電氣主接線1.ppt

1,第二章電氣主接線,Mainelectricalconnectionscheme,2,什么是電氣主接線？,它是由規(guī)定的各種電氣設(shè)備和連接線所組成的表示接受和分配電能的電路。它不僅表示各種電氣設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量、連接方式和作用，而且反映了各電力回路的相互關(guān)系和運(yùn)行條件，從而構(gòu)成了發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體。,3,電氣主接線圖,表明電氣主接線和廠用電接線的圖稱為電氣主接線圖和廠用電接線圖。通常都以單線圖繪制而成，只是將不對(duì)稱的部分(如接地線、互感器等)局部地用三線圖表示出來(lái)。,4,電氣主接線通常用電氣主接線圖來(lái)表示。,電氣主接線圖是用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示電氣設(shè)備連接關(guān)系的一種圖。,電氣主接線表明電能匯集和分配的關(guān)系。,電氣主接線圖通常采用單線圖表示，只有需要時(shí)才繪制三線圖。,5,對(duì)電氣主接線的基本要求,保證必要的供電可靠性保證電能質(zhì)量具有一定的靈活性和方便性具有一定的經(jīng)濟(jì)性,6,衡量電氣主接線可靠性的標(biāo)志,1)斷路器檢修時(shí)能否不影晌供電；2)斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)重要用戶的供電；3)盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性；4)大機(jī)組、超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。,7,選擇電氣主接線可靠性的因素：,a、發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；b、負(fù)荷性質(zhì)和類別；c、設(shè)備的制造水平；d、長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),8,對(duì)靈活性和方便性的要求,應(yīng)能靈活地投入和切除某些機(jī)組、變壓器或線路，從而達(dá)到調(diào)配電源和負(fù)荷的目的；能滿足電力系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式和特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；,9,對(duì)靈活性和方便性的要求,當(dāng)需要進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)能夠很方便地使斷路器、母線及繼電保護(hù)設(shè)備退出運(yùn)行進(jìn)行檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對(duì)用戶供電；。必須能夠容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線，以滿足擴(kuò)建的要求。,10,對(duì)經(jīng)濟(jì)性的要求,電氣主接線的經(jīng)濟(jì)性是指：投資省占地面積小電能損耗少,11,對(duì)經(jīng)濟(jì)性的具體要求,應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器及避雷器等一次設(shè)備的投資；要盡可能的簡(jiǎn)化繼電保護(hù)和二次回路，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；應(yīng)采取限制短路電流的措施，以便選擇輕型的電器和小截面的載流導(dǎo)體；,12,對(duì)經(jīng)濟(jì)性的具體要求,要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省有色金屬、鋼材和水泥等基建材料；應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，要避免出現(xiàn)兩次變壓，以減少變壓器的電能損耗。,13,對(duì)電氣主接線的分類,電氣主接線,14,第一節(jié)單母線接線形式Single-busscheme,一.單母線接線Single-busscheme二.單母線分段接線Single-busschemewithtwosection三.單母線分段帶旁路接線Single-busschemewithsidebus,15,一.