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1、课程设计报告专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 目录一、原始资料分析11.1设计原始资料11.2设计任务11.3设计资料分析1二、主接线设计22.1主接线设计原则22.2备选主接线方案42.3 技术经济指标对比52.4 拟定主接线6三、厂用电设计73.1厂用负荷分类及容量统计73.2厂用电压等级设定83.3厂用电主接线设计83.3.1中性点接地方式83.3.2厂用母线分段93.3.3厂用电源的引接方式9四、短路电流计算114.1机组（或变压器）选型114.1.1发电机组选型114.1.2发电厂主变压器选定114.2电路元件参数计算134.2.1发电机电抗134.2.2变压器电抗134.3
2、网络变换144.4短路点选择154.5短路电流计算154.5.1 K1短路时154.5.2 K2短路时174.6计算成果汇总19五、电气设备选型205.1电气设备选型的技术要求205.1.1一般原则205.1.2技术条件205.1.3环境条件215.2高压断路器选型225.2.1主变220kV侧及其出线断路器的选择235.2.2主变110kV侧及其出线断路器的选择245.3高压隔离开关选型255.3.1主变220kV侧及其分段隔离开关255.3.2主变110kV侧及其分段隔离开关265.4互感器选型275.4.1电流互感器选型275.4.2电压互感器选型295.5母线导体的选型305.5.1选
3、择要求305.5.2母线选择32六、附录34 一、原始资料分析1.1设计原始资料1、发电厂情况（1）、类型：火电厂（2）、发电厂容量与台数 ，发电机电压,。（3）、发电厂年利用小时数；（4）、发电厂所在地最高温度40，年平均温度20，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。2、电力负荷情况（1）、发电机电压负荷：最大30MW，最小15MW，。（2）、110kV电压负荷：最大50MW，最小15MW，。（3）、其余功率送入220kV系统，系统容量15000MVA。归算到220kV母线阻抗为0.02其中。（4）、自用电10%。（5）、供电线路数目、发电机电压，架空线路6回，每回输送容量5MW，。
4、、110kV架空线路2回，每回输送容量40MW，。、220kV架空线路2回，与系统连接。1.2设计任务拟定主接线的方案：分析原始资料、确定主接线、主变形式、设计经济比较并确定最佳方案、合理地选择各侧的接线方式、确定所用电接线方式。计算短路电流：选择短路电流计算点、计算各点短路电流、并列出计算结果表。合理地选择主要的电气设备：选择110kv、220kv电气的主接线、高压断路器、隔离开关、互感器、母线导体的选型。1.3设计资料分析该电厂为大型电厂，其容量为 =1000MW，年利用小时数为5600h5000h，大于电力系统发电机组的平均最大利用小时数，该电厂为火电厂，在电力系统中占有较为重要的地位，
5、将主要承担载荷，所以对电气主接线的可靠性要求较高。二、主接线设计主接线是发电厂电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的汇集和分配电能的电气主回路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，井且对电气设备的选择、配电装置、继电保护和控制方式的选定有较大影响。因此，发电厂的主接线应报据发电厂在电力系统的地位和作用。首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。2.1主接线设计原则1电气主接线的设计原则是：应根据发电厂和变电站在电力系统中的地位和作用，首先应满足电力系统可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输
6、送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统的线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。2电气主接线的主要要求：（1）可靠性：a.供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线应首先满足这个要求。b.断路器检修时，不宜影响对系统的供电c.断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分的二级负荷的供电，d.尽量避免发电厂、变电站全部停运的可能性e.大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求（2）灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建的灵活（3）经济性：投资省、占地面积少
7、、电能损失少。3大机组超高压主接线可靠性的特殊要求大机组一般指200MW以上机组，大型电厂一般指1000MW及以上机组，超高压指330kv以上电压，对于单机容量300MW及以上的发电厂（1）任何断路器检修，不影响系统的连续供电（2）任何一进出线断路器故障或据动以及母线故障，不应切除一台以上机组及线路（3）任何一台断路器检修或另一台断路器故障或据动相重合、以及当母线分段或母联断路器故障或据动时，不应切除两台以上的机组和相应的线路（4）对于单机容量300MW以上的机组，经过讨论，在保证系统稳定和发电厂不致全停的条件下，允许切除两台以上机组4还应注意以下几个问题1发电机的容量和台数的考虑（1）应根据
