电气主接线的倒闸操作课件

1、学习情境五 电气主接线的倒闸操作单元一 电气主接线的运行方式单元二 发电厂、 变电所电气主接线的倒闸操作返回单元一电气主接线的运行方式发电厂和变电所中的一次设备(发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等), 按照一定规律连接、绘制成而成的电路, 称为电气主接线, 也称电气一次接线或一次系统。 电气主接线方式的选择, 是为了满足功率传送需求, 并对安全、经济、可靠、灵活的输送电能起着决定性作用。针对某电厂(或变电站) 而言, 电气主接线在电厂初始设计时就已经根据装机容量、电厂规模、供电距离的长短以及电厂在电力系统中的低位等方面综合考虑, 同时要保证输、供电可靠性、运行灵活性、经济性、发展和

2、扩建的可能性等。下一页返回单元一电气主接线的运行方式电气主接线一般以电气主接线图的形式表现, 电气主接线图则是用规定的图形和文字符号, 按“正常状态” 将电气主接线中的电气设备表示出来, 并连接、绘制而成的电路。 所谓“正常状态” 就是电气设备处于无电及无任何外力作用的状态。绘制电气主接线图时, 一般绘成单线图, 并采用标准的图形、文字符号绘制。 如表 所示。一、电气主接线的基本要求(一) 可靠性可靠性, 即在规定条件和规定时间内保证不中止供电的能力。 也可理解为供电的连续性。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式分析和评估主接线可靠性通常从以下几方面综合考虑。. 发电厂或变电所在电力系统

3、中的低位和作用发电厂和变电所都是电力系统的重要组成部分, 其可靠性应与在系统中的低位和作用一致。() 大型发电厂或变电所因其供电容量大、范围广、地位重要, 应采用可靠性高的主接线形式, 反之, 应采用可靠性低的主接线形式。() 发电厂或变电所接入电力系统的方式。 这里的接入系统方式指其与电力系统的连接方式。 如图 所示。. 负荷的性质上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式根据 供配电系统设计规范 规定, 将电力负荷按其性质及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。) 一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者; 中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者; 中断供电将影响有重

4、大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷。同时, 国标规定一级负荷应有两个独立电源供电, 保证当一个电源发生故障时, 另一个电源不应同时受到损坏。 对于一级负荷中的特别重要的负荷, 除由两个独立电源供电外, 还应增设应急电源。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式) 二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者; 中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者; 中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。二级负荷应由双回路供电, 供电变压器亦应有两台。 做到当变压器发生故障或电力线路发生常见故障时, 不致中断供电或中断后能迅速恢复。) 三级负荷三

5、级负荷对于供电电源没有特殊要求, 一般由单回电力线路供电。. 设备制造水平上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 主接线中一、二次电气设备的制造水平的可靠性决定主接线的可靠性。() 主接线形式越复杂, 即构成主接线的设备越多, 将很有可能降低主接线的可靠性。. 运行管理水平运行管理水平和运行人员的职业素质也将影响主接线的可靠性。 在实际运行中, 运行人员对经验的积累是提高可靠性的重要条件, 运行实践是衡量可靠性的客观标准。一般分析和衡量主接线可靠性的基本标准有:() 断路器检修时, 能否不影响供电。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 断路器、线路或母线故障及母线侧隔离开关检

6、修时, 停运的出线回路数和停电时间的长短。() 某一故障造成发电厂或变电所全部停电的可能性。() 大型发电机组突然停运时, 对电力系统稳定性的影响及造成的后果。(二) 灵活性() 操作的方便性。() 调度的方便性。 主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式。() 扩建的方便性。 具有初期终期扩建的灵活方便性。(三) 经济性上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 投资越省越好。 使用的设备少且价格便宜, 即接线简单且选用轻型断路器。() 占地面积越小越好。() 电能损失尽量的少。 合理选择变压器的容量和台数。选择和分析电气主接线方式时, 应根据供电质量、可靠性、灵活性、经济性四个方面综合考

7、虑, 同时要正确处理可靠性和经济性的矛盾, 一般在满足可靠性的前提条件下, 再来提高主接线的经济性。二、电气主接线的基本形式电气主接线形式大致可以分为有母线、无母线两大类。 详细分类如下。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式(一) 有母线接线方式. 单母线接线母线也可称为汇流排, 起汇集、分配电能的作用。 单母线接线是指只采用一组母线的接线。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式其构成特点为: 一组母线; 每一回路均装有一台断路器和一个隔离开关。 具体可分为下列几种。) 单母线不分段接线单母不分段接线如图 所示。() 构成: 一条母线; 每一回路均只装一台断路器 和一个隔离开关; 单

8、母线不引出回路与电源回路之间用母线 连接。在电源回路中, 若断路器断开之后, 电源不可能再向外输送电能时, 断路器与电源之间可以不装设隔离开关, 如发电机出线回路。 若线路对侧无电源, 则线路侧隔离开关可以省略。() 操作顺序。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式断路器和隔离开关的操作原则: 送电时先合电源侧隔离开关, 后合负荷侧隔离开关, 最后合断路器。 停电反之。对某一支路送电时, 先合母线侧隔离开关, 再合线路侧隔离开关, 最后合断路器。切断某一支路时, 先断开断路器, 再断开两侧的隔离开关(先断开线路侧隔离开关, 然后断开母线侧隔离开关)。不允许在断路器处于合闸的状态下拉开隔离开

