電氣主接線(xiàn)二-2.ppt

1、當(dāng)電源數(shù)和出線(xiàn)數(shù)不相等時(shí)，為了便于電能的匯集和分配，采用母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，可使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于擴(kuò)建。但加裝母線(xiàn)后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備教多。 若不要匯流母線(xiàn)，電氣主接線(xiàn)占用的占地面積及斷路器數(shù)會(huì)減少，投資也小，但其只適用于進(jìn)、出線(xiàn)回路少，不需再擴(kuò)建的發(fā)電廠(chǎng)或變電站。,無(wú)母線(xiàn)接線(xiàn) main electrical connection without bus 主要內(nèi)容: 1.單元接線(xiàn)的接線(xiàn)特點(diǎn),運(yùn)行特點(diǎn),適用條件 (1)發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn) (2)發(fā)電機(jī)-變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn)和變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn) (3)擴(kuò)大單元接線(xiàn) 2.橋形接線(xiàn)的接線(xiàn)特點(diǎn),運(yùn)行特點(diǎn),適用條件 (

2、1)內(nèi)橋接線(xiàn) (2)外橋接線(xiàn) 3.角形接線(xiàn)的接線(xiàn)特點(diǎn),運(yùn)行特點(diǎn),適用條件 (1)四角形接線(xiàn) (2)六角形接線(xiàn),一、單元接線(xiàn)unit scheme 幾個(gè)元件直接單獨(dú)連接，其間沒(méi)有任何橫向的聯(lián)系（母線(xiàn)）。 這樣不僅使配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和造價(jià)降低，同時(shí)大大減小了故障的可能性。 單元接線(xiàn)有三種類(lèi)型： 發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn)； 發(fā)電機(jī)-變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn) 變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn)。,1)發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn),（a）發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元,如圖6.13（a）所示為發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線(xiàn)。 發(fā)電機(jī)和變壓器容量相同，必須同時(shí)工作，所以在發(fā)電機(jī)與變壓器之間可不裝斷路器。 特別是200MW及以上的機(jī)組，由于

3、發(fā)電機(jī)回路額定電流或短路電流過(guò)大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)格甚高等原因的影響，發(fā)電機(jī)與變壓器之間是不裝斷路器的，采用分相封閉母線(xiàn)以減少發(fā)電機(jī)回路故障的概率。由于采用封閉母線(xiàn)，不宜裝隔離開(kāi)關(guān)，但為了發(fā)電機(jī)調(diào)試方便裝有可拆的連接點(diǎn)。,（b）、（c）所示為發(fā)電機(jī)-三繞組變壓器單元接線(xiàn)和發(fā)電機(jī)-自耦變壓器單元接線(xiàn)。 為在發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，變壓器高壓和中壓側(cè)仍能保持聯(lián)系，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間應(yīng)裝設(shè)斷路器。 但對(duì)大容量機(jī)組，斷路器的選擇困難，而且采用分相封閉母線(xiàn)后安裝也較復(fù)雜，故目前200MW及以上的大機(jī)組中極少采用這種接線(xiàn)。,圖6.20 凝汽式發(fā)電廠(chǎng)主接線(xiàn),2）發(fā)電機(jī)-變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn)

4、和變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn),當(dāng)只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)、一臺(tái)變壓器、一條線(xiàn)路的發(fā)電廠(chǎng)或一臺(tái)變壓器、一條線(xiàn)路的變電站時(shí)，可采用此接線(xiàn)。這種接線(xiàn)最簡(jiǎn)單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。,3)擴(kuò)大單元接線(xiàn),為了減少變壓器臺(tái)數(shù)和高壓側(cè)斷路器數(shù)目，并節(jié)約配電裝置占地面積，在系統(tǒng)允許時(shí)將兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器相連接，組成擴(kuò)大單元接線(xiàn),圖6.19 中等容量水電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn),圖6.21大容量水電廠(chǎng)主接線(xiàn)圖,單元接線(xiàn) 優(yōu)缺點(diǎn): （1）接線(xiàn)簡(jiǎn)單，電器數(shù)量少，故障率低，故可靠性高 （2）發(fā)電機(jī)、變壓器高壓側(cè)短路電流小 （3）一個(gè)單元故障，不影響其它單元 （4）不需升壓配電裝置，故節(jié)約投資，減少占地 （5）便于單元集控，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控

