发电厂是电力系统中的重要组成环节，它将直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是电力系统存在的基础。合理的主接线设计对于电厂来说非常重要。进一步提高工作人员的素质，研发并制造更好的电力设备亦能提高电力系统的可靠性。
关键词:发电厂；电气主接线
1 电气主接线的选择
电气主接线是由各种电气设备如发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等按照一定的要求和顺序连接起来，完成电能的输送和分配的电路。电气主接线是传输强电流、高电压的网络。
1.1 对电气主接线的要求
电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。电气主接线的确定必须符合综合处理各方面的因素，经过技术、经济论证后方可确定。
根据电力工业设计经验的积累和发电厂、变电站的实际运行的经验，为满足电力系统的需要，对电气主接线提出了一下基本要求：
保证对用户供电必要的可靠性；
接线应力求简单、清晰、操作方便；
运行灵活，设备投、停方便，检修、隔离、维护方便；
投资少、运行费用低；
有扩建的可能性。
对电气主接线的要求，概括地说包括主要的三个方面：可靠性、灵活性、经济性。其次应该考虑发展和扩建的可能性。
1.1.1可靠性
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠性是电气主接线最基本要求。事实表明：事故停电不仅是电力部门的损失，而且对国民经济各部门造成的损失更加严重，随着国民经济的发展往往数十倍、数百倍于电力部门的直接损失，严重时可能导致的人生伤亡、设备损坏、产品报废等经济损失和政治影响，其后果更是难以估计。因此，保证电气主接线的可靠性是头等重要的基本要求。
1.1.2灵活性
电气主接线应能适应各种运行方式的要求，即电气主接线应能根据调度的要求快速、方便地进行运行方式之间的转换；一旦出现事故或设备检修时，能快速切除故障，退出设备，防止事故的扩大。同时通过灵活、简便的操作，使停电时间最短，影响范围最小，并能保证检修人员的安全。
电气主接线应见到那清晰，操作方便。复杂的接线，因操作不便，往往会导致运行人员出现误操作而引发事故。但接线也不能国语简单，否则不能满足运行方式的需要，也会给运行带来不便，造成不必要的停电。
1.1.3经济性
经济性是指主接线的总投资省和今后的运行费用最少，占地面积最小。经济性与可靠性有其矛盾的一面，但也有其统一的一面，过分强调经济性，为节省投资而减少设备，将会造成事故和停电，反而会得不偿失。因此，在考虑主接线经济问题时，必须以安全可靠为前提，在保证安全的前提下，再求经济性，使发电厂和变电站尽快地发挥经济效益。
1.2.220kV高压侧接线方案选择
方案1：双母线接线
方案2：单母分段接线
双母线分析：
优点：
供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；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。
调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一族母线上，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。
扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不会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。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。
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。
缺点：
增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开环。
当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作，为了避免隔离开关的误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。。
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2）适用范围
双母线接线在我国大、中型发电厂和变电站中广泛采用，并已经累了丰富的运行经验。
35～60kV出现数超过8回以上时，或连接电源较多、负荷较大时，一般采用双母线接线。
电压等级为110kV出线数目为5回及以上时，一般也采用双母线接线。
电压等级为220kV出线数目为3回及以上时，采用双母线接线。
单母分段分析：优点：
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。
当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点：
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停电。
当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。
扩建时需要向两个方向均衡扩建。
2）使用范围
电压等级为6～10kV，出线回路数为6回及以上时，每段容量不宜超过25MW。
电压等级为35～60kV，出线回路数为4～8回时。
电压等级为110～220kV，出线回路数为3～4回时
综上所述，单母线接线，工作母线检修及事故时停电时间较长，当电源容量大，单回供电回路数多时，单母线接线不能保证供电的可靠性，而供电的可靠性是电力系统中最基本的要求。此时宜采用双母线接线。双母线接线可以采用一条母线工作，另一母线可实现不停电检修。任一回路母线隔离开关检修时，通过倒母线使该回路单独在备用母线上停电检修，双母线接线运行方式比较灵活，可靠性较高，便于扩建。
最终选择 所以220kV侧采用双母线接线。而且保证了两台发电机的电量都能输出。
1.3 发电机—变压器的接线
下列有两种方案：
1）发电机-变压器单元接线
如下图所示为发电机-双绕组变压器单元接线。发电机和变压器容量相同，必须同时工作，所以在发电机与变压器之间可不装设断路器。特别是200MW及以上的机组，由于发电机回路额定电流或短路电流过大，使得选择出口断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因的影响，发电机与变压器之间是不装设断路器的，采用分相封闭母线以减少发电机回路故障的概率。由于采用封闭母线，不宜装隔离开关，但为了发电机调试方便装有可拆的连接点。
单元接线 扩大单元接线
扩大单元接线。为了减少变压器台数和高压侧断路器的数目，并节约配电装置占地面积，在系统允许时将两台发电机与一台变压器相连接，组成扩大单元接线。扩大单元接线在中小型水电厂中得到广泛的应用。利用这种接线，当主变需要检修或者故障时，整个电厂将不能向电网输送功率。
最终选择 发电机-变压器单元接线
参考文献
（1）《发电厂电气部分课程设计参考资料》 天津大学
（2）《电力工程电气设计手册》（电气一次部分） 西北电力设计院
（3）《发电厂变电站电气设备》 重庆大学出版社 黄益华主编
（4）《电力系统》 重庆大学出版社 李霜主编
（5）《电力工程电气设备手册》（电气一次部分） 中国电力出版社
论文作者:张玉辉
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：母线论文; 接线论文; 回路论文; 电气论文; 发电机论文; 发电厂论文; 可靠性论文; 《中国电业》2019年22期论文;