【正文】 第四章 電氣主接線及設(shè)計 第一節(jié) 電氣主接線的概念 一、電氣主接線定義 也稱為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線。指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備（發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和輸電線等）按照電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體，也是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。 2. 電氣主接線圖 ? 就是用國家規(guī)定的電氣設(shè)備圖形與文字符號，詳細標示電氣主接線組成的電路圖。 ? 通常采用單線表示對稱的三相線路和電力設(shè)備，即為單線圖。 發(fā)電廠和變電站中的主接線的主要作用 （ 1）電氣主接線反映了： ① 發(fā)電機、變壓器、線路、斷路器和隔離開關(guān)等有關(guān)電氣設(shè)備的數(shù)量； ② 各回路中電氣設(shè)備的連接關(guān)系； ③ 發(fā)電機、變壓器和輸電線路及負荷間以怎樣的方式連接。 ? 電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定。是發(fā)電廠、變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 （ 2）由于電能生產(chǎn)的特點是：發(fā)電、變電、輸電和用電是再同一時刻完成的，所以主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 （ 3）電氣主接線圖是電氣運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據(jù)。 ? 所以電氣主接線擬定是一個綜合性的問題。 繪制電氣主接線圖必須遵循以下規(guī)則： （ 1）一次設(shè)備或元件必須采用規(guī)定的圖形符號和文字代號； （ 2）圖中斷路器和隔離開關(guān)等開關(guān)電器都按斷開位置畫出。但控制室內(nèi)的主接線模擬圖版上顯示為設(shè)備的實際運行狀態(tài)。 （ 3）電氣主接線圖一般用單線圖表示，但對三相接線不完全相同的局部圖面，則可在局部畫成三線圖。 常用一次設(shè)備的圖形和文字符號 對電氣主接線的基本要求： ? 概括地說是應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性三項基本要求。 （ 1）必須保證發(fā)供電的安全可靠性 ① 涵義：連續(xù)不中斷、安全和符合電能質(zhì)量要求。 ② 負荷（用戶）的分類： Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級 ③ 具體衡量要求 全廠 QF、設(shè)備、線路等檢修時停電范圍、時間以及保證對 Ⅰ 、 Ⅱ 級負荷供電的情況。 （ 2）應(yīng)具有一定的靈活性 ① 涵義： 適應(yīng)各種運行方式（正常、檢修、事故及處理、特殊、投切設(shè)備、增減負荷等）的變化。 ② 具體衡量要求 （ a）調(diào)度靈活； （ b）檢修安全、方便； （ c）擴建方便，能根據(jù)擴建的要求，方便地從初期接線過渡到遠景接線。 (3) 經(jīng)濟性 主接線應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下，做到： ? 投資省：主接線應(yīng)力求簡單清晰；控制、保護不過于復(fù)雜；限制短路電流；一次設(shè)計，分期投資建設(shè)、投產(chǎn) ? 占地面積小：主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電裝置占地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。 ? 電能損失?。汉侠磉x擇主變壓器的種類、容量、臺數(shù)等 ，避免兩次變壓而增加電能損失。 第二節(jié) 電氣主接線的設(shè)計原則和設(shè)計流程 一、電氣主接線的設(shè)計概述 ? 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，必須處理好各方面的關(guān)系，綜合分析有關(guān)影響因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。 二、 電氣主接線的設(shè)計原則 ? 電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、運行靈活、維護方便等基本要求下，力爭節(jié)約投資，降低造價，并盡可能采用先進技術(shù)，堅持供電可靠、技術(shù)先進、安全使用、經(jīng)濟美觀的原則。 