5、制 （6）單元中任一元件故障或檢修時(shí)，整個(gè)單元必須停電 * 200MW以上機(jī)組常用單元接線(xiàn),二、橋形接線(xiàn)bridge scheme,當(dāng)僅有兩臺(tái)變壓器和兩條線(xiàn)路時(shí)，采用橋形接線(xiàn) 橋形接線(xiàn)僅用三臺(tái)斷路器QF1、QF2和QF3，斷路器數(shù)目最少。 根據(jù)橋連斷路器的位置，可分為內(nèi)橋接線(xiàn)和外橋接線(xiàn)。,1）內(nèi)橋接線(xiàn) 橋斷路器QF3接在變壓器側(cè)，斷路器QF1、QF2接在引出線(xiàn)上。 主要運(yùn)行特點(diǎn)是： 正常運(yùn)行時(shí)，橋連斷路器處于閉合狀態(tài). 線(xiàn)路投入和切除時(shí)操作方便， 需要切除變壓器T1時(shí)，必須首先斷開(kāi)QF1和QF3以及變壓器低壓側(cè)斷路器，然后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)QS1后，再合上QF1、QF3恢復(fù)L1線(xiàn)路的供電，因此變壓器

6、正常投切時(shí)，斷路器的操作相對(duì)較復(fù)雜。 當(dāng)線(xiàn)路故障時(shí)，僅故障線(xiàn)路側(cè)的斷路器自動(dòng)分閘，其余三條回路可繼續(xù)工作。 當(dāng)變壓器T1故障時(shí)，QF1和QF3自動(dòng)分閘，未故障線(xiàn)路L1供電受到停電影響。需將隔離開(kāi)關(guān)QS1斷開(kāi)，將故障變壓器隔離后，再接通QF1和QF3，方可恢復(fù)L1線(xiàn)路的供電。 因此，內(nèi)橋接線(xiàn)一般僅適用于線(xiàn)路較長(zhǎng)、變壓器不需要經(jīng)常切換操作的情況。,2）外橋接線(xiàn) 橋連斷路器接在線(xiàn)路側(cè)，斷路器QF1、QF2接在變壓器回路之中。 主要運(yùn)行特點(diǎn)： 正常運(yùn)行時(shí)，橋連斷路器QF3處于閉合狀態(tài)，其運(yùn)行特點(diǎn)與內(nèi)橋接線(xiàn)相反。 當(dāng)切除變壓器T1時(shí)，只需斷開(kāi)斷路器QF1,操作簡(jiǎn)單方便. 但是線(xiàn)路的投切操作較復(fù)雜，例如線(xiàn)

7、路L1需停電時(shí)，首先需斷開(kāi)斷路器QF1、QF3，拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)QS2后，再合上QF1、QF3才能恢復(fù)T1的供電。 當(dāng)線(xiàn)路L1故障時(shí)，斷路器QF1、QF3自動(dòng)分閘，變壓器T1運(yùn)行受到影響，只有斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)QS2，再合上斷路器QF1、QF3才能恢復(fù)變壓器T1的供電。 變壓器故障時(shí)，斷路器QF1和變壓器低壓側(cè)斷路器自動(dòng)斷開(kāi)，切除故障變壓器。 因此，外橋接線(xiàn)一般適用于線(xiàn)路較短，變壓器需要經(jīng)常切換操作的情況。 采用橋式接線(xiàn)時(shí)，為了避免在檢修橋斷路器時(shí)使環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)，可在橋斷路器外側(cè)加一跨條,特點(diǎn) （1）經(jīng)濟(jì)（斷路器少，占地面積少） （2）便于擴(kuò)展,在發(fā)電廠(chǎng)和變電站建設(shè)初期，當(dāng)負(fù)荷小，出線(xiàn)少時(shí)，可先采用橋形接線(xiàn)

