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1、.、八、一刖言电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。可靠性包括:发电厂和变电所在电力系统中的地位；负荷性质和类别；设备的制造水平；长期运行实际经验。灵活性包括：操作的方便性；调度的方便性；扩建的方便性。经济性包括：节省投资；降低损耗等。综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计，并对设计进行可行性分析，得出结论：本设计适合实际应用。1
2、 对原始资料的分析火力发电厂共有两台50MW 的供热式机组，两台300MW 的凝汽式机组。所以Pmax=700MW ; 机组年利用小时Tmax=6500h 。设计电厂容量:2*50+2*300=700MW ；占系统总容量700/ （ 3500+700 ） *100%=16.7% ;超过系统检修备用容量8%-15% 和事故备用容量10% 的限额。说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。该电厂在电力系统中将主要承担基荷，从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。10.5KV 电压级：地方负荷容量最大为25
3、.35MW ，共有 10 回电缆馈线，与50MW 发 电机端电压相等，宜采用直馈线。220KV 电压级：出线回路为5 回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，宜采用带旁路母线接线方式。500KV电压级：与系统有4回馈线，最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。 500KV 电压级的界限可靠性要求相当高。2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV 电压级根据设计规程规定：当每段母线超过24MW 时应采用双母线分段式接线方式。利用断路器将双母线中的一组母线分为W1 和 W2 两段，在分段处装有电抗器，另一组母线不分段。 2 台供热式机组输出的电能分别经断路器和隔离开关连
4、接至10.5KV 的母线上。 10.5KV设计 11 回出线。其中10 回为额定电压10.5KV 的负荷供电， 1 回线路接升压变压器连接至220KV 母线进线端为 220KV 母线 W4 、W5 , 将剩余功率通过主变压器送往电压220KV 。2.2 220kV 电压级出线回路数大于4 回，为使其出线断路器检修时不停电，宜采用双母线带旁路接线或单 母 线 分 段式接线。计算从10KV送来的剩余容量：2*50-(20+10*14/26)+2*50*6%=68.62MW<250MW，不能满足220KV 最大负荷250MV 的 要求。拟定1 台 300MW 机组按发电机- 变压器单元接线形式
5、接至220KV 母线上。由联络变压器与500KV 接线连接，相互交换功率。方案 I: 220KV 母线采用双母线带旁路接线方式。300MW 的凝汽式发电机采用发电机-变压器的接线方式，由变压器高压侧引出线连接至220kv 母线上。出线端共接线路6 回， 其中 1 回线路连接变压器接至 500KV 母线。其余5 回线路连接电抗器并为额定电压220KV 的负荷供电。方案 II: 220KV 母线采用单母线分段式接线方式。出线方式与方案I 相同。2.3 500kV 电压级500KV 负荷容量大，为保证可靠性，有多种接线形式，经分析拟定两种接线方案。将一台 300MW机组与变压器组成单元接线，直接将功
6、率送往500KV 电力系统。、 > 500KV 采用双母线四分段带专用旁路母线接线方式。出线5 回， 4 回供电1 * .回备用方案 II： 500KV 采用一台半断路器接线方式综上，拟定的方案一共有4 种：方案 1:10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用双母线带旁路接线方式；500KV 双母线四分段带专用旁路母线接线方式500KV火力发电厂电气主接线方案I 设计图方案 II : 10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用单母线分段带旁路式接线方式； 500KV一台半断路器接线方式。W6W8W520KVV/430QMW 心W75O0KV35KV?mooJ0
7、.5KVV-l? 50MV火力发电厂电气主接线方案II 设计图方案 III : 10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用双母线带旁路接线方式;500KV 一台半断路器接线万式hVW54.一 cIi50W火力发电厂电气主接线方案III 设计图方案IV:10.5KV采用双母线分段式接线；220KV母线采用单母线分段带旁路式接线500KV方式；双母线四分段带专用旁路母线接线方式。火力发电厂电气主接线方案IV 设计图3 方案的经济比较3.1 计算一次投资该项目取变压器500 万； 500KV 断路器 100 万； 220KV 断路器 40 万； 10.5KV 断路器 5 万 ;500K