9、关(带负荷拉隔离开关), 否则将引起严重的短路事故。 为此, 在断路器与隔离开关之间, 应加装防误操作的电气或机械闭锁装置。按照以上顺序操作的优点有:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 线路停电时, 如果在断路器未断开的情况下, 发生线路隔离开关(图 中的) 带负荷拉闸将发生电弧短路, 此时继电保护装置可以将断路器 断开, 切除故障点,把故障限值在该回路间隔中, 对其他回路设备(特别是母线) 运行影响较小。 线路送电时, 只可能在 处发生隔离开关带负荷合闸, 这样也可能产生电弧短路,同样, 继电保护装置可以将断路器 自动断开, 切除故障点, 对其他回路设备(特别是母线) 运行影响较小。

10、() 优缺点。优点: 简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便, 利于扩建。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式缺点: 可靠性和灵活性较差。 在母线和母线侧隔离开关检修或故障时, 各支路都必须停止工作(即: 全站停电)。 出线的断路器检修时, 该支路需停止供电。) 单母线分段接线针对单母线不分段接线的缺点, 当出线数目较多时, 为提高供电可靠性, 可采用单母线分段接线, 如图 所示。() 构成: 用断路器将母线分段, 成为单母线分段接线。() 运行方式:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 分段断路器闭合运行。 正常运行时闭合, 两个电源分别接在两段母线上, 平均分配两段母线上的负荷

11、, 使两段母线电压均衡。 当任一段母线故障时, 继电保护装置动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源断路器, 另一端则继续供电。 分段断路器断开运行。 正常运行时断开, 各电源只向接至本段母线上的出线供电, 两段母线上的电压可以不相同。 当任一电源故障时, 备自投装置自动合上, 保证全部出线继续供电。 其优点是可以限制短路电流(用分段断路器处串联电抗器的方法限值相邻段供给的短路电流)。() 优缺点:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 在母线和母线隔离开关检修或发生短路故障时, 只有该母线段上的各支路必须停电。 出线的断路器检修时, 该支路需停止供电。可以看出, 单母线分段接线相比于单母

12、线不分段接线, 其弥补了“母线和母线侧隔离开关检修或故障时, 各支路都必须停止工作” 这一缺点。 但没有克服“出线断路器检修时,该支路必须停电” 这一缺点, 为此可以采用增设旁路母线的办法。) 单母分段带旁路母线接线() 构成: 工作母线外增设一组旁路母线, 旁路母线通过旁路断路器 与母线连接。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁路隔离开关连接。 如图 所示。() 运行方式。 正常运行时旁路母线不带电, 旁路断路器及旁路隔离开关均断开, 两侧的隔离开关处于合闸状态, 其运行方式与单母线分段接线的相同。当任一回路断路器需要检修时, 该回路

13、可以通过旁路隔离开关接至旁路母线、经过旁路断路器从工作母线回路取得电源。() 优缺点。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式主要体现在: 引出线回路的断路器检修时, 该支路不需要停止供电。其他优缺点类似于单母线分段接线。. 双母线接线) 双母线接线() 构成: 如图 所示, 它具有母线、母线两组母线。 每回线路都经过一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线, 母线之间通过母线联络断路器(简称母联) 连接, 称为双母线接线。() 运行方式: 母联断路器断开(热备用状态), 两组母线各自处于运行或备用状态。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 母联断路器闭合, 进出线适当分配到两组母线上

14、, 两组母线同时并列运行。 双母线接线的倒母线操作。操作前状态: 母运行, 母备用, 所有进出线回路运行状态且接在母上。操作任务: 母运行转冷备用, 所有负荷倒至母。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式操作: 如图 所示, 先闭合母联断路器两侧的隔离开关、, 然后, 母联断路器向备用母线母充电; 检查备用母线母带电后一切正常, 下一步则先接通(一条或全部) 回路接于备用母线母侧的隔离开关, 然后断开该(条或全部) 回路接于工作母线母上的隔离开关, 这就是所谓的“先通后断” 的原则; 待全部回路操作完成后, 断开母联断路器及其两侧的隔离开关(注意断路器和隔离开关的操作原则)。 优缺点。.

15、检修任一组母线时, 可以把全部电源和负荷线路切换到另一组母线, 不影响用户的正常供电。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式. 检修任一母线隔离开关时, 只影响本支路供电。. 工作母线发生故障后, 所有支路能迅速恢复供电。. 可利用母联断路替代引出线断路器工作。. 双母线接线的设备较多, 配电装置复杂, 易误操作。为了减小任一母线故障情况下的停电范围, 保证供电可靠性, 常在此接线方式的基础上将母、母分段或两条母线同时分段, 构成双母分段接线形式。 下面对单一母线的分段作出说明。) 双母线分段接线上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 构成: 如图 所示, 它具有母线、母线两组母线

