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2 电气主接线设计
2.1 主接线概述
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以，它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下五个方面： （1） 可靠性
在研究主接线可靠性时应重视国内外长期运行的实践经验和其可靠性的定性分析；主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合，在很大程度上也取决于设备的可靠程度。可靠性的具体要求在于断路器检修时，不宜影响对系统的供电；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二级负荷的供电。 （2） 灵活性
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。在调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式的系统调度要求；在检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。 （3） 经济性
要节省投资，主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；要节省继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器；主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少；经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量、要避免因两次变压而增加电能损失。 （4） 操作应尽可能简单、方便
电气主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但
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接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。
（5） 应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。
2.2 对原始资料的分析
从原始资料可以知道，本电厂属于地区性火力发电厂，建成后总容量达600MW，建成后与周边的几个电厂形成区域电网。该电厂的发电容量除了本厂厂用电后剩余的电力向周边系统供电。因此，本电厂对周边系统有重要作用。电厂是否安全、可靠运行直接影响该地区的经济效益，可见该电厂的重要性。
2.3 拟定可行的主接线方案
2.3.1 确定变压器台数及容量
（1） 台数：根据原始资料，该厂除了本厂的厂用电外，还需要向系统输送功率，所以不设发电机母系，发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，本厂主变压器选用三相式变压器4台。
（2） 容量：单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10％的裕度选择，为
1.1ΡNG(1-ΚP) (2-1) SN=COSΦG
ΡNG—发电机容量：PNG?150MW SN—通过主变的容量
??—厂用电：???8% COSΦG—发电机的额定功率，COSΦG=0.85 发电机的额定容量为150MW，除去厂用电后经过变压器的容量为：
1.1PNG(1?KP)1.1?150?(1?0.08)SN???178.59MWA (2-2)
COS?G0.85
采用三相风冷自然循环双绕组无励磁调压变压器，由文献[2]可知； 型号为：SF10-220，参数为240000?242?2?2.5%/15.75 2.3.2 主接线方案
根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案，并依据对主接线的基本要求，从技术上进行论证各方的优、缺点，淘汰了一些较差的方案，保留了两个技术上相对较好的方案，如图2-1和图2-2所示。
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图2-1 双母接线(方案一)
图2-2 双母带旁路接线(方案二)
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3 短路电流计算
3.1 短路电流计算的目的
在发电厂电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：
（1） 电气主接线的比选。 （2） 选择导体和电器。 （3） 确定中性点接地方式。 （4） 计算软导线的短路摇摆。 （5） 确定分裂导线间隔棒的间距。
（6） 验算接地装置的接触电压和跨步电压。 （7） 选择继电保护装置和进行整定计算。
3.2 短路电流计算条件
3.2.1 基本假定
（1） 正常工作时，三项系统对称运行。 （2） 所有电流的电功势相位角相同。
（3） 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 （4） 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
（5） 不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。
（6） 不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。
（7） 元件的技术参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 （8） 输电线路的电容略去不计。 3.2.2 一般规定
（1） 验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。
（2） 选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。
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（3） 选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。
（4） 导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。
3.3 短路电流分析
3.3.1 选取短路点
由原始资料，选择母线处短路点d1、发电机回路出口处短路点d2、d3、d4、d5、和厂用变低压侧短路点d6、d7、d8、d9，如下图3-1所示:
图3-1 短路点的选择
具体元件用等值电抗表示,如图3-2所示:
图3-2 等值电抗表示的短路点
3.3.2 画等值网络图
为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗：
表3-1 发电机参数
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