沈阳工业大学 3 电气主接线
电气主接线是发电厂电气设计的首要部分，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，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。 3．1 主接线的设计依据
在选择电气主接线时，应以下列几点要求作为设计依据： 3．1．1 发电厂在电力系统中的地位和作用
系统中的发电厂有大型发电厂、中小型地区电厂以及企业自备电厂三种
类型。大型主力火电厂靠近煤矿或沿海、沿江，并接入330~500KV超高压系统；中小型地区电厂靠近城镇，一般接入110~220KV系统，也有接入330KV系统；企业自备电厂则以对本企业供电供热为主，并与地区110~220KV系统相连。中小型电厂常有发电机电压馈线向附近工业区供电。 3．1．2 发电厂的分期和最终建设规模
发电厂的机组容量，应根据电力系统规划容量、负荷增长速度和电网结
构等因素进行选择，最大机组的容量以占系统总容量的8~10%为宜。一个厂房内的机组，其台数以不超过6台、容量等级以不超过两种为宜。 3．1．3 负荷大小和重要性
对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能
保证对全部一级负荷不间断供电；对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，切当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电；对于三级负荷一般只需一个电源供电。
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4X50MW火力发电厂电气部分初步设计
3．1．4 系统备用容量大小
系统中需要有一定的发电机装机备用容量。运行备用容量不宜少于8~10%，以适应负荷突增、机组检修和故障停运三种情况。 系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。例如：检修母线或断路器时，是否允许线路、变压器或发电机停运；故障时允许切除线路、变压器和机组的数量等。设计主接线时，应充分考虑这个因素。 3．2 主接线设计的基本要求
主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。 3．2．1 可靠性
供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。 3．2．1．1 研究主接线可靠性应注意的问题
（1） 应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。主接线可靠性的衡量标准是运行实践，至于可靠性的定量分析由于基础数据及计算方法尚不完善，计算结果不够准确，因而，目前仅作为参考。
（2）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。
（3）主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化界限。
（4）要考虑所设计电厂在电力系统中的地位和作用。
3．2．1．2 主接线可靠性的具体要求
（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。
（2）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。 （3）尽量避免发电厂全部停运的可能性。 3．2．2 灵活性
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
3．2．2．1 调度时，应可以灵活的投入和切除发电机、变压器和线路，调配
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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下的系统调度要求。
3．2．2．2 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。
3．2．2．3 扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最段的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改造工作量最少。 3．2．3 经济性
主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 3．2．3．1 投资省
（1） 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。
（2） 要能使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。
（3） 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。
（4） 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
3．2．3．2 占地面积小
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。 3．2．3．3 电能损失小
经济合理地选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、数量，要避免因两次变压器而增加电能损失。
此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂接入系统的电压等级一般不超过两种。 3．3 各种母线接线形式的优缺点及适用范围 3．3．1 单母线接线
（1） 优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备。
（2） 缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复非故障段的供 电。
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（3） 适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况： 1） 6～10KV配电装置的出线回路数不超过5回。
2） 35～63KV配电装置的出线回路不超过3回。
3） 110～220KV配电装置的出线回路不超过2回。 3．3．2 单母线分段接线
（1） 优点：
1） 用断路器把母线分段后，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） 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不至使重要用户停电。 （2） 缺点：
1） 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。
2）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。
3）扩建时需要向两个方向均衡扩建。 （3） 适用范围：
1） 6～10KV配电装置出线回路数为6回及以下时。
2） 35～63KV配电装置出线回路数为4～8回时。
3） 110～220KV配电装置的出线回路数为3～4回时。 3．3．3 双母线接线 （1） 优点：
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；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
2） 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3） 扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，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。当有双向架空线路时，可以顺序
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布置，以至连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。 4） 便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。 （2） 缺点：
1） 增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。
2） 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。 （3） 使用范围：
当出现回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时，不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：
1） 6～10KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。 2） 35～63KV配电装置，当出线回路熟超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时。
3） 110~220KV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110~220KV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。 3．3．4 双母线分段接线
分段原则是：
1） 当进出线回路数为10～14时，在一组母线上用断路器分段。
2） 当进出线回路数为15回以以上时，两组母线均用断路器分段。
3） 在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。
4） 为了限制220KV母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段。
3．3．5 增设旁路母线的接线 （1） 有专用旁路短路器。
（2） 母联断路器兼作旁路断路器。
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