变电工程设计第四章课件.ppt

1、.主要设备的图形符号和文字符号表.全图.500kVG1G2220kVG3G4厂用电简图.电气主接线电气主接线.通电：合QS2，合QS3，合QF2。断电：断 QF2，断QS3，断QS2。.QS4QS5.QS6QS7QF2QS8检修QF1：（1）闭合QS4，闭合QS5，闭合QF2。（2）闭合QS3。（3）打开QS1，QS2，QF1。QF1退出运行.分段、旁路装用断路器.swf.L1L11QF1QF0QF0QF01QS01QSI I段段段段90QF90QF901QS901QS15QS15QS902QS902QS13QS13QS905QS905QS2QF2QF02QS02QS11QS11QS具有专用旁

2、路断路器的单母线分段接线具有专用旁路断路器的单母线分段接线分段断路器兼作旁路断路器.swf.L1L11QF1QF0QF0QF01QS01QSI I段段段段06QS06QS03QS03QS15QS15QS13QS13QS11QS02QS02QS04QS05QS05QS901QS2E线线04QS04QS23QS23QS25QS25QS2QF2QF21QS21QSL2L2分段断路器兼作旁路断路器分段断路器兼作旁路断路器旁路断路器兼作分段断路器.swf.L1L11QF1QF90QF90QF01QS01QSI I段段段段905QS905QS15QS15QS13QS13QS11QS11QS02QS02QS

3、03QS03QS901QS901QSL2L22QF2QF21QS21QS23QS23QS11QS11QS旁路断路器兼作分段断路器旁路断路器兼作分段断路器.双母线接线.swf.主要适用于大容量进出线较多的装置中：主要适用于大容量进出线较多的装置中：（1）220kV进出线为进出线为1014回的装置；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。设母线电抗器。.采用母联断路器兼作旁路断路器

4、的接线：采用母联断路器兼作旁路断路器的接线：两组母线带旁路两组母线带旁路 一组母线带旁路一组母线带旁路 设有旁路跨条设有旁路跨条（1）大大提高了主接线系统的工作可靠性）大大提高了主接线系统的工作可靠性（2）母联断路器兼做旁路断路器接线经济）母联断路器兼做旁路断路器接线经济（3）代路过程中降低了可靠性）代路过程中降低了可靠性 一般用在一般用在220kV线路线路4回及以上出线或者回及以上出线或者110kV线路有线路有6回及以回及以上出线的场合。上出线的场合。.（1）运行灵活可靠）运行灵活可靠（2）操作方便）操作方便（3）一台母线侧断路器故障或拒动，只）一台母线侧断路器故障或拒动，只影响一个回路工作

5、；联络断路器故障或拒影响一个回路工作；联络断路器故障或拒动，造成二条回路停电。动，造成二条回路停电。（4）一台半断路器接线的二次线和继电）一台半断路器接线的二次线和继电保护比较复杂，投资较大。保护比较复杂，投资较大。广泛应用于大型发电厂和变电站的广泛应用于大型发电厂和变电站的330500kV的配电装置中。的配电装置中。.出线双断路器接线出线双断路器接线 出线一台半断路器接线出线一台半断路器接线 变压器直接变压器直接接入母线，调度接入母线，调度灵活，电源与负灵活，电源与负荷可自由调配，荷可自由调配，安全可靠，利于安全可靠，利于扩建。扩建。.（1）线路操作方便）线路操作方便（2）正常运行时变压器操

6、作复杂。）正常运行时变压器操作复杂。（3）在实际接线中可采用设外跨条来提）在实际接线中可采用设外跨条来提高运行灵活性。高运行灵活性。内桥接线.swf 适用于：两回进线两回出线且线路较长、适用于：两回进线两回出线且线路较长、故障可能性较大和变压器不需要经常切换运故障可能性较大和变压器不需要经常切换运行方式的发电厂和变电站中。行方式的发电厂和变电站中。（1）变压器操作方便）变压器操作方便（2）线路投人与切除时，操作复杂）线路投人与切除时，操作复杂（3）桥回路故障或检修时设内跨条）桥回路故障或检修时设内跨条 适用于：两进两出且线路较短、故障可能性适用于：两进两出且线路较短、故障可能性小和变压器需常切

7、换，线路有穿越功率通过。小和变压器需常切换，线路有穿越功率通过。.（1）双断路器接线）双断路器接线 （2）所有隔离开关只用作隔离电器使用）所有隔离开关只用作隔离电器使用（3）运行可靠性高）运行可靠性高 （4）接线最多不超过）接线最多不超过6角角（5）设备选择和继电保护整定难）设备选择和继电保护整定难 （6）不便于扩建和发展）不便于扩建和发展 用于最终容量和出线数已确定的用于最终容量和出线数已确定的110kV及以上的水电厂中。及以上的水电厂中。.发电机变压器单元接线的特点：发电机变压器单元接线的特点：（1）接线简单清晰，电气设备少，配）接线简单清晰，电气设备少，配电装置简单，投资少，占地面积小。

