發(fā)電廠電氣主接線及設(shè)計

電氣主接線及設(shè)計電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序主接線的根本接線形式主變壓器的選擇限制短路電流的方法全有文檔1第一節(jié)電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序復(fù)習回憶：電氣主接線：又稱為電氣一次接線。它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。2第一節(jié)電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序復(fù)習回憶：電氣主接線的作用：1、代表了發(fā)電廠和變電所高電壓、大電流的電氣局部的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成局部；2、它直接影響電力生產(chǎn)運行的可靠性、靈活性；3、對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護、自動裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。3第一節(jié)電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：可靠性靈活性經(jīng)濟性4第一節(jié)電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：1、可靠性〔是電氣主接線最根本的設(shè)計要求〕停電不僅使發(fā)電廠造成損失，對國民經(jīng)濟各部門造成的損失將更加嚴重，尤其在經(jīng)濟興旺地區(qū)，停電造成的經(jīng)濟損失可能是實時電價的數(shù)十倍，乃至上百倍，嚴重時甚至造成人身傷亡，設(shè)備損壞，產(chǎn)品報廢，城市生活紊亂等難以估量的損失。5第一節(jié)電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：1、可靠性分析電氣主接線可靠性需要考慮的因素：〔1〕發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位〔2〕負荷性質(zhì)和類別〔3〕設(shè)備的制造水平〔4〕長期運行實際經(jīng)驗61、可靠性分析電氣主接線可靠性需要考慮的因素：〔1〕發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位大型發(fā)電廠或超高壓變電所，供電容量大，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)穩(wěn)定運行破壞。造成巨大經(jīng)濟損失。為此其供電可靠性要求較高，宜采用雙回路或環(huán)網(wǎng)。中小型發(fā)電廠，沒有必要追求過高的可靠性，一般采用單回線弱聯(lián)系的接入方式?？拷摵芍行牡闹行⌒桶l(fā)電廠和變電所，尤其是靠近6~10kv電壓的近區(qū)負荷,宜采用供電可靠性高的接線形式。71、可靠性〔2〕負荷性質(zhì)和類別級別I類負荷II類負荷III類負荷停電影響人身傷亡，重大設(shè)備損壞，政治、經(jīng)濟上重大損失政治、經(jīng)濟造成較大損失，設(shè)備局部損壞大量減產(chǎn)等不屬于一級、二級的負荷允許停電時

間備用電源自動投入時間，特別重要負荷不允許停電允許短時停電幾分鐘，備用電源手動投入時間。停電影響不大對供電電源要求兩個獨立電源供電自備電源兩回路供電無特殊要求舉

例煉鋼廠的煉鋼爐、醫(yī)院、人民大會堂紡織廠，化工廠農(nóng)業(yè)負荷81、可靠性〔3〕設(shè)備的制造水采用可靠性高的設(shè)備可以簡化接線。大容量機組及新型設(shè)備、自動裝置和先進技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性。注意：設(shè)備使用的越多越新，并不一定主接線越可靠；相反，不必要的多用設(shè)備，使接線復(fù)雜，運行不便將導(dǎo)致接線可靠性降低。91、可靠性〔4〕長期運行實踐經(jīng)驗主接線的可靠性與運行管理水平和運行值班人員的素質(zhì)等也有關(guān)系。10一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：1、可靠性衡量主接線的可靠性要考慮的因素：〔1〕斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；〔2〕線路、斷路器、母線故障時，盡量減少停電回路數(shù)和停電時間；〔3〕母線或母線隔離開關(guān)檢修時，盡量減少停電回路數(shù)和停電時間；〔4〕保證對全部的I類負荷和大局部II類負荷的供電；〔5〕盡量防止發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性；〔6〕大型機組突然停運時，不應(yīng)危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。