葛洲坝电厂电气一次部分(一).ppt

葛洲坝电厂电气一次部分(一),杨诗源,葛洲坝电厂电气一次部分,发电厂、变电所（站）的电气设备，按照其功能可分为两类。第一类是直接与生产或输送电能（电力）有关的设备（例如：发电机、变压器、高压母线、断路器、隔离开关等），称为一次设备。第二类设备是对一次设备进行监测、控制、操作或保护的设备，我们称为二次设备(例如：继电保护装置、励磁调节系统、断路器操作系统、电气仪表等）。一次、二次设备互相配合，保证电力生产与输送安全可靠进行。毫不另外，葛洲坝电厂的电气设备也包括了一次、二次设备两大部分，下面给大家介绍葛洲坝电厂电气一次部分。,一二江电厂电气一次部分1220kV开关站的接线方式及有关配置1）接线方式：双母线带旁路，旁路母线分段（如图1）。母线：进、出线所连接的公共导体（结点）。母线的功能：汇聚与分配电能（电流）。断路器（开关）作用：（1）正常情况下用于接通或断开电路；（2）故障或事故情况下用于切断短路电流。隔离开关（刀闸）作用：（1）设备检修情况下，将检修部分与导电部分隔开一个足够大的（明显可见的）安全距离，,保证检修的安全；（2）正常情况下，配合断路器进行电路倒换操作；（3）电压等级较低、容量较小的空载变压器及电压互感器用隔离开关直接投切。旁路母线与旁路断路器的作用：检修任一进线或出线断路器时，使对应的进线或出线不停电。（检修任一进线或出线断路器时，用旁路断路器代替被检修断路器，并由旁路母线与有关隔离开关构成对应进线或出线的电流通路。),图1,2）接线特点：旁路母线分段。双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，教科书也很少介绍，这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上的进、出线回数多，且均是重要电源或重要线路，有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况，在这种情况发生时旁路母线分段运行、旁路断路器分别代替所要检修的两台断路器工作，保证了发供电的可靠性。同时两台旁路断路,器也不可能总是处于完好状态，也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态，这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。3）开关站的主要配置：出线8回：18E（其中7E备用）；进线7回：17FB（FB：发电机变压器组）；大江、二江开关站联络变压器联络线2回；上述各线路各设置断路器一台、加上母联及2台旁路断路器，共19台断路器。母线：圆形管状空心铝合金硬母线，主母线分别设,置电压互感器（CVT）及避雷器（ZnO）一组。4）断路器型号及几个重要参数：（ABBSF6）型号：ELFSP41（单断口）额定工作电流：Ie=4000A;额定开断电流：Ie.dk=50(63)kA;动稳定电流（额定关合电流）：125kA;热稳定电流：50kA(4S);固有动作时间：5000次；,切断短路电流次数（30次；合闸时间：30A，则在接地点产生永久性电弧，发电机定子绕组、铁芯或有关设备将被严重烧损。（2）10A接地电流30A，则在接地点产生间歇性电弧，既会烧损设备，又会引起过电压，,由于流过消弧线圈的电流对电容电流具有抵偿（补偿）作用，合理选择补偿度k（k=IL/Idc)，就可以使得流过接地点的实际电流(Id)在10A以下，这样永久性与间歇性电弧均不会产生，保证了发电机定子绕组或引出线发生单相接地时，设备不受损坏。由于消弧线圈具有消除电弧作用，故因此而得名。葛洲坝电厂选取的补偿度是欠补偿。即：k=IL/Idc1这种补偿方式仅在发电机与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式条件下才可采用。,7.主变压器绝缘防护措施1）分别在主变压器高、低压侧装设避雷器，防大气（雷击）过电压。高压侧避雷器动作值是：340390kV;低压侧避雷器动作值是：3339kV。2）在主变压器中性点装设避雷器与放电保护间隙。避雷器的动作值是：170190kV；放电保护间隙动作值（击穿电压）按照额定电压（220kV）一半整定，既可以防止大气过电压，也可以防范当主变压器中性点不接地运行,方式下高压侧发生单相接地而引起的中性点位移过电压（零序过电压）。,二大江电厂电气一次部分1.500kV开关站接线方式有关设备配置1）接线方式采用3/2接线（见图6）。选择3/2接线方式，是基于开关站重要性考虑的。因为开关站进出线回数多，且均是重要电源与重要负荷，电压等级高、输送容量大、距离远，母线穿越功率大（最大2820MVA），并通过葛洲坝500kV换流站与华东电网并网，既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉，又是华中电网重要枢纽变电站。,图6,2）布置型式分相中型三列布置（户外式）。3）开关站有关配置开关站共6串，每串均作交叉配置。（交叉配置：一串的2回线路中，一回是电源或进线，例一回是负荷或出线。）