單母線接線,1不分段的單母線接線基本環(huán)節(jié)：電源、線路、開關(guān)、母線母線作用：匯聚和分配電能的作用QF的作用：開斷和關(guān)合負(fù)荷和故障電流QS的作用：明顯開斷點(diǎn)，隔離電壓,16,（1）優(yōu)點(diǎn)：,接線簡(jiǎn)單，投資少；操作方便，容易擴(kuò)建,（2）缺點(diǎn)：,檢修母線或母線隔離開關(guān)，全廠（所）停電；母線或母線隔離開關(guān)故障，全廠（所）停電；檢修出線斷路器，該回路停電。,不分段單母線接線的特點(diǎn),17,不分段單母線接線的適用范圍,一般只適用于電壓為6220千伏、出線回路數(shù)較少、用戶重要性等級(jí)較低的配電裝置中，尤其對(duì)采用開關(guān)柜的配電裝置更為合適。,18,2單母線分段接線,1.接線圖,19,單母線分段接線特點(diǎn),以隔離開關(guān)分段時(shí)：若任一段母線(I段或段)及其母線隔離開關(guān)停電檢修，可以通過(guò)事先斷開分段隔離開關(guān)QS1，使另一段母線的工作不受影響。但當(dāng)分段隔離開關(guān)QS1投入，兩段母線同時(shí)運(yùn)行期間，若任一段母線發(fā)生故障，仍將造成整個(gè)配電裝置的短時(shí)停電。只有在用分段隔離開關(guān)QS1將故障段母線隔開后，才能恢復(fù)非故障段母線的運(yùn)行。,20,單母線分段接線特點(diǎn),以斷路器分段時(shí)的優(yōu)點(diǎn)：在正常情況下檢修母線時(shí)，可不中斷另一段母線的運(yùn)行。任一段母線發(fā)生故障時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的作用下，母線分段斷路器斷開，從而保證了非故障段母線的不間斷供電?？蓾M足采用雙回線路供電的重要用戶供電可靠性要求。,21,單母線分段接線特點(diǎn),以斷路器分段時(shí)的缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路都要在檢修期間內(nèi)停電。當(dāng)采用接于不同段母線的雙回線路供電時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。,22,3.單母線分段接線的適用范圍,單母線分段的數(shù)目取決于電源的數(shù)目、電網(wǎng)的接線及主接線的運(yùn)行方式，一般以23段為宜。其連接的回路數(shù)一般比不分段的單母線接線增加一倍，但仍不宜過(guò)多。主要應(yīng)用于中、小容量發(fā)電廠的電氣主接線；各類發(fā)電廠的廠用電接線以及進(jìn)出線數(shù)量比較多的6220千伏變電所中。,23,三.單母分段帶旁路接線,1.采用專用旁路斷路器的接線圖,24,2.采用專用旁路接線特點(diǎn),旁路母線的作用：檢修進(jìn)出線斷路器時(shí)，和旁路斷路器一起代替相應(yīng)回路的出線斷路器，使該出線不停電。檢修進(jìn)（出）線斷路器(如圖中QF2)時(shí)，可利用旁路斷路器1QFP代替QF2的工作。,25,利用旁路斷路器1QFP代替2QF的操作步驟,（1）合旁路斷路器1QFP兩側(cè)的隔離開關(guān)QS2和QS1；（2）合旁路斷路器1QFP；（3）使旁路母線PW充電，檢查PW是否完好；（4）在PW完好的情況下，斷開旁路斷路器1QFP；（5）合旁路隔離開關(guān)QS3，形成與2QF并聯(lián)供電的通路；（6）合1QFP；（7）斷開出線斷路器2QF；（8）斷開2QF兩側(cè)的隔離開關(guān)QS4和QS5。,26,利用旁路斷路器1QFP代替2QF的操作步驟,當(dāng)斷路器2QF檢修完畢后恢復(fù)其正常工作的操作步驟是：1）接通2QF兩側(cè)的隔離開關(guān)QS5和QS4；2）接通出線斷路器2QF；3）斷開旁路斷路器1QFP；4）斷開旁路隔離并關(guān)QS3；5）斷開旁路斷路器1QFP兩側(cè)的隔離開關(guān)QS1和QS2。,27,2.采用分段斷路器兼作旁路斷路器,28,2.采用分段斷路器兼作旁路斷路器,目的:節(jié)省設(shè)備投資和減少占地面積。接線中的QFFP既是分段斷路器，又可兼作旁路斷路器。正常運(yùn)行時(shí)，分段斷路器QFFP及隔離開關(guān)QS1、QS2均處于閉合狀態(tài)，QS3、QS4、QS5均處于斷開狀態(tài)。正常時(shí)旁路母線PW不帶電，整個(gè)主接線以單母線分段方式運(yùn)行。此時(shí)，QFFP起分段斷路器的作用。,29,采用分段斷路器兼作旁路斷路器,當(dāng)QFFP作旁路斷路器時(shí)，若接通QS1、QS4(此時(shí)QS2，QS3斷開)及斷路器QFFP，則將旁路母線與I段工作母線相連；若接通QS2、QS3(此時(shí)QS1，QS4斷開)及斷路器QFFP，則將旁路母線與段工作母線相連。當(dāng)QFFP作為旁路斷路器運(yùn)行時(shí)，兩段主母線可各自按單母線方式運(yùn)行，也可以通過(guò)隔離開關(guān)QS5并列運(yùn)行。,30,增加旁路設(shè)施的利與弊,優(yōu)點(diǎn)：在檢修任一臺(tái)進(jìn)出線斷路器時(shí)，可以不中斷該回路的供電，從而提高了供電的可靠性。