三、 電氣主接線的設(shè)計程序 ? 主接線的設(shè)計伴隨著發(fā)電廠或變電所的整體設(shè)計，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段等三個階段?？尚行匝芯侩A段屬于設(shè)計前期工作階段，主要包括初步可行性研究、項目建議書編制、可行性研究、設(shè)計任務(wù)書編制等內(nèi)容，初步設(shè)計和施工圖設(shè)計屬于設(shè)計工作階段，在設(shè)計工作階段后面還有一個施工運行階段。 電氣主接線設(shè)計的步驟： ① 對原始資料的分析：包括工程情況、電力系統(tǒng)情況、負荷情況、環(huán)境條件、設(shè)備供貨情況； ② 主接線方案的擬定和選擇； ③ 短路電流計算和主要電氣設(shè)備選擇； ④ 繪制電氣主接線圖； ⑤ 編制工程概算。 四、 電氣主接線的設(shè)計依據(jù) 電氣主接線的設(shè)計依據(jù)是設(shè)計任務(wù)書，主要包括以下內(nèi)容： （ 1）發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 （ 2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)容量。 （ 3）負荷的性質(zhì) （ 4）電力系統(tǒng)備用容量的大小以及系統(tǒng)對電氣主接線提供的具體資料。 （ 5）環(huán)境條件，如當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等，這些因素對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實施均有影響。 五、 電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟比較 1. 電氣主接線方案的初步擬定 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個主接線方案，以不遺漏最優(yōu)方案為原則。按照主接線的基本要求，從技術(shù)上對擬出的方案進行分析比較，淘汰明顯不合理的方案，最終保留 2～ 3個技術(shù)上相當，又能滿足任務(wù)書要求的方案，再進行經(jīng)濟比較。對于重要發(fā)電廠或變電所的電氣主接線還應(yīng)進行可靠性的定量計算。 2. 經(jīng)濟比較計算 （ 1）綜合總投資計算 方案的綜合總投資為 式中 Z0—— 主體設(shè)備投資，包括變壓器、配電裝置以及明 顯的大額費用，如拆遷、征地等費用。 —— 不明顯的附加費用比例系數(shù)，如現(xiàn)場安裝費 用、基礎(chǔ)加工、輔助設(shè)備的費用等。對 110kV 可取 90，對 35kV取 100。 )1001(0 ??? ZZ?（ 2）年運行費用計算 年運行費用主要包括變壓器的電能損耗費及設(shè)備的檢修、維護和折舊等費用，按投資百分率計算，即 F=a△ A+ Fj + Fz 式中 Fj—— 檢修維護費，一般取 ～ ； Fz—— 折舊費，取 ； α—— 電能電價，可參考各地區(qū)實際電價； △ A—— 變壓器電能損失。 （ 3）經(jīng)濟比較的方法 在幾個主接線方案中，綜合總投資 Z和年運行費用 F均為最小的方案，應(yīng)優(yōu)先選用，若某方案的 Z大而 F小，或反之，則應(yīng)進一步進行經(jīng)濟比較，比較的方法有靜態(tài)比較法和動態(tài)比較法兩種。在中小工程中常使用靜態(tài)比較法（此方法不計資金的利息）。這里介紹常用的抵償年限法。 設(shè)第一方案的綜合總投資大，年運行費小；第二方案的綜合總投資小，年運行費大，則 如果 T小于 5年，則采用投資大的第一方案。若 T大于 5年，則應(yīng)選擇投資小的第二方案為宜。 2121FFZZT???第三節(jié) 電氣主接線的基本接線形式 ? 主接線的分類：根據(jù)是否有母線，主接線接線形式可以分為有母線和無母線兩大類型。 ? 母線也稱匯流母線，起匯集和分配電能的作用， ? 有母線的主接線：由于設(shè)置了母線，使得電源和引出線之間連接方便，接線清晰，接線形式多，運行靈活，維護方便，便于安裝和擴建。 ? 但有母線的主接線使用的開關(guān)電器多，配電裝置占地面積較大，投資較大。 ? 無母線的主接線：使用的開關(guān)電器少，配電裝置占地面積較小，投資較小。 有母線類 —— 有母線類主接線包括 單母線、雙母線、帶旁路母線的接線及二分之三斷路器接線 等 一、單母線接線 ? 母線起匯集和分配電能的作用。每一條進出線回路都組成一個接線單元，每個接線單元都與母線相連，可分為：不分段單母線和單母線分段接線 ? 是電力系統(tǒng)特別是大型發(fā)電廠、變電站高、中壓電壓等級普遍采用的接線形式。 電源1 電源2 WB L1 L2 L3 L4 QS12 QS11