交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则，作交叉配置时，3/2接线可靠性达到最高。因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接，(在系统处于稳定条件下）仍能够正常工作。,16串的出线分别是：葛凤线、葛双1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器（DK）。因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大，“电容效应”的影响严重，装设并联电抗器后，可以有效防止过电压的产生（过电压现象最严重的情况是线路空载）、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。并联电抗器消除过电压的原理如图7所示。,图7(a),图7(b),并联电抗器的型号与参数,16串的进线分别是：8B与10B并联引线、12B与14B并联引线、16B与18B并联引线、20B引线（上述各变压器共连接大江电厂14台发电机组）。例外两条进线是二江电厂220kV开关站与大江电厂500kV开关站两台联络变压器（251B、252B）的高压侧引出线。251B、252B为三绕组变压器，为使系统潮流分布合理、经济，251B、252B设计为有载调压方式。由于高压额定电压等级为500kV、中压绕组额定电压等级为220kV，变比很小，故将二,二者选为自耦式。251B型号与参数,自耦变压器的中性点必须直接接地，这是由其工作原理及内部电路结构特殊性所决定的，因此251B、252B的中性点为直接接地方式。若自耦变压器的中性点不接地或不直接接地，在高压侧发生单相接地情况下，中性点位移，与此有自耦关系的中压或低压绕组对地电压将升高到相当高的程度，足以导致绝缘击穿、变压器损坏（见图8），并由此引起电力系统故障。中性点直接接地后，高压侧单相接地时造成单相短路故障，中性点不发生位移，继电保护装置动作切除故障或变压器本身，保证变压器绝缘不被损坏。,变电站ppppppp。,图8,2.发电机与主变压器的连接方式有关设备的型号参数1）连接方式采用扩大单元接线方式（见图6）。由于主变压器连接2台发电机，且13串进线由二台主变压器并联，所以在发电机出口母线上设置了断路器。这样当一台发电机故障时，仅切除故障发电机，本串上其他发电机仍能正常工作，最大限度保证了对系统供电的可靠性。2）有关设备的型号参数,主变压器（国产）型号与参数,3.发电机组制动电阻的设置1）设置制动电阻的原因大江电厂外送有功功率很大，当系统故障或出线跳闸时，原动机（水轮机）的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小，此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和，机组转子的制动力矩小于拖动力矩，转子在原有旋转速度基础上加速，从而导致机组与系统不同步，造成振荡或失步，机组被迫解列，甚至引起整个系统瓦解。设置制动电阻后，制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分，因而对转子加,速起制动作用，保证机组与系统正常运行。2）制动电阻投入的时间制动电阻投入的时间：2S。3）制动电阻型号与参数,4）制动电阻安装部位制动电阻共2组，分别通过断路器与隔离开关连接于10F、18F的出口母线上。应该指出的是，虽然不是每台发电机均设置制动电阻，但由于全部发电机组皆通过主变压器及500kV开关站并联在一起，所以制动电阻对全部发电机组均起制动作用。4.厂用6kV系统与发电机的配接方式有关设备的型号与参数1）配接方式采用分支接线方式（接线方式与二江电厂相,由于发电机与主变压器采用扩大单元接线方式，且发电机、主变压器容量较大，因此厂用分支或6kV母线短路时短路电流很大，从保护有关设备、选用轻型分支断路器等技术、经济原因出发，在厂用分支(变压器高压侧)串入了电抗器，以限制短路电流。,2）电抗器的型号与参数,同,见图6）。,5.厂用6kV系统接线方式有关设备型号参数1)接线方式采用单母线分段方式(见图9)。,图9,2)25B、27B型号与参数,3)有关配置,为保证对厂用负荷供电可靠性，分别在分段断路器60708、60910设置BZT。25B与26B、27B与28B分别工作在互为“暗备用”运行方式下。6.500kV开关站站用6kV系统的接线方式有关配置与设备型号参数1）接线方式采用单母线分段方式（见图10）。2）有关配置分别在61211与61213分段断路器设置BZT。变压器35B、36B分别从251B、252B获得电源，且为有载调压方式，这样既可以保证供电可靠性，又可以确保在不同运行方式下6kV母线电压合格。,图10,3）35B、36B型号与参数,7.厂用400V系统有关配置及接线方式1)有关配置（1）设置400V配电盘21P、22P、23P、24P，供机旁动力盘等厂用负荷用电。（2）设置400V配电盘4P、5P，供公用