缺點(diǎn)：設(shè)置旁路設(shè)施的同時(shí)，也造成了設(shè)備投資增加，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜及運(yùn)行操作復(fù)雜等問(wèn)題。,31,第二節(jié)雙母線接線,采用雙母線接線的目的:為了克服單母線接線不論是否分段，當(dāng)母線和母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上的進(jìn)出線在檢修期間將長(zhǎng)時(shí)間停電的缺點(diǎn)。,32,雙母線接線的分類,單斷路器的雙母線接線雙斷路器的雙母線接線一臺(tái)半斷路器的雙母線接線變壓器-母線組接線,33,2.2.1單斷路器的雙母線接線,設(shè)有母線W1和母線W2兩組母線，每個(gè)回路都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組母線上。,34,單斷路器的雙母線接線,為了減少母線故障而造成的停電范圍，正常時(shí)雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFM并聯(lián)運(yùn)行。電源和負(fù)荷被適當(dāng)?shù)胤峙湓趦山M母線上。,35,單斷路器的雙母線接線的主要優(yōu)點(diǎn),1)可以輪流檢修母線而不影響供電。2)檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，不用停該回路。3)一組母線故障后，能迅速恢復(fù)該母線所連回路的供電。,36,單斷路器的雙母線接線的主要優(yōu)點(diǎn),4)運(yùn)行高度靈活。5)擴(kuò)建方便。6)便于試驗(yàn)。,37,單斷路器的雙母線接線的主要缺點(diǎn),1）任一臺(tái)斷路器拒動(dòng)，將造成與該斷路器相連母線上其它回路的停電；2）一組母線檢修時(shí)，全部電源及線路都集中在另一組母線上，若該組母線再故障將造成全停事故；3）任一組母線短路，而母聯(lián)斷路器拒動(dòng)，將造成雙母線全停事故；,38,4）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為切換操作電器，容易發(fā)生誤操作；5）在檢修任一進(jìn)出線回路的斷路器時(shí)，將使該回路停電。,單斷路器的雙母線接線的主要缺點(diǎn),39,雙母線接線的倒閘操作1（倒母線）,倒母線：當(dāng)雙母線接線采用一組母線工作、一組母線備用的方式運(yùn)行時(shí)，需檢修工作母線，可將工作母線經(jīng)倒閘操作轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)之后，進(jìn)行母線停電檢修工作，這個(gè)操作稱為倒母線。,40,將工作母線I轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)的基本操作：1）合母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)2）合母聯(lián)斷路器向備用母線充電，檢驗(yàn)備用母線是否完好；3）切斷母聯(lián)斷路器控制回路電源4）依次合入與II組母線連接的母線隔離開關(guān)除母聯(lián)斷路器外5）依次斷開與I組母線連接的母線隔離開關(guān)除母聯(lián)斷路器外6）投入母聯(lián)斷路器控制回路電源，拉開母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān),雙母線接線的倒閘操作1（倒母線）,41,雙母線接線的倒閘操作2（母線側(cè)隔離開關(guān)檢修）,I組母線為工作母線、II組母線為備用母線時(shí)，需要檢修電源1的母線隔離開關(guān)1QSI的基本操作：,1）按照倒母線的操作步驟將電源2和全部出線轉(zhuǎn)移到II母線上工作；2）拉開隔離開關(guān)1QSI；3）拉開母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān),42,3、雙母線接線的倒閘操作3,I組母線為工作母線、II組母線為備用母線時(shí)，出線斷路器1QF拒動(dòng)，利用母聯(lián)斷路器切斷該出線的基本操作：,1）利用倒母線的操作步驟只將出線WL1轉(zhuǎn)移到II母線上工作；2）這時(shí)出線WL1的工作電流由I母線經(jīng)母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)到1QS3、1QF及1QS2送出；3）拉開母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)，可切斷出線WL1。,43,廣泛應(yīng)用于大、中型發(fā)電廠和變電所中。一般適用于引出線和電源較多、輸送和穿越功率較大、要求可靠性和靈活性較高的以下場(chǎng)合：1）短路容量大，出線帶電抗器的610kV配電裝置。