16、。 用分段断路器 把工作母线分成、两段, 每段分别用母联断路器和与母线相连。() 运行方式。正常情况下, 母、母可以分段或并列运行。 当母工作, 母备用时, 它具有单母分段接线的特点。 母的任一分段检修时, 可以将该段母线所连接的支路倒至备用母线上运行, 这样仍能保持单母线分段运行的特点。 在此接线方式中, 也可以在分段断路器处串接电抗器, 使得任一分段回路( 或 段) 故障时, 用电抗器 来限值相邻段(或段) 供给的短路电流。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 优缺点。双母线分段接线比一般双母线接线具有更高的供电可靠性和灵活性。 但由于断路器较多, 投资大, 所以一般在进出线回路

17、数较多(如多于 回线路) 时才考虑采用这种接线。在此接线基础上, 为了保证检修某一出线断路器时, 不至于使本支路停电, 常在此接线基础上加装旁路母线, 构成双母分段带旁母接线形式。) 双母线分段带旁母接线带旁路母线的双母线接线, 如图 所示。 在工作母线外增设一组旁路母线, 旁路母线通过旁路断路器和与母线连接。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁路隔离开关、连接。要检修某一出线断路器时, 基本操作步骤是: 先合旁路断路器两侧的隔离开关(双母线侧只合一个), 再合旁路断路器 (或) 对旁路母线进行充电; 若旁路母线充电正常, 则待检修的断

18、路器所在回路上的旁路隔离开关(例如、 ) 两侧已是等电位点,此时可合该旁路隔离开关。 而后断开待检修断路器及其两侧隔离开关, 对此断路器进行检修工作。 那么此时该回路的工作状态为通过旁路断路器、旁路母线及相关旁路隔离开关向出线送电。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式实际生产中, 也可采用母联断路器兼作旁路断路器的接线, 以降低投资和运行成本。上述三种双母线接线方式因其具有检修方便、供电可靠、调度灵活及便于扩建等优点, 在我国大中型电厂和变电所中被广泛采用。 但从防误操作的角度考虑, 可以发现此种接线方式“运行中隔离开关作为操作电器, 较易发生误操作”, 再者, 当母线发生故障时, 需要

19、短时切除较多的电源和线路, 这对特别重要的大型发电厂、变电所是不允许的。所以此种接线方式只适用于 以下的机组, 而 及以上容量的机组一般选用 出线。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式. / 断路器接线() 构成: 一台半断路器接线如图 所示。 有两组母线, 在、两组母线之间由个断路器构成一“串”, 给 个(进线或出线) 回路使用, 每个回路占用/ 个断路器。 这样每回进出线回路都与两台断路器相连, 而同一“串” 的两条进出线共用三台断路器。 如此, 称为/ 断路器接线, 又称一台半断路器接线。() 运行方式及特点。同一串的三个断路器和两个回路都投入运行, 称为“完整串” 运行。若一串中

20、任何一台断路器退出或检修时, 称为“非完整串” 运行。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式正常运行时, 各串及出线构成了多环路状供电, 具有很高的可靠性。 其特点是, 任意一组母线故障或检修, 均不影响各回路供电; 任一断路器故障或检修也不引起停电, 甚至于两组母线同时故障(或一组母线检修另一组母线故障) 的极端情况下, 功率仍能继续传送。相比于双母线接线方式, / 断路器接线中的隔离开关只起隔离电压的作用, 避免用隔离开关进行倒闸操作。 当任意一台断路器或母线检修时, 只需拉开对应的断路器及隔离开关, 避免了用隔离开关分合等电位点。一般新建电厂中, 由于只有两台发电机组和两回出线, 采

21、用 / 接线只能构成两串。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式在此情况下, 进线和出线接入 / 接线中的接入点便有了两种方式: 一种是交叉接线, 如图 () 所示, 将同名回路(指两台变压器或两回出线回路) 分别布置在不同串上,并且将同名回路交替接入不同侧母线; 另一种是非交叉接线, 如图 () 所示, 将同名元件分别布置在不同串上, 但所有同名元件都靠近某一侧母线(两台变压器进线都靠近一组母线, 出线都靠近另一组母线)。分析以上两种配置方式可知, / 交叉接线比/ 非交叉接线具有更高的运行可靠性,可减少特殊运行方式下事故的扩大。(二) 无母线接线方式. 桥形接线上一页下一页返回单元一电

22、气主接线的运行方式当只有两台变压器和两条输电线路时, 采用桥形接线使用的断路器最少, 如图 所示。 桥形接线仅用三台断路器, 正常运行中三台断路器均闭合。 同时, 根据连接桥对于变压器的位置可分为内桥和外桥两种接线。) 内桥接线内桥接线如图 () 所示, 桥回路置于两台出线断路器内侧(靠变压器侧), 线路经过断路器和隔离开关接至桥接点, 构成独立单元; 而变压器支路只经隔离开关与桥接点相连, 是非独立单元。 其特点可以总结为“内桥内不便”, 即:() 正常运行时变压器操作复杂。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 线路操作方便。 综上所述, 内桥接线适用于两回进线、两回出线, 同时线

23、路较长、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所中。) 外桥接线外桥接线如图 () 所示, 桥回路置于两台出线断路器外侧(远离变压器侧),变压器经过断路器和隔离开关接至桥接点, 构成独立单元; 而线路支路只经隔离开关与桥接点相连, 是非独立单元。 其特点可以总结为“外桥外不便”, 即:() 出线回路投入或切除时, 操作复杂。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 变压器操作方便。 . 单元接线单元接线是将不同性质的电力元件(如发电机、变压器、线路等) 串联形成一个单元,然后与其他单元并列。 单元接线有以下几种形式。) 发电机变压器组单元接线发电机出口, 直接经变压器