8、发电机在系统中的地位和作用，优先选择较大容量的发电机组，因为大机组的经济性好，如果附近负荷有供电的要求，一般可以在负荷中心建设降压变电所。（2）发电厂的最大机组的单机容量应不大于系统的10%。（3）一个发电厂的容量等级不宜过多，最好只有1到2种，同容量机组应尽量选取同一型号，以便管理和维修。2电压等级及接入系统方式的考虑（1）大中型发电厂的电压等级不宜多于3级。大型发电机组要直接升压接入主网，地区电网接入110到220kv系统。（2）一般发电厂与系统的连接应有两回和两回以上的线路，并接到不同母线上，不能出现“窝点现象”。个别地方电厂以供给本地负荷为主，仅有少量剩余功率进入系统。（3）35kv多
9、采用架空线，10kv线路也可采用架空线，也可以电缆线路。3保证负荷供电可靠性（1）对于一级负荷必须有两个独立电源；（2）对于二级负荷一般也要求两个独立电源；（3）对于三级负只要求一个电源。4其他方面的影响要考虑其他方面的因素很多，比如主要的供货厂家，交通运输的影响、环境、气候、地形、地质及海拔高度，都会影响电气主接线的设计。5主接线的基本形式（1）单母线及其分段或带旁路的单母线接线A单母线：特点是整个配电装置只有一组母线，所有电源和出线都在同一组母线上。有简单、清晰、设备少、投资少、运行操作且有利于扩建等优点，但可靠性及灵活性较差。适用于出线较少、电压等级较低610kv的配电装置。B单母线分段
10、：段数分得越多，故障是造成的停电范围越小，但使用的断路器的数量越多，且配电装置和运行也越复杂，通常以23段为宜。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站的610kv接线中。C单母线带旁路接线：断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了能使采用单母线分段的配电装置检修断路器时，不至中断该回路供电，可采用单母线分段带有专用旁路断路器的旁路母线接线，这可以极大地提高供电的可靠性，但会增加一台旁路断路器的投资。（2）双母线及其分段或带旁路的双母线接线A双母线：有两组母线，一组为工作母线，一组为备用，任一电源和出线的电路都经过一台断路器和两组母线隔离开关分别与两组母线连接，提高可靠性和灵活性
11、。便于扩建，但接线比较复杂，隔离开关数目多，增大投资。适用于A：35-60KV出线数目超过8回；B：110-220KV出线数目为5回以上。B双母线分段：为缩小母线故障的影响范围，用分段断路器将工作母线分段，每段用母联断路器与备用母线相连，有较高的可靠性和灵活性，但投资较多。适用于配电装置进出线总数达10-14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。C双母线带旁路接线：双母线接线可以用母联断路器临时代替出现断路器工作，但出线数目较多时，母联断路器经常被占用，降低了工作的可靠性和灵活性，为此可以设置旁路母线。（3）一台半断路器接线:每一路经一台断路器接至一组母线，两回路
12、间设一联络断路器，形成一个“串”，两回路共用三台断路器。接线特点：A：3/2接线兼有旁路环行接线和双母线接线的优点，有高的可靠性和灵活性。B：与双母线带旁路相比它的配电装置结构简单，占地面积小，土建投资少。C：隔离开关仅做隔离电源用，不易产生误操作。2.2备选主接线方案方案1：15.75kv电压等级，出线回路6回，采用单元接线接线;110kv电压等级，出线回路2回，采用单母线分段带接线;220kv电压等级，出现回路2回，采用单母线分段带接线。方案2：15.75kv电压等级，出线回路6回，采用单母线分段接线110kv电压等级，出线回路2回，采用采用单母线分段带接线;220kv电压等级，出现回路2
13、回，采用采用单母线分段带接线。方案1主接线图方案2主接线图2.3 技术经济指标对比1主接线方案的技术比较（1）对电气主接线可靠信的一般考虑（2）一般衡量主接线可靠性的具体标志（3）对大型机组超高压主接线提出的可靠性准则（4）电气主接线可靠性的计算简介2主接线方案的经济比较（1）计算综合投资（2）计算年运行费用（3）各方案的综合比较2.4 拟定主接线综上比较，选择方案1。发电机组通过单元接线连接到高压母线，母线采用单母线分段方式，母线之间增加一个联络变压器。三、厂用电设计3.1厂用负荷分类及容量统计电力负荷分类： 1按发、供、用关系分类: （1）用电负荷：用户的用电设备在某一时刻实际取用的功率的
14、总和。 通俗来讲就是用户在某一时刻对电力系统所要求的功率。从电力系统来讲，则是指该时刻为了满足用户用电所须具备的发电出力； （2）线路损失负荷：电能在输送过程中发生的功率和能量损失叫线路损失负荷； （3）供电负荷：用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷称为供电负荷；（4）厂用负荷：发电厂厂用设备所消耗的功率称厂用负荷；（5）发电负荷：供电负荷加上同一时刻各发电厂的厂用负荷，构成电网的全部生产负荷，称为电网发电负荷。2按电力系统中负荷发生的时间对负荷分类：（1）高峰负荷：是指电网或用户在一天时间内所发生的最大负荷值。通常选一天24小时中最高的一个小时的平均负荷为最高负荷；（2）最低负荷：是指电网或用户在一天24小时内发生的用电量最小的一点的小时平均电量；（3）平均负荷：是指电网或用户在某一段确定时间阶段内的平均小时用电量。3.按突然中断供电引起的损失程度分类:（1）一类厂用负荷:凡是属于单元机组本身运行所必须的、短时停电会造成主辅设备损坏、危及人身安全主机停运或大量影响出力的厂用电负荷，如给水泵、凝结水泵、循环水泵、吸风机、送风机等都属于一类负荷。通