2）3566kV出線數(shù)目超過(guò)8回且連接電源較多、負(fù)荷較大的裝置。3）110220kV出線5回以上或者在系統(tǒng)中居重要位置，出線為4回及以上的裝置。,雙母線接線的適用范圍：,44,1、在斷路器和隔離開關(guān)之間裝設(shè)閉鎖裝置，以避免隔離開關(guān)的誤操作；2、雙母線分段運(yùn)行，以縮小母線故障的影響范圍；3、雙母線帶旁路運(yùn)行，增設(shè)旁路母線，解決斷路器檢修時(shí)的停電問(wèn)題；4、雙母線雙斷路器接線；,針對(duì)雙母線接線缺點(diǎn)的解決辦法：,45,雙母線帶旁路母線接線,為了避免在檢修進(jìn)出線斷路器時(shí)造成停電，可在單斷路器雙母線的基礎(chǔ)上增設(shè)旁路母線。圖示為設(shè)有專用旁路斷路器QFP的雙母線帶旁路母線接線。,46,母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線方式,圖示為正常運(yùn)行情況下QFMP起母聯(lián)作用，隔離開關(guān)QS3斷開，隔離開關(guān)QS1和QS2閉合。當(dāng)用母聯(lián)斷路器QFMP作為旁路斷路器時(shí)，先將所有回路切換到規(guī)定的一組母線W2上，隔離開關(guān)QS1斷開，而隔離開關(guān)QS2和QS3閉合，QFMP閉合，通過(guò)旁路母線向線路供電。,47,雙母線三分段接線,48,雙母線四分段帶旁路母線接線,49,雙母線四分段接線中同名回路的配置,為了避免同名回路(兩個(gè)變壓器回路或向同一用戶供電的雙回線)同時(shí)停電的可能性，在設(shè)計(jì)主接線及制定主接線運(yùn)行方式時(shí)要注意，最好不要將同名回路配置在同一側(cè)的兩段母線上。,50,雙母線四分段接線中同名回路的配置,在運(yùn)行中不要使兩臺(tái)變壓器回路或雙回線組合在相鄰的兩段母線上。,雙母線四分段接線中同名回路的配置,51,雙母線四分段接線中同名回路的配置,應(yīng)分別配置在不相鄰的兩段母線上,52,3.3.2雙斷路器的雙母線接線,每個(gè)回路內(nèi)，無(wú)論是進(jìn)線(電源)、出線(負(fù)荷)，都通過(guò)兩臺(tái)斷路器與兩組母線相連。正常運(yùn)行時(shí)，母線、斷路器及隔離開關(guān)全部投入運(yùn)行。,53,雙斷路器的雙母線接線的主要優(yōu)點(diǎn),(1)任何一組母線或任何一臺(tái)斷路器因檢修而退出工作時(shí)，都不會(huì)影響系統(tǒng)的供電。可以同時(shí)檢修任一組母線上的所有母線隔離開關(guān)，而不會(huì)影響任一回路的工作。(2)隔離開關(guān)只作為隔離電器。(3)各回路可以任意地分配在任一組母線上，所有切換均用斷路器來(lái)進(jìn)行。,54,雙斷路器的雙母線接線的主要優(yōu)點(diǎn),(4)繼電保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)。(5)任何一臺(tái)斷路器拒動(dòng)時(shí)，只影響一個(gè)回路。(6)母線發(fā)生故障時(shí)，與故障母線相連的所有斷路器自動(dòng)斷開，不影響任何回路運(yùn)行。,55,2.2.3一臺(tái)半斷路器的雙母線接線,它由許多“串”并聯(lián)在雙母線上形成。每串中有兩個(gè)回路共用三臺(tái)斷路器，每個(gè)回路相當(dāng)于占有一臺(tái)半斷路器。緊靠母線側(cè)的斷路器稱作母線斷路器；兩個(gè)回路間的斷路器稱作聯(lián)絡(luò)斷路器。,56,一臺(tái)半斷路器的雙母線接線的突出優(yōu)點(diǎn),(1)具有高度的供電可靠性。當(dāng)母線發(fā)生短路故障時(shí)，只有與故障母線相連的母線斷路器跳閘，不影響任何回路供電。在事故與檢修相重合的情況下，停電回路數(shù)不會(huì)超過(guò)兩回。(2)運(yùn)行調(diào)度靈活。任何一回路停送電時(shí)互不影響，使運(yùn)行調(diào)度十分靈活。,57,一臺(tái)半斷路器的雙母線接線的突出優(yōu)點(diǎn),(3)操作檢修方便。該接線中隔離開關(guān)僅作為隔離電器。當(dāng)任一組母線需要停電清掃或檢修時(shí)，回路不需要切換。任何一臺(tái)斷路器檢修，各回路仍按原接線方式運(yùn)行，也不需要切換。,58,同名回路的布置問(wèn)題,目的：防止發(fā)生同名回路同時(shí)停電的事故發(fā)生。,2019/11/23,59,可編輯,60,防止同名回路同時(shí)停電的措施,同名回路應(yīng)布置在不同串上，以避免當(dāng)一串中的中間聯(lián)絡(luò)斷路器故障，或一串中母線側(cè)斷路器停運(yùn)的同時(shí)，同串中另一側(cè)回路又故障時(shí)，使同串中的兩個(gè)同名回路同時(shí)斷開。當(dāng)一串配置兩條回路時(shí)，應(yīng)將電源回路和負(fù)荷回路搭配在同一串中。