24、接入高压系统的接线, 称为发电机变压器组单元接线, 如图 () 所示, 断路器装于主变压器高压侧, 作为该单元共同的操作和保护电器, 在发电机和变压器之间一般不设断路器, 可装一组隔离开关供试验和检修时隔离之用。 实际工作中, 这种单元接线往往只是电厂电气主接线中的一部分或一条回路。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式对于发电机出口是否装设断路器的问题, 各厂应根据自身情况酌情选择。 目前我国及许多国家的大容量机组(特别是 以上的机组) 的单元接线中, 发电机出口一般不装设断路器, 其理由是: 大电流大容量断路器投资较大, 而且在发电机出口至主变压器和厂用变压器之间采用封闭母线后, 此段

25、线路范围内的相间故障可能性亦已降低。 甚至在发电机出口也不装隔离开关。近几年随着发电机出口断路器(以下简称) 制造技术的迅速发展, 包括神皖安庆电厂在内的一批新投产的大容量机组已广泛采用了。 其优点体现在三个方面。() 经济性优势。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 简化电厂厂用电系统操作。() 当厂用变压器与机组启动/ 备用变压器之间的电气功角 相差较大(一般 )时, 机组装设 的优势尤其明显。) 扩大单元接线采用多台发电机与一台变压器组成单元的接线称为扩大单元接线, 如图 所示。 在这种接线中, 为了适应机组启停需要, 每一台发电机出口都要装设断路器和隔离开关, 以保证停机检修

26、的安全。 装设发电机出口断路器的目的是使各发电机可以分别投入或当任一台发电机需要停止运行或发生故障时, 可以操作该断路器, 而不影响另一台发电机与变压器的正常运行。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式. 角形接线角形接线中各断路器经隔离开关互相连接, 形成一个闭合的环形电路, 且每角均有进、出线。 如图 所示,() 图为三角形接线图, () 图为四角形接线图。角形接线的特点有:() 正常运行时, 所有断路器均闭合, 任一进出线回路发生故障, 仅断开与该支路相连的断路器, 其余支路不受影响。() 每个回路均位于两台断路器之间, 检修任一断路器都不会造成回路停电。上一页下一页返回单元一电气主

27、接线的运行方式() 所有隔离开关只作为隔离电器之用, 不作为操作电器用, 可以减小误操作的可能,同时容易实现设备自动化控制。() 在某一断路器故障或检修情况下, 角形接线为开环运行, 若此时再有某一设备故障, 则可能引起大范围的停电。() 由于开、闭环运行时流过断路器的电流大小不同, 这将给设备的选择和继电保护整定带来一定的困难。() 此接线方式不便于后期的扩建。三、电气主接线方案的拟订上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式电气主接线是发电厂或变电站电气部分的主体, 直接影响运行的可靠性、对配电装置布置、继电保护配置、自动装置及控制方式的拟定都有决定性的关系。电气主接线设计的原则是: 以设

28、计任务书为依据, 以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳, 结合工程实际情况, 在保证供电可靠性、调度灵活、满足各项技术要求的前提下, 兼顾运行、维护方便, 尽可能节省投资, 就近取材, 力争设备元件和设计的先进性, 坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。针对某电厂而言, 电气主接线的设计思路简单分以下几步。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式. 对原始资料的分析() 工程情况。 主要考虑发电机类型和设计容量、发电机单机容量及台数、最大负荷利用小时数、可能的运行方式等。() 电力系统情况。 主要考虑电力系统近远期规划、发电厂或变电所在电力系统中的位置和作用、本期工程与电力系统

29、的连接方式及各级电压中性点的接地方式等。() 负荷情况。 主要考虑负荷的性质、地理位置、输电电压等级、出线回路数、输送容量等。() 环境条件方面。 要考虑当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震因素等。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 设备供货情况。 要考虑主要设备的性能、制造能力、供货情况价格等。. 主接线方案的比较与选择首先根据对电源、出线回路数、变压器台数、电压等级、容量、母线结构等的考虑, 拟定若干主接线方案, 然后先淘汰一些明显不合理的方案, 最终保留 个技术上相当的、满足要求的方案, 再进行经济比较。 对于地位重要的发电厂或变电站还要进行可靠性比

30、较,最终确定最佳方案。. 短路电流计算和电气设备的选择上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式计算短路电流的目的在于:() 选择电气主接线时, 为了比较各种接线方案, 确定某接线是否需要采取限制短路电流的措施等, 均需进行必要的短路电流计算。() 在选择电气设备时, 为了保证各种电器设备和导体在正常运行和故障情况下都能保证安全、可靠地工作, 同时又力求节约资金, 这就需要用短路电流进行校验。() 在设计屋外高压配电装置时, 需按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离。() 在选择继电保护方式和进行整定计算时, 需以各种短路时短路电流为依据。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式. 编制

