第五章 电气主接线

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5.1 5.1 概概 概概 5.2 5.2 概概概概概概概概概概 概概概概概概概概概概 5.3 5.3 概概概概概概概概概概概概概 概概概概概概概概概概概概概 5.4 5.4 概概概概概概概概概概 概概概概概概概概概概 5.5 5.5 概概概概概概概概概 概概概概概概概概概 5.6 5.6 概概概概概概概 概概概概概概概 概概概 概概概概概 概概概 概概概概概

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第五章 电气主接线. 5.1 概述 5.2 电气主接线的基本形式 √ 5.3 各类发电厂电气主接线的特点 5.4 发电厂主变压器的选择 √ 5.5 限制短路电流的方法 5.6 电气主接线设计. 5.2 电气主接线的基本形式. ○ 、主接线的基本形式. 作者:李长松 版权所有. 所谓电气主接线的基本形式是指典型的、常用的连 接形式。不同的电压等级,主接线的形式会不一样。. 主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类: 有汇流母线的基本接线形式 无汇流母线的基本接线形式. ○ 、主接线的基本形式. 作者:李长松 版权所有. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第五章   电气主接线

5.1 5.1 概述概述

5.2 5.2 电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式√√

5.3 5.3 各类发电厂电气主接线的特点各类发电厂电气主接线的特点

5.4 5.4 发电厂主变压器的选择发电厂主变压器的选择√√

5.5 5.5 限制短路电流的方法限制短路电流的方法

5.6 5.6 电气主接线设计电气主接线设计

第五章 电气主接线第五章 电气主接线第五章 电气主接线第五章 电气主接线

Page 2: 第五章   电气主接线

5.2 5.2 电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式5.2 5.2 电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式

Page 3: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有○○ 、主接线的基本形式、主接线的基本形式所谓电气主接线的基本形式是指典型的、常用的连所谓电气主接线的基本形式是指典型的、常用的连接形式。不同的电压等级,主接线的形式会不一样。接形式。不同的电压等级,主接线的形式会不一样。

主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类:主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类:有汇流母线的基本接线形式有汇流母线的基本接线形式无汇流母线的基本接线形式无汇流母线的基本接线形式

Page 4: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有○○ 、主接线的基本形式、主接线的基本形式对每一种基本接线形式,要求掌握:对每一种基本接线形式,要求掌握:

接线图:进出线环节如何与母线连接;开关设备接线图:进出线环节如何与母线连接;开关设备

如何连接如何连接 可能存在的运行方式和运行特点可能存在的运行方式和运行特点 优缺点:可靠性高或可靠性低及其具体体现优缺点:可靠性高或可靠性低及其具体体现 适用场合:适用的电压等级;适用的出线回数等适用场合:适用的电压等级;适用的出线回数等

Page 5: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、有汇流母线的基本接线形式一、有汇流母线的基本接线形式

(( 一一 ) ) 单母线单母线(( 一一 ) ) 单母线单母线

有汇流母线的接线形式可分为两大类:有汇流母线的接线形式可分为两大类:

(( 二二 ) ) 双母线双母线(( 二二 ) ) 双母线双母线

1. 1. 单母线单母线1. 1. 单母线单母线

2. 2. 单母线分段单母线分段2. 2. 单母线分段单母线分段

3. 3. 单母线(分段)带旁路单母线(分段)带旁路3. 3. 单母线(分段)带旁路单母线(分段)带旁路

1. 1. 双母线双母线1. 1. 双母线双母线

2. 2. 双母线分段双母线分段2. 2. 双母线分段双母线分段

3. 3. 双母线(分段)带旁路双母线(分段)带旁路3. 3. 双母线(分段)带旁路双母线(分段)带旁路

4. 3/24. 3/2 断路器接线断路器接线4. 3/24. 3/2 断路器接线断路器接线5. 5. 变压器-母线组接线变压器-母线组接线5. 5. 变压器-母线组接线变压器-母线组接线

Page 6: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

WLWL :线路(出线):线路(出线)

QS1/QS2QS1/QS2 :电源隔离开关:电源隔离开关

QS3QS3 :母线隔离开关:母线隔离开关

QS4QS4 :线路隔离开关:线路隔离开关

QF1/QF2QF1/QF2 :电源断路器:电源断路器

QF3QF3 :出线断路器:出线断路器

WBWB :母线:母线

QS5QS5 :接地开关:接地开关

Page 7: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

单母线接线特点:单母线接线特点:

