发电厂电气新课件电气主接线

§4电气主接线及设计

电气主接线

电气主接线是由高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路，又称电气一次接线〔因为由电气一次设备组成〕或电气主系统〔代表了发电厂或变电站电气局部主体结构〕。电气主接线图：是指用规定的设备文字和图形符号，按其作用依次连接的单线接线图。§4.1电气主接线设计原那么和程序对电气主接线的根本要求1．保证必要的供电可靠性考虑因素〔1〕发电厂或变电站在电力系统中的作用。〔2〕负荷的性质和种类〔3〕设备的制造水平〔4〕长期实践运行经验2．具有一定的灵活性包括：〔1〕操作的方便性〔2〕调度的方便性〔3〕扩建的方便性对电气主接线的根本要求3．经济性考虑的因素〔1〕节省一次投资〔2〕占地面积少〔3〕电能损耗少对电气主接线的根本要求§4.2主接线的根本接线形式主接线的根本接线形式有母线型：当进出线数较多时〔＞4回〕为了便于电能的聚集和分配，常设置母线作为中间环节。特点：接线简单清晰，运行方便，有利于安装与扩建，占地面积大，使用的开关设备多。类型：单母线接线、双母线接线、3/2接线、4/3接线、变压器母线组接线。无母线型：当进出线数较少时〔≤4回〕，为了节省投资，可不设母线。特点：使用的开关设备少，占地面积小，只适用于进出线回路少，不再扩建和开展的发电厂或变电站。类型：单元接线、桥形接线、角形接线。一、单母线接线

1．简单的单母线接线母线：用于聚集和分配电能断路器：具有灭弧装置和控制电路，既可以接通或开断负荷电流，也可以开断短路电流。隔离开关：没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用做设备停运后退出工作时断开电路，保证与带电局部隔离，起着隔离电压的作用。〔紧靠母线侧的隔离开关为母线隔离开关，靠近线路侧的隔离开关成为线路隔离开关，接地刀闸是在检修电路或设备时合上，取代平安接地线的作用。〕一、单母线接线由于断路器具有灭弧装置，而隔离开关没有，所以在操作时，必须严格遵守操作程序：接通电路时，应先合上隔离开关，而后合上断路器；开断电路时，应先断开断路器，而后断开隔离开关。即隔离开关应“先通后断〞或在等电位状态下进行操作。一、单母线接线①接线简单清晰，操作方便，不易发生误操作，容易实现“五防〞；“五防〞：②有利于扩建；③设备少，投资省，占地面积小。优点缺点①供电可靠性差母线(包括母线侧隔离开关)故障或检修时，变电站全停；断路器检修，所在回路停电。②灵活性差电气五防1、防止带负荷分、合隔离开关。〔断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关〕2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。〔只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作〕3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。〔只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、分荷开关闭合〕4、防止在带电时误合接地开关。〔只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关〕5、防止误入带电室。〔只有隔室不带电时，才能开门进入隔室〕一、单母线接线适用于6～220kV系统中，只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路数不多的中小型发电厂或变电站。适用范围一、单母线接线2、单母线分段接线分段数目取决于电源数量和容量。一般2~3段为宜。一、单母线接线适用范围：适用于中小容量发电厂的6～10kV接线和6～220kV的变电站中。在供电可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段：母线检修时，只需停电一半出线；故障时，短时停电，拉开分段隔离开关后，完好段即可恢复供电。优点：①缩小了母线故障〔或检修〕的停电范围；②运行灵活性有所提高〔可以并列运行，也可以分列运行〕。一、单母线接线不停电检修出线断路器QF1的步骤：用旁路断路器QFp对旁路母线W2充电：合QSp1、QSp2，再合QFp；充电成功后，使出线断路器QF1与旁路断路器QFp并列运行：合QS13；退出出线断路器QF1：拉QF1、拉QS12、QS11QF1两侧挂地线〔或者合地刀〕，检修。旁路母线的作用：可以不停电检修任一〔进〕出线断路器。3、单母线带旁路母线接线一、单母线接线架设旁路母线的原那么：〔单、双母线〕10kV线路：一般不装，原因：①重要用户双电源供电②10kV断路器价格低，可设专门的备用断路器，手车式断路器。35kV线路：一般不装，原因同上，但以下情况也可以考虑：①出线回路数很多时〔＞8回〕；②有较重要的用户且单电源供电。110kV及以上线路出线较多时:一般均装设:原因：①断路器检修时间长〔5～７天〕；②线路停电影响范围大。中小型水电厂：不设旁路母线原因：断路器检修安排在枯水季节。一、单母线接线4．单母线分段带旁路母线接线专用旁路断路器：使用断路器和隔离开关较多，投资高，一般不采用。分段断路器兼作旁路断路器：正常时：QF0作分段用，QF0、QS01、QS02闭合，QS03、QS04、QS05断开。一、单母线接线检修出线断路器时：QF0作旁路断路器用。操作步骤如下：〔设不停电检修QF1〕合QS05〔W1、W2两段母线合并为单母线运行，亦可不合并运行〕；拉QF0〔退出分段断路器〕；拉QS02，合QS04，合QF0〔对W3充电，验电〕；合QS13〔并列运行〕；拉QF1，拉QS12、QS11〔退出QF1〕；挂地线、检修。二、双母线接线1．简单的双母线接线二、双母线接线优点：(1)供电可靠①可以轮流检修任一组母线，且不需要停电；②母线故障影响范围缩小，只短时停电；③检修任一回路的母线隔离开关，只需停该回路及对应母线。(2)调度灵活①电源和负荷可以任意分配到某一组母线上；②可以组成各种运行方式：单母线、单母线分段；二、双母线接线③可以完成一些特殊功能：用母线并列；个别回路单独试验；线路利用短路方式融冰；(3)扩建方便缺点：(1)使用设备多〔特别是隔离开关〕，配电装置复杂，投资较大；(2)刀闸作为操作电器，容易发生误操作；(3)检修出断路器时，需停该线路。二、双母线接线2．双母线分段接线二、双母线接线优点：①减小母线故障的停电范围；②在分段处加母线电抗器，可以限制短路电流，选择轻型设备。缺点：①三台分段或母联断路器，投资大；②无旁路母线，出现开关检修需停该线路。适用范围：有机压母线负荷的中小型电厂。二、双母线接线3．双母线带旁路接线(1)具有专用旁路断路器：适用于：220kV5回及以上；110kV7回及以上。二、双母线接线(2)旁路断路器和母联断路器共用：正常运行时作母联用；检修时，作旁路用。接线形式有：

