第五节 电气主接线设计举例

 

一、发电厂电气主接线高等举例

某火力发电厂原始资料如下：装机4台，分别为供热式机组

，凝汽式机组，厂用电率6%，机组年利用小时。

系统规划部门提供的电力负荷与电力系统连接情况资料如下：

（1）10.5kV电压级最大负荷20MW，最小负荷15MW，，电缆馈线10回；

（2）220kV电压级最大负荷250MW，最小负荷200MW，，，架空线5回；

（3）500kV电压级与容量为3500MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上的电抗标么值（基准容量为100MVA)，500kV架空线4回，备用线1回。

此外，还有相应的地理环境、气候条件及其他相应资料。

1.对原始资料分析

设计电厂为大、中型火电厂，其容量为，占电力系统总容量，超过了电力系统的检修备用容量8%~15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来电力系统中的作用和地位至关重要，且年利用小时数为6500h，远远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。该厂为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。

从负荷特点及电压等级可知，10.5kV电压上的地方负荷容量不大，共有10回电缆馈线，与50MW发电机的机端电压相等，采用直馈线为宜。300MW发电机的机端电压为15.75kV，拟采用单元接线形式，不设发电机出口断路器，有利于节省投资及简化配电装置布置；220kV电压级出线回路数为5回，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，拟采取带旁路母线接线形式为宜；500kV与系统有4回馈线，呈强联系形式并送出本厂最大可能的电力为700-15-200-700*6% = 443 MW。可见，该厂500kV级的接线对可靠性要求应当很高。

2.主接线方案的拟定

（1）10kV电压级。鉴于出线回路多，且发电机单机容量为50MW，远大于有关设计规程对选用单母线分段接线每段上不宜超过12MW的规定，应确定为双母线分段接线形式，2台50MW机组分别接在两段母线上，剩余功率通过主变压器送往高一级电压220kV。由于两台50MW机组均接于10kV母线上，有较大短路电流，为选择轻型电器，应在分段处加装母线电抗器，各条电缆馈线上装设出线电抗器。考虑到50MW机组为供热式机组，通常“以热定电”，机组年最大负荷小时数较低，同时由于10kV电压最大负荷20MW，远小于MW发电机组装机容量，即使在发电机检修或升压变压器检修的情况下，也可保证该电压等级负荷要求，因而10kV电压级与220kV电压之间按弱联系考虑，只设1台主变压器。

（2）220kV电压级。出线回路数大于4回，为使其出线断路器检修时不停电，应采用单母线分段带旁路接线或双母线带旁路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。其进线仅从10kV送来剩余容量MW，不能满足220kV最大负荷250MW的要求。为此，拟以1台300MW机组按发电机——变压器单元接线形式接至220kV母线上，其剩余容量或机组检修时不足容量由联络变压器与500kV接线相连，机互交换功率。

（3）500kV电压级。500kV负荷容量大，其主接线是本厂向系统输送功率的主要接线方式，为保证可靠性，可能有多种接线形式，经定性分析筛选后，可选用的方案为双母线带旁路接线和一台半断路器接线，通过联络变压器与220kV连接，并通过一台三绕组变压器联系220kV及10kV电压，以提高可靠性，一台300MW机组与变压器组成单元接线，直接将功率送往500kV电力系统。

3.方案的经济比较

4.主接线最终方案的确定

二、变电站电气主接线设计举例

拟设计的330/110kV降压变电站与系统的连接方式如图4-24（a）所示，有关原始数据如下：具有2台160MVA自耦变压器；110kV侧负荷为200MW；330kV进线2回，其中一回与系统中的火电厂相连接，长度250km，另一回与系统中枢纽变电站相连接，长度200km，在本降压变电站的330kV侧有穿越功率100MW。

.电气主接线的拟定：

该变电站进出线数目为4回，110kV负荷200MW，而自耦变压器为2台160MVA，即已考虑到负荷远期发展，330kV高压侧无扩建要求，故宜选用无母线的简单接线方案。图4-24（b）为桥形接线，投资较省，考虑到330kV线路公里数较长，而又要求尽量减少穿越功率丢失，故采用内桥加跨条接线。

当变电站在330kV侧有扩建要求，则可以考虑桥形接线，布置上考虑到今后扩建为单母线分段或双母线接线。