第五章电气主接线XXXXBppt课件

1、第五章 电气主接线 教学要求1、概述2、电气主接线的根本接线方式3、各类发电厂电气主接线的特点4、发电厂主变压器的选择5、限制短路电流的方法6、电气主接线设计复习与思索.教学要求：掌握电气主接线的根本方式、接线特点及运用了解发电厂变电站电气主接线的设计步骤；掌握电气主接线设计中的主变压器的选择和方案的经济技术比较。重 点：常用主接线的接线特点及适用范围难 点：倒闸操作和技术经济比较确定最优方案 前往.第一节 概述一、电气主接线的根本概念1、电气一次回路 在水电站中，由各种一次电气设备及其衔接所组成的保送和分配电能的电路。2、电气主接线及电气主接线图电气主接线：在发电厂和变电所中，各高压电气设备

2、，以及将它们衔接在一同的高压电缆和母线，构成了电能消费、聚集和分配的电气主回路。 电气主接线图：电气一次回路中，电气设备根据它们的作用，按照衔接顺序，用规定的文字和符号绘成的图形。电气主接线图 电气主接线方式就表如今本图中的控制屏上，以及计算机上显示。前往下一页.图5-1 前往.表5-1 主要设备的图形符号和文字符号表前往.二、对电气主接线的根本要求1、保证必要的供电可靠性和电能的质量要求供电可靠性为99.80%2、具有一定的运转灵敏性应该满足调度、检修、扩建等灵敏性要求。3、技术上先进，经济上合理节省投资、降低电能损耗、减少占地4、操作应尽能够简单、方便；5、应具有扩建的能够性 上一页前往.

3、第二节 电气主接线的根本接线方式1、概述2、单母线接线3、单母线分段接线4、单母线分段加装旁路母线接线5、双母线接线6、双母线分段接线7、双母线带旁路母线接线8、一台半断路器接线9、单元接线及扩展单元接线10、桥形接线和角形接线前往. 一、几个根本概念：汇流母线：起聚集和分配电能的作用，也称汇流排。进、出线：进线指电源，出线指线路。断路器、隔分开关母线、线路、接地刀闸。电气主接线的根本接线方式：1、单母线：只需一条汇流母线2、双母线：有两条汇流母线3、无母线：无汇流母线5-2-1 概述前往下一页二、有汇流母线：单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；增设旁路母线或旁路隔分开关，一倍半断路器接线

4、，变压器母线组接线等。三、无汇流母线：单元接线、桥形接线、角形接线等。.四、断路器与隔分开关的操作1、送电操作顺序：先合上断路器两侧的隔分开关，再投入断路器。2、停电检修操作顺序：先断开断路器，再断开断路器两侧的隔分开关。待线路对方停电后，再合上接地刀闸。 为了防止误操作，除严厉按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔分开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙等闭锁安装。五、倒闸操作的根本概念 1、电气设备的形状电气设备有运转、热备用、冷备用和检修四种不同的形状。1运转形状：是指断路器及隔分开关都在合闸位置，电路处于接通形状。前往下一页.五、倒闸操作的根本概念2热备用形状：是指断

5、路器在断开位置，而隔分开关仍在合闸位置，其特点是断路器一经操作即可接通电源。3冷备用形状：是指设备的断路器及隔分开关均在断开位置。其显著特点是该设备(如断路器)与其它带电部分之间有明显的断开点。4检修形状：是指设备的断路器和隔分开关均已断开，并采取了必要的平安措施。电气设备检修根据任务性质可分为断路器检修和线路检修等。2、倒闸操作的概念前往上一页 将电气设备由一种形状转变到另一种形状的过程叫倒闸，所进展的操作被称为倒闸操作。所谓改动电气设备的形状，就是拉开或合上某些断路器和隔分开关，包括断开或投入相应的直流回路；改动继电维护和自动安装的定值或运转形状；撤除或安装暂时接地线等。 .5-2-2 单

6、母线接线 接线图2、任务特点：简单、明晰、设备少。可靠性不高，灵敏性差。 当母线缺点或检修或母线隔分开关检修时，整个系统全部停电。断路器检修期间也必需停顿该回路的供电。送电操作：先合母线侧隔分开关，再合线路侧隔分开关，最后合断路器。停电操作：先断断路器，再断线路侧隔分开关，最后断母线侧隔分开关1、构造特点前往下一页.3、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。练习：试画出三个电源，三回出线的单母线不分段接线图前往.5-2-3 单母线分段接线接线图2、任务特点：减少母线缺点或检修时的停电