8、，預(yù)留位置；當(dāng)負(fù)荷增大，出線(xiàn)數(shù)目增多時(shí)，再發(fā)展成為單母線(xiàn)分段或雙母線(xiàn)接線(xiàn)。 （3）可靠性、靈活性差；隔離開(kāi)關(guān)有時(shí)也作操作電器 橋形接線(xiàn)一般僅用于中、小容量發(fā)電廠(chǎng)和變電所的35KV220KV配電裝置中。,終端變電站電氣主接線(xiàn),圖6.8 熱電廠(chǎng)主接線(xiàn),三、角形接線(xiàn) 1. 結(jié)構(gòu) 閉合成環(huán)行，并按回路數(shù)利用斷路器分段，即構(gòu)成角形接線(xiàn)， 特點(diǎn)是： 斷路器數(shù)等于回路數(shù) ,且每條回路都與兩臺(tái)斷路器相連,檢修任一臺(tái)斷路器都不致中斷供電,（a）四角形接線(xiàn) （ b）三角形接線(xiàn) 角形接線(xiàn),2. 優(yōu)缺點(diǎn) （1）經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少：一回路一斷路器，且無(wú)母線(xiàn) 占地少：多角接線(xiàn)大約只是雙母線(xiàn)帶旁路接線(xiàn)中型布置的50% （2）可靠

9、性、靈活性較好 任一斷路器檢修不需斷電（但接線(xiàn)開(kāi)環(huán)運(yùn)行） 無(wú)母線(xiàn)，接線(xiàn)任一段故障，只切除該段及與其相連的元件，對(duì)系統(tǒng)影響小 （3）斷路器數(shù)量不能多，進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)受限制(角數(shù)一般不易超過(guò)六角 ) （4）開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)各支路潮流變化大，使保護(hù)整定復(fù)雜 （5）進(jìn)出線(xiàn)數(shù)比較固定不便擴(kuò)建,3. “當(dāng)出線(xiàn)回路數(shù)不多，且遠(yuǎn)景規(guī)模比較明確，可以采用多角形接線(xiàn)。為了減少開(kāi)環(huán)解列的可能性和減少不同開(kāi)環(huán)運(yùn)行而使繼電保護(hù)選擇不過(guò)于復(fù)雜，一般只采用四角形和五角形接線(xiàn)，為了提高可靠性，線(xiàn)路和變壓器按對(duì)角原則連接” 摘自東北設(shè)計(jì)院電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè) * 我國(guó)水電站采用角形接線(xiàn)較多。如西北劉家峽、四川龔嘴水電站,圖6.19 中等

10、容量水電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn),理解單元接線(xiàn)、橋形接線(xiàn)，多角形接線(xiàn)的接線(xiàn)特點(diǎn),運(yùn)行方式及有關(guān)操作; 了解各種接線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件,在圖6.15所示橋形接線(xiàn)中，當(dāng)變壓器需停電檢修時(shí)，內(nèi)橋和外僑接線(xiàn)各如何操作？?jī)?nèi)橋和外僑接線(xiàn)的應(yīng)用條件是什么？ 為什么發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線(xiàn)中，發(fā)電機(jī)于變壓器之間可不裝斷路器，而發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元接線(xiàn)中要裝斷路器？ 說(shuō)明單元接線(xiàn)的運(yùn)行特點(diǎn)?,作業(yè)-選做,7-5 主變選擇 主變選擇主要包括臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)、電壓等級(jí)、調(diào)壓形式、冷卻方式等方面的內(nèi)容。主變選擇與發(fā)電廠(chǎng)、變電站的性質(zhì)及其在電力系統(tǒng)的作用等多方面因素有關(guān) 一、主變臺(tái)數(shù)的確定 1. 一般情況下采用兩臺(tái)變壓器

11、2. 小型自備電廠(chǎng)有可能采用一臺(tái)變壓器 3. 大中型電廠(chǎng)采用發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn)或擴(kuò)大的發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn)。,二、主變?nèi)萘康拇_定 1.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn)或擴(kuò)大的發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線(xiàn)主變?nèi)萘颗c發(fā)電機(jī)容量配套 2.廠(chǎng)、站選用兩臺(tái)主變時(shí)，兩主變互為備用。單臺(tái)主變的容量應(yīng)為總?cè)萘康?0%75%，一般兩臺(tái)主變的容量一致 3.高、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器按兩級(jí)電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大交換功率確定容量 總之，主變?nèi)萘恳钥紤]主變長(zhǎng)期運(yùn)行和短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力后，能滿(mǎn)足各種運(yùn)行方式時(shí)可能出現(xiàn)的最大交換功率確定,三、主變形式的選擇 1. 單相還是三相變壓器 一般采用三相。當(dāng)制造、運(yùn)輸或布置條件受限制時(shí)

