电厂电气主接线课件.ppt

1、电厂电电厂电电厂电气主接线气主接线气主接线主要内容发电厂电气主接线的概述 电气主接线中常用的文字符号 电气主接线的基本形式 我厂220kV电气主接线简介厂用电系统简介一、电气主接线的概述 一、电气主接线的概述 1、电气主接线的定义: 指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起来，表示生产、汇聚和分配电能的电路。 2、电气主接线图： 指电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图。 3、 主接线的作用： 1)可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。 2)主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都有

2、重大的影响。 一、电气主接线的概述 4、对电气主接线的基本要求（1）可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求；主接线可靠性的具体要求：1. 断路器检修时，不影响对系统的供电；2. 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对重要负荷的供电；3. 尽量避免全厂、全站停运的可能性；4. 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的要求。（2）灵活性：适应发电厂、变电所在不同时期不同运行方式下要求的能力（满足调度灵活性、检修灵活性及扩建灵活性）。1)调度灵活性:灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统

3、调度要求。2）检修灵活性：方便地将断路器、母线及保护装置按计划检修退出运行 ，进行安全检修而不影响系统运行和用户的正常供电。3）扩建灵活性:容易从初期接线过渡到最终接线。并要考虑便于分期过渡和扩展，使电气一次和二次设备、装置等改变连接方式的工作量最少。一、电气主接线的概述 （3）经济性：在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理； 1）投资省：体现在以下方面： a）主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备； b）避免使保护和二次回路过于复杂，以节省二次设备和控制电缆； c）能限制短路电流，便于选择价格合理的电气设备或轻型电器； d）在满足安全可靠运行前提下,

4、110kV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。 2）占地少：要尽可能减少配电装置占地。 3）电损少：经济合理地选择主变压器的型式（双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、台数，要避免因两次变压而增加电能损失。二、电气主接线图中的常用图形文字符号 三、电气主接线的基本形式 无母线类有母线类 发电厂、变电站主要任务： 提供电能，电压变换系统或负荷 主接线的基本环节： 电源中间环节（母线）引出线 母线的作用： 汇聚和分配电能（有利于电能的交换） 单母线接线有母线类只有一条母线，且每一支路均有QF三个及以上的主接线单元通过一组汇流母线相互并联。 整个配电装置只有一组母线，所有电源和引出线均接在母线上，每

5、条引出线都设置断路器QF和隔离开关QS。1 ）、 不分段的单母线接线（2）运行分析： 断路器QF的作用：便于投入和切除任意一条进出线。 隔离开关QS作用：检修断路器QF时保证它与带电部分可靠隔离 若没有母线QSB，检修断路器QF时，母线要停电 QS和QF的操作顺序：隔离开关应严格遵循“先通后断”原则停电操作：先断断路器QF，再断线路侧隔离开关QSL，最后断母线侧隔离开关QSB送电操作：先合母线侧隔离开关QSB，再合线路侧隔离开关QSL ，最后合断路器QF1 ）、 不分段的单母线接线（3）特点： 优点：简单、经济。 接线简单（设备少）、清晰、明了； 布置、安装简单，配电装置建造费用低； 断路器与

6、隔离开关间易实现可靠的防误闭锁,操作安全、方便，母线故障的几率低； 易扩建和采用成套式配电装置。 有利用电源互为备用及负荷间的合理分配；正常投切与故障投切互不干扰，灵活方便。 缺点：不够灵活可靠。 主母线、母隔故障或检修，全厂停电； 任一回路断路器检修，该回路停电。1 ）、 不分段的单母线接线(4)适用范围 小型骨干水电站台以下或非骨干水电站发电机电压母线的接线； 10kV出线（含联络线）回路回； 35kV出线（含联络线）回路回； 110kV出线（含联络线）回路回。1 ）、 不分段的单母线接线 把单母线分成二段及以上，在各段之间接上分段断路器或分段隔离开关的接线 。分段断路器分段隔离开关2）、

7、 分段的单母线接线 母线并联运行：QF闭合运行 正常运行时：相当于不分段的单母线接线。若电源1停止供电，则电源2通过QFd闭合向段母线供电，不影响对负荷的供电，可靠性高。若段母线故障时，继电保护装置使QFd自动跳开，段母线被切除；段母线继续供电 。母线分裂运行：QF断开运行 正常运行时，相当于两个不分段的单母线接线。若电源1停止供电，段母线失压时，可由自动重合闸装置自动合上QFd，段母线恢复供电。 若段母线故障时，不影响段，段母线继续供电 。（2）运行方式2）、 分段的单母线接线 分段开关采用隔离开关的分析： 母线并联运行：段母线故障全所停电找出故障断开分段QSd恢复段母线供电 母线分裂运行：

