新3-4(主接线)

《新3-4(主接线)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新3-4(主接线)（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章 常用计算的基本理论和方法(P.63)第四章 电气主接线及设计(P.100)主要内容： 1. 主接线的基本接线形式； 2. 主变压器选择； 3. 限制短路电流的方法； 4. 电气主接线设计。第一节 概述用标准的图形和符号把发电机、变压 器、断路器等设备按预期生产流程连成 的电路，称为电气主接线 。电气主接线表明电能送入与分配的关 系以及各种接线方式，是单线图，即以 一条线表示三相线路。在发电厂和变电站的控制室内，为了 表明实际运行状况，通常设有电气主接 线模拟图。运行时，模拟图中各种电气 设备所显示的工作状态必须与实际运行 状态相符。一、对主接线的基本要求 1.可靠性就是连续供电的可能性

2、。怎样分析和评价主接线的可靠性？ 1） 厂（所）在电力系统中的地位和作用； 2）可靠性与负荷性质和类别有关； 3）为保证系统可靠，应提高设备的可靠性； 4）运行经验写入规程，是提高可靠性的重要条件。一般而言，因事故被迫中断供电的机会越少 、影响范围越小、停电时间越短，主接线的可靠 性就越高。说明： 1）只有大系统、大机组才定量计算可靠性。 2）定性分析和衡量可靠性时，一般从以下几方面考 虑： （1）QF检修，是否影响供电； （2）线路、QF或母线故障，以及母线或QS-W检修时 ，停运多少条线以及停电时间长短； （3）全厂（所）停电的可能性； （4）大机组停运时，对稳定的影响。2.灵活性定义：

3、（1）操作的方便性：结构简单，操作方便。 （2）调度的方便性：指适应系统运行方式要求的能 力，即改变运行方式的简捷程度、快慢速度。 （3）扩建的方便性：指考虑扩建的可能性，即扩建 时能否不停电或少停电。3.经济性1）投资省，包括一次部分、二次部分2）占地少3）电能损耗少总之，发展、节约并重，以经营为主。二、设计原则以设计任务书为依据，以技术法规为准绳，结 合实际。工程设计四个阶段：可行性研究阶段，初步设计 阶段、技术设计阶段、施工设计阶段。强调：（1）树立技术法规观念；（2）从实际出发，解决可靠性、经济性之间的 矛盾，随时解决出现的问题；（3）经过技术经济比较，确定主接线方案；（4）大机组、超

4、高压机组需计算可靠性。三、设计步骤（以课程设计、毕业设计为例）1. 分析原始资料；2. 确定主接线方案；3. 计算短路电流；4. 选择主要设备；5. 绘制主接线图；6. 概算。第二节 主接线的基本接线形式一、有汇流母线单母线及其变形、双母线及其变形、3/2QF（ 4/3QF）接线、变压器母线组接线。以下分别介绍：（一）单母线及其变形1.单母线接线是将所有电源线及出线都接在同一组 母线上。2.倒闸操作：QS先通后断的原则。3.特点：简单、设备少、操作方便、便于扩建；可靠性低：*检修出线开关，停该回路；*检修母线或QS-W，全停；*母线或QS-W故障，全停。4. 提高可靠性、灵活性的措施：（1）母

5、线分段（2）加旁路母线单母线分段接线QF1QS1单母线分段接线仍存在以下缺点： （1）检修出线断路器，停该回路； （2）任一段母线或QS-W故障或检修时，连接在 该段母线上的所有回路都停电。为使检修出线断路器时不停电，可以加装 旁路母线： （1）单母线带旁路； （2）单母线分段带旁路。单母线带旁路A段B段QF1W单母分段带旁路（二）双母线及其变形1.双母线接线的组成：*有两组母线，并通过母联开关连接；*每回进出线均经一台QF和两组QS分别连接在两组 母线上。双母线接线2.运行方式： （1）一组工作，一组备用单母线。 （2）都是工作母线单母线分段。若合母联开关，电源与负荷平均分配在两组 母线上固