11一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：2、靈活性電氣主接線能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性主要包括以下幾個方面：〔1〕操作的方便性：盡量使接線簡單，操作方便，盡可能使操作步驟少；〔2〕調(diào)度的方便性：能根據(jù)調(diào)度要求靈活的改變運行方式；發(fā)生故障時，盡快地切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小?！?〕擴建的方便性：在設(shè)計主接線時應(yīng)留有擴建的余地。.12一、電氣主接線設(shè)計的根本要求：3、經(jīng)濟性〔1〕節(jié)省一次投資費用：接線簡單，適當采取限制短路電流的措施節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量和容量?！?〕占地面積少?！?〕電能損耗小。13二、電氣主接線的設(shè)計程序：1、設(shè)計程序主要分為四個階段：〔1〕初步可行性研究：提出建廠〔站〕的必要性。〔2〕可行性研究：落實建廠〔站〕的條件，明確主要設(shè)計原那么，提供投資估算與經(jīng)濟效益評價?！?〕初步設(shè)計：根據(jù)上級批復(fù)的任務(wù)書，提出主要技術(shù)原那么和建設(shè)標準，以及主要設(shè)備的投資概算〔4〕施工圖設(shè)計：根據(jù)初步設(shè)計審查文件和主要設(shè)備落實情況，給出符合質(zhì)量要求的施工圖和說明書。14二、電氣主接線的設(shè)計程序：2、具體設(shè)計步驟：〔1〕對原始資料進行分析：工程情況，電力系統(tǒng)情況，負荷情況，環(huán)境條件，設(shè)備供貨情況等?！?〕主接線方案的擬定和選擇：〔3〕短路電流的計算和主要設(shè)備的選擇：〔4〕繪制電氣主接線圖〔5〕編制工程概算：主要設(shè)備器材費，安裝工程費，其他費用。15第二節(jié)主接線的根本接線形式主接線的分類：根據(jù)是否采用母線作為中間環(huán)節(jié)1、有匯流母線的接線方式2、無匯流母線的接線方式概述：母線：母線是起聚集電能和分配電能的作用。一般在進出線較多時〔超過4回〕采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。單母線接線，雙母線接線橋形接線，角形接線，單元接線16一、單母線接線及單母線分段接線1、單母線接線〔1〕接線圖171、單母線接線〔2〕每種電器的作用181、單母線接線〔2〕每種電器的作用191、單母線接線〔3〕隔離開關(guān)的布置原那么201、單母線接線〔4〕斷路器和隔離開關(guān)的操作順序211、單母線接線〔4〕斷路器和隔離開關(guān)的操作順序221、單母線接線〔5〕防止開關(guān)電器誤操作的措施231、單母線接線〔6〕單母線接線的優(yōu)缺點：優(yōu)點：接線簡單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟性好擴建方便。缺點：可靠性差，母線或者母線隔離開關(guān)故障、檢修時，所有回路都要停止工作，造成全廠或者全所長期停電。調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，線路側(cè)發(fā)生短路有很大的短路電流。242、單母線分段接線〔1〕單母線分段接線圖提高了單母線接線的可靠性和靈活性。限制了短路電流252、單母線分段接線〔2〕單母線分段數(shù)目取決于電源數(shù)量和容量段數(shù)多：故障時停電范圍小，但是分段斷路器數(shù)量多投資大；通常取2~3段為宜?！?〕單母線分段接線適用范圍6~10kV小容量發(fā)電廠或者變電所262、單母線分段接線〔4〕說明：在降壓變電站中，為了限制短路電流，分段母線是分裂運行的，即QFd是斷開的；為了防止某一段電源故障而引起停電，應(yīng)在QFd上裝設(shè)備用電源自動投入裝置，任一分段的電源斷開時，將QFd自動接通。27第二節(jié)主接線的根本接線形式二、雙母線接線及雙母線分段接線1、雙母線接線〔1〕接線圖28二、雙母線接線及雙母線分段接線1、雙母線接線〔2〕接線特點可靠性高靈活性高擴建性好291、雙母線接線〔2〕接線特點可靠性高的表達檢修任一母線，不中斷供電，通過母線隔離開關(guān)的倒閘操作實現(xiàn)；工作母線故障，可迅速恢復(fù)供電；檢修任一母線隔離開關(guān)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條線路和與此隔離開關(guān)相連的一條母線，其他線路均可通過另一根母線繼續(xù)正常運行。30例:雙母線接線中，檢修任一母線不中斷供電的操作步驟：QS1QS231思考：QS1QS2QS3321、雙母線接線〔2〕接線特點靈活性高的表達：各個電源和各個負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行方式的調(diào)度和潮流變化的需要。QS1QS2QS333通過導(dǎo)閘操作，可以實現(xiàn)各種運行方式：〔a〕當QFC斷開，一組母線運行，另一組母線備用，全部進出線均接在工作母線上，構(gòu)成單母線接線；靈活性高的表達：QS1QS2QS3〔b〕兩組母線同時工作，并通過QFC并列運行〔即所有開關(guān)電器均閉合，電源和負荷平均分配在兩組母線上，構(gòu)成固定連接方式運行；〔常采用的運行方式〕34〔c〕兩組母線同時工作，并通過QFC并列運行，〔一局部電源負荷接在母線W1上，一局部電源負荷接在母線W2上〕構(gòu)成單母線分段接線；靈活性高的表達：QS1QS2QS3〔d〕QFC斷開，兩組母線同時運行，相當于兩個分裂的電廠向系統(tǒng)送電，這種運行方式常用于最大運行方式下限制短路電流。