7、范围。断路器检修期间必需停顿该回路的供电。母线分段的数目，通常以2 3分段为宜，分段太多添加了分段断路器。3、适用范围：610kV配电安装出线6回及以上；35kV出线数为48回；110220kV出线数为34回。1、构造特点前往.5-2-4 单母线分段加装旁路母线接线接线图分段断路器QF1兼旁母断路器1、旁路母线的作用不停电检修进出线断路器。2、操作方式检修QF4，且WL4不停电如A、B段经QF1和QS1、QS2并列运转，那么闭合QS5断开QF1断开QS1闭合QS3闭合QF1使W3带电不要首先闭合QS8。此时假设W3隐含缺点，那么由继电维护安装动作断开QF1。假设W3充电正常，操作可以继续进展：

8、合上QS8断开QF4。这时WL4由母线BQS2QF1QS3 W3QS8 WL4供电。并由QF1替代断路器QF4。QF4检修前，应把QS6、QS7断开。3、适用范围:中小型发电厂和35110kV的变电所。前往.5-2-5 双母线接线1、 接线图与构造特点： 具有两组母线W1，W2。每一回路经一台断路器和两组隔分开关分别与两组母线衔接，母线之间经过母线联络断路器QF简称母联衔接。QFQS2QS1W1W2电源1电源22、运转方式母联QF断开，一组母线任务，另一组母线备用，全部进出线接于运转母线上。母联QF断开，进出线分别接于两组母线，两组母线分裂运转。母联QF闭合，电源和馈线平均分配在两组母线上。3

9、、优点检修一组母线，可使回路供电不中断；一组母线缺点，部分进出线会暂时停电。供电可靠，调度灵敏，又便于扩建。前往下一页.4、双母线接线的倒母线操作倒闸操作闭合母联两侧的隔分开关QS1，QS2，合QF向备用母线充电；假设备用母线带电后一切正常，下一步那么先接通回路接于备用母线侧的隔分开关，然后断开回路接于任务母线上的隔分开关，这就是所谓的“先通后断的原那么；待全部回路操作完成后，断开母联断路器及其两侧的隔分开关。QFQS2QS1W1W2电源1电源25-2-5 双母线接线5、适用范围大中型发电厂和变电所。前往.5-2-6 双母线分段接线1、接线图特点2、特点:任务母线分成2段，即母线II，III段

10、，备用母线I不分段，QF1，QF2为母联，QF3为分段断路器。 正常任务时，II，III段任务，I段备用。电源2I电源1QF1QF2QF3 L前往3、适用范围:610kV配电安装中；220kV电压进出线回路数甚多时，也采用双母线四分段的接线。.5-2-7 双母线带旁路母线接线接线图前往.5-2-8 一台半断路器接线1、接线图： 在母线W1，W2之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。2、构造特点：3、适用范围：大型电厂和变电所的超高压配电安装前往下页.4、任务特点：具有更高的供电可靠性及运转灵敏性。母线缺点，只跳开与此母线相连的

11、断路器，任何回路不停电。隔分开关不作操作电器，减少了误操作的几率。运用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电维护配置也比较复杂。5-2-8 一台半断路器接线前往.5-2-9 单元接线1、单元接线接线图：如下图 单元接线的优点：接线简单明晰，不设发电机电压母线，发电机或主变压器低压侧缺点时短路电流减小,电气设备减少,投资减少,操作简便,继电维护简化。前往下一页单元接线的缺陷：对于发电机-变压器单元接线，当一组单元中某个元件缺点或检修时，整个单元将停顿运转。对于发电机-三绕组或自耦变压器单元接线，一个电压级断路器外侧发生缺点时，另外两侧还可维持运转。 .5-2-9 扩展单元接线2、扩展单元接线图：

12、如下图 扩展单元接线与单元接线相比，其优点有：(1)减少了主变压器和主变高压侧的断路器的数量，减少了高压侧连线回路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。 (2)任一机组停机都不影响自用电的供应。其缺陷有：当变压器发生缺点或检修时，该扩展单元的一切发电机的电能都不能送出，同时，这种扩展单元接线中扩展单元的容量遭到限制。扩展单元接线在我国许多大中型水电站中获得了广泛的运用。 结合扩展单元接线的原理与扩展单元接线根本一样，其特点是可以节省母线。 前往上一页.5-2-10 桥形接线4、内桥与外桥接线的比较及适用范围1内桥：输电线路较长，缺点时机较多，而变压器又不需求经常切换时采用。2外桥：线路较

