发电厂电气主接线课件

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1、,第二章 电气主接线,21 对电气主接线的基本要求,一、基本要求：,1.可靠性和电能质量；,2.灵活性和方便性；,3.经济性和扩建的可能性,5.长期的实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。,可靠性和电能质量：,1.发电厂或变电所所在电力系统中的地位和作用；,2.发电厂或变电所接入电力系统的方式；,3.发电厂或变电所的运行方式及负荷性质；,4.设备的可靠程度直接影响着主接线的可靠性；, 灵活性和方便性, 经济性和扩建的可能性, 投资省, 占地面积少, 电能损耗少,22 主接线的基本接线形式,分类：,有汇流母线：,单母线,双母线,一台半断路器,4/3台断路器,变压器母线组,无汇流母线：,单元接

2、线,桥型接线,角型接线,有汇流母线适用范围及优缺点：,进出线较多（一般超过4回）,电能的汇集与分配,接线简单清晰、运行方便、利于安装扩建,配电装置占地面积大、设备增多,进出线回路少,不能再扩建和发展,使用开关电器较少、占地面积少,无汇流母线适用范围及优缺点：,一、单母线接线,W：母线 保证并列运行 并从其上获得电源,L：线路（馈线） 接收输送功率,QF：断路器 接通或切断电路，具 有灭弧装置，可开断或闭合负荷 电流和开断短路电流,QS：隔离开关 保证与带电部分隔 离，形成明显 断口，隔离电压 作用 （作用于设备停运后断开 电路）,操作要求：,QF、QS在进行操作时，应遵循操作顺序： 即保证QS

3、、QF“先通后断”或在等电位状态下进行操作。,Exp：接通送电：,合QS3 （XQS）,合QS2 （MQS）,合QF2,停止供电：,断QF2,断QS2,断QS3,思考题：接通送电时能否先合QS2，再合QS3 ？停止供电时呢？,注 意：,1. QS4的作用：,2. 线路隔离开关的装设：,3. G（发电机）与出口QF之间可以不装设QS,检修电路时闭合取代安全接地线的作用（110kV，35kV）,馈线的用户侧没有电源，可以不装设，若费用不大，为防止过电压的侵入，亦可装设。,原因：QF1的检修必须在发电机停机的状态下，但为便于在发电机单独进行调试，可装设QS或设置可拆连接点。,单母线接线的优缺点：,优

4、点：简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、 便于扩建。,缺点：可靠性和灵活性差,适用范围：,6220 kV系统，只有一台发电机或主变，且出线回路不多的中、小型发电厂或变电所，不能满足、类用户的要求。,改进型1：,优点：限制故障范围，分段数23段，适用610 kV发电厂，6220 kV变 电所，提高了供电可靠性和灵活性。,改进型2：,加设旁路母线：不停电检修,检修QF1的操作票：,正常时（QS3 QS4 QS5 QF2断，QS1 QS2 QF1合）,给W2充电：,合QS3,合QS4、QS5,合QF2,QF1退出检修：,断QS1、QS2,断QF1,注意：为了检修电源回路断路器期间不允许断电时旁路

5、母线，还 可以与电源连接只需在电源回路中加装旁路开关（如虚线）,改进型3：,QF1的作用：分段 旁路优点：分段断路器兼作旁路断路器,正常时：QS3、 QS4、 QS5断，QS1 、QS2、 QF1合，单母线分段运行。,QF2检修时操作票： （W1带旁路）,单母线运行：,QS5合，W1 、W2两段母线合并为单母线，W1或W2检修时，QS5断。,2. 步骤是否可以调换？,1.若以W2带旁路呢？,思考题：,合QS5,断QF1,断QS2,合QS4,合QF1,合QS8,断QF2,断QS6 QS7,分段兼旁路断路器的接线形式：,旁路母线的适应范围：,1.适应于出线较多的110 kV及以上的高压配电装置；,

6、2. 35 kV以下的配电装置一般不设旁路母线，只有在向特殊重要的 、类用户负荷供电，不允许停电检修时，才设置旁路母线；,3. 单母线分段带旁路适应进出线不多、容量不大的中、小型发电厂 和35110kV变电所。,二、双母线接线：,具有两组母线（工作母线W1、备用母线W2）,各回路都经一台QF和两组QS分别与两组母线连接，母线之间通过母联断路器连接。,运行特点：, 供电可靠, 调度灵活,扩建方便, 供电可靠,通过倒换操作可检修母线,原则：“先通后断”，先接通备用母线上的隔离开关， 再断开工作母线上隔离开关。,步骤：,1.给备用母线充电,2.倒换开关至备用母线,3.断开母联QF及两侧QS,4.退出

7、工作母线, 调度灵活,2.单母线分段运行；,1.单母线运行；,3.固定连接方式运行；,4.用母联与系统同期或解列；,5.单独试验和融冰母线。, 扩建方便,优缺点：,供电可靠 调度灵活 扩建方便 有丰富的运行经验。,缺点：,1. 配电装置复杂，投资较多 ；母线故障时，须短时切换 较多电源和负荷,2. 隔离开关作为操作电器，容易发生误操作 停电检修出线,优点：,改进型1：,改进型2：,双母线带旁路接线方式；,单母线分段带旁路运行方式,思考：不停电检修QF操作票？,改进型3：,思考题：结合改进型2画出主接线图，并说明其优缺点。,每两个回路用三个断路器接在两组母线上，即每一回路经一台断路器接至一组母线

