发电厂电气部分-第4章-电气主接线课件.ppt
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1、发电厂电气部分第四章第四章第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求第二节第二节 有汇流母线的主接线有汇流母线的主接线第三节第三节 无汇流母线的主接线无汇流母线的主接线第四节第四节 主变压器的选择主变压器的选择第五节第五节 限制短路电流的措施限制短路电流的措施第六节第六节 互感器避雷器在主接线中的配置互感器避雷器在主接线中的配置第七节第七节 各类发电厂和变电所主接线特点及实例各类发电厂和变电所主接线特点及实例 电气主接线电气主接线发电厂电气部分第四章第四章第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 电力系统中,按负荷重要性的不同将负荷分为三类:电力系统中,按负荷
2、重要性的不同将负荷分为三类: 类负荷:即使短时停电也将造成人身伤亡和重大类负荷:即使短时停电也将造成人身伤亡和重大设备损坏的最重要负荷;设备损坏的最重要负荷; 类负荷:停电将造成减产,使用户蒙受较大的经类负荷:停电将造成减产,使用户蒙受较大的经济损失的负荷;济损失的负荷; 类负荷:类负荷: 类、类、 类负荷以外的其它负荷。类负荷以外的其它负荷。 可靠性评价可定性分析,也可定量计算。主要衡量设可靠性评价可定性分析,也可定量计算。主要衡量设备事故时或检修时对用户供电的影响程度。备事故时或检修时对用户供电的影响程度。 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。不同类型的发电厂、变电所有不同的可
3、靠性指标要求。一、可靠性 由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求,通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分配的电路,通常也称一次接线或电气主系统。 发电厂电气部分第四章第四章第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 调度灵活、操作方便;调度灵活、操作方便; 检修安全;检修安全; 扩建方便。扩建方便。二、灵活性三、经济性 投资省;投资省; 年运行费小;年运行费小; 占地面积小;占地面积小; 在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资、投产,在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资、投产,尽快发挥经济效益。尽快发挥经济效益。发电厂电气部分第四章第四章第二节第二节 有
4、汇流母线的主接线有汇流母线的主接线 只有一组(可以有多段)只有一组(可以有多段)工作母线的接线;工作母线的接线; 每回进出线都装设有断路每回进出线都装设有断路器和隔离开关;器和隔离开关; 断路器线路停送电操作必断路器线路停送电操作必须严格遵守操作顺序:须严格遵守操作顺序:一、单母线接线 WL1WL1停电操作顺序:断开停电操作顺序:断开QF1QF1检查检查QF1QF1确在断开状态确在断开状态断开断开QS13 QS13 断开断开QS11QS11; WL1WL1检修后恢复送电操作顺序:断开检修后恢复送电操作顺序:断开QS14QS14检查检查QF1QF1确在确在断开状态断开状态合上合上QS11 QS1
5、1 合上合上QS13 QS13 合上合上QF1QF1 ; 发电厂电气部分第四章第四章一、单母线接线(续) 优点:优点:简单清晰、设备少、投资小、运行操作简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便,易于扩建。方便,易于扩建。 缺点:缺点: 可靠性差、灵活性差。可靠性差、灵活性差。 任一回路的断路器检修,该回路停电;任一回路的断路器检修,该回路停电; 母线或任一母线隔离开关检修,全部母线或任一母线隔离开关检修,全部停电;停电; 母线故障,全部停电。母线故障,全部停电。 适用范围适用范围 一般用于一般用于6 6220kV220kV系统中,出线回路系统中,出线回路较少,对供电可靠性要求不高的中、小较少,对
