电气一次部分设计

电气一次部分设计（精选12篇）

电气一次部分设计 篇1

0 引言

我国正处于电气时代, 因而要想获得经济的平稳发展, 必须要提高火力发电厂的建设速度和质量以此来满足用户的用电需求。对此, 当设计人员进行火力发电厂电气一次的部分设计的时候, 必须要挑选标准规格的主接线电气设备、设备和线路, 正确计算配电室负荷和短路电流, 按照正确的设计方法完成高压线路的继电保护装置和接地技术的设计工作, 从而为生产出优质的电力资源提供质量保障, 确保我国用电较多的行业的飞速发展, 最终提高我国的国民生产总值和国际地位。

1 主接线电气设备的选择情况分析

通常情况下, 火力发电厂的设计人员可以通过电缆线路 (封闭母线、共箱母线) 或架空线路引进的方法来完成主接线电气设备的选择工作。另外, 为了防止恶劣的雷电天气造成电机出现毁坏的情况发生, 设计人员还可在入口处安装避雷装置。除了主接电气设备外, 其他的中心配电室中设备如进线柜、电压互感器等设备的安装设计则要根据具体的安装情况来选择合适的安装方法。一般来讲, 设计人员主要采用抽屉式的方法来完成电气设备中柜子的设计工作, 从而为检修人员的检修工作提供便利, 保障设备的安全。

2 配电室负荷的计算情况分析

2.1 计算配电室负荷的方法

配电室中的电力负荷又叫电力负载。电力负荷越大, 说明电力设备的做功能力越大。要想完成火力发电厂的供电设计, 必须要准确计算出配电室负荷, 以此来选出最优的电气设备和导线的组合方式, 从而利用最少的消耗生产出最优质的电力资源, 帮助火力发电厂在激烈的市场竞争中占据优势地位。通常情况下, 设计人员可以采用系数法和二项式系数法来完成配电室负荷的计算工作。

2.2 确定无功功率补偿的方法

要想让火力发电厂顺利地完成发电工作, 必须要有感应电动机、电弧炉等感性负载作为支撑, 然而大量的感性负载的应用还会降低机器设备的自然功率, 因而降低了电力资源的产量。为了满足电力需求者对优质足量的电力资源的需求, 设计人员必须要通过人工补偿的方法来充分发挥火力发电厂内设备的潜能, 提高设备的自然功率, 对此, 准确计算设备和变压器低压侧实际无功功率才能提高无功补偿功率的精确度。

2.3 变压器的选择方法

在火力发电厂中, 电力变压器是非常重要的一次设备。在发电过程中, 该设备的主要作用是完成电能的升降工作, 从而为电能的输送、分配和使用提供便利。在选择变压器的时候, 要根据火力发电厂的实际发电量来选择合适的变压器, 为了减少火力发电厂的安全隐患, 设计人员还要根据火力发电厂对安全的要求来挑选型号符合上述要求的变压器。

3 计算短路电流的方法和注意事项

在火力发电厂实际的生产过程中, 要想提高生产的安全系数, 设计人员可以采用标么值法来测定短路电流, 以此来为电气设备、继电保护装置等的调试和安装提供安全保障。在计算短路电流的时候, 要正确选取短路点, 以此来测定出流经设备的电流, 并准确调试限流设备的电流值。为了准确选择计量仪表, 计算短路电流时要将测量仪表和继电器等设备分离开来, 尽量降低这些设备的绝缘水平, 简化他们的构造, 力求为工作人员提供安全的工作环境。另外, 设计人员还可通过电流互感器来降低烧坏测量仪器和继电器的可能性。

4 设备和线路的选择情况分析

4.1 选择电气设备应遵循的几点原则

完成上述工作之后, 就要正确选取电气设备和线路。一般情况下, 设计人员在选择的时要遵循如下几点原则: (1) 要按照电气设备正常工作时的额定电压和额定电流来选择符合规格的电气设备。 (2) 为了防止电气设备出现过载的现象, 必须要在短路的假设基础上完成电气设备的动、热稳定的校验工作。 (3) 设计人员在判断开关电器的断流能力时, 必须要以装置地点的三相短路为前提条件。 (4) 电气设备的选择必须要根据火力发电厂的具体情况, 并留有改造升级余地。

4.2 正确选择母线和绝缘子线路的方法

在选择绝缘子线路的时候, 必须要考虑绝缘子所处的位置和绝缘子的额定电压, 为了确保线路的稳定, 还要对短路时绝缘子线路的动稳定进行校验。对于穿墙管套来说, 必须要了解其额定电压和电流。另外, 为了在穿墙管套在短路时确保整个电路的正常使用, 必须要在短路的假设基础上完成东 (动) 、热稳定的校验工作。

4.3 正确选择高压开关柜和低压配电屏的方法

对于中小型的工厂来说, 为了提高安装的效率以及经济效益, 可以选择固定式高压开关柜, 而手车式高压开关柜则大多应用于大型的火电发电厂, 与固定式高压开关柜相比, 手车式高压开关柜的检修工作更加便捷, 其价格和提供的电力资源可靠性更高, 火力发电厂可根据自身的规模来选择高压开关柜。对于计量仪表来说, 可以根据其自身所在的线路的情况来进行选择。

4.4 正确选择和敷设电缆的有效方法

1) 电缆的选择。基本上电缆的选择都要以提高火力发电厂的安全系数为前提。在火力发电厂中处于易燃易爆场所的电缆应该选择C类阻燃电缆。在消防、火灾报警、不停电电源等系统中的电缆则一般采用动力电缆, 为了完成对上述系统的控制工作的控制系统内的电缆则采用耐火性能较好的耐火电缆。

2) 电缆的敷设。在敷设火力发电厂主厂房的电缆的时候, 可以在不考虑步道的基础上利用架空敷设的方法来完成敷设工作, 另外, 还省略了在配电室下面设置电缆夹层的这一步骤。为了确保火力发电厂的安全运行, 除了主厂房的电缆, 其他地方的电缆都应采用按照减少电缆之间的干扰的条件来进行敷设, 做到交、直独立敷设, 电缆沟专用的原则。

5 保护高压线路的继电保护装置的设计情况分析

5.1 安装继电保护装置的作用

对于火力发电厂来说, 如果高压线路中的各项设备出现问题, 就会出现供电系统无法继续工作, 甚至严重威胁工作人员的生命安全, 所以为了防止上述事件的发生, 设计人员必须要对高压线路进行继电保护。另外, 一旦供电系统出现问题, 检修人员就要消除故障, 确保火力发电厂的正常运转。

5.2 实现高压线路的继电保护的设计方法

为了实现高压线路的继电保护, 设计人员必须要根据过电流、速断、过负荷等保护的基本情况来进行继电保护的设计工作。以变压器的速断保护为例, 其保护过程的顺利完成要参照线路速断保护过程来进行, 还要在线路速断保护的基础上快速将变压器两端的短 (断) 路器断开。

6 接地技术的设计方法

火力发电厂的工作人员经常会出现触电的现象, 厂内的设备也会出现损坏的现象, 因而不利于火力发电厂的持续发电, 所以必须要依靠接地技术来防止上述事件的发生, 这就要求设计人员要利用自然接地体等设计方式确保电气设备与大地之间的良好连接

7 结语

时代在发展, 经济在进步, 对于促进经济发展的电力资源的质量也要得到提高, 所以我们必须要加强对火力发电厂电气一次的部分设计的分析, 为国家的现代化建设提供充足的电力资源, 从而实现经济的持续增长。

摘要：对于火力发电厂来说, 正确选择主接线电气设备、设备和线路等是确保火力发电厂顺利扩建的有效方法。文章通过分析主接线电气设备、设备和线路的选择情况, 计算配电室负荷、短路电流的方法以及继电保护和接地技术的设计方法来为火力发电厂电气一次的部分设计提供一些参考性意见, 力求加快火力发电厂的建设速度, 确保优质的电力资源, 从而加快我国现代化建设的步伐。

关键词：火力发电厂,电气一次,设计,分析

参考文献

[1]罗理鉴, 黄少锋, 江清楷.智能变电站智能一次设备框架设计[J].电力自动化设备, 2011, 12 (31) :111-112.

[2]陈晨.火力发电厂电气一次系统的设计总结性分析[J].中国高新技术企业 (中旬刊) , 2013, 5 (13) :120-121.

[3]张建晖.浅谈火力发电厂电气一次的部分设计[J].科技创业家, 2012, 10 (12) :135-136.

