第一节电气主接线的的基本要求和设计程序

 

电气主接线又称电气一次接线，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。主接线代表了发电厂或变电站的高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。

一、电气主接线设计的基本要求

包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

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线最基本的要求。

分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。

（1）发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用。

（2）负荷性质和类别。

负荷按其重要性有I类、II类和III类之分。

I类：不允许停电

II类：轻易不能停电

III类：停电影响不大

担任基荷的发电厂，设备利用率较高，年利用小时数在5000h以上，主要供应I、II类负荷用电，必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。

腰荷发电厂：年利用小时数在3000h以下，其接线可靠性要求需要进行综合分析。

（3）设备的制造水平。设备主要指断路器

（4）长期实践运行经验。员工素质

主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：

1）断路器检修时，不宜影响对系统供电；

2）线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部Ⅰ类及全部或大部分Ⅱ类用户的供电；

3）尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；

4）大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。

在可靠性分析中，最主要的基础统计数据是断路器的可靠性，其主要指标是故障率、可用系数和平均修理小时数。

评估供电可靠性的主要指标有停电频率、每次停电的持续时间及用户在停电时的生产损失或电网公司在电力市场环境下，通过辅助服务市场获得备用容量所付出的代价。

2、灵活性

电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：

（1）操作的方便性。

（2）调度的方便性。

（3）扩建的方便性。

3、经济性

经济性主要从以下几方面考虑：

（1）节省一次投资。

（2）占地面积少。

（3）电能损耗少。

二、电气主接线的设计程序

发电厂和变电站基本建设的程序一般分为：初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计等四个阶段。

   电气主接线设计在各阶段中随着要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计原则、方法和步骤基本相同。其设计步骤和内容如下：

1．对原始资料分析

（1）工程情况

发电厂类型、设计规划容量、单机容量及台数、最大负荷利用小时数、可能的运行方式等。

（2）电力系统情况

电力系统近期及远景发展规划（5~10年），发电厂或变电站在电力系统中的地位及作用。本期工程的近期和远景与电力系统连接方式，以及各级电压中性点接地方式等。

发电厂的总容量与电力系统容量相比，若大于15%时，该厂是在系统中处于比较重要地位的电厂，应选择可靠性较高的主接线形式。因为它的装机容量已超过了电力系统的事故备用和检修备用容量，一旦全厂停电，会影响系统供电的可靠性。

（3）负荷情况 包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。

（4）环境条件

（5）设备供货情况

2．主接线方案的拟定与选择

3．短路电流计算和主要电气设备选择

按不同电压等级各类电气设备选择与校验的要求，确定电气主接线的各短路计算点，进行短路电流计算，并合理选择电气设备。

4．绘制电气主接线图

将最终确定的电气主接线按工程要求绘制施工图。

5．编制工程概算。

（1）主要设备器材费

（2）安装工程费

（3）其他费用