對(duì)于特別重要的同名回路，可考慮分別交替接入兩側(cè)母線，形成“交替布置”。,61,2.2.4變壓器-母線組接線,在超高壓配電裝置中，為了保證超高壓、長(zhǎng)距離輸電線路的輸電可靠性，線路部分采用雙斷路器或二分之三斷路器接線。對(duì)于主變壓器，考慮其運(yùn)行可靠、且平時(shí)切換操作的次數(shù)較少，不會(huì)造成經(jīng)常停母線切換變壓器的情況，故不用斷路器，而直接通過(guò)隔離開關(guān)接到母線上。,62,變壓器-母線組接線,63,變壓器-母線組接線,當(dāng)有四臺(tái)主變壓器時(shí)，可利用斷路器將雙母線分成四段，在每段母線上連接一臺(tái)主變壓器。,64,變壓器-母線組接線的優(yōu)點(diǎn),(1)可靠性高。任一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)時(shí)，僅影響一組變壓器和一回線路的供電；母線故障只影響一組變壓器供電；變壓器故障時(shí)，與該變壓器相連母線上的斷路器全部跳開，但是并不影響其它回路的供電。當(dāng)變壓器用隔離開關(guān)斷開后，母線即可恢復(fù)供電。(2)經(jīng)濟(jì)性好。所有變壓器回路都不用斷路器，使所用斷路器的總數(shù)減少，節(jié)省了總投資。,65,第三節(jié)無(wú)母線接線形式no-busdiagram,一、多角形接線Angle-typeconnectionscheme二、橋形接線Bridge-circuitconfiguration三、單元接線Uniteconnectionscheme,66,2.3.1多角形接線形式,（1）三角形接線,67,2.3.1多角形接線形式,（2）四角形接線,68,2.3.1多角形接線形式,（3）五角形接線,69,多角形接線的特征,把各個(gè)斷路器互相連接起來(lái)，形成閉合的單環(huán)形接線。每個(gè)回路(電源或線路)都經(jīng)過(guò)兩臺(tái)斷路器接入電路中，從而達(dá)到了雙重連接的目的。,70,多角形接線的優(yōu)點(diǎn),（1）閉環(huán)運(yùn)行時(shí)具有較高的可靠性。（2）斷路器配置合理。（3）隔離開關(guān)只作為檢修時(shí)隔離電壓之用，減少了因隔離開關(guān)誤操作造成的停電事故。（4）占地面積較小，比較適合于地形狹窄地區(qū)和洞內(nèi)的布置。（5）進(jìn)出線的回路數(shù)受限制；配電裝置不易擴(kuò)建。,71,多角形接線的缺點(diǎn),多角形的“邊數(shù)”不能多，即要對(duì)進(jìn)出線的回路數(shù)進(jìn)行限制。在閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下，流過(guò)各開關(guān)電器的工作電流差別較大，不僅給選擇電器帶來(lái)困難，而且使繼電保護(hù)的整定和控制回路復(fù)雜化。配電裝置不易擴(kuò)建。以采用三五角形接線為宜。,72,2.3.2橋形接線,使用條件1.發(fā)電廠和變電所中只有兩臺(tái)變壓器和兩回線路時(shí)，可采用橋形接線。2.橋形接線有內(nèi)橋和外橋兩種接線方式。,73,1.內(nèi)橋接線2.外橋接線,74,1、內(nèi)橋特點(diǎn)2、外橋特點(diǎn),（1）橋斷路器在靠近變壓器一側(cè)。（2）操作線路方便，主變壓器不方便，造成一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。,（1）斷路器設(shè)在靠近線路一側(cè)。（2）變壓器操作方便；線路操作不方便，造成一臺(tái)變壓器的暫時(shí)停運(yùn)。,75,橋形接線的適用情況,內(nèi)橋接線:適用于輸電線路較長(zhǎng)、故障機(jī)會(huì)較多，而變壓器又不需要經(jīng)常切換的中小容量的發(fā)電廠和變電所中。,外橋接線:（1）適用于線路短，檢修、操作及故障機(jī)會(huì)均較少，而變壓器按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需要經(jīng)常進(jìn)行切換的場(chǎng)合。（2）電網(wǎng)中有穿越功率通過(guò)變電所時(shí)，采用外橋接線較為合適。,76,橋形接線中跨條的作用,在內(nèi)橋中，利用跨條可避免出線斷路器檢修，線路將較長(zhǎng)時(shí)間中斷運(yùn)行；在外橋中，利用跨條可避免變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，造成變壓器在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中斷運(yùn)行的情況?？鐥l上設(shè)置兩組隔離開關(guān)進(jìn)行串聯(lián)，便于輪流停電檢修跨條上的任何一組隔離開關(guān)。