8、段母线失电查出原因切除段母线上所有进出线合上分段隔离开关QSd段母线恢复供电 （2）运行方式2）、 分段的单母线接线（3）特点缺点：当一段母线及母线隔离开关故障或检修时，该母线上的所有回路都要在检修期停电；任一回路断路器检修，该回路停电。优点：具有不分段单母线简单，清晰，经济，方便等优点；缩小了母线故障和母线检修时的停电范围（停一半）；提高了供电可靠性，灵活性。2）、 分段的单母线接线（4）适用： 单母线不分段接线不满足时采用。610KV配电装置出线回路数在6回及以上；3560KV配电装置出线回路数在48回；110220KV配电装置出线回路数在4回。 2）、 分段的单母线接线（1）接线形式：

9、旁路母线WBa是通过旁路断路器QFa与主母线WB相连，通过旁路隔离开关QSa与每一出线相连。旁路隔离开关QSa倒闸操作用。 旁路断路器旁路隔离开关主母线旁路母线3）、 单母线带旁路母线接线 正常运行时: 旁路断路器QFa和旁路隔离开关QSa均在断开位置，旁路母线WBa不带电。但QFa两侧的隔离开关处于合闸位置。（2）运行方式旁路断路器旁路母线旁路隔离开关主母线3）、 单母线带旁路母线接线当检修出线断路器1QF时：QSa按等电位原则先并后切 先合旁路断路器QFa向旁路母线WBa充电，检查旁路母线WBa是否完好，使WBa带电; 再合该回路旁路隔离开关1QSa，实现旁路与正常工作回路并联运行; 再断

10、开该回路出线断路器1QF; 最后分别断开1QF两侧隔离开关1QSL和1QSB。使1QF退出运行，即可对1QF进行检修。此时，线路1仍然保持供电。 主母线WB旁路断路器QFa旁路母线WBa旁路隔离开关1QSa对线路1供电（2）运行方式这是利用旁路断路器QFa替代1QF来完成通断电路及保护作用3）、 单母线带旁路母线接线（3）特点 同一电压等级，各回路经过断路器、隔离开关接至公共母线。把每一回线与旁路母线相连。优点：每一进出线回路的断路器检修，这一回路可不停电缺点：设备多，操作复杂。(4)适用 35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时采用，回路多采用专用旁母，否则采用简易接线。3）、 单母线带

11、旁路母线接线（1）接线形式：单母线分段的目的：减少母线故障的停电范围旁路母线的作用：使任意一台出线QF故障或检修时，该回路不停电。旁路母线旁路断路器分段断路器4）、 单母线分段带旁路母线接线分两种： 采用专用旁路断路器QFa 利用QFd兼作QFa（2）运行方式（3）特点（4）适用 610kv出线较多而且对重要负荷供电的装置； 35kv及以上有重要联络线路或较多重要用户。单母线:工作母线或母线隔离开关在故障或检修时要停电。4）、 单母线分段带旁路母线接线双母线接线 1、不分段的双母线接线（1）接线方式： 解决了工作母线在故障或检修时要停电的问题。母联断路器母联隔离开关（2）运行方式：分两种 一组

12、母线工作，一组母线备用的运行方式。 正常运行时，每条进出线的两组母线隔离开关，只能合上其中一组，另一组必须断开，否则变成单母线。 两组母线同时工作的运行方式。都是工作母线，并通过QFj并联。1）、 不分段的双母线接线 （3）双母线接线特点 :优点： 可以轮流检修母线而不影响正常供电;设段母线工作，段母线备用。检修段母线的倒闸操作： A、依次合上母联隔离开关QSj和QSj； B、再合上母联断路器QFj，向备用母线充电，检查备用母线是否完好； C、再断开母联断路器QFj控制回路电源，以防止QFj在以下操作中误跳开； D、再依次合上所有段母线侧隔离开关； E、再依次断开段母线侧的母线隔离开关； F、

13、再投入母联断路器QFj控制回路电源； G、再断开母联断路器QFj； H、再依次断开母联隔离开关QSj和QSj 此时，段母线转换为工作母线， 段母线转换为备用母线。1）、 不分段的双母线接线 检修任一回路的母线隔离开关时，只影响该回路供电；工作母线故障后，所有回路短时停电并能迅速回复供电；检修任一断路器时，可以利用母联断路器替代出线QF工作；便于扩建。 缺点：设备较多，配电装置复杂，经济性较差；运行中需要用QS作为操作电器切换电路，容易发生误操作；当段母线故障时，在切换母线过程中，仍要短时地切除较多的电源及出线。1）、 不分段的双母线接线 （4）适用： 3560KV配电装置当出线回路数超过8回；