电气一次部分设计 篇2

一、单项选择题（本大题共60分，共 30 小题，每小题 2 分）

1.装设分段电抗器的作用是（）。A.限制母线回路中的短路电流； B.吸收多余的无功功率； C.改善母线的电压质量； D.改进用户的功率因数；

2.三相导体短路的最大电动力不受（）影响。A.跨距； B.长期允许电流； C.相间距离； D.三相短路时的冲击电流；

3.联络变压器的台数（）。A.一般设为3台； B.一般设为5台； C.一般设为4台； D.一般设为1台，最多不超过2台；

4.不是对电气主接线的基本要求的是（）。A.可靠性； B.灵活性； C.经济性； D.先进性；

5.决定变压器绝缘老化速度的关键因素是（）。A.氧化； B.温度； C.湿度； D.油中分解的劣化物；

6.少油式断路器中油的用途是（）。A.灭弧介质； B.灭弧介质和绝缘介质； C.绝缘介质； D.以上均错误；

7.可限制短路电流的电器（）。A.断路器； B.隔离开关； C.负荷开关； D.电抗器；

8.隔离开关常与（）配套使用。A.断路器； B.发电机； C.变压器； D.互感器；

9.下列选项中不属于单母线接线优点的是（）。A.便于扩建； B.可靠性高； C.接线简单； D.投资少；

10.变电所母线上限制入侵雷电波造成过电压的基本保护措施之一是（）。A.装设单支避雷针； B.装设多支避雷针； C.装设接地装置； D.装设避雷器；

11.既能发电，又能储存能量的是（）。A.火电厂； B.水电厂； C.抽水蓄能电厂； D.核电厂；

12.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之后，合入接地刀闸，将它作为（）使用。A.防雷接地； B.保护接地；

C.工作接地； D.三相短路接地线；

13.磁力启动器不具有（）功能。A.过负荷保护； B.短路保护； C.低电压保护； D.欠压保护；

14.电气主接线是指（）。A.发电厂或变电所一、二次设备间的连接关系；

B.发电厂或变电所重要设备的连接关系； C.发电厂或变电所的一次设备按照设计要求连接而成的电路； D.发电厂或变电所的一次设备按照运行方式要求连接而成的电路；

15.旁路断路器的作用是（）。A.当出线断路器检修时，可代替该出线断路器工作； B.可以代替母联断路器工作； C.保证母线检修时，线路不停电；

D.可以代替分段断路器工作；

16.火电厂相对于其他发电厂的优点是（）。A.布局灵活； B.效率高； C.启停快； D.污染小；

17.内桥接线适合于（）。A.线路较短，变压器需要经常切换的场合； B.线路较长，变压器不需要经常切换的场合； C.线路较多，只有两台变压器的场合； D.只有二条出线，变压器台数较多的场合；

18.从可靠性观点，电力系统中使用的设备可分为可修复元件和不可修复元件，下列属于不可修复元件的是（）。A.变压器； B.母线； C.输电线

路； D.电容器；

19.导体长期发热的稳定温升与（）有关。A.起始温升； B.起始温升和载流量； C.载流量； D.以上均错误；

20.能断开正常工作电流和故障电流的开关电器是（）。A.断路器； B.隔离开关； C.负荷开关； D.熔断器；

21.在短路发生（）个周期，短路电流的幅值最大。A.最初半个周期； B.最初四分之一个周期； C.一个周期； D.三分之二个周期；

22.以下不属于一次设备的是（）。A.发电机； B.断路器； C.直流发电机组； D.电压互感器；

23.电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大（）电流。A.三相冲击短路； B.冲击短路； C.三相短路； D.持续工作；

24.对于双母线接线，双母线同时运行时，（）。A.具有单母线分段接线的特点； B.具有单母线带旁路接线的特点； C.与单母线接线完全相同； D.等同于单母线分段带旁路接线；

25.根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑（）。A.采用有母线的接线形式； B.采用无母线的接线形式； C.尽量降低投资、少占耕地； D.保证必要的可靠性和电能质量要求；

26.厂用高压变压器低压侧到高压开关柜之间的连接线采用（）。A.全连离相封闭母线； B.不全连离相封闭母线； C.分段全连离相封闭母线； D.共箱封闭母线；

27.输电线路送电的正确操作顺序为（）。A.先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关； B.先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关； C.先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器； D.先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器；

28.对于单母线接线，若某一引出线断路器在线路故障时拒动，则将造成母线停电（）。A.但是，经过一定操可恢复其它支路供电； B.因此，要待该断路器检修后才能恢复其它支路供电； C.因而，这种接线方式可靠性很低，一般不采用； D.因此，一般采用增加旁路母线的办法来解决这一问题；

29.在倒母线操作过程中，若备用母线充电成功，则应该（）以保证两组母线等电位。A.保持母联断路器两侧的隔离开关状态不变； B.切断母联断路器的控制回路电源； C.切断母联断路器两侧隔离开关的操作电源； D.快速将所有支路倒换至备用母线；

30.接触器使用中，如果出现下述哪种情况，就会产生电磁吸持力不均衡，导致接触器产生振动，发出较大的噪声？（）A.吸持线圈电压偏低； B.短路环损坏或断裂； C.吸持线圈电压偏高； D.短路环错位；

二、多项选择题（本大题共40分，共 10 小题，每小题 4 分）

1.枢纽变电所的特点有（）。A.电压等级高； B.传输容量大； C.负荷小； D.停电影响范围大；

2.发热对电气设备会产生哪些影响？（）A.使运行电流增大； B.使金属材料的机械强度下降； C.使导体接触部分的接触电阻增加； D.使绝缘材料的绝缘性能降低；

3.导体的对流散热量和下列哪些因素有关（）。A.导体的温度； B.周围环境温度； C.导体散热面积； D.导体比热容；

4.电气主接线的基本要求有（）。A.可靠性； B.灵活性； C.经济性；

D.安全性；

5.厂用电各级电压母线按锅炉分段的接线方式有何优点（）。A.若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉； B.厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；

C.能保证电压波动在可接受的范围内； D.将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修；

6.火电厂相对于其他发电厂的缺点是（）。A.布局不灵活； B.效率低；

C.启停慢； D.污染大；

7.根据电气设备和母线布置特点，室外配电装置通常分为（）。A.中型配电装置； B.低型配电装置； C.高型配电装置； D.半高型配电装置；

8.长期发热的特点为（）。A.温度变化范围不大； B.电阻R可视为常数； C.发热时间短； D.散热系数变化较大；

9.二次设备可对一次设备进行（）。A.测量； B.控制； C.分配； D.监视； E.保护；

10.为提高导体的载流量，应采取措施是（）。A.采用电阻率较小的材料，如铝、铝合金等； B.改变导体的形状，增加导体散热表面积； C.导体布置采用散热效果最佳的方式； D.采用电磁屏蔽，进而降低导体发热；

答案：

一、单项选择题（60分，共 30 题，每小题 2 分）

1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.A 7.D 8.A 9.B 10.D 11.C 12.B 13.B

14.D 15.A 16.A 17.B 18.D 19.C 20.A 21.A 22.D 23.A 24.A 25.D 26.D 27.C 28.A 29.B 30.B

二、多项选择题（40分，共 10 题，每小题 4 分）

电气一次部分设计 篇3

【关键词】变电站；500kV；电气一次部分；监控系统；设计

在国家不经济建设不断取得新发展、新突破的同时，与经济建设相关的能源问题开始受到人们的广泛关注。能源是经济建设的重要支持，但是在能源需求不断增加的情况下，输变电工程中的电压等级处于不断变化状态，而且电网结构日趋复杂化，实施传递的信息量呈现出不断增加的趋势，对电网系统设计提出了更高的要求。

一、电气一次部分和监控系统设计的重要性

电气一次部分的设计涉及到电气主接线等重点设计内容，而电气主接线的形式对变电站及其电力系统的运行稳定性、灵活性和建设经济性均有着重要的影响，与此同时，电气主接线的形式决定了电气设备型号、相关的继电保护装置以及控制方式的选择，因此，需对主接线形式进行合理规划和设计，以提高电气一次部分设计的科学性。

变电站监控系统主要负责收集变电站系统中的各项数据，并对设备运行情况进行监控，是排除系统故障和问题的重要途径，对于保障电网安全、稳定运行有着重要意义。

二、变电站的电气一次部分设计方案

本文将500kV变电站作为案例，提出了关于电气一次部分的设计方案及对应的监控系统。本研究选取的某500kV变电站属于枢纽性超高压变电站，主要包括500kV的进线共4回和8回110kV的馈出线。其中2回距负荷端40km，2回距负荷端50km，2回距负荷端60km，另有2回距负荷端70km。同时，设置主变单台共计四台（规格：4*370MVA）。在设计系统时，考虑无穷大作为基准。

（一）主接线的设计

主接线指的是通过连接高压电器而形成的分配、接受电能的电路，是变电站中电气部分的主体。其设计对电力系统的稳定性、安全性和继、配电装置、控制方式等均有影响，在实际设计工作中，要以灵活调度、稳定可靠、方便检修、经济可持续为标准，综合各方面要素得出科学合理的设计方案，下面就2/3式断路器接线的设计方案进行探讨。

该种接线设计方案是于每3个断路器间引出两回回路，将其作为该电网系统的母线主接线，具有如下具体优劣势：优势方面，能够实现灵活的运行调度，当其处于正常运行状态时，全部断路器和母线之间能够构成多路环状供电。每一回回路都有两台断路器提供电能，若母线出现故障，其他回路都不受影响，能够继续正常运行。若有一组母线出现停支情况，其他回路无需切换，在检修任意一台断路器时，其他回路依然能够在原接线系统中正常运行，无需切换。劣势方面，主要体现在该种接线设计需投入较多的设备，如电流互感器、断路器等，其保护接线工作十分复杂。

（二）主变压器容量的选择

为了确保电气一次部分的设计能够顺利落实，需要选择对应的主变压器。一般情况下，主变压器容量较大，容易增加变压器空载损耗，容易造成过多损耗，不符合能源节约的要求；而变压器容量过小，则无法保证电力负荷，也不能适应如今不断增长的电力负荷要求。基于上述分析，在选择变电站主变压器时，需将长期使用情况下其电力负荷的预期增长情况纳入考核标准中，还要充分考虑到一旦有1台主变压器故障时，有无其他供正常使用的主变压器（电能负荷达成其6～7成）。因为500kV变电站属于枢纽性超高压变电站，其主变压器容量的选择应保证在370MVA左右，变压器型号考虑SFPZ500/370000。

三、500kV变电站监控系统的设计和规划

变电站的长期稳定运行往往离不开一个科学的、全面的监控系统，针对500kV的变电站，其在建设监控系统时，需考虑应用高性能通讯技术和信息化技术，以实现在线控制和全面监督，及时获取电气一次部分体系中电气设备的实际运行信息和相关数据，并将分析结果及时反馈给监控系统终端。

在该500kv变电站监控系统中，主要包含三层结构。首先，第一层设计中包含上位机，作为监控系统整体的中心，主要由计算机、组态软件组成。其次，第二层设计主要是PLC，主要分布在监控系统控制室中，属于软冗余。最后，第三层设计包括主要的控制电气设备，如隔离开关和断路器等，能够对电流和电压等具体参数进行监督和控制。除了PLC是通过以太网进行连接以外，其余主控制计算机均通过普通网卡与以太网相连，从而与控制系统构成了一个相对完整的通信体系，能够实现实时通信和切换。

四、小结

通过将该变电站的电气一次部分和监控系统投入调试和运行试验，证实了该电气一次部分设计能够维持电网系统长期稳定运行，当母线故障时，其他回路仍不受影响而正常运行，且在使用断路器检修过程中不涉及到回路切换处理，检修十分方便，同时该监控系统能够满足设备运行监测和隐患排查的需求，在很大程度上提高了该变电站的自动化程度。

参考文献

[1]覃予春.35kV变电站电气一次部分设计技术分析[J].科学之友，2010，14：4-15.