8、V 隔离开关 20 万； 220KV 隔离开关 8 万； 10.5KV 隔离开关 1 万。设备总投资 10=1 （变压器 ）+1 （断路器 ）+ 1（隔离开关 ）综合总投资 1=10 （1+ a /100 ）a 为明显的附加费用比例系数取90万案万案I万案II万案III万案IV10.5KV220KV500KV10.5KV220KV500KV10.5KV220KV500KV10.5KV220KV500KV四种方案一次投资统计表断路器隔离开关变压器设备总投设备综合资 Io总投资1647445438631.7113211311647445678677.3112512301647446238783.7
9、113212301647444878525.3112511313.2 计算年运行费运行期年运行费C= a 1*1+ a 2*Ial 为检修维护费率取0.03a 2 为折旧费率取0.05四种方案年运行费统计表万案设备综合总投资年运行费万案 I8631.7690.536方案 II8677.3694.184方案 III8783.7702.696方案 IV8525.3682.024由以上两个表格分析可以看出，四个方案的投资金额从大到小依次是：方案III、方案II、方案 I、方案 IV。相应的经济性由高到低排列：方案IV方案 I方案 II方案 III。会根 据以上数据表明，各个方案的一次投资和运行费差距
10、很小，从经济方面分析，四个方案都可行。4 主接线最终方案的确定4.1 方案的可靠性比较10.5KV 侧： 4 个方案均采用双母线分段式接线。200KV 侧：方案 I : 220KV 母线采用双母线带旁路接线方式。可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行，当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作。方案 II: 220KV 母线采用单母线分段式接线方式。检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关
11、停运时，两段母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不致失电，另一段母线上其它线路需停运。500KV 侧：方案 1: 500KV 采用双母线四分段带专用旁路接线方式。供电可靠性大，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电。方案 II : 500KV 采用 3/2 断路器接线方式。运行可靠，每一回路由两台断路器供电，母线发生故障时，任何回路都不停电。检修时操作方便，当一组母线停支时，回路不需要切换。任一台断路器检修，各回路仍按原接线方式工作，不需切换。4.2 方案的灵活性比较220KV 侧：方
12、案 I： 220KV 母线采用双母线带旁路接线方式。检修方便、调度灵活、便于扩建。用旁路断路器带该回路时，操作复杂，增加了误操作的机会。同时，由于加装旁路断路器,使相应的保护及自动化系统复杂化。方案 II: 220KV 母线采用单母线分段式接线方式。调度灵活，接线简单，易于拓建。500KV 侧 :方案 I： 500KV 采用双母线四分段带专用旁路接线方式。检修方便、调度灵活、易于接线方式较复杂，倒闸时易发生误操作。操作，但由于方案II： 500KV采用3/2断路器接线方式。运行调度灵活，正常时两条母线和全部断路器运行，成多路环状供电。从发展看方案II比方案I更被认同和使用。4.3 方案最终确定
13、该系统是发电厂的主接线，发电厂的出线线路的供电可靠性至关重要，为了保证周围企业和居民能够正常用电，必须在综合考虑三方面时优先考虑供电可靠性。从供电可靠性、灵活性、经济性三个方面分析比较以上的四个不同的方案决定以第III 方案为最终方案，即 10.5KV 采用双母线分段式接线；220KV 母线采用双母线带旁路接线方式；500KV 一台 半断路器接线方式。5 结论对于发电厂电气主接线设计，要从可靠性、灵活性、经济性三个方面来分析。而可靠性和经济性往往存在矛盾。对于发电厂这类重要的供电场所，主接线直接影响了周围负荷的正常用电，因此其可靠性至关重要，经济性要在保证可靠性的基础上考虑。从最大程度的保证负
14、荷用电的安全可靠方面考虑应选择方案I、 III 。考虑到方案在经济性是否可行，设计中对四个方案的一次投资和年运行费进行了分析和计算，得出具体的数值进行比较。从中发现四个方案的经济投资相差较小，可以认为经济性对本设计的影响较小。从主接线的灵活性方面分析，双母线的接线方式和单母线的接线方式均具有灵活操作的特点。所不同的是双母线的倒闸操作较单母线复杂，易发生误操作；与此同时双母线可以利用其结构优势有更为多样的调度方式，增加了操作的方便性。综合以上方面的考虑，确定选定方案III 为最终方案。该方案能够保证供电的安全可靠，具有一定的经济性，同时在接线上力求简单、方便调度，保证了操作的灵活方便，可以投入建设。6 参考文献1 熊信银 ?发电厂电气部分一 4 版.北京：中国电力出版社， 20092 刘介才 .工厂供电设计指导 .北京：机械工业出版社， 19983工厂常用电气设备手册（第2.1997版） 北京：中国电力出版社，4.北京：水利电力出版社，1987黄纯华 发电厂电气部分课程设计参考资料5电力工业行业标准汇编.北京：中国电力出版社，1996 ? 1998