13、短，变压器经常切换或高压侧有“穿越功率时采用。1、桥形接线可分为：内桥与外桥接线，如下图2、桥形接线的构造特点：前往下一页3、桥形接线的任务特点：1优点：高压电器少，布置简单，造价底，容易扩展为单母线或双母线接线。2缺陷：可靠性不太高，切换操作比较费事。.5-2-10 角形接线1、角形接线：如下图2、角形接线的构造特点前往上一页3、角形接线的任务特点1优点：运用断路器的数目少，经济性较好；每一回路由两台断路器供电，可靠性和灵敏性高；隔分开关只用于检修，不作操作电器，误操作能够性小。2缺陷：开环运转与闭环运转时任务电流相差很大，继电维护整定和控制比较复杂。4、适用范围：35回的110kV及以上的

14、配电安装中，角形接线普通不超越六角。.第三节 各类发电厂电气主接线的特点一、火力发电厂电气主接线的特点略讲二、水力发电厂的电气主接线1、水力发电厂电气主接线的特点2、大型水力发电厂电气主接线3、中型水力发电厂电气主接线前往.1、水力发电厂电气主接线的特点1水力发电厂普通建在远离负荷中心，因此多采用单元接线和扩展单元接线。2水力发电厂电气主接线应力求简单。3不思索扩建的问题4接线应具有较好的灵敏性5接线应尽能够防止以隔分开关作为操作电器前往.2、大型水力发电厂电气主接线 参见P130，图5-17 为两个大型水力发电厂电气主接线：( a)为某大型水力发电厂电气主接线，b为大江电厂主接线图前往下一页

15、.3、中型水力发电厂电气主接线前往.前往上一页.第四节 发电厂主变压器的选择1、概念2、变压器容量、台数、电压确实定原那么3、主变压器型式的选择原那么前往.一、概念前往为什么要进展主变压器的选择？ 主变是主接线的中心环节。主变容量选择太大或台数太多，会呵斥投资浪费，添加系统运转费用；容量太小或台数太少，又无法满足负荷的供电需求，同时也会使发电机的发电才干得不到充分利用。主变压器的选择包括主变压器容量、台数确实定和型式的选择。1、主变压器：向电力系统或用户保送功率的变压器。2、联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器。3、自厂用电变压器：只供厂、所用电的变压器。.二、变压器容量、台数、电

16、压确实定原那么 根据保送容量等原始数据，思索电力系统510年的开展规划。1、单元接线主变压器容量按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度；扩展单元接线应尽能够采用分裂绕组变压器，其容量与所连的发电机容量配套。前往下一页2、衔接在发电机电压母线与升高电压之间的主变压器容量a. 发电机全部投入运转时，在满足由发电机电压供电的日最小负荷，及扣除厂用电后，主变压器应能将剩余的有功率送入系统。.二、变压器容量、台数、电压确实定原那么b. 对于装有多台主变压器的发电厂，一台主变停运，其他变压器应能满足全部供电负荷的70%80%。 3发电厂和变电所主变台数a.大中型发电厂和枢纽变电所，主变不

17、应少于2台；b. 对小型的发电厂和终端变电所可只设一台。 4. 确定绕组额定电压和调压的方式前往上一页.三、主变压器型式的选择原那么1、 相数：单相和三相变压器，普通选用三相变压器。2、 绕组数：双绕组变压器和三绕组变压器变电所或单机容量在125MW及以下的发电厂内有三个电压等级时，可思索采用三相三绕组变压器，但每侧绕组的经过容量应到达额定容量的15%及以上，或第三绕组需接入无功补偿设备。否那么一侧绕组未充分利用，不如选二台双绕组变卦合理。前往下一页.三、主变压器型式的选择原那么单机容量200MW及以上的发电厂，额定电流和短路电流均大，发电机出口断路器制造困难，加上大型三绕组变压器的中压侧11

18、0kV及以上时不希望留分接头，为此以采用双绕组变压器加联络变压器的方案更为合理。凡选用三绕组普通变压器的场所，假设两侧绕组为中性点直接接地系统，可思索选用自耦变压器，但要防止自耦变的公共绕组或串联绕组的过负荷。前往下一页.3、 绕组接线组别确实定 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，其中性点多经过消弧线圈接地；35kV以下高压电压，变压器三相绕组都采用“D联接。因此，普通双绕组普通选用YN，d11接线；三绕组变压器普通接成YN，y，d11或YN，yn，d11等方式。前往下一页.三、主变压器型式的选择原那么4、分裂绕组变压器的选择5、无载调压变压器与有