[2]白鑫龍.500kV变电站电气一次部分及其监控系统设计[J].甘肃科技，2010，20：67-70.

10kV变电站电气一次部分设计 篇4

变电站是电力分配、汇集及电压控制的关键, 起到发电厂与客户端的中介作用, 变电站的使用一般分为升压变电站和降压变电站, 升压变电站一般在靠近发电厂一端, 而降压变电站一般在降压一端, 也就是靠近客户一端, 本文主要分析降压变电站的设计, 因此根据降压变电站的设计基本要求, 主要设备为高压配电、变压器、低压配电组成。

变电站的主要任务是对机组进行启停, 对电压进行调整、对设备和相关线路进行自动切换以及对相关设备进行监控, 由于电气设备的作用不同, 一般可分为一次设备和二次设备。

一次设备通常是电压变换、电力输送、电流分配和电能使用的设备。主要包括以下几点。

(1) 发电机, 它是电能生产的主要设备。

(2) 断路器、隔离开关、负荷开关, 熔断器、接触器等, 是接通或断开电路的开关设备。

(3) 电抗器和避雷器, 是保护电器, 限制故障电流和防御电压用的。

(4) 裸导线和电缆, 是用来载流导体。

(5) 接地装置。

二次设备就是对一次设备和运行系统进行监测和保护的设备。主要包括以下几点。

(1) 电压互感器和电流互感器, 它们称为仪用互感器。

(2) 电压表、电流表、电能表等用来测量的, 统称为测量表计。

(3) 继电自动保护装置。

(4) 直流电源设备。

(5) 操作电器、信号设备及控制电缆。

本文主要阐述的是变电站一次部分的设计, 就是一次设备。

2 变电站的电气主接线介绍

变电站电气主接线是指高压电气设备通过连线组成的接收或者分配电能的电路, 它是变电站接收、汇集和分配电能的电路器具, 由变压器、开关电器、避雷器、母线和载流导体连接组成。

主接线主要的满足要求是: (1) 应满足符合对供电可靠性的要求。 (2) 力求简单, 运行操作灵活方便, 并能避免运行人员的误操作和确保检修工作的安全。 (3) 建立在保证安全的基础上进行最经济运行。 (4) 主接线有升级可能性。

它的使用可靠性、操作灵活性和最经济的功效与整个电力系统是相辅相成的, 在设计时必须注意电气设备的选择、如何布置配电装置以及继电保护系统方式有着密切联系, 因此, 主接线设计不仅是单项设备的设计, 它是一个综合性的问题, 它的实际要求必须与整个电力系统的发展休戚相关, 必须重点分析变电站在整个系统的所处的位置、它们的性质区别、用电规模以及电气设备的特点等, 这样才能做出符合要求且最经济使用的电气主接线。

3 变电站电气设计

变电站电气一次设计就是对变电站内电气一次设备的选型、布置、接线等进行设计, 这就涉及到电力系统短路电流的计算、负荷计算、发电厂变电站或者输电线路、电力电缆通道的征地和路径等。变电站电气一次设计主要设计设备的电气原理图、电气元件选型和接线图。二次设计主要设计设备的电气元件在电气柜的摆放位置, 怎么样方便合理接线。电流互感器是一种测量用的特殊的变压器, 工作原理和变压器相同, 都是利用电磁感应工作的, 只不过用途不同。它有两个互相绝缘的线圈, 套在一个闭合的铁芯柱上, 在电路中与被测线路串联的线圈叫一次侧, 与仪表相连的叫二次侧。

它的作用主要是变换电流, 在发电和用电的不同情况下, 线路上的电流大小不一, 而且相当悬殊。有的线路只几安, 有的线路有几千几万安, 要直接测量这些大大小小的电流就得需要从几安到几万安的电流表, 这样就给仪表制造带来了困难.另外有的电路是高压的, 直接用电表测量线路的电流很危险, 电流互感器就是用来解决这些问题的。

4 变压器电气部分设计发展

变电站电气发展已经过40、50年了, 可以看到, 变电站电气自动化设计还是初期的, 只是增加了计算机管理功能, 在设备配置上, 如功能有CRT屏幕监视、数值的计算、自动巡检的打印功能和自动报表等。这些简单增加的计算机功能还是无法替代常规的监视功能, 因此这些自动化方式只能算作计算机辅助管理。到了80年后, 随着微型计算器技术的蓬勃发展, 使变电站电气自动化有了进一步的加强, 但此时的自动化管理还是没有使继电保护、故障录波等功能进行进一步提升, 只是利用微型为控制中心加在原来PTV的基础上。进入20世纪90年代后, 由于数字自动化技术的发展才使变电站的综合技术得到了一个新的发展, 我国的变压器电气自动化发展进入了一个全新的时代, 使这项技术有了实质性的发展。

5 结语

在电力系统中非常重要的一个组成部分就是变电站, 电力系统能否安全运行, 很大程度取决于变电站的运行情况, 因此, 变电站的设计性能是非常重要的。变电站的主要任务是对机组进行启停、对电压进行负荷调整、对设备和相关线路进行自动切换以及对相关设备进行监控。随着我国经济的快速发展, 电网改造越来越频繁, 电网容量也在不断地扩大, 结构逐渐的趋向于复杂化, 对电网运行的可靠性要求越来越高。因此, 随着计算机通信技术的快速发展, 变电站应该实现与计算机信息的完全融合, 以及网络通信技术为基础, 实现变电站自动化系统管理, 从而实现变电站电网的现代化管理, 使变电站工作可以安全而有效地运行, 这样不但可以节省人力、物力, 同时还能够更好的实现经济效益及社会效益。

参考文献

[1]袁有祥.变电站电气一次设计的问题及对策探究[J].科技创业家, 2012 (24) .

[2]唐毅蛟.变电站电气一次主接地网的设计探讨[J].电源技术应用, 2013 (8) .

[3]刘鹍.浅谈变电站一次设备的设计与选择[J].数字技术与应用, 2010 (7) .

[4]杨耀杰, 姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯, 2007 (30) .

发电厂电气部分设计开题报告 篇5

发电厂电气部分设计

一、题目及目的：

2×100MW+3×200MW发电厂电气部分设计

目的：

（1）

巩固课程的理论知识；

（2）

学习和掌握发电厂(变电所)电气部分的基本设计方法；

（3）

培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。

二、课题背景和意义：

1949年全国仅有发电设备容量为185万kw，其中火电169万kw，年发电且仅43．1亿度。发电厂大部分集中在东北和沿海几个大城市，设备陈旧、效率低，而且类型庞杂，电能的规格也不统一。新中国诞生后，国家大力发展电力工业，到1978年底装机容量为解放时的40余倍平均每年增长14％。年发电量为解放时的59．5倍，平均每年增长15．7％，由世界第二十三位跃居到第七位。各省、区都建立了一定规模的电网，容量在一百万千瓦以上的电网有16个。110千伏及以上的输电线已达七万余公里，到1988年全国发电设备容量已达11000万kw，其中火电占75％，与1949年相比增长了58倍。

我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多电厂实现了集中控制和采用计算机监控．电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。火力发电厂是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上火电厂的建立促使火电厂建筑结构和设计不断地改进和发展。电厂结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。

设计本课题，是对已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握发电厂(变电所)电气部分设计的基本方法培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对发电厂（变电所）的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。

三、主要内容：

设计大体相当于实际工程设计电气一次部分初步设计的内容，其中一部分可达技术设计的要求深度。具体内容如下：

1．选择主变压器的容量、机组的形式和台数、型号、参数。

（1）

发电厂(变电所)在电力系统中的地位和作用

（2）

发电厂(变电所)联入系统的电压等级及出线问路数

（3）

电力系统总装机容量短路容量或归算后的标么电抗

2．进行经济、技术比较，选择电气主结线方案。

发电厂(变电所)电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的远行方式，从而完成发电、变电、核配电的任务。它的没计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。

主变压器选择

（1）对于200

MW及以上发电机组，一般与双绕组变压器组成单元接线，主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用。当有两种升高电压时，宜在两种升高电压之间装联络变压器，其容量按两种电压网络的交换功率选择。

