电气主接线设计原则和程序

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1、发电厂电气主系统第四章第四章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线设计电气主接线设计原则和程序原则和程序发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序教学内容教学内容本节教学内容本节教学内容一、对电气主接线的基本要求一、对电气主接线的基本要求二、电气主接线设计的原则二、电气主接线设计的原则三、电气主接线的实际程序三、电气主接线的实际程序 四、对电气主接线的基本要求四、对电气主接线的基本要求 五、电气主接线的分类五、电气主接线的分类首页发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序概述概述1 1、电气主接线定义、电气主接线定

2、义2 2、电气主接线图、电气主接线图 3 3、电气主接线作用、电气主接线作用 由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求，通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集求，通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分配的电路，通常也称一次接线或电气主系统。和分配的电路，通常也称一次接线或电气主系统。用规定的文字和图形符号按实际运行原理排列和连用规定的文字和图形符号按实际运行原理排列和连接，详细地表示电气设备的基本组成和连接关系的接线接，详细地表示电气设备的基本组成和连接关系的接线图。图。电气主接线图一般画成单线图电气主接线图一般画成单线图,但对

3、三相接线不完全但对三相接线不完全相同的局部（如各相电流互感器的配备情况不同）则画相同的局部（如各相电流互感器的配备情况不同）则画成三线图。成三线图。电气主接线电气主接线代表发电厂和变电站电气部分的主体结代表发电厂和变电站电气部分的主体结构，汇集电能和分配电能，是电力系统网络结构的重要构，汇集电能和分配电能，是电力系统网络结构的重要组成部分。组成部分。电气主接线中电气主接线中一次设备的数量、类型、电压等级、一次设备的数量、类型、电压等级、设备间的相互连接方式，及与电力系统连接情况，反映设备间的相互连接方式，及与电力系统连接情况，反映发电厂或变电站的规模和在电力系统中的地位。发电厂或变电站的规模和

4、在电力系统中的地位。电气主接线形式对电气设备选择、配电装置布置、电气主接线形式对电气设备选择、配电装置布置、继电保护与自动装置配置起着决定性作用，直接影响系继电保护与自动装置配置起着决定性作用，直接影响系统运行可靠性、灵活性、经济性。统运行可靠性、灵活性、经济性。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求第一节第一节 电气主接线设计原则和程序电气主接线设计原则和程序1.1.可靠性可靠性 (1)(1)电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电能不能大量储存，

5、发电、输电和用电必须在同一瞬间要求。电能不能大量储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，任何一个环节出现故障都会造成供电中断。完成的，任何一个环节出现故障都会造成供电中断。(2)(2)可靠性不是绝对的可靠性不是绝对的,对于不重要的用户对于不重要的用户,太高的可靠性将太高的可靠性将造成浪费。造成浪费。分析主接线的可靠性时，要考虑发电厂与变电所在电力系分析主接线的可靠性时，要考虑发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用、负荷的性质、设备的可靠性和运行实践统中的地位和作用、负荷的性质、设备的可靠性和运行实践等因素。等因素。一、对电气主接线的基本要求一、对电气主接线的基本要求应满足可靠性、灵活性、经

6、济性三项基本要求。应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求分析和评估主接线可靠性时应该考虑的几个问题分析和评估主接线可靠性时应该考虑的几个问题 (1)(1)发电厂与变电所在系统中的地位和作用发电厂与变电所在系统中的地位和作用 对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常重要，其电气主接线应具有很高的可靠性。对于小型发电厂和重要，其电气主接线应具有很高的可靠性。对于小型发电厂和变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而

7、选择复杂的主接变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接线形式。线形式。我国的我国的发电机单机容量大小的划分为：发电机单机容量大小的划分为：50MW50MW以下的发电机以下的发电机组为小型机组；组为小型机组；50200MW50200MW的发电机组为中型机组；的发电机组为中型机组；200MW200MW以上以上的发电机组为大型机组。的发电机组为大型机组。发电厂容量大小的划分为：发电厂容量大小的划分为：总装机容总装机容量在量在100MW100MW以下的发电厂为小型发电厂；总装机容量在以下的发电厂为小型发电厂；总装机容量在100250MW100250MW的发电厂为中型发电厂；总装机容量在的

8、发电厂为中型发电厂；总装机容量在2501000MW2501000MW的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在1000MW1000MW以上的发电厂以上的发电厂为大型发电厂。为大型发电厂。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求(2)(2)负荷性质和类别负荷性质和类别 电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，即即I I、IIII、IIIIII类负荷。类负荷。I I类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或类负荷：对这