8、电装置简单，投资少，占地面积小。（2）不设发电机电压母线，发电机或）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。变压器低压侧短路时，短路电流小。（3）操作简便，降低故障的可能性，）操作简便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性，继电保护简化。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）任一元件故障或检修全部停止运行，检修时灵活性差。行，检修时灵活性差。单元接线适用于机组台数不多的大、单元接线适用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期投产或装机容量不等的无机端负荷的中、

9、小型水电站。中、小型水电站。.)1001(0aZZ 特点：特点：（1）减小了主变压器和主变高压侧）减小了主变压器和主变高压侧断路器的数量，减少了高压侧接线的回断路器的数量，减少了高压侧接线的回路数，从而简化了高压侧接线，节省了路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。投资和场地。（2）任一台机组停机都不影响厂用）任一台机组停机都不影响厂用电的供给。电的供给。（3）当变压器发生故障或检修时，）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。该单元的所有发电机都将无法运行。扩大单元接线用于在系统有备用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。容量时的大中型发电厂中。.（1）

10、主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）根据负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量。对重要变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类及负荷的供电；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的7080%。.（1）对城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可考虑装设3台主变压器。（3）对不重要的较低电压等级的变电所，可以只装设

11、一台主变压器。.电力变压器按相数可分为单相变压器和三相变压器两类，三相变压器与同容量的单相变压器组相比较，价格低、占地面积小，而且运行损耗减少1215。因此，在330kV及以下电力系统中，一般都选用三相变压器。但是，随着电压的提高，容量的增大，变压器的外形尺寸及重量均会增大，可能会出现由制造厂到发电厂（或变电所）的运输困难：如隧洞的高度、桥梁的承载能力不足等。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量的三相变压器，或者选用单相变压器组。.变压器按其绕组数可分为双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分裂式等型式。当发电厂只升高一级电压时或35kV及以下电压的变电所，可选用双绕

12、组普通式变压器。当发电厂有两级升高电压时，常使用三绕组变压器作为联络变压器，其主要作用是实现高、中压的联络。其低压绕组接成三角形抵消三次谐波分量。110kV及以上电压等级的变电所中，也经常使用三绕组变压器作联络变压器。当中压为中性点不直接接地电网时，只能选用普通三绕组变压器。自耦变压器特点是其中两个绕组除有电磁联系外，在电路上也有联系。.通过切换变压器的分接头开关，改变变压器高压绕组的匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电压切换，称为无激磁调压，调整范围通常在22.5以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30，其结构复杂，价格较贵。发电厂在以下情况时，宜

13、选用有载调压变压器：（1）当潮流方向不固定，且要求变压器副边电压维持在一定水平时；（2）具有可逆工作特点的联络变压器，要求母线电压恒定时；（3）发电机经常在低功率因数下运行时。.变电所在以下情况时，宜选用有载调压变压器：（1）地方变电所、工厂、企业的自用变电所经常出现日负荷变化幅度很大的情况时，又要求满足电能质量往往需要装设有载调压变压器；（2）330kV及以上变电站，为了维持中、低压电压水平需要装设有载调压变压器；（3）110kV及以下的无人值班变电站，为了满足遥调的需要应装设有载调压变压器。.我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”联接；35kV采用“Y”联接，其中性点多通过

14、消弧线圈接地；35kV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D”联接。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。近年来，也有采用全星形接线组别的变压器，即变压器高、中、低三侧均接成星形。这种接线零序组抗大，有利于限制短路电流，也便于在中性点处连接消弧线圈。缺点是正弦波电压波形发生畸变，并对通信设备产生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。.变压器的冷却方式主要有自然风冷却、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却、水内冷变压器、SF6充气式变压器等。.1.综合总投资计算 方案的综合总投资为 （

15、7-1）式中 Z0主体设备投资，包括变压器、配电装置以及明 显的大额费用，如拆迁、征地等费用。a不明显的附加费用比例系数，如现场安装费 用、基础加工、辅助设备的费用等。对110kV 可取90，对35kV取100。%100GCYCYAAK.所谓自用电是指发电厂或变电所在生产过程中，自身所使用的电能。尤其是发电厂，为了保证电厂的正常生产，需要许多由电动机拖动的机械为发电厂的主要设备和辅助设备服务，这些机械被称为厂用机械。此外，还要为运行、检修和试验提供用电负荷。发电厂的自用电也称为厂用电。自用电也是发电厂或变电所的最重要的负荷，其供电电源、接线和设备必须可靠，以保证发电厂或变电所的安全可靠、经济合