（2）对于中、小型发电厂应按下列原则选择：

1)为节约投资及简化布置，主变压器应选用三相式。

2)为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。在计算通过主变压器的总容量时，至少应考虑5年内负荷的发展需要，并要求：在发电机电压母线上的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统，发电机电压娠线上的最大——台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制

本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。

（1）

各级电比接线方式(本期及远景)

（2）

分期过渡接线等设计。

（3）

合理地确定发电机的运行方式，确定运行方式总的原则是安全、经济地发、供电

3．厂用电设计。

厂用电接线除应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等—般要求外，尚应满足下列特殊要求：

（1）

尽量缩小厂用电系统的故障影响范围、并应尽量避免引起全厂停电事故。

（2）

充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求，切换操作简便。

（3）

便于分期扩建或连续施工。对公用负荷的供电要结合远景规模统筹安排。

4．计算短路电流，选择电气设备。

（1）

确定主接线的运行方式；

（2）

绘制等值网络图；

（3）

计算各短路计算点的三相短路电流；

（4）

选择主要电气设备：主变压器、厂用变压器、断路器、隔离开关、电抗器、互感器、消弧线圈、避雷器、绝缘子、导线和电缆等，并汇总电器设备表。

5．配电装置选择：根据发电厂类型和地理位置，初步拟定变压器、开关站及厂内电器设备的布置方案。

6．继电保护规划。

7．防雷保护设计。

8．成品要求：

（1）

说明书、计算书各一份

（2）

图纸：

1）

电气主结线图

2）

全厂总平面布置图

3）

配电装置断面图

4）

防雷保护图

5）

继电保护原理结线图

6）

设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。

四、参考文献综述：

《发电厂电气部分课程设计参考资料》

水利电力出版社

天津大学

黄纯华

编

《发电厂变电所电气接线和布置》

西北电力设计院

编

《发电厂变电所电气部分的计算和接线》

水利电力出版社

翟东群等

编译

《发电厂电气部分》

《电力系统分析》

《电力系统继电保护原理》

《电机学》

《电力系统自动装置》

五、进度安排：

3~4周搜集资料

5~12周主结线、选择设备

13~16周画图

探析水电站电气一次设计 篇6

关键词：水电站；电气；一次设计

1 电气主接线设计

1.1 电力主接线设计原则

电力生产的主要任务就是要做到安全可靠，对于电气主接线而言，最基本的要求就是要保证供电的可靠性。如果停电不仅会给发电厂造成很大的损失，也会对公民的经济造成麻烦。在一些经济比较发达的地区，经常因为电路故障而导致停电，这比实时电价的损失要大的多，有时甚至会危及到人的生命。由此看来主接线的接线形式是非常重要的。但是电气主接线并不是绝对可靠的，就算是同样的形式也有可能在这个发电厂可靠，在另一个发电厂就不可靠了。所以在分析判断主接线的可靠性的时候，需要把发电厂的实际情况考虑在内。此外，主接线在运行的过程中，如果有调度的需要，我们可以进行一些运行方式的改变，从而实现调度的任务，并且在发生事故时一定要尽快的从设备中退出。如果能够及时的切除故障就可以缩小影响范围，还可以保护检修人员的人身安全。

1.2 发电机出口断路器的配置

电气主接线的设计需要配置好发电机出口的断路器关于水电站的设计是有相关的规范规定的，发电厂必须对厂子使用的单元回路进行倒送处理，尽可能地不要让主变压器的高压侧接线频繁的去运行单元回路，并且如果经济条件允许的话，最好是在发电机的出口的地方安装一个发电机发的断路器，这样做就是为了方便发电机的支行。并且断路器还有一个大的优点就是当需要设置断路器的一些参数时，发电机无论是在启动阶段还是在并网发电阶段或者是在中间的某一时刻都无需切断电源，发电机完全可以自行调节，保证水电站系统的稳定运行。此外，发电机断路器还有一个优点就是可以把变压器与发电机进行分离，分别进行保护，这样一来如果其中一方出现故障也不会影响到另一方，从而保证了设备的正常运行。

1.3 发电机中性点接地变压器设计

电气主接线设计中还有一部分就是发电机中性点接地变压器的设计，一方面它可以限制由接地电弧所引起的过电压的值，另一方面它还可以在发电机产生单向接地故障时起到限制电流的作用，这样就可以对发电机进行保护，以免烧坏发电机，另外也不会造成谐振过电压现象的发生。据相关计算得出每个工程所使用的单相接地变压器的容量大约是90kVA，而一次侧电压大约在16kV，上下的浮动率小于3%。并且二次变阴器使用了5个抽头，二次的侧电压也在0.6kV左右，这样一来就可以增大变压器的覆盖范围，并且一旦发生故障，也可以进行调试。

1.4 110kV高压侧接线优化

结合水电站的出线方向以及地形条件，110kV高压线的出线使用架空线，并且接入到了水电站右侧的开关站，除此之外还需要使用一些短线对高压出线进行保护，避免安全事故的发生。比如某工程根据厂房的实际情况提出了两种短线保护的方案，这两种方案都是右岸进线间隔，进线段，但是不同的是一个是在左岸开关站。对这种方案进行技术信息的对比以及花费的对比之后我们发现在满足水电站正常运行方面，而者都符合要求。但是第一个方案把厂房的地点充分考虑在内并结合开关站的位置，这样就方便了操作。但是第二种方案也不是全无优势，如果采用光纤通道去进行信号的收集，就可以减少信号的衰减，也能加快传输的速度，由此看来若是从经济的角度看，第二个方案更占优势一些，而且也比较容易布置。

2 厂用电接线设计

如果把工厂用的变压器接在发电机电压的母线上，就需要仔细的考虑设计方案，当母线发生故障时，能否使大部分的机械依旧正常的工作是我們首先需要考虑的问题。一般情况下，小型水电站的场内使用的变压器是10kV～110kV，只是使用一级电压供电，它的容量是比较小的，而且也不会经常地切换，所以就需要安装操作保护设备，一般我们都是使用熔断器来保护高压侧。此外，厂用的母线是需要进行分段处理的，目的是为了让厂用电负荷能够分布在两段母线上，并且对于每段母线而言它都必须有自己独立的电源，为它的工作提供电能，此外为了以防万一也要配备一个备用电源，并且在安装备用电源的同时也要安装电源的自动投入装置使得独立电源出现问题时自动投入装置就可以工作让备用电源投入使用。对于那些单机容量小于1000kV的小型水电站，只设一个厂用电源就够了。厂用电接线时也要考虑怎样使负荷供电的线路达到最短，这样就可以节省电缆以及导线，还能够把线路中的损耗减少，而且方便管理。

3 电气设备布置

3.1 主变布置

电气设备的布置主要包括两方面，分别是主变平台的布置以及对电缆布置的优化等等。在设计施工图时需要详细斟酌，比如把高压设备出现与主变设成同一高程，这样做可以减少施工时的施工量，进而使施工的进度加快。

3.2 电缆布置优化

一般情况下，如果不实施一些特殊的布置的话，动力电缆一定程度上会干扰控制电缆。如果想要解决这一问题需要把动力电缆和控制电缆分开铺设，我们可以设置两个竖井，一个用来铺设控制电缆，另一个用来铺设动力电缆，这样一来动力电缆就不会对控制电缆造成干扰。另外，我们还可以把控制电缆与动力电缆合理的布置在楼层中，这样就不会造成电缆线路的混乱。

3.3 110kV开关站布置优化

某市某一水电站坐落于河流的中游地区，但是考虑到实际的需要，要对这个水电站进行扩建，主要是装上轴流转桨式的水轮发电机组，更加方便水电站进行河流水的调节。经过对水电站的一番研究，要在它右岸的开关站扩建出一个110kV的进线间隔，但是扩建后不会影响电气设备的主接线方式，电气设备的主接线方式仍然要用单母线兼顾旁路进行接线，此外还要用双列布置代替3号升压变进线间隔，并且要在左岸开关站增加一个进行线间隔，线路需要从水电站的右岸开始，然后转身船闸，最后到左岸开关站结束。在进行整体设计时，必须将工程量考虑在内，尽量减少工程量，并且要在原设计的基础上做一些优化处理，这样一来就可以达到开关站布置优化的效果。

参考文献：

[1] 王新辉.水电站电气设备故障分析与处理[J]. 科技创新导报. 2010（16）.[2] 陈传军.浅谈农村小型水电站的运行与维修[J]. 科技创新导报. 2011

电气一次部分设计 篇7

变电站的电气主接线是汇集和分配电能的通路, 它决定了配电装置设备的数量, 并表明以什么方式来连接电源、变压器和馈出线路, 以及避雷器、互感器等的安装位置。电气主接线的确定对供用电安全、经济运行、日常操作, 以及电气设备的选择、配电装置的设置、继电保护及控制方式的拟定都有密切的关系。在确定一次主接线时要结合电网和用电单位的具体要求, 同时要考虑施工、检修和运行管理是否方便。

变电站根据它在系统中的地位, 可分成枢纽变电站、中间变电站、地区变电站和终端变电站。

1 电气主接线的确定

1.1 变电站有关资料

拟建变电站为110k V地区变电站, 安装两台变压器;110k V出线2回、进线2回;35k V出线4回;10k V出线共10回, 每台变压器低压侧5回10k V出线。110k V出线负荷为116MVA, 35k V出线负荷为50MVA, 10k V出线负荷为9MVA;全站安装所用变压器2台 (选用油浸曲折变) , 容量为100k VA其中一台安装与35k V母线, 另一台安装于10k V母线。110k V出线以及35k V出线均为架空出线, 10k V出线为电缆出线;110k V配电装置为屋外配电装置, 35k V采用抽屉式开关柜, 10k V采用固定式开关。