只有一组母线,所有只有一组母线,所有电源和出线都经过一电源和出线都经过一台台 QFQF 和和 QSQS 接至母线接至母线上。母线保证发电机上。母线保证发电机G1G1 、、 G2G2 并列工作,并列工作,同时任何一条引出线同时任何一条引出线都可以从母线上获得都可以从母线上获得电源。电源。

Page 8: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

倒闸操作:倒闸操作:根据根据 QFQF 和和 QSQS 的作用不同,的作用不同,在倒闸操作中必须保证正在倒闸操作中必须保证正确的操作顺序。以投切线确的操作顺序。以投切线路路 WL1WL1 为例,顺序如下:为例,顺序如下:

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

切除切除 WL1WL1 (断电)(断电)拉开 拉开 QF3 → QS4 → QSQF3 → QS4 → QS33投入投入 WL1WL1 (送电)(送电)合上 合上 QS3 → QS4 → QFQS3 → QS4 → QF33

Page 9: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

倒闸操作:倒闸操作:可以发现,基本的操作原可以发现,基本的操作原则是:则是:操作操作 QSQS 必须是在必须是在 QFQF 断断开的时候进行开的时候进行投入投入 QSQS 时,从电源侧往时,从电源侧往负荷侧合上负荷侧合上 QSQS退出退出 QSQS 时,从负荷侧往时,从负荷侧往电源侧拉开电源侧拉开 QSQS

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 10: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

优点:优点:接线简单、清晰,所用接线简单、清晰,所用电气设备少,操作方便,电气设备少,操作方便,投资小,便于扩建投资小,便于扩建

QSQS 隔离开关不作为操作隔离开关不作为操作电器,仅用作隔离电压电器,仅用作隔离电压

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 11: 第五章   电气主接线

①① 母线和母线侧隔离开母线和母线侧隔离开关检修(清扫)时,在关检修(清扫)时,在检修期间所有回路必须检修期间所有回路必须停止工作。停止工作。

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

缺点:可靠性、灵活性缺点:可靠性、灵活性较差。体现在:较差。体现在:

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 12: 第五章   电气主接线

②② 母线和母线侧隔离开母线和母线侧隔离开关短路,关短路, QFQF 母线侧绝缘母线侧绝缘套管损坏时,所有电源套管损坏时,所有电源回路断路器,均会因继回路断路器,均会因继电保护动作而跳闸,使电保护动作而跳闸,使所有出线在修复期间内所有出线在修复期间内停电。停电。

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

缺点:可靠性、灵活性缺点:可靠性、灵活性较差。体现在:较差。体现在:

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 13: 第五章   电气主接线

③③ 某一电源或出线断路某一电源或出线断路器检修时,必须停止该器检修时,必须停止该回路的工作。回路的工作。

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

缺点:可靠性、灵活性缺点:可靠性、灵活性较差。体现在:较差。体现在:

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 14: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL2WL2 WL3WL3

QS5QS5

适用场合:适用场合:纯粹的单母线不能满足纯粹的单母线不能满足重要用户的要求,只适用重要用户的要求,只适用于容量小、出线少的发电于容量小、出线少的发电厂和变电所中。厂和变电所中。如果采用成套配电装置,如果采用成套配电装置,由于其工作可靠性高,也由于其工作可靠性高,也可以对重要用户供电。如可以对重要用户供电。如发电厂的厂用电就常采用发电厂的厂用电就常采用单母线接线。单母线接线。

1. 1. 单母线:最原始、最简单的接线单母线:最原始、最简单的接线

Page 15: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式2. 2. 单母线分段单母线分段

为了解决纯粹单母线为了解决纯粹单母线缺点中的前两个问题,缺点中的前两个问题,提高供电可靠性,提高供电可靠性,可可以用断路器将母线分以用断路器将母线分段段,从而形成单母线,从而形成单母线分段接线。分段接线。

如图:如图:

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL3WL3 WL4WL4WL2WL2

QFdQFdQFdQFd两侧的隔离开关用两侧的隔离开关用于检修于检修 QFdQFd时隔离电压。时隔离电压。

Page 16: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式2. 2. 单母线分段单母线分段优点:具有单母线接线简优点:具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩单、经济、方便、易于扩建的特点。可靠性比纯粹建的特点。可靠性比纯粹单母线有所提高。单母线有所提高。