8、，两条回路间设一台联络QF，形成一串。,三、一台半断路器接线,运行特点：,1.任一组母线或QF检修都不影响正常供电，QS不参与倒闸操作，只承担隔离电压的任务，减少了误操作的概率。,2.一个元件故障时（W、QF） 任何一段母线故障时（或断路器跳开时）不影响正常供电 发生母线的QF故障时 只影响一回进出线 联络QF故障时 影响该段的两回线。,3.一个元件检修，另一个故障时 一段母线检修时，另一段母线故障 一台QF检修，另一段母线故障 至多影响两回 一台QF检修，另一台QF故障 （若在一串上，则这一串都停电） 为避免两回跳掉停电，可采用电源交叉布置。,4.线路故障的QF拒动,QF、TA较多，检修量大

9、，进出线回路要为偶数，继电保护比较复杂，一般用于500 kV级。,优点：,供电可靠，运行调度灵活；,缺点：,适应范围：,220KV以上的发电厂和变电所,四、 4/3（1 ）台断路器接线,1 台短路器接线的一个串有四台断路器，接三回进出线,缺点：布置复杂，可靠性降低， 要求电源与负荷容量相匹配。,优点：投资省、调度灵活,五、变压器母线组接线,各出线回路由两台断路器分别接在两组母线上，变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组接线。,优点：调度灵活 电源、负荷可自由分配 安全可靠且利于扩建。,缺点：变压器故障相当于母线故障。,无汇流母线的电气主接线特点：,1.使用断路器数量较少出现回路数；

10、,2.结构简单、投资较小；,3.用于6220kV的电网中,一、单元接线,发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机变压器组，称为单元接线。,特点：,1. 发电机和变压器应配套设置,2. 发电机出口不装断路器，为调试方便可装QS，对200 MW 以上机组，发电机出口多采用分相封闭母线，亦可不装QS， 但为调试机组，应留可拆点。,3. 发电机三绕组（自耦）变压器单元接线：在变压器的 三侧均应装QF、QS，以保持与电网之间的联系，但中压 侧为死抽头，影响高、中压电压水平和负荷分配的灵活性。,4. 扩大单元接线（发电机与变压器扩大单元，发电机分裂 绕组变压器扩大单元）均装有QF、QS。,优点：,接线

11、简单，开关设备少，操作简便；,短路电流相对有母线时少，因单元接线无须QF，减少了造价；,扩大单元：减少T的台数及高压侧QF的数目，并节省了配电装置 及占面积；,适宜一机、一变、一线的厂、所。,缺点：,进出回路数受限制,二、桥型接线：（35kV110kV）,两台变压器回路通过3台QF与两回出线连接，3QF/4回。,情况1：若线路出故障，（a）需停变压器 （b）不需停变压器；,情况2：若变压器检修：（a）中L1、L2线路不会影响 （b）中仅L2不受影响；,情况3：（a）中穿越功率只通过一台QF （b）中经过三台QF,有穿越功率，变压器需经常检修和切换，线路较短。,输电线较长、鼓掌机率较多而变压器不

12、需经常切换。,外桥用于：,内桥用于：,三、角型接线（环型接线）110 kV 4QF/4回,运行方式有：开环、闭环，但其电流差别很大。,防止：一个断路器另一个QF故障，可造成系统解列或分解成两部分运行。,解决方法：将电源和馈线回路相互交替错开布置或按对角原则连接。,优缺点：灵活性、可靠性高；但结构复杂、 布置复杂继电保护复杂、扩建不便。,23 发电厂和变电所主变压器的选择,类别：,主变：向系统或拥护输送功率的变压器。,联络变：两种电压等级之间交换功率的变压器。,厂（所）变：只供厂（所）用电。（又称自用变压器）。,一、变压器的容量、台数的确定原则：,1.选择的依据：,基础资料（原始资料）,输送功率

13、大小；,发电机负荷增长速度及电力系统510年发展规划。,与系统的紧密程度；,2.容量的确定原则：,情况1： 单元接线：主变容量=（P机P厂用）*（1+10%）：留有10%的裕度。,扩大单元接线：（尽可能采用分裂绕组变）容量：按单元接线的计算原则计算出两台机容量之和来确定。,情况2：若没有机端负荷时：采用发电机变压器单元接线形式， 容量与发电机容量配套；,情况3：发电机有机端负荷且有剩余功率向系统输送, 发电机全部投入运行：容量=S机S负minS厂, 最大一台机组检修或故障时，主变应能重系统倒送功率。容量=Pmax 还应考虑：负荷可能的增加、变压器的允许过负荷能力（自然油循环： 30% 强迫油循

14、环：20%）,最大一台主变停运，其余主变送全部剩余功率70%以上。（已考虑过负荷能力）,水火联营电力系统经济运行，应充分利用水能，主变应有倒送功率可能。,情况4：联络变容量的确定原则：, 应满足两种电压网络在各种不同运行方式下P和Q的交换；, 容量Simax (a.最大一台机组故障或检修，通过联络变来满足本侧负荷 的要求；b.线路检修或故障时，通过联络变将剩余容量送入另一系统), 联络变一般只选一台，以选自耦变为宜，其第三绕组兼作厂用备用电源 或引接无功补偿装置。,情况5：厂（所）主变容量的确定原则：, 按510年规划负荷来选择；, 主要变电所：考虑一台主变停运，其余容量在记过负荷能力 允许时间内，应满足、类负荷的供电；,一般变电所：一台主变停运，其余变压器容量应满足全部负荷 的70%80%, 台数考虑：强联系：主变不少于2台；,弱联系：（610 kV，备用性质）可装一台；,孤立地区：可设3台主变。,二、主变形式的选择原则：,1. 相数的确定：, 330 kV及以下的系统：三相, 500kV及以上的系统：三相、单相,2. 绕组数的确定：,两种电压等级两台双绕组、三绕组、自耦变。,其中：125MW及以下三绕组 （但：每个绕组的容量该变压器额定容量的15%),