16、理地运行。.发电厂在一定时间内，厂用电所消耗的电量占发电厂总发电量的百分数，称为厂用电率。计算公式为 式中 KCY厂用电率（%）；ACY厂用电量，kWh；AG总发电量，kWh。发电厂的厂用电率与电厂类型、容量、自动化水平、运行水平等多种因素有关。一般凝汽式火电厂的厂用电率为5%8%，热电厂为8%10%，水电厂为0.3%2.0%。降低厂用电率，减少厂用电的耗电量，不仅能降低发电成本，提高发电厂的经济效益，而且还可以增加对系统的供电量。.厂用电负荷，按其在电厂生产过程中的重要性可分为以下几类。1类负荷 2类负荷 3类负荷 4.事故保安负荷 指在发电机停机过程及停机后的一段时间内仍应保证供电的负荷，

17、否则将引起主要设备损坏、自动控制失灵或者推迟恢复供电，甚至危及人身安全。按事故保安负荷对供电电源的不同要求，可分为两类：（1）直流保安负荷。（2）交流保安负荷。.厂用负荷的供电电压，主要取决于发电机的额定容量、额定电压、厂用电动机的电压、容量和数量等因素。发电厂和变电所中一般供电网络的电压:低压供电网络为0.4kV（380V/220V）；高压供电网络有3kV、6kV、10Kv等。工作电源是指保证发电厂或变电所正常运行的电源。工作电源应不仅要供电可靠，而且要满足厂用负荷容量的要求。厂用低压工作电源，一般采用0.4kV电压等级，由厂用低压变压器获得。.为了提高可靠性，每一段厂用母线至少要由两个电源

18、供电，其中一个为工作电源，另一个为备用电源。当工作电源故障或检修时，仍能不间断地由备用电源供电。厂用备用电源有明备用和暗备用两种方式。明备用就是专门设置一台变压器（或线路），它经常处于备用状态（停运）。暗备用就是不设专用的备用变压器。而将每台工作变压器的容量加大，正常运行时，每台变压器都在半载下运行，互为备用状态。厂用备用电源应尽量保证其独立性，即失去工作电源时，不应影响备用电源的供电。此外，还应装设备用电源自动投入装置。.4.事故保安电源 事故保安电源是为保证事故保安负荷的用电而设置的，并能自动投入。事故保安电源必须是一种独立而又十分可靠的电源。它分直流事故保安电源和交流事故保安电源。前者由

19、蓄电池组供电；后者宜采用快速起动的柴油发电机组，或由外部引来的可靠交流电源，此外，还应设置交流不停电电源。交流不停电电源，宜采用接在直流母线上的逆变机组或静态逆变装置。目前，多用静态逆变装置。.（1）供电可靠、运行灵活。（2）接线简单清晰、投资少、运行费用低。（3）尽量缩小厂用电系统的故障停电范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。（4）接线的整体性。厂用电接线应与发电厂电气主接线紧密配合，体现其整体性。（5）电厂分期建设时厂用电接线的合理性。应便于分期扩建或连续施工，不致中断厂用电的供应。尤其是对备用电源的接入和公共负荷的安排要全面规划、便于过渡。.发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形

20、式，并多以成套配电装置接受和分配电能。在火电厂中，高压母线均采取按炉分段的接线原则，即将厂用电母线按照锅炉的台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉及同组的汽轮机的厂用负荷均接于同一段母线上，这样既便于运行、检修，又能使事故影响范围局限在一机一炉，不致过多干扰正常运行的完好机炉。低压厂用母线一般也按炉分段，高压厂用电源则由相应的高压厂用母线提供。.在中小型降压变电所中，自用电的负荷主要是照明、蓄电池的充电设备、硅整流设备、变压器的冷却风扇、采暖、通风、油处理设备、检修器具以及供水水泵等。其中，重要负荷有主变压器的冷却风扇或强迫油循环冷却装置的油泵、水泵、风扇以及整流操作电源等。.变电所的自用电接线简

21、单，中小型降压变电所采用一台所用变压器即可，从变电所中最低一级电压母线引接电源，其副边采用380/220V中性点直接接地的三相四相制供电，动力和照明合用一个电源。枢纽变电站、总容量为60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的变电所，均装设两台所用变压器，分别接在最低一级母线的不同分段上。对装有两台所用变压器的变电所，应装设备用电源自动投入装置。变电所的所用电一般采用单母线接线形式。.NoImage.7.角形接线有何特点？8.选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原则来选择？9.自用电的作用和意义是什么？10.自用电负荷哪几大类？为什

22、么要进行分类？11.什么是备用电源？明、暗备用的区别是什么？12.对自用电接线有哪些基本要求？13.发电厂和变电站的自用电在接线上有何区别？.当线路或高压配电装置检修时，需要有明显可见的断口，以保证检修人员及设备的安全。故在电气回路中，在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关。若馈线的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关。若电源是发电机，则发电机与出口断路器之间可以不装隔离开关。但有时为了便于对发电机单独进行调整和试验，也可以装设隔离开关或设置可拆卸点。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线，在每段母线上亦应设置12组接地开关，以保证电器和母线检修时的安全。.