6、供电可靠性要求不高的中、小型发电厂与变电站中。型发电厂与变电站中。 改进:改进:p单母线分段单母线分段p加装旁路母线加装旁路母线发电厂电气部分第四章第四章 单母线分段接线 (1)分段断路器闭合运行: 两个电源分别接在两段母线上; 两段母线上的负荷应均匀分配。 可靠性比较好,但线路故障时 短路电流较大。 (2)分段断路器断开运行: 每个电源只向接至本段母线上 的引出线供电,可以限制短路 电流,两段母线上的电压可不 相同 。 可在分段断路器处装设备自 投装置,重要用户可以从两段 母线引接采用双回路供电。 一、单母线接线(续)发电厂电气部分第四章第四章 2.2.优缺点分析优缺点分析 优点:供电可靠性
7、较高 (1)当母线发生故障时,仅故障母线段停止工作,另一段母线仍继续工作。 (2)两段母线可看成是两个独立的电源,提高了供电可靠性,可对重要用户供电。 缺点:停电范围仍较大 (1)当一段母线故障或检修时,该段母线上的所有支路必须断开,停电范围较大。 (2)任一支路的断路器检修时,该支路必须停电。 3.3.适用范围适用范围 (1)610k:出线回路数为6回及以上; (2)3563kV:出线回路数为48回; (3)110220kV:出线回路数为34回。一、单母线接线(续)发电厂电气部分第四章第四章一、单母线接线(续) 对设有专用旁路断路器的分段单对设有专用旁路断路器的分段单母线带旁路母线接线中,正
8、常运母线带旁路母线接线中,正常运行时,行时,QF1pQF1p、QF2pQF2p均断开,其两均断开,其两侧隔离开关合上。检修侧隔离开关合上。检修WL1WL1的操的操作步骤:作步骤:合合QF1pQF1p,检查,检查W5W5是否完好(若有是否完好(若有故障故障QF1pQF1p会自动断开)会自动断开) 合合上上QS15 QS15 断开断开QF1 QF1 断开断开QS13QS13断开断开QS11QS11。发电厂电气部分第四章第四章二、双母线接线 有两组工作母线的接线称为双母线接线。 两组母线之间通过母线联络断路器(简称母联断路器)连接。 优点: 供电可靠; 运行方式灵活; 扩建方便; 可以完成一些特殊功
9、能。 缺点: 隔离开关作为操作电器,易产生误操作; 当一组母线故障时仍短时停电,影响范围大; 检修任一回路断路器,该回路仍停电; 所用设备特别是隔离开关多,配电装置复杂。 正常运行方式:正常运行方式:I I母线为工作母线,母线为工作母线,母线为备用母线。母线为备用母线。发电厂电气部分第四章第四章二、双母线接线(续)适用范围: 当母线上的出线回路数或电源数较多、输送和穿越功率较大、母线或母线设备检修是不允许对用户停电、母线故障时要求迅速恢复供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时一般采用双母线。(1)610kV短路容量大,有出线电抗器的装置;(2)3560kV出线超过8回或电源较多,负荷较大
10、的装置;(3)110220kV出线为5回及以上,或者在系统中居重要位置、出线为4回及以上的装置。改进措施:双母带旁路分段的双母线接线发电厂电气部分第四章第四章 双母线分段接线 该接线较双母线接线具有更高的可靠性和更大的灵活性。 主要适用于大容量进出线较多的装置中: (1)220kV进出线为1014回的装置; (2)610kV配电装置中,进出线回路数或者母线上电源较多,输送的 功率较大,短路 电流较大时,常 采用双母线分段 接线,并在分段 处装设母线电抗器。二、双母线接线(续)发电厂电气部分第四章第四章二、双母线接线(续)发电厂电气部分第四章第四章三、一台半断路器接线又称为3/2接线;正常工作时