1.2 电气主接线的确定

1.2.1 110k V母线的确定

根据变电站的性质及设计要求, 从可靠性、灵活性和经济性三个方面考虑, 确定110k V母线采用双母线接线方式, 其特点如下。

1) 供电可靠

通过两组母线隔离开关的倒换操作, 可以轮流检修一组母线而不至使供电中断;一组母线故障后, 能迅速恢复供电, 检修任一组母线隔离开关, 只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线, 其他电路均可通过另一组母线继续运行。

2) 调度灵活

各个电源和各回路负荷可任意分配到某一组母线上, 能灵活的适应系统中的各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。

3) 扩建方便

向双母线的任何一个方向扩建, 均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配, 不会引起原有回路的停电。

4) 便于试验

当各别回路需单独进行试验时, 可将该回路分开, 单独接至一组母线上。

1.2.2 35k V和10k V母线的确定

根据设计出线回数的要求及可靠性、灵活性和经济性三个方面考虑, 确定35k V和10k V的母线接线采用单母线分段接线方式, 其特点具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便, 且有利于扩建等优点, 用断路器对母线进行分段可以提高供电的可靠性和灵活性。

1.3 运行方式的制定

系统的运行方式决定了变压器中性点是否接地, 但在设计时应将变压器的中性点通过断路器接地。该变电站的变压器中、低压侧无电源, 因此, 变压器可以不用接地, 具体中性点是否接地应由调度下令, 但在对变压器进行操作时, 例如改变运行状态时, 应将变压器的中性点接地。

2 一次设备选型

2.1 变压器的选型

由设计原始资料可以知道该变电站中、低压侧的负荷总量为59MVA, 设计手册中规定选取的变压器单台容量应达到总负荷的60%~75%和变电站投运后应能满足5~10年的发展, 因此, 确定变压器为SFS—50000/110型变压器, 该变压器为三绕组普通变压器, 额定容量为50000k VA, 额定电压为 (110±8×1.25%) / (38.5±2×2.5%) /10.5k V可以满足设计的要求。

2.2 短路电流的计算

短路电流的大小是选择电气设备如断路器、隔离开关等的重要因素, 因此, 在选取电气设备之前必须计算电气主接线上的短路电流。在计算的时候, 假设: (1) 正常工作时, 三相系统对称运行; (2) 所有电源的电动势相位角相同; (3) 短路发生在短路电流为最大值的瞬间; (4) 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流; (5) 元件的计算参数均取其额定值, 不考虑参数的误差和调整范围。

2.2.1 三相短路电流计算

选取110k V、35k V和10k V母线发生三相短路情况下进行短路电流计算[1]。

根据所选取变压器的参数可知:

Uk%:高-中:10.5%;高-低:17.5%;中-低:6.5%

变压器高、中、低三侧自阻抗为

系统的正序阻抗为X1=0.0676

根据变电站主接线系统及不同的运行方式的可以做出简化的计算网络图, 当以最小方式即一台变压器运行时, 计算网络图如图1A当以最大方式即两台变压器同时运行, 在这种情况下, 两台变压器并联在系统中其阻抗可以并联计算, 计算网络图如图1B。

选取110k V侧为基准值, Sj=100MVA;Vj=Vav由短路电流I=1/X可以算出三侧母线三相短路电流如下:

2.2.2 单相短路电流计算

当变电站中压或低压侧有电源时, 需要考虑将一台变压器110k V侧中性点接地其零序阻抗图如图2。

这时变压器的零序电抗为

XT=X高+X低=0.1967+0.135=0.3317

系统给出的零序电抗为0.496, 当110k V母线发生单相短路时, 其零序总短路阻抗为

2.3 一次电气设备的选型

2.3.1 断路器的选型

六氟化硫断路器结构简单、体积小、重量轻, 额定电流和开断能力都可以做的很大, 开断性能好, 断口电压高且开距小运行安全可靠, 因此, 目前新建变电站基本均选用六氟化硫断路器[3]。

以母线短路电流计算结果为选择依据, 确定各电压等级所用的断路器的型号如下表所示:

以上选取的各设备参数均能满足系统的要求。

2.3.2 互感器的选择

1) 互感器的作用

(1) 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压 (100V) 和小电流 (5A或1A) , 使测量仪表和保护装置标准化、小型化, 并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装。

(2) 使二次设备与高压部分隔离, 且互感器二次侧均接地, 从而保证了设备和人身的安全。

2) 电流互感器的选择

根据短路电流的大小选择电流互感器的型号如下

110k V侧型号为BS

35k V侧型号为AW36/250f/2

10k V侧型号为LZZB1-10W

3) 电压互感器的选择

根据短路电流的大小选择电流互感器的型号如下

110k V侧型号为JSQX-110I

35k V侧型号为JDXF7-35W

10k V侧型号为JDX10-10B

3总结

变电站一次设备及接线方式的选择是以其用途及性质来确定的, 变电站的设计应满足可靠性、灵活性和经济性三个方面, 对设备的选择应满足短路电流的要求, 保证其在正常及故障情况下能正常运行, 并且能可靠切除故障。

摘要：本文以实际中对110kV变电站运行要求为依据, 根据变电站的性质及设计要求, 从可靠性、灵活性和经济性方面分析如何选取一次设备, 并通过对短路电流计算最终确定设备型号。

关键词：变电站,一次设备,设计

参考文献

[1]夏道止.电力系统分析[M].中国电力出版社, 2004, 9.

[2]邱毓昌, 施围, 张文元.高电压工程[M].西安交通大学出版社, 2005, 2.

电气一次部分设计 篇8

关键词：变电站,主变压器,损耗

1 概述

本变电站节能设计主要从科学选择主变压器、合理选择导体、优化站用电接线、合理规划照明设施等几方面综合考虑。使得本项目在投产运行后的能耗降低到可控制范围内的最低水平。

2 节能设计的几方面

2.1 科学选择主变压器, 降低变压器运行损耗

主变压器在分配和输送电能环节上起着不可或缺的作用, 同时变压器在运行时也必然产生能源损耗。变压器的损耗主要包括电流流过线圈而产生的负载损耗以及由于电磁感应效应在铁芯中产生的空载损耗, 此外还包括漏磁产生的杂散损耗, 风扇、油泵等辅助设施运行时产生的辅助损耗。因此, 有必要科学、合理的选择主变压器的结构型式和主要参数, 降低设备的运行损耗。

本站选用三相三绕组油浸式电力降压变压器, 在变压器设计上, 要求厂家对铁芯、绕组、金属结构和油箱进行优化, 降低了负载和空载损耗, 使漏磁得到控制。

2.1.1 优化变压器铁芯

铁芯迭装采用高质量、低损耗、晶粒取向日本新日铁生产的30Z130型硅钢片, 全斜接缝, 多阶梯叠积, 均匀铁芯中磁通密度。从根源上确保降低空载损耗、噪声水平和局部过热。

2.1.2 优化变压器绕组

a.内绕组 (低压) 采用自粘性换位导线, 其余绕组采用组合导线等单根尺寸小的导线, 降低附加损耗。

b.使用特殊的换位形式:优化螺旋式绕组换位, 饼式绕组中组合导线内部换位, 并绕导线换位, 从而降低了负载损耗。

2.1.3 优化变压器油箱

油箱上铺设磁屏蔽, 通过优化设计, 计算屏蔽的厚度、高度和截面积, 降低杂散损耗及避免局部过热。油箱磁屏蔽、形成漏磁通路, 降低杂散损耗。

2.1.4 优化变压器散热器

为了降低变压器散热器的损耗, 优先选用了效能高、功率小、低速、低噪音的风扇组, 把辅助损耗降到最小。

2.2 合理选择导体, 减少电能损耗

在选择导体时, 也考虑了降低其电能损耗的因素。导体截面越小, 导体单位长度的电阻就越大, 电流流过导体的损耗就越大。为此, 本工程选择导体时, 不但按照导体长期允许载流量来选择导体, 而且对全年负荷利用小时数大、母线较长、传输容量大的回路中的导体, 按照经济电流密度来选择截面。由于按照经济电流密度选择的导体截面要大于按照导体长期允许载流量选择的导体截面, 从而减小了导体电阻, 降低了运行时的电能损耗。

2.3 降低变电站站用电量

降低变电站站用电量主要从两个大的方面着手, 一方面从站用负荷考虑, 减少用电负荷, 工程中优先采用操作、运行能耗少得电气设备等;另一方面从站用电系统的设备本身和站用电接线方式考虑, 主要有以下几个方面。

合理选择站用变压器:本站选用10k V电压等级9系列油浸变压器。9系列油浸变压器容量为630k VA, 空载损耗1.2k W, 负载损耗6.20k W, 空载电流1.3%;较同容量的7系列油浸变压器, 其损耗较7型可降低10~20%。

合理选择变压器的容量, 根据季节与负荷特性及时调整变压器分接头开关, 提高变压器的负荷率。充分发挥变压器潜力。

2.4 合理规划照明设施

照明作为站用负荷的主要部分, 通过选用高效率的光源, 合理布置灯度, 户外选用光控开关, 建筑物内部分采用声控延时开关等手段, 可以很好的达到节能的目的。

2.4.1 户内部分

荧光灯是一种热阴极、低压汞蒸汽放电灯, 利用放电产生的紫外线, 通过涂敷在玻管内壁的荧光粉转化成可见光。荧光灯的输入能量包括:可见光25%、热辐射30%, 热传导和对流45%。本工程采用紧凑型高效荧光灯, 采用T8型 (细管) 型荧光灯取代T12型 (粗管) 荧光灯, 由于T8型荧光灯内壁涂以三基色荧光粉, 能更好地把紫外线转化为可见光, T8型荧光灯的发光效率高, 与T12型荧光灯相比, 配用电子镇流器的T8型荧光灯照度提高17%, 节约能耗10%, 节能效果明显。