31、工程概算发电厂或变电所在编制工程概算时, 应根据电力基建工程管理概算编制办法, 贯彻“高质量、高素质、低造价” 的基本建设方针, 适当参考同容量机组的工程概算, 应考虑主要设备器材费、安装工程费、人工费及其他费用。下面以某火电厂电气一次主接线方案的设计为例, 介绍如何进行电气主接线的拟定。四、某火电厂电气一次主接线方案的拟定上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式根据电力系统技术规程 中的有关规定: 系统设计应在国家计划经济的指导下, 在审议后的中期、长期电力规划的基础上, 从电力系统整体出发, 进一步研究提出系统设计的具体方案; 应合理利用能源, 合理布局电源和网络, 使发、输、变电及无功

32、建设配套协调,并为系统的继电保护设计、系统自动装置设计及下一级电压的系统等创造条件。 设计方案应技术先进、过渡方便、运行灵活、切实可行, 以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要。(一) 原始资料分析. 原始资料上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式本火力发电厂位于内蒙古锡林郭勒盟, 本期工程建设 超超临界、空冷燃煤发电机组, 规划总容量为 超超临界空冷发电机组, 是“锡盟煤电基地” 配套建设的 个火电项目之一。发电机选用型号为 , 其额定容量均为. , 额定功率 ,发电机出线电压: ; 为水氢氢冷却方式, 励磁方式为自并激静态励磁。 机组年利用小时数

33、: , 设计厂用电率带脱硫时. 。年最高温度: ; 年最低温度: ; 年平均温度: . 。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式海拔高度: 。出线回路:() 电压等级本期工程 出线两回, 经胜利开关站接入华北电网系统(见图 ), 接受该发电厂的剩余功率。() 电压等级电厂启备变电源为蒙西110 电网。. 主接线设计原则及要求对电气主接线的基本要求, 包括可靠性、灵敏性、经济性三方面。) 可靠性主接线运行可靠性的具体要求:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 断路器检修时, 不宜影响对系统的供电。() 断路器或母线故障, 以及母线或母线隔离开关检修时, 减少停电时间, 并保证对、类

34、负荷的供电。() 避免发电厂或变电所全部停运。) 灵活性() 调度灵活, 操作简便: 应能灵活地投入或切除机组、变压器或线路, 灵活地调配电源和负荷, 满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。() 检修安全: 应能方便地停运线路、断路器、母线及其继电保护设备, 进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 扩建方便: 随着电力事业的发展, 往往需要对已投运的发电厂进行扩建, 从发电机、变压器直至馈线数均有扩建的可能。) 经济性() 投资省: 主接线应简单清晰, 控制、保护方式不复杂, 适当限制断路器电流。() 占地面积小: 电气主

35、接线设计要为配电装置的布置创造条件。() 电能损耗少: 经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数, 避免两次变压而增加电能损失。(二) 电气主接线方案的选择与比较. 初定方案上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式根据对原始资料的分析以及前面章节中对主接线的认识, 结合可靠性、灵活性以及经济性多个层面考虑, 拟定如下两种主接线方案。方案一: 双母带旁母接线方式。 、 发电机均通过主变压器与 母线相连, 一期 电压级出线为 回, 因此其供电要充分考虑其可靠性, 所以采用双母线带旁路母线接线方式。方案二: / 接线方式。 结合目前国内 以上机组的电气主接线方式, 同时考虑本厂未来二期工程的并网需

36、求, 采用/ 接线方式, 即一台半断路器接线。 这样一来就避免了主变出口断路器检修时, 对系统的供电影响。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式两条母线均采用 容量配置, 这样, 当单母线运行以及任何一条母线检修时, 就可以将各用户倒至工作母线上, 减少停运的回路数和停运时间, 保证了可靠的供电。. 比较并确定主接线方案在所实现的目的要求相差不大的情况下, 采用最小费用法对拟定的两方案进行经济比较, 两方案中的相同部分不参与比较计算, 只对相异部分进行计算, 计算内容包括投资, 年运行费用, 运行稳定性, 后期可扩展性。 不难看出/ 接线所具有的优势:() 稳定性高。 任何一条母线或断路器

37、检修, 都不会影响对用户的连续供电。() 运行调度灵活。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 扩展性强。 随着后期机组的并网发电, 使得母线的运行更加灵活, 可靠。综上所述, 取最优, 故采用方案二。如图 所示, 发电机变压器采用单元接线方式。 发电机、 与 母线连接, 考虑到 电压级出线为 回, 且 , 因此其供电要充分考虑其可靠性, 所以采用/ 接线方式。 这样一来就避免了断路器检修时, 对系统供电的影响, 断路器或母线故障以及母线检修时, 减少停运的回路数和停运时间, 保证了可靠的供电。启备变连接在蒙西 省网上, 为电厂提供备用电源。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式一

38、台半断路器接线的特点: 运行可靠性高。 运行方式灵活。 隔离操作简单方便。 一般情况下, 一台母线侧断路器故障或拒动,只影响一个支路工作。 为提高可靠性, 防止同名回路(指两个变压器或两回引出线路) 同时停电, 应将同名回路接到不同串上。 一般采用“交替布置” 原则, 即重要的同名支路采用交替接入方法接入不同侧母线。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 一台半断路器接线二次线和继电保护比较复杂。 使用设备较多, 特别是断路器和电流互感器投资较大。 采用一台半断路器接线, 至少应有三个“串” (每“串” 为三台断路器), 才能形成多环连接, 使其优点更突出; 只有两个“串” 时, 则属于多