11、,两组母线和全部断路器都投入工作,形成多环状供电,因此,具有很高的可靠性和灵活性。优点:任一母线故障或检修,均不致停电;当同名元件接于不同串时,在两组母线同时故障的极端情况下,功率仍能经联络断路器继续输送;任一断路器检修都不致停电;断路器故障时也只影响其中一、二回线路;运行调度灵活、操作检修方便,隔离开关仅作为检修时的隔离电器。发电厂电气部分第四章第四章三、一台半断路器接线(续)缺点:要求进线和出线数目最好相同;与双母带旁路接线相比较,设备投资大;正常操作时,联络断路器动作次数是其两侧断路器的两倍,一个回路故障时要跳两台断路器,断路器动作频繁,检修次数增多;二次接线和继电保护都复杂。适用范围:
12、 大型电厂和变电所220kV及以上、进出线回路数6回以上的高压、超高压配电装置中。发电厂电气部分第四章第四章四、4/3断路器接线每3条回路共用4台断路器;正常工作时,两组母线和全部断路器都投入工作,形成多环状供电,可靠性较高;适用范围: 大型电厂和变电所220kV及以上、进出线回路数6回以上的高压、超高压配电装置中。目前仅加拿大的皮斯河叔姆水电厂采用,其它很少采用。发电厂电气部分第四章第四章五、变压器母线组接线出线回路采用双断路器接线或一台半断路器接线,而主变压器直接经隔离开关接到母线上;正常工作时,两组母线和全部断路器都投入工作。适用范围: 应用于超高压系统中,适用有长距离大容量输电线路、要
13、求线路有高度可靠性的配电装置,进出线为58回、并且变压器的质量可靠、故障率较低的场合。发电厂电气部分第四章第四章第三节第三节 无汇流母线的主接线无汇流母线的主接线一、单元接线发电机和主变压器直接连成一个单元,再经变压器升压接至高压系统,发电机出口除厂用分支外不再装设母线,这 种 接 线 称 为 发 电机变压器单元接线。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-变压器扩大单元接线发电机-变压器-线路组单元接线发电厂电气部分第四章第四章一、单元接线(续)特点:接线简单、开关设备少, 操作简便;故障可能性小,可靠性高;短路电流小;配电装置简单,占地少, 投资省。单元接线用
14、于:机组台数不多的大、中型不带近区负荷的区域发电厂以及分期投产或装机容量不等的无机端负荷的中、小型水电站。扩大单元接线用于:在系统有备用容量时的大中型发电厂中。发电厂电气部分第四章第四章二、桥形接线当只有两台主变压器和两回输电线路时, 采用桥形接线所用的断路器最少。1.内桥接线 桥连断路器QF3在QF1、QF2的变压器侧。特点:其中一回线路检修或故障时,其余部分不受影响;变压器投入、切除或故障时,有一回短时停运,操作较复杂;线路侧断路器检修时,线路需较长时间的停运,另外穿越功率经过的断路器较多,使断路器故障和检修的几率大,从而系统开环的几率大。常架设跨条。应用: 长线路、变压器不需经常投切、以
15、及穿越功率不大的小容量配电装置中。发电厂电气部分第四章第四章二、桥形接线(续)2.外桥接线 桥连断路器QF3在QF1、QF2的线路侧。特点:其中一回线路检修或故障时,有一台变压器停运,操作较复杂;变压器投入、切除或故障时,不影响其余部分的联系,操作较简单;穿越功率只经过桥断路器QF3,所造成的断路器故障、检修及系统开环的几率小;变压器侧断路器检修时,变压器需较长时间的停运。桥连断路器检修时也会造成系统开环,常架设跨条。应用: 线路较短、变压器需经常投切、以及穿越功率较大的小容量配电装置中。发电厂电气部分第四章第四章二、桥形接线(续)3.双桥接线4.桥形接线的发展 发电厂电气部分第四章第四章三、
16、角形接线 优点:闭环运行时可靠性较高;检修任一断路器,仅需断开该断路器及其两侧隔离开关,操作简单;断路器使用量较少,投资省,占地少;隔离开关只是在检修断路器时隔离电压用,不作操作电器用。 缺点:任一断路器检修,变开环运行,降低可靠性,要求接线不超过6角;在开环时,某一线路时可能影响别的回路工作;开、闭环运行时电流差别大,继电保护复杂;不易扩建。适用范围:适用于最终容量和出线数已确定的110kV及以上的水电厂中。发电厂电气部分第四章第四章第四节第四节 主变压器的主变压器的选择选择一、发电厂主变压器容量、台数的选择发电厂和变电所中,用于向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器;只用于两种升高
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