,77,2.3.3單元接線,把發(fā)電機(jī)、變壓器或線路直接串聯(lián)連接，其間除廠用分支外，不再設(shè)母線之類的橫向連線。按照串聯(lián)元件的不同，單元接線有以下三種形式：發(fā)電機(jī)變壓器單元接線擴(kuò)大單元接線發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線,78,1.發(fā)電機(jī)變壓器單元接線方式,將發(fā)電機(jī)和變壓器直接連成一個(gè)單元組，再經(jīng)斷路器接至高壓母線，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)變壓器升壓后直接送入高壓電網(wǎng)。具有接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)。,79,2.擴(kuò)大單元接線,通過(guò)把兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器相連接，可以簡(jiǎn)化接線，減少主變壓器和高壓斷路器的數(shù)量，并可以減少高壓配電裝置的間隔，節(jié)省占地面積。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)出口均應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。,80,3.發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線方式,在大型發(fā)電廠中采用這種接線，不需要在發(fā)電廠中設(shè)置高壓配電裝置，而把電能通過(guò)線路直接輸送到附近的樞紐變電所，從而簡(jiǎn)化了發(fā)電廠中的電氣主接線，壓縮了占地面積，并解決了屋外配電裝置遭受電廠煙囪飛灰和水塔冒出的水汽的污染問(wèn)題。,81,第四節(jié)主變壓器的選擇,主變壓器：用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器廠用變壓器：只供本廠用電的變壓器1、單元接線的主變壓器按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用電負(fù)荷后，留有10的裕度,一、主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定原則,82,1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)；2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組停用時(shí)，能由系統(tǒng)供給發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大負(fù)荷；3）對(duì)發(fā)電機(jī)電壓母線上裝有2臺(tái)及以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的70的容量；4）在電力市場(chǎng)環(huán)境下，可能停用火電廠的部分或全部機(jī)組，主變壓器應(yīng)具有從系統(tǒng)倒送功率的能力，以滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的要求。,2、具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器,83,1）滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)的各種不同運(yùn)行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無(wú)功功率的交換；2）其容量一般不小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時(shí)也可在線路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將其剩余功率容量送入另一系統(tǒng)；3）為了布置和引出線的方便，聯(lián)絡(luò)變壓器一般裝設(shè)一臺(tái)，最多不超過(guò)兩臺(tái)；4）聯(lián)絡(luò)變壓器一般采用自耦變壓器。,3、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器容量的選擇,84,二、變壓器相數(shù)的選擇,1）當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)選用三相變壓器；2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時(shí)，宜經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺(tái)半容量三相變壓器或單相變壓器。對(duì)于單機(jī)容量為300MW、并直接升壓到500KV的，宜選用三相變壓器。