14、 110220KV配电装置当出线回路数为5回及以上。(我厂采用不分段双母接线）2、双母线分段接线： 减少母线故障的停电范围3、双母线带旁路母线接线： 解决了工作母线和出线断路器在故障或检修时要停电的问题1）、 不分段的双母线接线 1、接线方式： 有两组母线，每一回路经一台断路器接至一组母线，两个回路间有一台断路器联络，组成一个“串”电路，每回进出线都与两台断路器相连，而同一“串”支路的两条进出线共用三台断路器。解决了隔离开关繁琐的倒闸操作一台半断路器接线 2、运行方式： 正常运行时，两组母线同时工作，所有断路器均闭合。3、接线特点：（1）运行灵活可靠：正常运行时成环形供电，任意一组母线发生短路

15、故障，均不影响各回路供电。（2）操作方便：隔离开关只起隔离电压作用，避免用隔离开关进行倒闸操作。任意一台断路器或母线检修，只需拉开对应的断路器及隔离开关，各回路仍可继续运行。（3）二次接线和保护复杂，投资较大。一台半断路器接线 4、注意： 为提高运行可靠性，防止同名回路（两个变压器或两回供电线路）同时停电，一般采用交替布置的原则。重要的同名回路交替接入不同侧母线；同名回路接到不同串上；把电源与引出线接到同一串上。 一台半断路器接线不是双母线接线。一台半断路器接线 适用于仅有两台变压器和两条出线的装置中。 内桥接线 1、接线方式： 连接桥断路器接在靠近变压器侧的接线方式。 桥形接线 内桥接线无母

16、线类2、运行方式：b、变压器 1T 故障或检修： 先断开 1QF 和3QF，再断开 QS1 ， 1T 退出运行。如果线路 L1 仍需恢复供电，再合 1QF 和3QF。a、线路 L1 故障或检修： 只需先断开 1QF ，再断开 1QSL 和 1QSB ，其余三回路可以继续工作，不影响供电。桥形接线 内桥接线3、特点：优点：接线简单、经济（断路器最少）；布置简单占地小，可发展为单母线分段接线;线路投、切灵活，不影响其它电路的工作。缺点:变压器投切操作复杂，故障检修影响其它回路桥断路器故障检修全厂分列为两部分；出线断路器故障检修该回路停电。4、适用范围 双线双变的水电站、变电所35220kV侧： 线

17、路较长，故障几率较多，而主变年负荷利用小时数高（不经常切换）且无功率穿越的场合。桥形接线 内桥接线 外桥接线 1、接线方式： 连接桥断路器接在靠近线路侧的接线方式。 桥形接线 外桥接线2、运行方式：b、变压器 1T 故障或检修： 只需先断开 1QF ，再断开 1QS ，其余三回路可以继续工作，不影响供电。a、线路 L1 故障或检修： 先断开 1QF 和3QF，再断开 QS1 ， L1 退出运行。如果变压器 1T 仍需恢复供电，再合 1QF 和3QF。桥形接线 外桥接线3、特点：优点：接线简单、经济（断路器最少）；布置简单占地小，可发展为单母线分段接线;变压器投、切灵活，不影响其它电路的工作。缺

18、点:线路投切操作复杂，故障检修影响其它回路；桥断路器故障检修全厂分列为两部分；变压器断路器故障检修该变压器停电。4、适用范围 双线双变的水电站、变电所35220kV侧： 主变年负荷利用小时数低（经常切换），而线路较短、故障几率少或有功率穿越的场合。 桥形接线 外桥接线1、发电机-变压器单元接线（1）接线形式：a、发电机-双绕组变压器单元：G与T之间不装QF，可装QSG；b、发电机-三绕组变压器单元：G与T之间可装QSG，有时可装3QF c、发电机-自耦变压器单元：G与T之间可装QSG，有时可装3QF元件的作用： QSG：使调试发电机比较方便 1QF，2QF：控制电路的通断和保护作用 QS：保证

19、检修工作人员的安全（先通后断） 3QF：即使发电机停机时，主变压器仍能正常工作单元接线电气一次1）、发电机-变压器单元接线（2）特点：优点 接线简化，使用的电器最少，操作简便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性； 配电装置简单，投资少，占地小； 发电机出口短路电流小； 继电保护简单。 缺点: 任一元件故障或检修全停，检修时灵活性差 （3）适用范围台数不多的大（b接线除外）中型不带近区负荷的区域发电厂分期投产或装机容量不等的无机端负荷的小型水电站。1）、发电机-变压器单元接线（1）接线形式： 采用两台或三台发电机与一台变压器相联组成的单元 ；每台发电机回路都装有QF和QS。元件的作用 1QF、