39、角形接线。(三) 发电机及变压器的选择. 发电机的选择由于所设计的发电厂容量为 , 结合电气工程专业毕业设计指南电力系统分册 和实际情况, 选发电机参数如下。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式型号: 。额定容量: . 。额定功率: 。额定电压: 。冷却方式: 水氢氢。励磁方式: 为自并激静态励磁, 励磁变压器采用单相式。短路比: . 。效率: . 。相数: 。极数: 。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式定子绕组接线方式: 。发电机最大连续输出容量 时, 氢压为. , 功率因数为. , 氢气冷却器的进水温度是。. 变压器的选择单元接线中的主变压器容量 应按发电机额定容量扣除本机组

40、的厂用负荷后, 留有的裕度选择查电气工程专业毕业设计指南电力系统分册, 选用 / 型三绕组变压器。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式主变压器参数:型号 / 。短路阻抗为。变压器中性点均经接地电阻接地。变压器的连接方式必须和系统电压相位一致, 否则不能并列运行。 电力系统采用的绕组连接方式只有 型和型, 高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。 三相变压器的一组相绕组或连接成三相组的三相变压器的相同电压的绕组连接成星型、三角型、曲折型时, 对高压绕组分别以字母、 或 表示, 对中压或低压绕组分别以字母、 或表示。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式如果星型连接或曲折型连接的

41、中性点是引出的, 则分别以、 表示, 带有星三角变换绕组的变压器, 应在两个变换间已“ ” 隔开。 我国 以上电压, 变压器的绕组都采用 连接。 以下电压, 变压器绕组都采用连接。(四) 发电厂厂用电设计. 厂用负荷分类) 类负荷短时(手动切换恢复供电所需时间) 的停电可能影响人身或设备安全, 使生产停顿或发电量大量下降的负荷。 如给水泵、凝结水泵等。 对类负荷, 必须保证自起动, 并应由有 个独立电源的母线供电, 当一个电源失去后, 另一个电源应立即自动投入。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式) 类负荷允许短时停电, 但停电时间过长, 有可能损坏设备或影响正常生产的负荷。 如工业水泵

42、、输水泵等。 对类负荷, 应由两个独立电源的母线供电, 一般采用手动切换。) 类负荷长时间停电不会直接影响生产的负荷。 如中央修配厂、实验室等的用电设备。 对类负荷, 一般由一个电源供电。) 事故保安负荷上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式在事故停机过程中及停机后的一段时间内, 仍应保证供电, 否则可能引起主要设备损坏、重要的自动装置控制失灵或危及人身安全的负荷, 称为事故保安负荷。. 厂用电的设计原则保证厂用电的可靠性和经济性, 在很大的程度上取决于正确选择供电电压、供电电源和接线方式、厂用机械的拖动方式、电动机的类型和容量以及运行中的正确和管理等措施。() 厂用电接线的基本要求。 对

43、厂用电设计的要求:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要, 考虑全厂发展规划, 积极慎重地采用经过实验鉴定的新技术和新设备, 使设计达到技术先进、经济合理。 厂用电电压:高压厂用电采用 。 低压厂用电采用/ 的三相四线制系统。 厂用母线接线方式:高压厂用电和低压厂用电系统应采用单母线接线。 当公用负荷较多、容量较大、采用集中供电方式合理时, 可设立公用母线, 但应保证重要公用负荷的供电可靠性。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 厂用工作电源:当发电机与主变压器采用单元接线时, 由主变压器低压侧引接, 供给本机组的厂用负荷。 大容量发电机组, 当

44、厂用分支采用分相封闭母线时, 在该分支上不应装设断路器, 但应有可拆连接点。 厂用备用或起动电源:高压厂用备用或起动电源采用的引接方式为发电机电压母线, 应由该母线引接 个备用电源。() 高压厂用变压器的选择。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 高压厂用电压选用. 一级电压方案, 每台机组设一台分裂绕组高压厂用变和一台双绕组高压厂用公用变压器, 分裂绕组高压厂用变压器容量为/ ,双绕组高压厂用变压器容量为 , 设计厂用电率带脱硫时. 。 每台机组设三段. 高压厂用母线。 锅炉、汽机的双套辅机分别由(分裂绕组高压厂用变压器低压侧) 、 两段供电, 公用负荷由(两台机组双绕组高压厂用变压器

45、低压侧) 公用段供电, 台电动给水泵分别接至. 高压厂用母线、 段及公用段上。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 本工程每两台设置一台容量为/ 高压起动/ 备用变压器, 起动/ 备用变压器采用有载调压双卷变压器。 每台起动/ 备用变压器 侧通过共箱母线连接到两段 工作母线和一段 公用母线上作为起动/ 备用电源。 本工程设两段 输煤段, 两段母线由、 机 公用段各提供一路电源,并采用互为备用方式。 本工程脱硫由于采用活性胶干法脱硫, 目前设计方案没有敲定。() 低压厂用变压器的选择: 低压厂用电系统采用 和/ 系统, 采用中性点直接接地方式, 低压厂用母线为单母线分段接线。上一页下一页返