35雙母線可實現(xiàn)的特殊功能：〔a〕母聯(lián)斷路器QFC可以實現(xiàn)系統(tǒng)的同期或者解列〔b〕個別回路〔發(fā)電機或者線路〕單獨試驗時，可以將其接在備用母線上運行〔c〕備用母線可以作為融冰母線〔利用短路方式融冰〕靈活性高的表達：36擴建的方便性：向雙母線左右方向任一方向擴建，均不會影響兩組母線的電源和負荷的自由組合分配，便于擴建?！?〕雙母線接線的使用范圍：6~10kV出線帶電抗器的配電裝置35~60kV出線數(shù)超過8回，連接電源較大，負荷較大的情況110kV~220kV出線數(shù)為5回以上的情況372、雙母線分段接線〔1〕接線圖382、雙母線分段接線〔2〕可靠性分析392、雙母線分段接線〔3〕適用范圍及分段數(shù)確定中小電廠的發(fā)電機電壓配電裝置及變電站6~10kV配電裝置中當進線數(shù)或母線上電源較多時，常采用雙母線3分段或者4分段。另外雙母線分段接線常用于220kV配電裝置中,當進出線為10~14回時，采用三分段〔且僅一組母線分段〕；15回以上時，采用4分段〔兩組母線均分段〕330kV~500kV大容量配電裝置中，出線為6回以上時，一般也采用雙母線分段接線。402、雙母線分段接線〔4〕分段接線的優(yōu)點可靠性提高了。限制了短路電流，從而可以選擇輕型設(shè)備，節(jié)省投資。？檢修出線斷路器會怎樣增設(shè)旁路母線41三、旁路母線〔以單母線帶旁路母線為例〕增設(shè)旁路母線的目的和意義：檢修出線斷路器，不中斷該回路的供電。1、單母線分段帶旁路〔1〕接線圖42三、旁路母線〔以單母線帶旁路母線為例〕〔2〕旁路斷路器的工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)正常工作時：旁路斷路器QFP以及所有旁路隔離開關(guān)QSP均是斷開的，旁路母線不帶電。43三、旁路母線〔以單母線帶旁路母線為例〕〔2〕旁路斷路器的工作狀態(tài)熱備用狀態(tài)：QFP兩側(cè)的隔離開關(guān)處于合閘狀態(tài)，即：QSPP合閘，QSPI和QSPII二者之一合閘,另一個斷開。QSPI合閘，QSPII斷開時，旁路母線對母線WI段上的出線斷路器檢修處于隨時待命的熱備用狀態(tài)。44〔3〕檢修出線斷路器的操作步驟：例：出線WL1的斷路器QF3要檢修，如何操作使該回線路能夠不停電進行檢修。合旁路斷路器給旁路母線充電：檢查旁路母線是否完好。假設(shè)旁路母線WP存在故障，那么QFP合上后自動跳開，不能使用旁路母線；假設(shè)旁路母線WP完好，QFP合上后不跳開。此步具體操作：先合QSPI，再合QSPP，再合QFP。45〔3〕檢修出線斷路器的操作步驟：例：出線WL1的斷路器QF3要檢修，如何操作使該回線路能夠不停電進行檢修。合上待檢修線路的旁路隔離開關(guān)QSP1〔兩端等電位〕斷開QF3及兩側(cè)的隔離開關(guān)〔先斷QS32，QS31。此時，旁路斷路器QFP代替出線斷路器QF3工作，WL1供電不中斷。合旁路斷路器給旁路母線充電：檢查旁路母線是否完好。46〔3〕檢修出線斷路器的操作步驟：例：出線WL1的斷路器QF3要檢修，如何操作使該回線路能夠不停電進行檢修。說明；在檢查出旁路母線無故障后，可以先斷開旁路斷路器QFP，用出線旁路隔離開關(guān)QSP1對空載母線合閘，再合QFP，再退出QF3。此種操作步驟復(fù)雜,但是可以防止在QF3事故跳閘后，QSP1帶負荷合閘的危險。47〔4〕旁路斷路器的設(shè)置方式：設(shè)置專門的旁路斷路器分段斷路器兼作旁路斷路器旁路斷路器兼作分段斷路器設(shè)置專門的旁路斷路器48〔4〕旁路斷路器的設(shè)置方式：分段斷路器兼作旁路斷路器正常工作時：QS3、QS4是斷開的；QS1、QS2、QFD是閉合的。此時，QFD承擔分段斷路器的任務(wù)旁路母線WP不帶電。49〔4〕旁路斷路器的設(shè)置方式：分段斷路器兼作旁路斷路器假設(shè)WI段母線上的出線斷路器QF1要進行檢修，應(yīng)如何操作使之退出運行。1、先合QSD，使WI，WII保持聯(lián)系2、斷開QFD及QS2;3、合上QS4，合上QFD〔假設(shè)WP〕完好，那么QFD不會跳開；4、合上QSP1;QF1QSP15、斷開QF1及兩側(cè)的隔離開關(guān)。QF1退出檢修。50〔4〕旁路斷路器的設(shè)置方式：分段斷路器兼作旁路斷路器假設(shè)WI段母線上的出線斷路器QF1檢修結(jié)束后，應(yīng)如何操作？1、先合QF1兩側(cè)的隔離開關(guān)再合QF1;2、斷開旁路隔離開關(guān)QSP1；3、斷開QFD及QS4；4、合上QS2;合上QFDQF1QSP15、斷開QSD。51〔4〕旁路斷路器的設(shè)置方式：旁路斷路器兼作分段斷路器正常工作時：QS1、QS3、QFP接通，QS2斷開；此時，WI、WII用旁路斷路器兼作分斷路器；旁路母線WP帶電。52三、旁路母線2、雙母線帶旁路母線的接線接線圖設(shè)置了專用的旁路斷路器53三、旁路母線2、雙母線帶旁路母線的接線接線圖旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器54三、旁路母線2、雙母線帶旁路母線的接線接線圖母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器55三、旁路母線3、旁路斷路器的設(shè)置原那么：〔1〕采用專門的旁路斷路器