20、2QF的作用：控制发电机组投入或退出运行。当任一台发电机需要停机运行或退出时，可操作相应的QF，而不影响另一台发电机和变压器的运行。 1QS、2QS的作用：保证停电检修的安全。2）、发电机-变压器扩大单元接线（2）特点优点： a、减少主变和主变侧QF的数量，以及节省高压配电装置占地面积，经济性较好； b、任一台机组停机都不影响厂用电的供电（可靠性好）。缺点： a、当主变故障或检修时，两台机组均需停电； b、检修一台发电机时，变压器轻载运行，损耗大，经济性差（4）适用 机组容量不大的中小型水电站。 2）、发电机-变压器扩大单元接线（1）接线形式：a、发电厂内不装2QF b、发电厂内装2QF 3）

21、、发电机-变压器-线路单元接线（2）特点在发电厂内不装2QF： 优点：所需设备少，造价低 缺点：操作较麻烦（G、T、L检修时需断开1QF） 在发电厂内装2QF： 优点：操作方便 缺点：造价高，（G、T投入或退出，可操作2QF）2QF的两种常用接法：2QF装在变压器高压侧（常用）2QF装在变压器低压侧：2QF必需采用低压大电流设备，价格贵，适用于小容量水电站。1QF：正常运行时，通断电路； 故障时，元件中任一元件（G、T、L）故障时，使1QF断开，并作用于发电机自动灭磁装置，使发电机停止运行。3）、发电机-变压器-线路单元接线（3）适用： 由于简单经济但某一元件故障全停。只适用于停止该单元后，并

22、不影响系统正常供电的小水电。3）、发电机-变压器-线路单元接线 四、 我厂220kV电气主接线（图）四、我厂220kV电气主接线（简介）新建2350MW级机组以发电机变压器组接入220kV母线，220kV系统采用双母线户外GIS装置，2回出线。高压起动/备用电源从厂内220kV GIS母线引接。 2台发电机组采用发电机-主变压器单元制接线，经主变压器升压至 220kV，经220kV升压站（GIS）接至墉桥变。220kV升压站（GIS）共有2个主变进线间隔；2个出线间隔；1个起/备变间隔；1个母联断路器间隔以及1个母线设备间隔。 两台主变压器为常州东芝变压器有限公司生产：三相，双线圈铜绕组无载调

23、压油浸式，强迫油循环风冷。额定容量440MVA，额定电压比24222.5%/20kV，联接组别YN，d11，高压侧架空线联接，低压侧离相封母联接，高压侧中性点硬铜母（铜排）联接。主变中性点接地方式：直接接地或经放电间隙接地（具备直接接地和经间隙接地两种切换运行方式）。 一台 220kV起备变，天威保变（合肥）变压器有限公司生产：三相，双分裂铜绕组有载调压油浸式电力变压器，额定容量46/26-26MVA容量，额定电压比23081.25%/6.3-6.3kV。高压侧架空线联接，低压侧离相封闭母线联接，高压侧中性点硬铜母线（铜排）联接。中性点接地方式：高压侧直接接地或经放电间隙接地（具备直接接地和经

24、间隙接地两种切换运行方式）。低压侧经电阻接地。 五、厂用电 厂用电源引接n厂用电中性点接地方式n厂用电接线形式厂用电源引接厂用工作电源（c）(1)从机压母线上引 (2)从主变低压侧引 (3)从扩大单元接线的机端或主变低压侧引 厂用电源引接厂用备用电源和启动电源(1)从机压母线的不同分段上引 启动电源实质上是备用电源(2)从联络变压器的低压绕组引(3)从与系统联系紧密的最低一级电压母线上引 (4)外部电网专用线路厂用电中性点接地方式高压厂用电中性点接地方式(1)中性点不接地适用于单相接地电流小于10A的情况。(2)中性点经高电阻接地适用于单相接地电流小于10A，需要限制弧光接地过电压和便于寻找故障点的情况。(3)中性点经消弧线圈接地适用于单相接地电流大于10A的情况。厂用电中性点接地方式低压厂用电中性点接地方式(1)中性点经高电阻接地(2)中性点直接接地厂用电接线形式接线形式：单母线接线原则：按炉分段分段数：一炉一段或一炉两段