优点：节省一台断路器缺点：可靠性有所降低①检修期间双母线变成单母线；②增加了隔离开关的倒闸操作。二、双母线接线例：双母线带旁路母线接线如右图所示：：①QF0作母联运行；②B1、XL1运行于Ⅰ母线；③B2、XL2运行于Ⅱ母线。试写出不停电检修QF1的操作步骤：二、双母线接线解：1、分析初始状态：由条件①知：QF0、QS01、QS02在合位，QS03在开位；由条件②知：QS31，QS11，QS14在合位，QS32，QS12，QS13在开位；由条件③知：QS42，QS22，QS24在合位，QS41，QS21，QS23在开位。2、在不停电检修QF1的操作步骤如下：倒母线：将Ⅱ母线上的所有电源和负荷倒致Ⅰ母线，合QS41，拉QS42，合QS21，拉QS22切断Ⅰ、Ⅱ母线的联系：拉QF0，拉QS02对旁路母线Ⅲ充电：合QS03，合QF0QF0与QF1并列运行：合QS13退出QF1：拉QF1，拉QS14，拉QS11QF1两侧挂地线，检修。三、一台半断路器接线所谓一台半断路器接线是指两个回路共用三台断路器，即每个回路所用的断路器数目为一台半，也称3/2接线。W1W2三、一台半断路器接线优点：W1W2操作方便：检修任一台断路器或母线不须倒负荷。运行调度灵活：正常时可多方式运行；事故时可合环、解环。扩建方便。可靠性高：任一台断路器检修，都不停电；任一母线检修或故障都不停电；即使两条母线都故障或一条母线检修，另一条母线故障，电厂的电力根本上都能送出；隔离开关不作为操作电器。三、一台半断路器接线缺点：使用设备较多，投资较大；二次接线和继电保护复杂。W1W2三、一台半断路器接线布置时应注意：电源放在不同串上：以防止联络断路器故障造成两个电源同时停电；W1W2L1L2T1T2不同串上的电源交叉布置：防止一个电源所在串联络断路器检修，同时另一个电源所在串母线侧断路器故障，两个电源同时停电。三、一台半断路器接线适用范围：220kV及以上的超高压、大容量发电厂和变电站。四、4/3台断路器接线结构：一个串中有四台断路器、接三回进出线。特点：与3/2接线相比，投资节省，但可靠性有所降低，布置比较复杂。结构：变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组。依据：变压器的故障概率小。优点：①调度灵活：电源和负荷可自由调配；②可靠性高；③有利于扩建。缺点：①变压器故障相当于母线故障；②投资大。五、变压器母线组接线W1W2L1L2T2T1五、变压器母线组接线改进的变压器母线组接线用一台半断路器接线取代双断路器接线。W1W2L1L2L3T2T1L4六、单元接线结构：发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机-变压器组。优点：接线简单，开关设备少，操作简单。不设发电机电压级母线，低电侧短路电流相对于具有发电机电压级母线时，有所减小。QF1T~QF2GQF1T~QF2QF3G六、单元接线说明：对于大型机组应采用分相封闭母线；对于小型机组可采用扩大单元接线；QF1T~QF2GLTQF3QF1~G1QF2~G2TQF3QF1~G1QF2~G2对于附近有高电压、大容量变电站的发电厂，可采用发电机

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变压器

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线路组单元接线。QF1T~QF2G七、桥形接线T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF1QF3L1L2QF2QF4QF5T2内桥T1QF3L1L2QF4QF5T2单母线分段外桥结构：根据桥联断路器的位置，可分为内桥和外桥。七、桥形接线适用范围：当有两台主变，两条出线时，应首先考虑采用桥形接线。T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF3L1L2QF4QF5T2内桥外桥内桥：线路长，主变操作次数少，两条出线之间无穿越功率；外桥：线路较短，变压器投切次数多，或有穿越功率。七、桥形接线优点：T1QF1QF3L1L2QF2T2