6、定连接，使母线保护变得简单。若断母联开关母线硬分段，可以限制短 路电流。3.特点 优点： （1）供电可靠*检修任一段母线，不中断供电；倒闸：*任一段母线故障，能迅速恢复供电；*检修任一回路的QS-W，只断该回路。 （2）调度灵活*通过倒闸操作可以组成多种运行方式；*扩建方便，向左右任一方向扩建，不会造成原有 回路停电。缺点： （1）投资大（设备多）； （2）检修出线QF时，停该回路；（3）母线故障时，需短时切换较多的电源和负荷（ 倒闸步骤多，误操作机会就多）。4.改进措施 （1）双母线三分段缩小了母线故障的停电范围。 可以在分段处加母线电抗器，以限制短路电流 ，提高可靠性。双母线三分段接线（2

7、）加旁路母线避免检修出线开关停电*具有专用旁路QF的双母线带旁路母线接线；特点： *运行操作方便；*增加投资（设备多）；*增加占地面积。具有专用旁路QF的双母线带旁路母线接线（三）3/2断路器接线每两个元件（出线、电源）用三台断路器 构成一串接至两组母线。在一串中，两个元件各自经1台断路器接至 不同的母线，两回路之间的断路器称为联络断 路器。一台半断路器接线3/2QF接线的特点：1. 可靠性高 （1）每一回路由两台QF供电，检修任一台不停电。 （2）母线故障时，只跳开与此母线相连的所有QF， 任何回路不停电；2. 运行调度灵活正常时，两组母线和所有断路器均投入，从而 形成多环形供电，通路多，运

8、行调度灵活。3.操作检修灵活 （1）隔离开关仅在检修时用，避免了将隔离开 关作为操作电气时的倒闸操作； （2）检修断路器时，不需带旁路的倒闸操作； （3）检修母线时，回路不需要切换。 4.投资大因为设备多 5.继电保护及二次回路复杂因为一个回路连接着两台QF，一台联络开关 连接着两个回路。（四）4/3 断路器接线（五）变压器母线组接线即线路采用双母线双断路器接线，而主变由 于可靠性高，经隔离开关接到母线上。变压器母线组接线特点： （1）变压器与母线之间无开关节省QF投资；（2）一条出线接两个开关保证高度可靠性； （3）若变压器故障，跳开接于母线上的QF，不影 响回路供电，变压器用QS断开后，母

9、线即可恢复 供电。这种接线见于美国、俄罗斯、加拿大等地域 辽阔、超高压（330kV750kV）输电线路很长的 国家。二、无汇流母线的接线 （一）单元接线单元接线是将不同性质的电力元件（发 电机、变压器、线路）串联形成一个单元 ，然后再于其他单元并列。由于串联的电力元件不同，单元接线 有以下几种形式：发电机双绕组变压器单元接线发电机三绕组变压器单元接线发电机-变压器单元接线的特点： （1）接线简单清晰，设备少，占地面积小。 （2）不设发电机电压母线，发电机或变压器 低压侧短路时，短路电流小。 （3）操作简便，提高了工作的可靠性，继电 保护简化。 （4）任一元件故障或检修全部停止运行，检 修时灵活

10、性差。发电机-分裂绕组变压器单元接线(扩大单元接线)扩大单元接线与单元接线相比，有如下特点： （1）减少了主变台数和主变高压侧断路器的 数目，减少了高压侧接线的回路数，从而简 化了高压侧接线，节省了投资和场地。 （2）任一台机组停机都不影响厂用电的供给 。 （3）当变压器发生故障或检修时，该单元的 所有发电机都将无法运行。单元接线适用范围： （1）没有地区负荷的电厂； （2）地区负荷由原有机组承担而电厂进行扩建时， 大都采用单元接线。（二）桥形接线即在变压器线路的两个单元接线之间，搭 一个桥。具有接线简单清晰，设备少，造价低等 特点。桥形接线适用于仅有两台变压器和两条线路 的装置中。根据桥联断

11、路器位置的不同，可分为 内桥和外桥两种形式。正常运行时，三台断路器 均正常工作。1.内桥：桥回路置于线路断路器内侧（靠近变压器侧 ），此时线路经断路器和隔离开关接置桥接点， 而变压器支路只经隔离开关与桥接点相连。是单 母线分段的简化形式。特点：由于线路断路器接在线路侧，使切除和投 入引出线比较方便，而正常运行时，变压器操作 复杂。适用于： （1）故障相对较多的长线路； （2）变压器不需要经常投切的场合。2.外桥桥回路置于线路断路器外侧（远离变压器侧 ），此时变压器经断路器和隔离开关接置桥接点 ，而线路只经隔离开关与桥接点相连。特点： （1）变压器操作方便。 （2）线路投入或切除时操作复杂。适用