12、，可采用單相變壓器 2. 選擇雙繞組還是三繞組，普通型還是自耦變 對(duì)有兩種升高電壓等級(jí)的電廠(chǎng)，兩級(jí)電壓間有功率交換時(shí)，且其中一級(jí)電壓中性點(diǎn)為不接地系統(tǒng)，應(yīng)選用三線(xiàn)圈變壓器。當(dāng)均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)可選用自耦變（根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定） 3. 有載調(diào)壓或無(wú)載調(diào)壓 在電壓變化范圍較大且變化頻繁的情況下，需用有載調(diào)壓（目前系統(tǒng)中有載調(diào)壓居多）,以上僅僅列舉的是發(fā)電廠(chǎng)、變電站常用的一些基本接線(xiàn)形式及其特點(diǎn)。但是，如果孤立地分析某一接線(xiàn)的特性一般是沒(méi)有實(shí)際意義的。通用于任何工作條件的接線(xiàn)也是不存在的。在某一具體情況下表現(xiàn)為最為不利的特性，可能在另一具體情況下卻是無(wú)關(guān)重要而被允許忽略。應(yīng)辨證地根據(jù)時(shí)間、地

13、點(diǎn)和條件的不同，分析電力網(wǎng)、電廠(chǎng)和用戶(hù)的特點(diǎn)，具體問(wèn)題具體分析。 由于發(fā)電廠(chǎng)的類(lèi)型、容量、地理位置以及在電力系統(tǒng)中的地位、作用、饋線(xiàn)數(shù)目、輸電距離的遠(yuǎn)近以及自動(dòng)化程度等因素，對(duì)不同發(fā)電廠(chǎng)要求各不相同，所采用的主接線(xiàn)形式也就各異。下面僅對(duì)不同類(lèi)型發(fā)電廠(chǎng)和變電站的主接線(xiàn)特點(diǎn)作一介紹。,6.3 典型主接線(xiàn)分析,一、火電廠(chǎng)的主接線(xiàn) 1. 中小電廠(chǎng)(具有地方負(fù)荷) 電廠(chǎng)特點(diǎn)：多屬地區(qū)性電廠(chǎng)，電壓等級(jí)較低（不超過(guò)220kV），一般在負(fù)荷中心,主要供電給地方負(fù)荷. 主接線(xiàn)特點(diǎn)： 有機(jī)端母線(xiàn)時(shí)，根據(jù)機(jī)端負(fù)荷容量和出線(xiàn)數(shù)選擇接線(xiàn)方式，可采用單母線(xiàn)分段、雙母線(xiàn)或雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)； 多余功率送系統(tǒng)，有時(shí)需從系統(tǒng)倒送功

14、率，有升壓變與系統(tǒng)聯(lián)系； 如有兩個(gè)升高電壓等級(jí)，一般用三繞組變壓器聯(lián)系（或用自耦變）； 高壓側(cè)接線(xiàn)視出線(xiàn)的電壓等級(jí)和回路數(shù)而定； 對(duì)單機(jī)容量超過(guò)100MVA的發(fā)電機(jī)，一般不設(shè)機(jī)端母線(xiàn)而用單元接線(xiàn),中小型火電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn),具有地方負(fù)荷的火力發(fā)電廠(chǎng)的能源主要是以煤炭作為燃料，所生產(chǎn)的電能除直接供電給地方負(fù)荷使用之外，其余的電能都將升高電壓送往電力系統(tǒng)。目前我國(guó)的中型發(fā)電廠(chǎng)，一般指總?cè)萘吭?00MW1000MW，單機(jī)容量為50MW200MW，煤炭主要來(lái)源于就近的一些地方煤礦。發(fā)電廠(chǎng)一般建設(shè)在中小城市附近或工業(yè)中心。 最具代表性的接線(xiàn)形式為熱電廠(chǎng)的電氣主接線(xiàn) .由于受供熱距離的限制，一般熱電廠(chǎng)的單機(jī)容