3）對(duì)于500KV變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，來(lái)確定選用單相變壓器還是三相變壓器。,85,三、變壓器繞組數(shù)量和連接方式的選擇,1）最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電廠，當(dāng)有兩種高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，宜采用三繞組變壓器，每個(gè)繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的15及以上，兩種升高電壓的三繞組變壓器一般不超過(guò)兩臺(tái)。（三繞組變壓器比同容量雙繞組變壓器價(jià)格高4050，運(yùn)行檢修比較困難，臺(tái)數(shù)過(guò)多時(shí)會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過(guò)大，且屋外配電裝置復(fù)雜，故對(duì)其使用要給予限制。）2）對(duì)于200MW及以上的機(jī)組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變壓器而采用發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線接入系統(tǒng)，而兩種高壓之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。（原因：a、發(fā)電機(jī)回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線供電可靠性高，而大電流的隔離開關(guān)發(fā)熱問(wèn)題比較突出，特別是設(shè)置在封閉母線中的隔離開關(guān)問(wèn)題更多；b、同時(shí)發(fā)電機(jī)回路斷路器的價(jià)格極為昂貴，故在封閉母線回路里一般不設(shè)置斷路器和隔離開關(guān)，以提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；c、三繞組變壓器的中壓側(cè)，由于制造上的原因一般不希望出現(xiàn)分接頭，往往只制造死接頭，從而對(duì)高、中壓側(cè)調(diào)壓及負(fù)荷分配不利。）,86,三、變壓器繞組數(shù)量和連接方式的選擇,3）聯(lián)絡(luò)變壓器一般應(yīng)選用三繞組變壓器，其低壓繞組可接高壓廠用啟動(dòng)/備用變壓器或無(wú)功補(bǔ)償。4）在具有三種電壓的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。2、繞組連接方式的選擇1）我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用YN連接；2）35KV電壓，變壓器繞組都采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地；3）10KV及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。,87,四、分裂繞組變壓器和自耦變壓器的選用,1、分裂繞組變壓器的一般使用條件：1）當(dāng)發(fā)電廠占地面積特別狹小，必須壓縮配電裝置間隔時(shí)，有時(shí)采用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)接一臺(tái)變壓器的擴(kuò)大單元接線。這種接線簡(jiǎn)單，減少主變壓器及高壓斷路器臺(tái)數(shù)，節(jié)約投資。由于兩臺(tái)發(fā)電機(jī)接于不同分裂繞組上，所以發(fā)電機(jī)回路和廠用分支短路容量小，故可選用輕型設(shè)備，投資省。2）單機(jī)容量?。ㄖ徽枷到y(tǒng)容量12），而發(fā)電廠與系統(tǒng)的連接電壓又較高，也可考慮采用擴(kuò)大單元接線。2、自耦繞組變壓器的一般使用條件：1）單機(jī)容量在200MW及以上時(shí)，用來(lái)作高壓和中壓系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)用的變壓器；2）單機(jī)容量在200MW及以下，且兩級(jí)升高電壓均為直接接地系統(tǒng)，其送電方向主要由低壓向高壓、中壓側(cè)，或從低壓和中壓向高壓側(cè)，此時(shí)，自耦變壓器可作發(fā)電機(jī)升壓用；3）在220KV以上變電所中，優(yōu)先選用自耦變壓器。