12、于： （1）线路较短且主变需经常投切的场合； （2）系统有穿越功率通过该变电站。这样可以 使穿越功率仅经过桥连断路器。若用内桥，则 穿越功率要经过3台断路器，任一台故障或检 修，都将影响穿越功率的传输，进而影响系统 的潮流分布。（三）角形接线根据最终进出线数目，分为三角、四角和五角形 接线。特点： （1）断路器数等于回路数，投资省； （2）每回路连两台断路器，检修任一台断路器不断 电； （3）不能扩建。适用于最终进出线为35回的110kV及以上配 电装置。三、典型主接线举例1.某中型热电厂的主接线2.某区域性火电厂的主接线3.某大型水电厂的主接线总之，对于发电厂，发电机电压级接线视 有无近区负

13、荷而定；升高电压级接线应根据输 送容量、电压等级、出线回路数、重要性而具 体分析。对于变电所，高压侧接线视具体情况而定 ；低压侧接线用单母线分段或双母线，以利于 扩建。第三节 发电厂和变电所主变压器选择主变压器是发电厂和变电站中最主要 的设备之一，在电气设备的投资中所占 的比例较大，因此，主变压器的选择对 发电厂和变电站的技术经济会产生很大 影响，它也是主接线方案确定的基础。变压器型号说明： 基本代号 设计序号 额定容量（kVA）/高压绕组电压级（kV） 其中基本代号含义如下：1：耦合（普通；自耦O） 2：相数（单相D；三相S）3：圈外绝缘（油；空气G；成型固体C）4：冷却（自冷；风冷F；水冷

14、S） 5：油循环（自然；强迫P）6：绕组数（双；三S；分裂F） 7：调压方式（无励磁；有载Z）8：中性点（普通；全绝缘Q） 9：线材（铜；铝L；铜铝LB）例如 ： SZ9-40000/110表示：三相、油浸自冷、自然循环、双绕组 、有载调压、铜导线，设计序号为9（节能型），额定容量为 40000kVA，高压绕组电压为110kV的变压器。一、变压器容量、台数选择 主变：直接把电能送给变电所或用户； 联络变：连接发电厂升高的两个电压等级，相当主变 的功能； 厂用变：只供本厂用电的变压器。（一）变压器容量选择1.单元接线主变容量的选择这时，变压器容量应与发电机容量相匹配。当采 用扩大单元接线时，应采

15、用低压分裂绕组变压器， 其容量也应于所连接的发电机容量相配套。2.有发电机母线的主变容量的选择应按以下四种情况分别选容量，再取最大值为 最终主变容量。 （1）正常运行时，保证厂用电和近区负荷最小值， 将剩余功率送入系统； （2）容量最大的一台发电机检修，近区负荷最大， 此时变压器应能倒送功率，满足近区负荷，并保证 10%的裕度； （3）一台变压器检修，发电机全部满发，近区负荷 最小，此时工作变压器应能将70%的剩余功率送入 系统。 （4）有水电厂的地方，在丰水期，可能火电厂的机 组全部停运，这时，应从系统倒送功率给近区负荷 。3.联络变压器（一般选一台）容量的选择 （1）应满足两种电压网络在不

16、同运行方式下有功功率 和无功功率的交换。 （2）不能小于最大一台发电机的容量。4.变电所主变容量的选择（n - 1）原则：即变电所共有n台主变，其中一 台检修时，其余（n - 1）台应保证： （1）对于枢纽所、中间所、重要地区所，其余（n - 1 ）台变压器应保证全部、 类负荷的需要； （2）对于用户所（终端所，一般低压侧为10kV），其 余（n - 1）台变压器应保证对 70%80% 的负荷供 电。（二）变压器台数确定1.若与系统强联络，则母线上主变数量不能 少于2台；2.若是小型发电厂，主要给近区负荷供电， 只有少量功率送入系统，可以用单台。但实际均 选2台。说明：主变不用明备用，应通过容量的合理选 择，使主变具有暗备用。二、型式 1.相数一般，330kV及以下用三相，500kV从可靠性 及制造水平考虑，可采用单相组成三相变压器。 2.绕组数 3.组别 必须和系统电压相位一致。 4.调压方式无励磁调压、有载调压 5