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电气主接线设计的步骤与方法详解

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:电气主接线的设计是发电厂或变电站设计中的重要部分。发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。对于核电厂或单机容量在200MW以上的火电厂以及径流式水电厂等应优先担任基荷,相应主接线需选用以供电可靠为中心的接线形式。

电气主接线设计的步骤与方法详解

电气主接线的设计是发电厂或变电站设计中的重要部分。需要按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等4个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同,其深度、广度也有所差异,但总的设计思路、方法和步骤基本相同。

课程设计是在有限的时间内,使学生运用所学的基本理论知识,独立地完成设计任务,以达到掌握设计方法进行工程训练的目的。因此,在内容上大体相当于实际工程设计中初步设计的内容,具体设计步骤和内容如下:

1.分析原始资料

(1)本工程情况。认真分析本工程在电力系统中的位置、作用,确定主变压器容量、台数及形式选择,见“任务三”。

发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。承担基荷为主的发电厂,设备利用率高,一般年利用小时数在5000h以上;承担腰荷者,设备利用小时数应在3000~5000h;承担峰荷者,设备利用小时数在3000h以下。对不同的发电厂其工作特性有所不同。对于核电厂或单机容量在200MW以上的火电厂以及径流式水电厂等应优先担任基荷,相应主接线需选用以供电可靠为中心的接线形式。水电厂多承担系统调峰调相任务,根据水能利用及库容的状态可酌情担负基荷、腰荷和峰荷。因此,其主接线应以供电调度灵活为中心进行接线形式选择。

(2)电力系统情况。电力系统近期及远期发展规划(5~10年);发电厂或变电站在电力系统中的位置(地理位置和容量位置)和作用;本期工程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。

所建发电厂的容量与电力系统容量之比若大于15%,则该厂就可认为是在系统中处于比较重要地位的电厂,因为一旦全厂停电,会影响系统供电的可靠性。因此,主接线的可靠性也应高一些,即应选择可靠性较高的接线形式。

(3)负荷情况。负荷性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷在原始资料中虽已提供,但是设计时应予辩证地分析。因为负荷的发展与增长速度受政治、经济、工业水平和自然条件等方面的影响。所设计的主接线方案,不仅要在当前是合理的,还要求在将来5~10年内负荷发展以后仍能满足要求。

此外,还要考虑当地的气温、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔及地震等因素对主接线中电器的选择和配电装置实施的影响。

2.拟订主接线方案

根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,可拟定出若干个主接线方案。因为对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量及母线结构等的考虑不同,会出现多种接线方案(本期和远期)。应依据对主接线的基本要求,从技术上论证各方案的优、缺点,淘汰一些明显不合理的方案,最终保留2~3个技术上相当、又都能满足任务书要求的方案,再进行经济比较。对于在系统中占有重要地位的大容量发电厂或变电站主接线,还应进行可靠性定量分析计算比较,最后获得最优的技术合理、经济可行的主接线方案。

拟订主接线方案的具体步骤如下:

(1)根据发电厂、变电站和电网的具体情况,初步拟订出若干技术可行的接线方案。(www.xing528.com)

(2)选择主变压器台数、容量、形式、参数及运行方式。

(3)拟订各电压等级的基本接线形式。

(4)确定自用电的接入点、电压等级、供电方式等。

(5)对上述各部分进行合理组合,拟出3~5个初步方案,再结合主接线的基本要求各方案进行技术分析比较,确定出两三个较好的待选方案。

(6)对待选方案进行经济比较,确定最终主接线方案。

3.短路电流计算

为了选择合理的电气设备,需根据拟订的电气主接线进行短路电流计算。

4.主要电气设备的配置和选择

按设计原则对隔离开关、互感器、避雷器等进行配置,并选择断路器、隔离开关、母线等的型号规格。

5.绘制电气主接线图纸

将最终确定的主接线方案,按要求绘制相关图纸,一般包括电气主接线图、平面布置图和断面图等。

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