2.4.2 户外部分

高压钠灯的发光体-电弧管是采用透明多晶氧化铝陶瓷管与铌管封接而成, 电弧管内加入钠和汞, 同时充入一定氙气。通电后, 灯内氙气产生电离, 随着电弧管温度的升高, 钠与汞蒸气参与放电, 同时光输出逐步增加, 在5-10分钟后光的输出达到最大植。高压钠灯内必需配置镇流器利用内装热开关断开瞬时在镇流器两端产生一个反电势将高压钠灯点燃。250W高压钠灯, 光通量22lm, 发光效率88lm/w, 节约能耗37.5%。

由上述可知, 本工程户外采用高压钠灯节约了大量的电能。

3 结论

总之, 作为一项利国利民的基本国策, 节能降耗在本项工程中得到了贯彻执行, 通过采取上述措施, 使能耗在项目实施的各个环节都控制在合理的水平, 得到了有效的降低。

责任编辑:周宝军

参考文献

[1]DL/T 5222-2005, 导体和电器选择设计技术规定[P].北京:中国电力出版社, 2005, 7.[1]DL/T 5222-2005, 导体和电器选择设计技术规定[P].北京:中国电力出版社, 2005, 7.

[2]水利水电部西北电力设计院编, 电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社, 2004, 4.[2]水利水电部西北电力设计院编, 电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社, 2004, 4.

[3]DL/T 5390-2007, 火力发电厂和变电站照明设计技术规定[P].北京:中国电力出版社出版、发行.[3]DL/T 5390-2007, 火力发电厂和变电站照明设计技术规定[P].北京:中国电力出版社出版、发行.

[4]DL/T 5155-2002, 220kV~500kV变电所所用电设计技术规程[P].北京:中国电力出版社出版, 2002.[4]DL/T 5155-2002, 220kV~500kV变电所所用电设计技术规程[P].北京:中国电力出版社出版, 2002.

电气一次部分设计 篇9

1.1 电厂规模:

装机容量:装机4台, 容量分别为4×200MW, UN=15.75KV。机组年利用小时数:Tmax=6200h。气象条件:年最高温度40度, 平均气温25度, 气象条件一般, 无特殊要求。厂用电率:1%。

1.2 出线回数:

110KV电压等级:150km架空线6回, 与无穷大系统连接, 每回平均输送容量30MW。110KV最大负荷180MW, 最小负荷150MW, cos=0.85, Tmax=5300h。220KV电压等级:150km架空线2回, 与无穷大系统连接, 接受该发电厂的剩余功率。

2 发电厂主接线方案的设计

2.1 220KV电压等级的方案选择:

由于220KV电压等级的电压馈线数目是2回, 所以220KV电压等级的接线形式选择的是单母线带旁路接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点, 采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置, 同时带旁路母线可以提高供电的可靠性, 当任一段母线或某一台母线隔离开关故障或者检修时, 可通过倒闸操作, 将分段断路器做旁路断路器使用, 以保持两条母线并列运行, 极大的提高了供电的可靠性。

2.2 110KV电压等级的方案选择:

由于110KV电压等级的电压馈线数目是6回, 所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下: (1) 母线经断路器分段后, 对重要用户可以从不同段引出两个回路, 有两个电源供电; (2) 一段母线故障 (或检修) 时, 仅停故障 (或检修) 段工作, 非故障段仍可继续工作。

3 主变的选择

本电厂有4台发电机, 每台发电机容量是200MW, 电机端额定输出电压15.75k V。根据每台发电机一台升压变的原则, 该电厂具备4台升压变。其中两台发电机的电压由15.75k V经过升压变升至110k V高压侧, 另外两台经升压变升至220k V高压侧。主变压器容量值为256MVA, 并结合《电工设备手册》最终选取主变容量为300MVA的SFPS10-300000/220变压器和容量为300MVA的SF-PS10-300000/110变压器。

本期荆门火力发电厂存在三种不同的电压, 且通过主变各绕组的功率为其容量的百分之十五以上, 因此该发电厂适用两绕组变压器。本期选择无载调压变压器, 强迫油循环风冷变压器。

4 主要电气设备的选择

4.1 断路器的选择。220KV侧断路器的选择

a.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*682.34=716.457 (A) 拟选型号为LW12—220系列六氟化硫断路器。

b.出线回路:最大工作持续电流:

因此选用型号为LW—220系列六氟化硫断路器。

110k V侧断路器的选择

a.分段回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*351.44=369.01 (A) 拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器。

b.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1653.37 (A) 。拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器。

c.出线回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*116.44=122.27 (A) 因此选用SW2—110Ⅰ (W) 系列高压少油断路器。

4.2 隔离开关的选择。220KV侧隔离开关的选择

a.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*682.34=716.457 (A) 拟选型号为GW4—220W系列隔离开关。

b.出线回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*2210.67=2321.20 (A) 根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与两绕组变压器回路方式相同, 因此可采用相同型号的隔离开关。

110KV隔离开关的选择

a.分段回路。最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*351.44=369.01 (A) 拟选型号为GW4—110W系列隔离开关。

b.出线回路。根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与两绕组变压器回路方式相同, 因此可采用相同型号的隔离开关。

电流互感器的选择

a.220KV侧:拟选型号为LCWB—220 (W) 系列电流互感器。

b.110KV侧:拟选型号为LCWB—110 (W) 系列电流互感器。

电压互感器的选择

a.220k V母线侧:拟选型号为TYD220-0.005系列电压互感器。

b.110KV母线侧:拟选型号为JCC—110系列电压互感器。

5 防雷措施

5.1 直击雷防护。

发电机屋顶安装避雷针或避雷线, 和两个地线连接到共同的接地装置的发电机, 其作用是避免其引起的雷电侵入波对变电所电气装置的危害。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离, 能全所不受雷电的袭击。在220k V、110k V架空线路上, 架设合适长度的避雷线以保证供电的可靠性。

5.2 雷电侵入波的防护

5.2.1 在110KV电源进线的终端杆上选择使用FZ-35型阀式避雷器。

5.2.2 在220k V高压配电室内选择使用JYN1-35-102型开关柜, 主变压器主要靠FZ-35避雷器来保护。

5.3 接地装置的设计。

在本方案中变压器室有两条接地干线, 220k V、110k V配电室有相应的接地线与室外公共接地装置焊接相连, 电容器室有两条接地干线与室外公共接地装置相连接, 接地干线在本方案设计中选取25mm×4mm的镀锌扁钢。

参考文献

[1]苗世洪.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社, 2015:96-97.

[2]君兰工作室.电工应用[M].北京:科学出版社, 2010:342-352.

电气一次部分设计 篇10

关键词：优化设计,直配线防雷,投资,工期

鹅头岭泵站为中部城市引松供水工程中的一个支线工程, 是我省六个重点水利项目工程之一。该泵站装机800kW机组两台, 一台工作, 一台备用, 系统供电电源电压为10 kV。

在此工程设计中, 我们十分重视对设计方案的优化问题, 认真贯彻执行目前国家积极倡导的“节能减排”的文件精神。立足为业主提供一个技术先进、性能可靠、运行稳定、经济指标优越的工程。此工程的设计, 我们主要解决了两个关键问题:一是优化电气主接线, 取消泵站降压变电站, 采用直配线供电方案。二是对泵站装机的临时方案过渡到永久方案进行优化设计。

1 优化电气主接线, 取消降压变电站, 采用直配线供电

电力系统对本泵站的供电电压等级为10 kV。如果泵站电动机机端电压采用6 kV, 那么与之配套的设计方案就是需要将10 kV电压降到6 kV, 即该泵站必须设有变电站, 设置降压变压器及变压器高、低压侧相应的断路器、隔离开关及电流互感器、电压互感器以及相应的二次控制保护设备。

此方案特点有几下几点。

优点。

(1) 因泵站设有主变压器防雷要求相对简单。

缺点。

(1) 泵站电机机端电压与系统供电电源电压等级接近, 设置变电站合理性差。

(2) 高压开关柜及二次控制保护屏的数量明显增多, 使控制保护系统变得复杂, 设备投资加大, 操作、维护复杂, 同时也降低了系统运行的可靠性。

(3) 增加了土建占地面积。

(4) 加大了现场运行维护人员的工作量。

(5) 由于采用了主变压器电能损耗大幅增加。

(6) 设备投资显著增高。

针对上述特点, 我们在确定机端电压时结合进线电压等级进行了充分论证。800 kW机组采用10 kV电压等级比采用6 kV电压等级每台价格高出3万元左右, 可见机组价格差异较小。具体方案比较为:采用10 kV直配线供电方案, 可节省一台2000 kVA有载调压主变压器;减少一回主变高压侧10 kV间隔及一回主变低压侧6 kV间隔;由于取消了主变压器则不需在户外设变电站, 节省了占地面积;6 kV和10 kV高压开关柜数量和二次控制保护盘的数量将明显减少, 缩小了厂房尺寸;电缆可节省三分之一;由于取消了主变压器使二次控制保护方案大为简化, 泵站运行的可靠性和灵活性将明显提高;运行、维护操作程序变得简单;维护工作量减小很多。

