变电站，在设计主接线时应留有发展扩建 的余地。 设计时不仅要求考虑最终接线的实现，还要考虑到从初期接 3 线过渡到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案， 使其尽可能地不 影响连续供电或在停电时间最短的情况下， 将来可顺利完成过渡方案 的实施，使改造工作量最少。 3、经济性 （1)节省一次投资 （2)占地面积小 （3)电能损失小 2.4 低压侧 10.5kv 侧主接线设计方案比较 从原始资料中可知该发电厂为四台发电机，说明以四回 10.5kv 进入 系统，无近区负荷，根据相应的资料分析，可采用单母线接线、单

5、母 线分段接线、双母线分段接线、单元接线四种接线方式。 方案一：单母线接线 适用范围：只有一台主变压器，10kv 出线不超过 5 回；35kv 出线不 超过 3 回；110kv 出线不超过 2 回。 方案二：单母线分段接线 适用范围：适用与 610kv 配电装置出线 16 回及一下；3560kv 配电 装置出线 48 回；110220kv 配电装置少于四回时。 方案三：双母线分段接线 适用范围：适用于配电装置进出总数达 1014 回时，一组母线分段， 配电装置进出线总数达 15 回以上时，两组母线分段。 方案四：单元接线 适用范围：台数不多的大（b 接线除外）中型区域发电厂；分期投产 4 或装

6、机容量不等的无机压负荷的小型水电站。 从经济性上比较，方案三、四的投资较大。 从灵活性上和可靠性比较，方案二、三的可靠性和灵活性相比要高。 经过综合比较上述方案（见表 1） 。 综上所述，10.5kv 侧主接线形式可采用单母线分段的接线方式。 5 表 1： 方案编号 简 图 优 点 缺 点 方案一： 采用单母 线接线 接线简单（设备 少） 、清晰、明了； 布置、安排简单， 配电装置建造费用 低；断路器与隔离 开关间易实现可靠 的防误闭锁，操作 安全、方便，母线 故障的几率低；易 扩建和采用成套式 配电装置。 可靠性差，母线或 母线隔离开关检 修或故障时，所有 回路都要停止工 作，也就是要造成 全厂或全站长期 停电，调度不方 便，电能只能并列 运行，并且线路侧 发生短路时，有较 大的短路电流。 方案二： 采用单母 线分段接 线 当一段母线故障 时，分段断路器自 动将故障段切除， 保证正常段母线不 间断供电，缩小停 电范围；使水电厂 供电的可靠性提 高；扩建时需向两 个方面均衡扩建。 母线短路容量增 大一倍，影响设备 的选择；增加了一 套分段断路器，倒