15、量多為中小型機(jī)組。無(wú)論是凝汽式火電廠(chǎng)或熱電廠(chǎng)，它們的電氣主接線(xiàn)應(yīng)包括發(fā)電機(jī)電壓接線(xiàn)形式及12級(jí)升高電壓級(jí)接線(xiàn)形式的完整接線(xiàn)，且與電力系統(tǒng)相連。 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的接線(xiàn)，根據(jù)發(fā)電機(jī)容量及出線(xiàn)多少，可采用單母線(xiàn)分段、雙母線(xiàn)或雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)。為了限制短路電流，可在母線(xiàn)分段回路中或引出線(xiàn)上安裝電抗器 .如圖6.18所示,發(fā)電機(jī)電壓采用雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)，主要供電給地區(qū)負(fù)荷.在滿(mǎn)足10KV地區(qū)負(fù)荷供電的前提下，將發(fā)電機(jī)G1、G2剩余功率通過(guò)變壓器T1、T2升高電壓后，送往電網(wǎng) .該廠(chǎng)升高電壓有35KV和110KV兩種電壓等級(jí)。變壓器T1和T2采用三繞組變壓器，將10KV母線(xiàn)上剩余電能按負(fù)荷分配送往兩級(jí)電壓系統(tǒng)。

16、由于采用三繞組變壓器，當(dāng)任一側(cè)故障或檢修時(shí)，其余兩級(jí)電壓之間仍可維持聯(lián)系，保證可靠供電。35KV側(cè)僅有兩回出線(xiàn)，故采用內(nèi)橋接線(xiàn)形式；110KV電壓等級(jí)由于較為重要，出線(xiàn)較多，采用雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)，,2. 大型火電廠(chǎng) 電廠(chǎng)特點(diǎn)：多為區(qū)域性電廠(chǎng)，裝機(jī)容量1000MVA以上，單機(jī)容量2001300MVA；要求可靠性高，常建在能源中心，無(wú)機(jī)端負(fù)荷，遠(yuǎn)距離高電壓送電 主接線(xiàn)特點(diǎn)： 發(fā)-變單元接線(xiàn) 高壓側(cè)主接線(xiàn)用雙母線(xiàn)或3/2接線(xiàn)（視電壓等級(jí)而定） 若有兩個(gè)電壓等級(jí)，常用聯(lián)絡(luò)變聯(lián)系（單機(jī)容量較小時(shí)也用三繞組變壓器）,大型火電廠(chǎng)電氣主接線(xiàn)圖,三、水電廠(chǎng)主接線(xiàn) 水電廠(chǎng)特點(diǎn)： 一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，機(jī)端負(fù)荷極

17、小 電廠(chǎng)裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量一次確定，不考慮擴(kuò)建，但可分期施工 地形復(fù)雜，為便于施工，減少占地面積，應(yīng)簡(jiǎn)化接線(xiàn)，盡量減少設(shè)備 機(jī)組開(kāi)停頻繁（常擔(dān)任備用、調(diào)峰、調(diào)頻等工作） 為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)化，主接線(xiàn)盡可能避免采用繁瑣倒閘的接線(xiàn)形式,水電廠(chǎng)主接線(xiàn)形式的選擇范圍很寬，就主接線(xiàn)而言，水、火電廠(chǎng)并無(wú)顯著區(qū)別，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，具體情況具體處理 角形接線(xiàn)是水電廠(chǎng)常用接線(xiàn)之一,中等容量水電廠(chǎng)主接線(xiàn),圖6.21大容量水電廠(chǎng)主接線(xiàn)圖,四、變電站的主接線(xiàn) 變電站電氣主接線(xiàn)的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用、負(fù)荷的性質(zhì)、出線(xiàn)數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。變電站變壓器的臺(tái)數(shù)，一般宜裝設(shè)兩臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)變壓器停止工作時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證變電站70%的最大負(fù)荷，以便保證一、二類(lèi)負(fù)荷供電。當(dāng)變電站只有一個(gè)電源時(shí)裝設(shè)一臺(tái)變壓器。 變電所有三個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，一般采用三繞組變壓器或自耦變壓器。,1. 樞紐變電所樞紐變電站在電力系統(tǒng)中占有重要地位，它往往是電力系統(tǒng)中幾個(gè)大型發(fā)電廠(chǎng)的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。其電壓是電力網(wǎng)的最高電壓等級(jí)，出線(xiàn)多為電網(wǎng)的主干線(xiàn)和給較大區(qū)域供電的線(xiàn)路。其高壓側(cè)交換系統(tǒng)間巨大的功率潮流并向中壓側(cè)輸送大量電能；電壓等級(jí)高、變電容量大，出線(xiàn)回路數(shù)多，在系統(tǒng)中的地理位置適中。我國(guó)目前建設(shè)的500kV樞紐變電所容量多為1500MVA左右（330KV變電所最大容量為720MVA）,500 kV樞紐變電站電氣接線(xiàn)圖,