9、类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失。造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失。IIII类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和减产，因而在经济上造成一定损失。和减产，因而在经济上造成一定损失。IIIIII类负荷：类负荷：I I类和类和IIII类负荷之外的其它负荷。类负荷之外的其它负荷。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对

10、电气主接线的基本要求 对对I I类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电。类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电。对对IIII类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电。类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电。IIIIII类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电。类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电。由此可见，对于带由此可见，对于带I I、IIII类型负荷的发电厂与变电所应该类型负荷的发电厂与变电所应该选择可靠性较高的主接线形式。选择可靠性较高的主接线形式。(3)(3)设备的可靠性设备的可靠性 电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性高、性能电气主接线是由电气设备组成的，选择

11、可靠性高、性能先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础。先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础。(4)(4)运行实践运行实践 应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过长期实践考验的主接线形式。长期实践考验的主接线形式。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准主接线可靠性的评判方法：主接线可靠性的评判方法：定性分析定性分析和和定量计算定量计算（可靠性计算）。（可靠性计算）。1)1)断路器检

12、修时，能否不影响供电。断路器检修时，能否不影响供电。定性分析和衡量主接线可靠性时定性分析和衡量主接线可靠性时,可从以下几方面考虑可从以下几方面考虑:4)4)大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求。特殊要求。2)2)母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对I I类负荷和大部分类负荷和大部分IIII类负荷的供电。类负荷的供电。3)3)发电厂、变电所全部停运的可能性。发电厂、变电所全部停运

13、的可能性。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求2.2.灵活性灵活性(2)(2)调度的灵活性调度的灵活性 能按照调度的要求，方便而灵活地投能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、切机组、变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、事故、检修等运行方式下的切换操作要求。事故、检修等运行方式下的切换操作要求。(1)(1)操作的方便性操作的方便性 可以方便地停运断路器、母线及其二可以方便地停运断路器、母线及其二次设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供次设备进行

14、检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误操作。生误操作。(3)(3)扩建的方便性扩建的方便性 能根据扩建的要求，方便地从初期接能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远景接线：在不影响连续供电或停电时间最短的情况线过渡到远景接线：在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和下，投入新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的改造为最少。二次设备的改造为最少。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序

15、一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求3.3.经济性经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到:(1)(1)节约投资节约投资 主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备；气设备；要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等；电缆等；要适当采用限制短路电流的措施，以便于选择价廉电气设要适当采用限制短路电流的措施，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等。备和轻型电器等。一次设计，分期投资建设、投产。一次设计，分期投

16、资建设、投产。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序一一、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求(2)(2)占地面积小占地面积小 主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组。器而不用三台单相变压器组。(3)(3)电能损耗电能损耗小小电能损耗主要由变压器引起，因此要合理

17、选择主变压器电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。年运行费年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序二二、电气主接线设计的原则、电气主接线设计的原则二二、电气主接线设计的原则电气主接线设计的原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规以国家经济建设的方针、政策、技术规定

18、以及标准为准绳定以及标准为准绳,结合工程实际情况结合工程实际情况,在保证供在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资尽可能地节省投资,就近就近取材取材,力争设备元件和设计的先进性与可靠性力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚坚持可靠、先进、适用、经济和美观的原则持可靠、先进、适用、经济和美观的原则.国家方针政策、技术规范和标准是根据国家国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况实际状况,结合电力工业的技术特点而制定的准结合电力工业的技术特点而制定的准则则,设计时必须严格遵循设计时必须严

19、格遵循.发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序三三、电气主接线的设计程序、电气主接线的设计程序三三、电气主接线的设计程序电气主接线的设计程序 1.1.对原始资料分析对原始资料分析1)1)工程情况工程情况;2);2)电力系统情况电力系统情况;3);3)负荷情况负荷情况;4);4)环境情况环境情况;5)5)设备供应情况设备供应情况.2.2.主接线方案的拟定与选择主接线方案的拟定与选择3.3.短路电流计算和主要电器设备选择短路电流计算和主要电器设备选择4.4.绘制电气主接线图绘制电气主接线图5.5.编制工程概算编制工程概算发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序思考练习思考练习思考练习思考练习1.什么是电气主接线什么是电气主接线?对主接线有哪些基本对主接线有哪些基本要求要求?2.电气主接线的作用是什么电气主接线的作用是什么?电气主接线有电气主接线有哪些基本类型哪些基本类型?发电厂电气主系统第四章 电气主接线及设计第一节 电气主接线设计原则和程序