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL3WL3WL4WL4WL2WL2

QFdQFd

①① 母线或母线隔离开关发生母线或母线隔离开关发生故障时,仅有故障段停电,故障时,仅有故障段停电,非故障段可继续工作。非故障段可继续工作。②② 对重要用户,可以从不对重要用户,可以从不同分段引出双回线,以保同分段引出双回线,以保证可靠地向其供电。证可靠地向其供电。

Page 17: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式2. 2. 单母线分段单母线分段缺点:每个母线段都相当缺点:每个母线段都相当于一个单母线,所以仍有于一个单母线,所以仍有可靠性低的方面可靠性低的方面

G1G1

QF3QF3

WBWB

G2G2

WL1WL1

QS4QS4

QS3QS3

QF1QF1

QS1QS1

QF2QF2

QS2QS2

WL3WL3WL4WL4WL2WL2

QFdQFd

①①当母线某分段检修或故当母线某分段检修或故障时,仍必须断开该段母障时,仍必须断开该段母线上的全部回路,因此,线上的全部回路,因此,电源减少,部分用户供电电源减少,部分用户供电受到限制和中断。受到限制和中断。②② 任一回路断路器检修时,任一回路断路器检修时,该回路仍必须停止工作。该回路仍必须停止工作。

这个缺点对单母线这个缺点对单母线(( 分段或不分段分段或不分段 )) 都存在都存在

Page 18: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式3. 3. 单母线(分段)带旁路接线单母线(分段)带旁路接线

为了解决在检修断路器期间该回路必须停电的问题,可为了解决在检修断路器期间该回路必须停电的问题,可采用采用加装“旁路母线”加装“旁路母线”的方法。即:的方法。即:

增加一条称为“旁路母线”的母线,该母线由“旁路断增加一条称为“旁路母线”的母线,该母线由“旁路断路器”供电。在检修出线断路器时,就可以将该条线路路器”供电。在检修出线断路器时,就可以将该条线路转移到旁路母线上,旁路断路器就代替出线断路器工作。转移到旁路母线上,旁路断路器就代替出线断路器工作。

(1) (1) 单母线带旁路:“单母线带旁路:“专用旁路断路器专用旁路断路器””

(2) (2) 单母线分段带旁路:又包括“单母线分段带旁路:又包括“专用旁路断路器专用旁路断路器””和“和“分段断路器兼作旁路断路器分段断路器兼作旁路断路器”两种接线”两种接线

Page 19: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式(1) (1) 单母线带旁路:单母线带旁路:专设旁路断路器专设旁路断路器 QFpQFp和旁路和旁路母线母线 WBpWBp

优点:优点:供电可靠性提高,保证了供电可靠性提高,保证了对重要用户的不间断供电,对重要用户的不间断供电,倒闸操作相对简单倒闸操作相对简单

电源电源 11

QF1QF1

WBWB

电源电源 22

QS2QS2

QS1QS1 QS3QS3

QS4QS4

QFpQFp

WBpWBpQSpQSp

缺点:缺点:增加了设备,从而增大了增加了设备,从而增大了投资和占地面积投资和占地面积

Page 20: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式(2) (2) 单母线分段带旁路:单母线分段带旁路:①专设旁路断路器 ①专设旁路断路器 QFpQFp和和旁路母线 旁路母线 WBpWBp正常运行时:正常运行时:旁路断路器旁路断路器 QFpQFp和每条出线和每条出线的的 QSpQSp均是断开的,为单母均是断开的,为单母线分段运行。线分段运行。检修出线断路器时:检修出线断路器时:倒闸操倒闸操作与前类似作与前类似可靠性有所提高可靠性有所提高

电源电源 11

WBWB

电源电源 22

QFpQFp

WBpWBp

QFdQFd

QSpQSp

Page 21: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式(2) (2) 单母线分段带旁路:单母线分段带旁路:

②分段断路器 ②分段断路器 QFd QFd 兼兼作旁路断路器作旁路断路器正常运行时:正常运行时:

QFdQFd、、 QS1QS1 、、 QS2QS2闭合,闭合,QS3QS3 、、 QS4QS4 断开,断开, QS5QS5 (母(母线分段隔离开关)断开,线分段隔离开关)断开, QQSpSp断开,为单母线分段运断开,为单母线分段运行。行。旁路母线旁路母线 WBpWBp 平时不带电。平时不带电。

