目 录

摘要................................................................................................................................ 2 第一章 设计任务书...................................................................................................... 3

1.1 设计任务.......................................................................................................... 3 1.2 原始资料.......................................................................................................... 3 第二章 电气主接线图.................................................................................................. 4

2.1 对原始资料的分析.......................................................................................... 4 2.2 方案拟定的依据.............................................................................................. 4

2.2.1 电气主接线设计的基本要求................................................................ 4 2.2.2 电气主接线的设计程序........................................................................ 5 2.3 主接线方案的拟定.......................................................................................... 5 2.4 主接线图.......................................................................................................... 7 第三章 短路点的计算.................................................................................................. 8

3.1 短路计算的一般规则...................................................................................... 8 3.2 短路电流的计算.............................................................................................. 8 第四章 电气设备选择................................................................................................ 11

4.1 电气设备选择的规则.................................................................................... 11 4.2 电气选择的技术条件.................................................................................... 11

4.2.1 按正常工作条件选择电气设备.......................................................... 11 4.2.2 按短路状态校验.................................................................................. 13 4.3 电气设备的选择............................................................................................ 15

4.3.1 变压器选择.......................................................................................... 15 4.3.2 断路器的选择...................................................................................... 18 4.3.3 隔离开关的选择.................................................................................. 21 4.3.4 电流互感器的选择.............................................................................. 22

第5章 设计体会及今后改进意见............................................................................ 25 参考文献...................................................................................................................... 26

摘要

火力发电厂是电气系统的重要组成部分，也直接影响着整个系统的安全与经济运行。电气主接线是发电厂、变电站电气设计的主要部分，它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量、连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务，它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择和电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。

本次设计为装机4台，分别为供热式机组2*50MW，凝气式机组2*300MW火电厂电气一次部分设计，通过对该火力发电厂的电力系统及负荷情况考虑，并对原始资料的分析拟定电气主接线方案，然后再进行短路电流的计算和主要电气设备的选择，从而完成了火力发电厂电气主接线的设计。

设计过程中，综合考虑了可靠性、灵活性、经济性和可发展性等多方面内容，在确保可靠性地前提下力争经济性。设计说明书中所采用的术语、符号也都完全遵循了现行电力工业标准中所规定的术语和符号。

关键词：电气主接线、断路器、电流互感器、电压互感器、短路

2

第一章 设计任务书

1.1 设计任务

完成火力发电厂电气主接线的设计及其电气主设备的选择；包括变压器、断路器、电流互感器。

1.2 原始资料

火力发电厂的原始资料：

装机4台，分别为供热式机组2*50MW (UN?10.5kV)，凝气式机组2*300MW(UN?15.75kV)，厂用电率6%,机组年利用小时Tmax?6500h。

电力负荷及与电力系统连接情况资料如下：

1、10.5kV电压级最大负荷20MW，最小负荷15MW，cos??0.8， 电缆馈线6回； 2、220kV电压级最大负荷250MW，最小负荷200MW，cos??0.85，Tmax?4500h，架空线6回;系统归算到本电厂220kV母线上的电抗标幺值xs?0.024（基准容量为100MV·A）

3、110kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，架空线6回,系统归算到本电厂1100kV母线上的电抗标幺值xs?0.02(基准容量为100MV·A)

电气主接线形式：220kV采用双母带旁路母线接线，110kV采用双母带旁路母线接线。 电气设备的选择： 公共部分：变压器

分组部分：110kV旁路断路器，隔离开关，电流互感器

3

第二章 电气主接线图

2.1 对原始资料的分析

设计电厂为大、中型火电厂，其容量为2*50+2*300=700MW，占电力系统总容量700/(3500+700)*100%=16.7%，超过了电力系统的检修备用容量 8%~15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，且年利用小时数为6500h，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数(如2006年我国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5221h)。该厂为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。

从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有6回电缆馈线，与50MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜，300MW发电机的机端电压为15.75kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；220kV电压级回路出现回路数为6回，为保证检修出现断路器不致对该回路停电，拟采取双母线带旁路母线接线形式为宜；110kV与系统有6回馈线，呈强练习形式并送出本厂最大可能的电力为700-15-200-700*6%=443MW ，可见，该厂110kV级的接线对可靠性要求应当很高。

2.2 方案拟定的依据

电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。

对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

2.2.1 电气主接线设计的基本要求 1、可靠性

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接 最基本的要求。

电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂和变电站来说是可靠的，而对另外一些发电厂和变电站则不一定能满足可靠性要求。所以，

4