,88,五、主變壓器電壓調(diào)整方式的選擇,1、變壓器調(diào)壓方式：1）無(wú)激磁調(diào)壓：不帶電切換變壓器的分接頭來(lái)調(diào)壓，調(diào)整電壓范圍通常在5%以內(nèi)；2）有載調(diào)壓：帶負(fù)載切換變壓器的分接頭來(lái)調(diào)壓，調(diào)整電壓范圍可達(dá)到30%；2、設(shè)置有載調(diào)壓的原則：1）對(duì)于220KV及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式；2）對(duì)于110KV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式；3）接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，或接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器，一般采用有載調(diào)壓方式。,89,六、變壓器的冷卻方式,1、自然風(fēng)冷卻：小容量變壓器使用；2、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻：3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻：大容量變壓器一般采用；4、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻：效率高，節(jié)約材料；減少變壓器本體尺寸但要有一套水冷卻系統(tǒng)，且密封性能要求高，維護(hù)工作量大；5、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻：現(xiàn)在大容量變壓器一般采用，冷卻效率更高。,90,第五節(jié)限制短路電流的措施Themeasuresoflimitingshort-circuitcurrent,一、短路電流增大的原因Thereasonsofrecreatedshort-circuitcurrent二、短路電流增大的危害damagesofrecreatedshort-circuitcurrent三、限制短路電流的措施Themeasuresoflimitingshort-circuitcurrent,91,一、短路電流增大的原因,1.發(fā)電機(jī)單機(jī)容量及發(fā)電廠總裝機(jī)容量的增大；2.電力系統(tǒng)總?cè)萘康牟粩鄶U(kuò)大；3.為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加強(qiáng)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，在電網(wǎng)之間增設(shè)了聯(lián)絡(luò)線路，引起系統(tǒng)阻抗的降低；4.自耦變壓器的廣泛采用，增加了系統(tǒng)直接接地的中性點(diǎn)的數(shù)目，引起系統(tǒng)零序電抗的減小。,92,二、短路電流增大的危害,從電氣部分設(shè)計(jì)角度考慮:1.造成電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定難以承受短路電流的發(fā)熱和電動(dòng)力。2.設(shè)備投資增加。,93,三、限制短路電流的措施,1.選擇合理的電氣主接線形式和運(yùn)行方式2.選擇合適的變壓器容量、參數(shù)和型式3.利用限流電抗器限制短路電流,94,1.選擇合理的電氣主接線形式和運(yùn)行方式,1)采用單元接線和一廠兩站式接線2)城市電網(wǎng)分片運(yùn)行3)環(huán)形接線開環(huán)運(yùn)行4)簡(jiǎn)化接線及母線分段運(yùn)行,95,二、選擇合適的變壓器容量、參數(shù)和型式,1）選擇合適的變壓器容量。變電所中變壓器采用高負(fù)荷率。2）選用高阻抗變壓器。這時(shí)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的功率損耗則降為次要位置。3）采用分裂繞組變壓器。,96,三、加裝限流電抗器,1）母線電抗器目的：讓發(fā)電機(jī)出口斷路器、變壓器低壓斷路器、母聯(lián)斷路器和分段斷路器都能按各回路額定電流來(lái)選擇，不因短路電流過(guò)大而使容量升級(jí)。裝設(shè)的地方：電流流動(dòng)最小的地方，即母線分段處。選擇：其額定電流一般取發(fā)電機(jī)額定電流的5080，電抗百分值為812。,1、加裝普通電抗器，包括母線電抗器和線路電抗器,普通電抗器的特點(diǎn)：a、由三個(gè)單相線圈構(gòu)成，無(wú)鐵心，故伏安特性是線性的；b、導(dǎo)線電阻小，故有功能量損耗也極小。,97,2）出線電抗器目的：主要用來(lái)限制電纜饋線回路短路電流，以便出線能選用輕型斷路器，架空線一般不裝設(shè)電抗器。（原因：電纜電抗值小，且有電容分布，其饋線末端短路和母線電路時(shí)短路電流相差不多）作用：a、限制出線短路電流；b、能在母線上維持較高的剩余電壓，一般大于65Un。缺點(diǎn)：a、總投資加大；b、正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大的電壓損失和較