由于目前金属的大幅度涨价, 变压器和电缆涨幅几乎翻倍。仅电缆一项就可节省原投资的三分之一左右。取消了主变压器使每年节省的变压器损耗资金达22万元。减少变损是目前国家强力推广的“节能减排”的要求。经过详细的技术经济比较, 采用直配线供电方案后, 整个工程仅电气部分投资就可节省140万元 (有载调压变压器30万元, 10 kV间隔20万元, 6 kV间隔18万元, 电力电缆和控制电缆部分50万元, 电能损耗22万元) , 这里尚不包含土建部分投资、安装费及年运行费用等;同时每年运行人员维护工作量都将大大降低;随着主变压器及其对应的一、二次设备以及相应的控制保护设备的减少, 使系统的运行操作更为安全、灵活、方便, 设备故障的机遇将会明显降低, 有效的提高了泵站运行的可靠性及灵活性。可见机端电压采用10 kV方案技术合理, 经济指标明显优越于6 kV方案。

2 采用直配线供电方案后对于泵站防雷的优化设计

采用直配线供电方案随之而来为设计部门带来了比较棘手的就是直配线的防雷问题。

按照规范规定:1500 kW及以下电机防止直击雷保护需在电动机中性点上装设阀式避雷器;在机端母线的每一相上装设一组避雷器及0.25～0.5微法的电容;在直配线进线端设两组避雷器, 同时要求第一组避雷器距机端母线电缆长度为30～50 m, 第二组避雷器距第一组避雷器距离为50～100 m。

由于该工程征地困难, 致使进线段必须采用电力电缆暗敷于地下, 长度达到920 m, 严重超出了规范规定的防雷保护段电缆长度要求。因为进线段带金属外皮的电缆具有限制雷电流峰值及分流的作用。但电缆的长度又不能太长, 否则雷电流波头在电缆中反复叠加, 如不能正常泄放, 最终可能会导致电缆绝缘击穿, 引发电气事故。

针对这一情况我们进行了大量的调研工作, 向防雷专家咨询, 并多次到现场进行实地考察, 但当时现场已按电力主管部门的意见提前将10 kV进线段电缆敷设完毕, 且每段电缆间距按230 m远设一个接线箱。这就造成了我们已经确定的设计方案无法实施, 经过反复论证我们提出了在每段电缆连接线箱内设一组氧化锌避雷器, 其他参数经详细计算后确认满足要求, 从而有效的解决了该泵站直配线的防雷问题。

3 对装机容量由临时方案过渡到永久方案的优化设计

在工程设计接近尾声时, 业主根据用户急需用水的要求, 提出将800 kW机组换成400 kW临时机组, 且要求提前3个月时间投入运行, 运行2个月时间后再将小机组拆除, 装上800 kW机组。这是一个比较复杂的问题。如果大、小机组采用两套装置, 不但浪费资金, 更主要的是有些设备生产厂家再重新进行加工制造在时间上根本来不及, 我们必须从现有已经订货的设备上做文章, 使其即满足临时机组运行方案又能满足永久性方案的要求。对此我们做了大量工作, 对每个设备都逐一进行了重新的复核及校验工作, 保证了设计方案在大、小机组两种运行工况下均可采用同一套电器设备。这样, 即节省了设备投资, 同时又避免了更换设备所需的时间、缩短了施工、安装、调试的周期。使得工程得以提前完成。

4 设计体会及经验总结

该工程投入运行已三年, 实践证明, 采用的直配线供电方案和对装机容量由临时方案过渡到永久方案进行的优化设计, 是十分正确和合理的, 现场运行安全、可靠, 操作方便, 维护简单。

通过优化设计方案, 为业主节省了很大一笔投资, 大大缩短了施工安装工期, 减少了运行维护人员的工作量, 每年都将为业主节省电费22万元左右。三年来, 泵站运行状况良好, 发挥了巨大的经济效益, 业主对此十分满意。

电气一次部分设计 篇11

【关键词】高压变电站；电气一次设计；电气主接线

变电站电气一次设计的主要包括变压器、发电机、隔离开关、断路器、输电线路以及电力电缆等电气设备的设计。发电、输电以及配电过程都是依靠变电站电气一次设备之间的相互连接而进行的。变电站电气一次设备的各个零件运行是否正常、一次回路与二次回路是否正确，除了会影响变电站的正常运行，还会影响到整个电力系统的正常工作。

1.高压变电站一次设计时应注意的问题

1.1主接线设计

变电站的主接线电器设计是电气设计的重要组成部分，它是根据电网中的地位、出线数量、回路数以及设备的特点来确定的，同时在设计的过程中我们还需要注意供电荷载控制，在满足供电可靠性、运行灵活性以及操作方便的基础上节约能源，同时扩大要求，也就是我们常说的经济、灵活和可靠性要求。

在经济性方面，变电站电气主接线设计要从方便维修、操作，节约投入成本、扩大建设规模等方面进行，同变电站高压侧采用断路器较小或者之间不采用断路器来进行接线。在电气设计中，以一次设备的选择除了保证接线有效、科学、安全的同时，我们要尽可能的选择经济、合理的电气设备和线路，对于变电站的占地面积、主接线设计等工作都应当尽可能的选择合理的技术和方法。以高压变电站的电气接线设计为例进行分析。接线设计的过程中要采用双母线、单母线两种线路配合，从接线的方式上选择科学的线路开关设计标准，从断路器中推出设备，并且将电气线路投入到使用中，以此作为变压器、设备检修的格力体系，取消那些没有必要的系统安全运行情况。考虑到上述种种原因，取消高压侧出现开关、隔离开关以及断路器开关都需要严格按照控制目标进行。综上述种种原因分析，我们在高压的变电站设计中，我们可以取消那些除了侧出现之外的侧进隔离开关。对于那些敞开式的设备而言，在断路器的选择上我们还可以设置一些现场检修要点，必要的时候还可以直接设置安全隔离带，从而保证周围设备运行环境安全。在这个过程中，组合器是断路器的重要组成部分，隔离开关、电流电压互感器是一个集成设备，通常都是按照绝缘结构进行维修的。随着设备制造水平的提高，设备可靠性大为提高，因此为开关检修设计的断路器两侧隔离开就关失去了存在的必要性和实际应用价值。

1.2高压变电站的典型接线方式

在高压变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近高压变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种：单母线接线；内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在220kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式则是用在220kV变电站的低压侧主接线。

3.电气一次设备的选择注意问题

3.1变电器的选择

变电站变电器的设计应当要把主变压器作为设计的关键，设计人员对变电器的设计就是对主变压器的选择与设计。对于高压变电站，其主变压器的选择与设计应当充分考虑以下内容：①一些具有冷却功能的设备应当根据主变压器的外部工作环境、本身结构特征以及具体容量来决定；②变电器的选择应当以确定的有载调压或无激磁调压方式来决定；③必须严格按照电力系统要求设备的相数、绕组数、绕阻的接线组别等的实际需要作为最终变电器确定的条件。

3.2断路器的选择

断路器的选择会对变电站运行的安全性产生重要影响，因此设计人员应当对断路器的选择给予充分的重视。①设计人员应当尽可能延长断路器的使用寿命以及保证其性能发挥正常，尽量选择安装方便，简于检修的断路器；②断路器的选择应当确保其在电力系统合闸运行时还具备足够的导电性，以保证在负荷电流以及短路电流通过时，设备还具有良好的动稳定性能与热稳定性能。

4.电气接地设计

在实际的变电站设计建造过程中，为确保变电站电气一次设备的正常运行以及避免施工人员因触电而发生安全事故，一般会将电气设备的某部分与大地进行良好的连接，这就是我们所说的电气接地设计。电气接地除了可以有效防止触电，还可以避免电气一次设备的机械性损害，有效避免火灾、爆炸的发生。一般地，变电站电气一次设备的正常接地装置主要是由接地体与接地线组成，接地体一般分为自然接地体与人工接地体两种，最常用的是自然接地体，接地体多采用角钢，只要将其端部削尖，则可直接打入地中；而接地线一般都采用扁钢或圆钢。

接地体一般是环绕着变电所进行敷设，而变电所的高压配电室与低压配电室分别有两处都与接地体连接，变压器只有一点与接地体连接起来的。另一方面，变电所内高压配电室、低压配电室与变压器室均在室内用扁钢连接成一整体。最后，接地电阻的计算值应当满足高压小接地系统的保护接地以及低压电气设备保护接地与工作接地电阻计算值。

5.电气防雷设计

电气防雷设计主要是为了避免直击雷与雷电过电压的伤害，变电站电气一次设备的防雷保护设计主要有三种，即直击雷保护、雷电过电压保护以及接地防雷保护。直击雷保护即指变电站采用屋顶避雷带避免直击雷的侵害，这是因为变电站配电装置主要是全户内布置的，屋顶避雷带应使用热镀锌扁钢，同时应当将其牵引到下部分与主接地网安全连接；而雷电过电压保护主要是指为避免线路侵入雷电波造成电压过高，因此在高压进线与低压母线上分别安装特定的避雷器；接地防雷保护是指变电站接地方式主要以水平接地体为主，以垂直接地极作为辅，另外主接地网应当选择6mm×6mm的镀锌扁钢，垂直接地极则应当选择50mm×50mm×2500mm镀锌角钢。最后，设备引下线最好选择60mm×8mm镀锌扁钢。接地防雷设计应当尽可能布置在配电站之外的空地中，同时要将接地极深埋；主接地网的接地电阻应当小于0.5Ω，还要注意在经常出入的大门处设置一些与主接地网连接的均压带。

6.结语

综上所述，变电站电气的一次设计是一个综合工程，它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分。要想做到变电站电气一次设计的完美实现，除了有一份成功的变电站电气设计方案之外，还需要注意诸如配电器、电气设备以及接線方式等方面的选择问题，只有这样，才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益，才能使变电站电力系统实现用电的安全性，才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。

参考文献

[1]杨耀杰，姚凯.变电所电气一次部分设计[J].科技资讯，2010.