46、回单元一电气主接线的运行方式 每台机组在主厂房设汽机、锅炉动力配电中心, 由 台 汽机变, 台 锅炉变、两台机组设置 台 低压公用变供电, 供本机组 机炉辅机低压厂用负荷。 每台机组在 排外空冷配电室设空冷动力配电中心, 由 台 空冷变, 供本机组 空冷风机和低压负荷。 每台机组设照明动力中心, 由 台 照明变压器供电, 两台机照明变压器互为备用。 两台机设一个公用动力中心, 两台低压公用变压器分别接在两台机高压公用变压器上, 两台变压互为备用。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式 公用段供两台机公用负荷, 如主厂房化水、暖通等主厂房内负荷。 两台机组设一台 专用检修变压器。 每台机组设

47、 台 的除尘低压变, 两台工作一台备用。 台机组设 台 的除灰低压变, 两台互为备用。 两台机组设 台容量为 的化学低压变, 两台互相备用。 两台机组设 台容量为 的输煤低压变, 两台互相备用。在厂内升压站、厂前区、化学水车间、综合给水泵房、辅机循环水泵房等均设置了低压变压器。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式辅助车间根据负荷分布情况设/ 动力中心, 设有电除尘动力中心、灰库动力中心、污水动力中心、化学补给水动力中心、综合泵房动力中心、输煤动力中心、辅机冷却循环水泵房动力中心、厂前区动力中心。综上所述, 发电厂电气一次部分接线如图 所示。(五) 短路电流计算. 短路电流计算的目的在发电

48、厂和变电所的电气设计中, 短路电流计算是其中的一个重要环节。 其计算的目的主要有以下几个方面:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 在选择电气主接线时, 为了比较各种方式接线方案, 或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等, 均需进行必要的短路电流计算。() 在选择电气设备时, 为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作, 同时又力求节约资金, 这就需要进行全面的短路电流计算。() 用以校验设备的热稳定; 计算短路电流冲击值, 用以校验设备动稳定。() 接地装置的设计, 也需用短路电流。() 为继电保护的设计以及调整提供依据。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方

49、式() 评价并确定网络方案, 研究限制短路电流的措施。() 分析计算送电线路对通信设施的影响。. 主接线及厂高压短路电流的计算步骤() 选择所需要计算的短路点。() 绘制等值次暂态网络图, 并将各元件电抗统一编号。() 化简等值网络, 将等值网络化简为以短路点为中心的辐射型等值网络, 并求出各电源与电路点之间的电抗, 即转移电抗。() 求计算电抗:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 应用运算曲线查出各电源供给短路点的短路电流周期分量的标幺值.() 计算无限大容量电源供给的短路电流周期分量的标幺值.() 计算短路电流周期分量的有名值和短路容量. 第 台等值发电机提供的短路电流为: 无

50、限大功率电源提供的短路电流为:上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 计算短路电流的冲击值, 计及负荷影响时短路点的冲击电流标幺值为:() 计算异步电机供给的短路电流, 只在计算厂低压短路电流时考虑。() 绘制短路电流计算结果表。. 主接线及厂高压短路电流计算在此不作计算。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式(六) 电气设备的选择与校验. 电气设备选择的一般原则各种电气设备的具体工作条件并不相同, 所以, 它们的具体选择方法也不完全相同, 但基本要求是相同的。 要保证电气设备可靠地工作, 必须按正常工作条件选择, 并按短路情况校验其热稳定和动稳定。() 应满足正常运行、检修、短路

51、和过电压情况下的要求, 并考虑远景发展的需要。() 应按当地环境条件校核。() 应力求技术先进和经济合理。() 选择导体时应尽量减少品种。上一页下一页返回单元一电气主接线的运行方式() 扩建工程应尽量使新老电器型号一致。() 选用的新产品, 均应具有可靠的试验数据, 并经正式鉴定合格。. 电气设备选择的有关规定() 在正常运行条件下, 各回路的持续工作电流, 应按表 计算。() 验算导体和 以下电缆短路热稳定时, 所用的计算时间, 一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。 断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。 选择的高压电器, 应能在长期工作条件下和发生过电压和过电

52、流的情况下保持正常运行。上一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作一、发电厂、变电所电气主接线倒闸操作原则电力系统中运行的电气设备, 常常遇到检修、调试及消除缺陷的工作, 这就需要改变电气设备的运行状态或改变电力系统的运行方式。将电网中的电气设备(运行的, 冷、热备用的, 检修的) 人为地进行有序的由一种状态转变到另一种状态的过程称为倒闸。 围绕这一状态转换过程而进行的一系列操作称为倒闸操作。倒闸操作可以通过就地操作、遥控操作、程序操作完成。 遥控操作、程序操作的设备应满足有关技术条件。(一) 电气设备的四种基本状态. 运行状态下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作指电气设

53、备的断路器和隔离开关都在合闸位置, 将电源至受电端的电路接通(包括辅助设备如电压互感器、避雷器等); 所有的继电保护及自动装置均在投入位置(除调度有要求的除外), 控制及操作回路正常。. 热备用状态热备用状态是指电气设备的隔离开关在合闸位置, 只有断路器在分闸位置, 其他同“运行状态”。 电气设备处于热备用状态下, 断路器一经合闸就转变为运行状态, 随时有来电的可能性, 应视为带电设备。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作. 冷备用状态冷备用状态是指电气设备的隔离开关及断路器都在分闸位置。 此状态下, 未履行工作许可手续及未布置安全措施, 不允许进行电气检修工作, 但可以进