19、载调压变压器1无载调压变压器的调压范围较小5%，而且必需在停电的情况下才干调理绕组的分接头；2有载调压变压器的调压范围较大15%30%而且不用需在停电的情况下就能调理绕组的分接头，它普通用于出力变化大的发电机电压母线的变压器或功率方向经常变化的联络变压器。6、变压器冷却方式 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。前往上一页.第五节 限制短路电流的方法一、选择适当的主接线方式和运转方式1、发电机组采用单元接线2、环形电网开环运转3、并联运转的变压器分开运转前往二、装设限流电抗器1、在发电机电压母

20、线上装设分段电抗器图5-212、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器图5-213、装设分裂电抗器4、采用低压绕组分裂变压器.第六节 电气主接线设计一、电气主接线设计在电力系统设计中的位置和步骤二、电气主接线设计原那么三、电气主接线方案的技术经济比较前往. 一、电气主接线设计在电力系统设计中的位置和步骤1、搜集、整理、分析原始资料，初步拟定几个技术可行方案拟定58方案2、分别拟定高、低压侧的根本接线方式3、选择主变。包括台数、运转方式、容量、型式、参数4、选择自用电或近区用电。包括接入点、电压等级、供电方式5、各经过技术比较，选出23个较优方案6、经过经济比较计算确定最优方案包括设备的配置7、初

21、选导线截面8、短路电流计算9、设备的配置和选择和校验计算10、绘制主接线图前往.二、电气主接线设计原那么1、发电机容量和台数的思索1优先选择较大容量的发电机组。2火力发电厂内一个厂房的机组不宜超越6台。3发电厂最大机组的单机容量应不大于系统总容量的10%。4一个发电厂内机组的容量等级不宜过多，最好只需12种。前往下一页2、电压等级及接入系统方式的思索1大中型发电厂的电压等级不宜多于3级2普通发电厂与系统的衔接应有两回或两回以上线路，并接于不同的母线段上。335kV及以上高压线路多采用架空线路，10kV线路可采用架空线路，也可用电缆线路。.二、电气主接线设计原那么3、保证负荷供电可靠性思索1对于

22、一级负荷必需有两个独立电源供电，且当任何一个电源失电后，能保证对全部一级负荷不延续供电。2对于二级负荷普通也要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失电后，能保证对全部或大部分二级负荷供电。3对于三级负荷普通只需一个电源供电。前往上一页.三、电气主接线方案的技术经济比较一电气主接线方案的的技术比较主要比较各方案的供电可靠性和运转灵敏性。1、对电气主接线可靠性的普通思索1运转实际是电气主接线可靠性的客观衡量规范。2可靠性概念不是绝对的。2、普通衡量电气主接线可靠性的详细标志1断路器检修时，能否不影响供电。2线路、断路器、母线缺点或母线检修时，停运的回路数和停运时间的长短。3发电厂或变电所全部停运的

23、能够性。3、对大机组300M及以上超高压330500kV主接线提出的可靠性准那么前往下一页.1任何断路器检修，不得影响对用户的供电。2任一台进出线断路器缺点或拒动，不应切除一台以上机组和相应线路。3任一台断路器检修并与另一台断路器缺点或拒动相重合，以及当分段或母联断路器缺点或拒动时，不应切除两台以上机组，不宜切除两回以上超高压线路。4一段母线缺点，应限制在整个母线的四分之一；当分段或母联断路器缺点，应限制在整个母线的二分之一。5经过论证，在保证系统稳定和发电厂不致全停的条件下，允许切除两台以上300MW机组。电气主接线方案的的技术比较前往下一页上一页.4、电气主接线可靠性计算简介 可靠性计算是

24、以概率论和数理统计学为根底的。 可靠性是指一个元件、设备或系统，在预先时间内完成规定功能的才干，常用可靠度胜利表示无缺点的概率，用不可靠度表示缺点失败的概率。 在电力系统中，普通以每年用户不停电时间在全年中的百分比来表示供电的可靠性，先进的目的都在99.9%以上，即每年用户停电时间不会超越8.76h。电气主接线方案的的技术比较前往下一页上一页.二电气主接线方案的的经济比较经济比较包括计算综合投资、计算年运转费用和方案综合比较三方面内容。计算时，只计算各方案中的不同部分。1、计算综合投资它包括变压器综合投资、配电安装综合投资、输电线路综合投资。1变压器综合投资：包括变压器本身价钱和其他附加费用。ZT=Z01+a/1002配电安装综合投资：每一进出线回路所用设备被安装在一个间隔中。ZD=nKD3综合总投资：Z= ZT + ZD电气主接线方案的的经济比较前往下一页上一页.2、计算年运转费用年运转费用包括设备折旧费、维修费和电能损耗费三项。1设备折旧费U1对于变压器：U1T=5.8% ZT对于配电安装：U1D=610% ZD U1 =