火力发电厂电气一次设计探究 篇12

1 电气主接线

电气主接线是指发电厂 (或变电站) 中的一次设备按照设计要求连接而成表示电能生产、汇聚和分配的电路。主接线代表了发电厂电气部分主体结构, 是电力系统接线的主要组成部分, 是电气设计的首要部分, 是电气系统设计的关键和重要环节。主接线方式的确定影响配电设备的布置和型号选择, 还影响供电的可靠性、安全性、灵活性和经济性。电气主接线的具体设计步骤一般分为两步:一是分析原始资料, 二是拟定主接线方案。

1.1 电气主接线的设计原则

发电厂电气主接线的确定, 主要取决于发电厂的容量、单机容量、用户的性质、电能质量和进出线回路的数量, 以及发电厂在电力系统中的地位、作用等因素。主接线应力求接线简单、安全可靠、运行灵活、操作便利, 保证运行、维护和检修的方便。在满足以上要求的情况下, 尽量降低投资, 节约运行维护费用、减少占地。同时根据电力负荷增长的需要留有扩建余地。设计发电厂主接线时, 要综合各种因素, 经过经济技术比较后, 确定最合理的方案。

1.2 电气主接线的设计方案

某热电联产工程规划容量为4×300MW级燃煤供热发电机组, 一期工程建设2×300MW亚临界机组。

根据接入系统方案设想, 电气主接线方案如下:

本期新建2×300MW机组采用发电机变压器组通过双卷主变压器接入本期新建的220k V配电装置。电厂本期建设4个220k V出线间隔, 并预留扩建2回220k V出线条件, 电厂220k V主接线采用双母线接线, 备用电源引自本期220k V配电装置。该主接线可采用一台半短路器接线 (二分之三接线) , 如果两期建设间隔时间比较短的话, 并且进出回路多可以考虑采用三分之四接线。

主变压器拟选用SFP10-400000/220, 额定容量400/400MVA, 变比242±2×2.5%/20kV, 接线组别Yn, d11。高压厂用变压器拟选用SFF10-40000/20, 额定容量40/25-25MVA, 变比20+2×2.5%/6.3-6.3k V, 连接组别D, yn1-yn1;高压起动/备用变压器拟选用SFFZ10-40000/220, 额定容量40/25-25M VA, 变比242+8×1.25%/6.3-6.3k V, 连接组别Yn, yn0-yn0 (d) 。

本期220k V升压站为新建, 采用屋外中型布置。共设八个间隔。其中两个主变进线间隔, 三个出线间隔, 一个起动/备用电源间隔, 一个母联间隔和一个母线设备间隔。本期新建#1、#2主变至220k V配电装置采用架空方式接入220k V配电装置。

采用双母线接线方式具有较高的供电可靠性和灵活性。一台半断路器接线是一种多环形接线, 没有任何多回路的集结点, 两台断路器同时供电的二重连接组成一个回路, 灵活性和可靠性都很高, 这种接线方式被各变电所超高压配电设备及大型电厂广泛采用。若一台半断路器的接线超过3串时, 就会有下列几个主要优势:1) 每一回路都有两台断路器同时供电, 母线发生故障时, 只需将与这一母线相接的断路器跳开, 那么所有回路都不会停电;2) 正常运行的时候, 所有断路器和两组母线都同时投入运行, 组成多环形的供电, 运行调度相对灵活;3) 隔离开关, 只用作检修时的隔离, 防止了隔离开关被用作倒闸操作时产生的误操作;4) 当任何一台断路器出现失灵或故障时, 只需断开其相邻的两个回路, 不会造成全厂停电;5) 检修任意一台断路器时都不会影响到正常供电。

二分之三接线的缺点是使用断路器和电流互感器多, 投资费用大, 保护接线复杂。

而三分之四接线具备二分之三接线在安全可靠等方面的优势, 由于使用的高压断路器少, 可以降低投资, 对于进出回路数多的情况下是非常合适的。出线回数的多少主要取决于当地电网的实际情况, 附近的变电站的输配能力和电网的潮流情况。由于电网的改造投资也很大, 应与接入线路进行技术和经济综合作比较后, 最终确定接线回数。

当然, 可靠性并不是绝对的, 分析和评估主接线的可靠性时, 不能脱离了发电厂在系统中的地位和作用, 所以对发电厂主接线, 除一般定性分析其可靠性外, 尚需进行可靠性定时计算。

所以设计时考虑到该发电厂处于负荷中心, 属于统调电厂, 最终建成规模在系统内处于中等规模。对各种接线的方式的优缺点进行比较后, 遵循灵活、可靠和经济的原则, 确定主接线方案采用双母线为宜。

2 短路电流计算

当系统发生短路后, 将产生很大的短路电流, 会产生很大的电动力和热量。将引起载流导体的变形、绝缘子的破坏, 甚至造成新的短路故障, 影响整个电气系统的运行。因此在电气系统设计时, 选择合理的电气主接线方案, 必须进行短路电流计算, 一般采用标幺值法进行计算。短路电路的计算是设计工作的主要项目。根据计算结果, 可以确定某一线路是否需要采取相应限制短路电流措施, 避免故障的进一步扩大。对于选择设备, 设计配电装置和二次保护以及接地装置均需要进行短路电流的计算。关于短路点确定方面, 计算短路电流时按配电所高压母线各主要开关电气动稳定校验, 母线动、热稳定校验和继电保护整定计算选两处短路计算。

短路电流的计算原则:按本工程设计最终容量计算容量和接线, 考虑系统的远景规划。当有比三相短路严重的情况时, 短路电流按最严重的情况进行校验, 短路点按短路电流最大的点选取。

3 变压器保护设计

机组采用发电机变压器组连接时, 该变压器的容量按发电机连续最大容量扣除一台厂用变压器的计算负荷进行选择。变压器是变配电的重要设备, 设计中要重点保护, 需从过电流、过负荷、速断和温度四个方面考虑保护。变压器的过电流保护类似于线路的过电流保护原理。变压器的过负荷电流多为三相对称, 因此过电流保护只需在一相上安装过电流继电器。变压器速断保护, 其原理与线路速断保护原理基本一致, 只是速断保护动作后, 无延时地断开变压器两侧的断路器。温度保护, 允许最高温度为70℃, 所以温度保护设定上限值68℃, 即当温度达到68℃时, 进而保护动作。

4 厂用电设计

经技术经济比较, 厂用电电压可按以下原则确定:发电厂可采用3KV、6KV、10KV作为高压厂用电电压。发电机容量100~300M W的机组宜采用6KV。厂用低压电压采用380/220V方案。

1) 高压厂用电系统采用6k V低阻接地系统, 电源从发电机出口引接, 每台机组设一台高压厂用工作分裂变压器, 为包括脱硫负荷在内的所有高低压负荷供电。6k V配电装置设两段, 不设6k V公用段, #2机组投产前, 公用负荷由#1机供电, #2机组投产后, 部分公用负荷改由#2机供电。

本期两台机组设一台高压厂用起动/备用变压器, 电源从220k V配电装置通过架空线引接。

2) 每台机组设两台低厂变, 为机组的低压负荷供电。低压厂用电系统采用PC-MCC (暗备用) 供电方式, 对接有单台Ⅰ、Ⅱ类负荷的M CC采用双电源供电。

两台机组设二台公用变, 供本期主厂房的公用负荷, 每台机组设一台照明变, 供机组照明负荷, 两台机组设一台检修变, 供给主厂房检修负荷, 同时作为照明变的备用。

设置煤灰6k V配电装置, 为就近的输煤除灰6k V电动机及附近的变压器供电。在输煤区域设置两台低压变压器, 为本期输煤负荷供电。每炉设两台电除尘变为电除尘负荷供电。

两台机组设两台化水变、水工变为附近负荷供电。

主厂房及辅助车间低压厂用电系统全部采用中性点直接接地方式。

6k V开关柜推荐采用中置式开关柜。低压变压器拟采用干式变压器, 380V开关柜拟采用抽屉式开关柜。

5结语

总之, 在电气主接线的选择确定过程中通过详细分析系统、原始的数据、系统负荷的大小以及分配, 同时结合上述各种主接线的特点综合考虑, 以较优化组合方式组成最佳可能方案;然后筛选, 组合, 保留可能接线方案;最后, 对这几个方案进行综合比较:通过对主接线可靠性, 灵活性和经济性的综合考虑, 辨证统一, 确定最终方案。笔者明确指出了主接线设计关系到电厂的安全经济运行, 也关系到整个电灵活和经济运行, 电厂容量愈大, 电气主接线在系统中的地响也愈大。因此, 发电厂电气主接线的设计应综合电力系统的特点、电厂的性质、规模和在电网系统所供负荷的范围、性质和出线回路数等因素以及安全可靠、运行灵活、检修方便、运行经济, 还要考虑今后扩建的可能性。

摘要：在火力发电厂中, 电气系统最主要的就是电气主接线。本文对电气主接线方式, 短路电流计算, 变压器保护设计以及厂用电设计等方面对火电厂电气系统的一次部分进行了详细的阐述。

关键词：一次部分,主接线,短路电流,设计

参考文献