54、行机械作业。. 检修状态上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作检修状态是指电气设备的所有隔离开关和断路器都在分闸位置, 电气值班员按照电业安全工作规程 及工作票要求挂上接地线或合上接地闸刀, 并已悬挂标识牌和设有遮拦。“检修状态” 根据不同的设备又分为“开关检修”、“线路检修” 等。) 线路检修线路检修指线路在冷备用状态的基础上, 线路的接地闸刀合上或在线路闸刀线路侧装设接地线。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作) 开关(断路器) 检修开关(断路器) 检修指开关(断路器) 两侧闸刀均拉开, 取下开关操作回路熔丝, 合上开关两侧接地闸刀或装设接地线。 如图

55、所示。 检修过程中注意相关保护的投切与配合。) 变压器检修变压器检修指变压器各侧断路器和隔离开关都在分闸位置, 并在变压器各侧挂上接地线(或合上接地闸刀)。(二) 倒闸操作的主要内容倒闸操作的主要内容有:() 电力线路的停、送电操作。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作() 电力变压器的停、送电操作。() 发电机的起动、并列和解列操作; 电网的合环与解环。() 母线接线方式的改变(倒母线操作)。() 中性点接地方式的改变。() 继电保护自动装置使用状态的改变。() 接地线的安装与拆除等。上述绝大多数操作任务是靠拉/ 合某些断路器和隔离开关来完成的。(三) 倒闸操作的基本原则

56、上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作() 在拉、合闸时, 必须用断路器接通或断开负荷电流及短路电流, 禁止用隔离开关切断负荷电流。() 送电时, 应先合电源侧隔离开关, 后合负荷侧隔离开关, 再合断路器的操作顺序。停电时应先检查断路器确在断开位置, 然后再拉开负荷侧隔离开关, 最后拉电源侧隔离开关。() 所有隔离开关在分合闸后应认真检查, 分闸操作应检查隔离开关三相均已断开,并有足够的安全距离。 合闸操作后应逐相检查合闸到位、其触头接触良好。() 设备送电前必须将有关继电保护加用。 无保护或不能自动跳闸的开关不能送电。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作

57、() 油断路器不允许带电压手动合闸, 运行中的小车开关不允许打开机械闭锁手动分闸。() 操作过程中, 发现误合隔离刀闸时, 不允许将误合的刀闸再拉开。 发现误拉刀闸时, 不允许将误拉的刀闸再重新合上。() 不得造成非同期合闸。() 单极隔离开关及跌落式开关的操作顺序规定如下: 停电时先拉开中相, 后拉开两边相, 送电时顺序与此相反。() 变压器在充电状态下停、送电操作时, 必须将其中性点接地隔离开关合上。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作() 变压器两侧(或三侧) 开关的操作顺序规定如下: 停电时先拉开负荷侧开关, 后拉开电源侧开关, 送电时顺序与此相反(即不能带负载切断

58、电源)。() 在倒母线时, 隔离开关的拉合步骤是: 先逐一合上需要转换至一组母线上的隔离关, 然后逐一拉开在另一组母线上的运行隔离开关, 这样可以避免因合某一隔离开关, 拉另一隔离开关而容易造成的误操作事故。() 在回路中未设置断路器时, 需要用高压隔离开关和跌落开关拉、合电气设备时,应按照产品说明书和试验数据确定的操作范围进行操作。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作无资料时, 可参照下列规定(指系统运行正常下的操作): 可以分、合无故障的电压互感器和避雷器。 可以分、合 及以下母线的充电电流。 拉、合经开关或刀闸闭合的旁路电流。 拉合变压器中性点的接地开关, 当变压器中

59、性点上接有消弧线圈时只有系统没有接地故障时才可进行。 拉合励磁电流不超过 的空载变压器及电容电流不超过 的空载线路(. 以下)。 拉合 以下, 以下的环路均衡电流。上一页下一页返回单元二发电厂、变电所电气主接线的倒闸操作 利用等电位原理, 可以拉合无阻抗的并联支路(断路器一定要在合闸位置, 并将断路器直流操作电源保险取下, 才可进行, 否则万一在操作过程中断路器误跳闸, 将会使隔离开关两端电压不相等, 从而导致带负荷拉、合隔离开关事故)。(四) 倒闸操作的组织措施及技术措施. 组织措施在全部停电或部分停电的电气设备上安全工作的组织措施为“两票三制”。) 工作票制度上一页下一页返回单元二发电厂、

60、变电所电气主接线的倒闸操作工作票制度是保证安全检修、安装工作等安全生产的一项重要的组织措施。 它是在工作前, 通过工作负责人, 根据工作任务的要求事先进行现场调研, 确定工作人员、停电范围、工作时间及所用的安全用具、器材和所采取的安全措施等制定工作票。 这些工作都是在工作前做的, 安排得周密完善, 再加上层层审核, 防止盲目性, 临时性和错误操作, 从而保证了工作的顺利进行提高了安全可靠性, 保证了安全生产的重要组织措施。工作票是准许在电气设备上工作的书面命令。 工作票由工作负责人填好后, 再由电气负责人签发。 工作负责人不应签发工作票。 工作票签发人应审查工作票的内容如下:上一页下一页返回单