电源电源 11 电源电源 22

QS3QS3

QS5QS5

QS4QS4

QFdQFd

QS1QS1 QS2QS2

QS7QS7

QS6QS6

QF1QF1

QSpQSp

Page 22: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式(2) (2) 单母线分段带旁路:单母线分段带旁路:②分段断路器 ②分段断路器 QFd QFd 兼作兼作旁路断路器旁路断路器

检修检修 QF1QF1 时:时:

母线分段隔离开关母线分段隔离开关 QS5QS5 合合上,使两段母线在检修期上,使两段母线在检修期间并列运行。旁路母线可间并列运行。旁路母线可接至任一段母线上。接至任一段母线上。

电源电源 11 电源电源 22

QS3QS3

QS5QS5

QS4QS4

QFdQFd

QS1QS1 QS2QS2

QS7QS7

QS6QS6

QF1QF1

QSpQSp

Page 23: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式(2) (2) 单母线分段带旁路:单母线分段带旁路:②分段断路器 ②分段断路器 QFd QFd 兼作兼作旁路断路器旁路断路器

具体倒闸操作步骤如下:具体倒闸操作步骤如下:

电源电源 11 电源电源 22

QS3QS3

QS5QS5

QS4QS4

QFdQFd

QS1QS1 QS2QS2

QS7QS7

QS6QS6

QF1QF1

QSpQSp

目的目的 检查检查 WBpWBp 完好否完好否

合合 QS5QS5 QS4QS4 QFdQFd

分分 QFdQFd QS2QS2

目的目的 QFdQFd代代 QF1QF1

合合 QSpQSp

分分 QF1QF1 QS7QS7 QS6QS6

Page 24: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单母线接线形式单母线接线形式3. 3. 单母线(分段)带旁路接线单母线(分段)带旁路接线适用情况:适用情况:66 ~~ 10kV10kV一般不设旁路母线,一般不设旁路母线,因为供电负荷小,供电因为供电负荷小,供电距离短,而且一般可在网络中取得备用电源,同时大多距离短,而且一般可在网络中取得备用电源,同时大多为电缆出线,事故跳闸次数很少。为电缆出线,事故跳闸次数很少。3535 ~~ 60kV60kV可不设旁路母线,可不设旁路母线,因为重要用户多系双回线因为重要用户多系双回线供电,有可能停电检修断路器。其次,断路器年平均检供电,有可能停电检修断路器。其次,断路器年平均检修时间短,通常为修时间短,通常为 22-- 33天。天。110110~~ 220kV220kV 一般要设置旁路母线,一般要设置旁路母线,因为因为 110-220kV110-220kV 线线路的输送距离远,输送功率大,停电影响长,断路器平路的输送距离远,输送功率大,停电影响长,断路器平均每年检修时间约需均每年检修时间约需 55-- 77 天。天。

Page 25: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式单母线接线形式简单,所用设备少,相对而言可靠性就单母线接线形式简单,所用设备少,相对而言可靠性就低。不论是否母线分段,当母线(段)故障或母线隔离低。不论是否母线分段,当母线(段)故障或母线隔离开关故障时,接在该母线(段)上的所有回路都必须停开关故障时,接在该母线(段)上的所有回路都必须停电,故障排除后方能恢复供电。这个恢复时间可能很长,电,故障排除后方能恢复供电。这个恢复时间可能很长,显然降低了供电可靠性。显然降低了供电可靠性。

分析上述问题产生的原因,就在于每个回路只通过唯一分析上述问题产生的原因,就在于每个回路只通过唯一的回路连接在唯一的一条母线上。的回路连接在唯一的一条母线上。

因此,为了解决上述问题,不使部分用户的供电受到限因此,为了解决上述问题,不使部分用户的供电受到限制或中断,保证对无备用电源的重要用户的连续供电,制或中断,保证对无备用电源的重要用户的连续供电,可以增加一条母线,形成双母线接线形式。可以增加一条母线,形成双母线接线形式。

Page 26: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线

WL1WL1 WL2WL2

ⅡⅡⅠⅠQS3QS3 QS4QS4

QS1QS1

QS2QS2

QFmQFm

QS5QS5 QS6QS6

QF1QF1

QS7QS7

接线形式:接线形式:

有两组母线有两组母线 (Ⅰ(Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ ))。。

每一个电源回路和每一个电源回路和出线回路均通过一台出线回路均通过一台断路器和两台隔离开断路器和两台隔离开关分别接到两组母线关分别接到两组母线上。上。

两组母线通过一台母联两组母线通过一台母联断路器断路器 QFmQFm 相连。相连。

Page 27: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线

WL1WL1 WL2WL2

ⅡⅡⅠⅠQS3QS3 QS4QS4

QS1QS1

QS2QS2

QFmQFm

QS5QS5 QS6QS6

QF1QF1

QS7QS7

运行方式:运行方式:

A. A. 一组母线工作,另一一组母线工作,另一组母线备用组母线备用

母联 母联 QFm QFm 断开,断开,所有进出线接在工作所有进出线接在工作母线上的母线上的 QSQS全部闭全部闭合,接在备用母线上合,接在备用母线上的的 QSQS全部断开。备全部断开。备用母线平时不带电,用母线平时不带电,相当于单母线运行。相当于单母线运行。

任一组母线都可以是工作或备用。任一组母线都可以是工作或备用。

Page 28: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线

WL1WL1 WL2WL2

ⅡⅡⅠⅠQS3QS3 QS4QS4

QS1QS1

QS2QS2

QFmQFm

QS5QS5 QS6QS6

QF1QF1

QS7QS7

运行方式:运行方式:

B. B. 两组母线并联运行两组母线并联运行母联母联 QFmQFm及两侧及两侧 QSQS闭合,两组母线均是闭合,两组母线均是工作母线。由于母线工作母线。由于母线继电保护的要求,一继电保护的要求,一般把电源和出线均匀般把电源和出线均匀分布在两组母线上。分布在两组母线上。

相当于单母线分段运行。相当于单母线分段运行。

Page 29: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线优点:优点:

缺点:缺点:增加了母线长度,每回路多了一组母线增加了母线长度,每回路多了一组母线 QSQS ,从而配电,从而配电装置架构增加,占地面积增大,投资增多。装置架构增加,占地面积增大,投资增多。

可靠性高,运行灵活,扩建方便可靠性高,运行灵活,扩建方便

同时,在由于母线故障或检修而进行倒闸操作时,同时,在由于母线故障或检修而进行倒闸操作时, QSQS作为倒换操作电器,极为容易导致误操作。作为倒换操作电器,极为容易导致误操作。

Page 30: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线缺点:缺点:

检修任一回路检修任一回路 QFQF 时,该回路必须停电。即使可以用母时,该回路必须停电。即使可以用母联来代替,也需短时停电,而且这样检修期间为单母线联来代替,也需短时停电,而且这样检修期间为单母线分段运行,可靠性有所降低。 (可以采取加装旁路母分段运行,可靠性有所降低。 (可以采取加装旁路母线来解决)线来解决)

当工作母线故障时,将造成整个配电装置在倒母线期当工作母线故障时,将造成整个配电装置在倒母线期间停电。 (可以采取两组母线同时工作的运行方式或间停电。 (可以采取两组母线同时工作的运行方式或某组母线分段来解决)某组母线分段来解决)

Page 31: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式1. 1. 双母线双母线适用情况:适用情况:

由于可靠性高,广泛适用于由于可靠性高,广泛适用于 66 ~~ 220kV220kV 进出线较多,输进出线较多,输送和穿越功率较大,运行可靠性和灵活性要求高的场合。送和穿越功率较大,运行可靠性和灵活性要求高的场合。66 ~~ 10kV10kV,,当发电机电压负荷较大,出线较多,且有当发电机电压负荷较大,出线较多,且有重要用户时,有采用双母线的必要。重要用户时,有采用双母线的必要。3535 ~~ 60kV60kV,,出线超过出线超过 88回,或连接电源较多,负荷较回,或连接电源较多,负荷较大时采用。这样检修设备比较方便。大时采用。这样检修设备比较方便。110110~~ 220kV220kV ,,出线回数为出线回数为 55 回以上时采用。回以上时采用。

Page 32: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式2. 2. 双母线分段双母线分段

为了消除工作母线为了消除工作母线故障时造成整个配故障时造成整个配电装置停电的缺点,电装置停电的缺点,可以将双母线接线可以将双母线接线中的一组母线用断中的一组母线用断路器分段,从而形路器分段,从而形成双母线分段接线成双母线分段接线形式。形式。

如图:如图:

ⅢⅢ

ⅠⅠ ⅡⅡ

Page 33: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式2. 2. 双母线分段双母线分段原Ⅰ组母线分为两原Ⅰ组母线分为两段(Ⅰ、Ⅱ段),段(Ⅰ、Ⅱ段),原Ⅱ组母线(Ⅲ原Ⅱ组母线(Ⅲ段)仍为备用,平段)仍为备用,平时不带电。时不带电。ⅠⅠ、Ⅱ段母线各通、Ⅱ段母线各通过一台母联与母线过一台母联与母线Ⅲ相连; Ⅰ、Ⅱ段Ⅲ相连; Ⅰ、Ⅱ段母线间通过一台分母线间通过一台分段断路器连接。段断路器连接。

ⅢⅢ

ⅠⅠ ⅡⅡ

Page 34: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式2. 2. 双母线分段双母线分段双母线分段既具有双母线分段既具有单母线分段的特点,单母线分段的特点,又具有双母线的特又具有双母线的特点。点。任一分段检修或故任一分段检修或故障时,可将该分段障时,可将该分段上所有回路转移至上所有回路转移至备用母线,则备用备用母线,则备用母线与完好分段通母线与完好分段通过母联并列运行。过母联并列运行。

ⅢⅢ

ⅠⅠ ⅡⅡ

Page 35: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式2. 2. 双母线分段双母线分段母线分段处可以加母线分段处可以加装装分段电抗器分段电抗器,限,限制短路电流水平。制短路电流水平。

ⅢⅢ

ⅠⅠ ⅡⅡ

缺点:缺点:增加了母联和分段增加了母联和分段 QFQF ,增加了投资和占地面积。,增加了投资和占地面积。

优点:可靠性、灵优点:可靠性、灵活性高,广泛应用于活性高,广泛应用于66 ~~ 10kV10kV,进出线,进出线较多,输送和穿越功较多,输送和穿越功率较大时。率较大时。

Page 36: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式3. 3. 双母线带旁路双母线带旁路

在检修某一回路断在检修某一回路断路器时,为了不使路器时,为了不使该回路停电,可采该回路停电,可采取增设旁路母线的取增设旁路母线的方法。方法。

(1)(1) 双母线带旁路双母线带旁路专用旁路断路器专用旁路断路器

接线形式如图:接线形式如图:电源电源 11 电源电源 22

ⅠⅠⅡⅡ

WBpWBp

QFpQFp

QFmQFm

Page 37: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式3. 3. 双母线带旁路双母线带旁路 220kV220kV 出线出线 55 回回及以上,及以上, 110kV110kV 出出线线 77回及以上,一回及以上,一般应装设专用的旁般应装设专用的旁路断路器路断路器

电源电源 11 电源电源 22

ⅠⅠⅡⅡ

WBpWBp

QFpQFp

QFmQFm

Page 38: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式3. 3. 双母线带旁路双母线带旁路(2)(2)为了节省断路器及配电装置间隔,可以用为了节省断路器及配电装置间隔,可以用母联兼作母联兼作旁路旁路或或旁路兼作母联旁路兼作母联

ⅠⅠⅡⅡ

WBpWBp

QFpQFp

QS3QS3

QS4QS4

QS1QS1 QS2QS2

A.A.旁路兼作母联旁路兼作母联 运行方式以旁路为主。运行方式以旁路为主。

正常运行时,正常运行时, QFpQFp要起到母要起到母联的作用,因此联的作用,因此 QFpQFp、、 QS1QS1 、、QS3QS3 、、 QS4QS4 是闭合的,是闭合的, QS2QS2 是是断开的。此时,断开的。此时,旁路母线旁路母线 WBpWBp带电带电。。

检修时,先转为单母线运行检修时,先转为单母线运行

Page 39: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式3. 3. 双母线带旁路双母线带旁路(2)(2)为了节省断路器及配电装置间隔,可以用为了节省断路器及配电装置间隔,可以用母联兼作母联兼作旁路旁路或或旁路兼作母联旁路兼作母联

B.B. 母联兼作旁路母联兼作旁路 运行方式以母联为主。运行方式以母联为主。正常运行时,正常运行时, QFmQFm按母联工按母联工作,因此作,因此 QFmQFm、、 QS1QS1 、、 QS4QS4闭闭合,合, QS2QS2 、、 QS3QS3 断开。此时,断开。此时,旁路母线旁路母线 WBpWBp不带电不带电。。

ⅠⅠⅡⅡ

WBpWBp

QFmQFm

QS3QS3

QS4QS4

QS1QS1 QS2QS2检修时,合上检修时,合上 QS3QS3 ,拉开,拉开 QSQS44 ,变为单母线。再用,变为单母线。再用 QFmQFm 代代替出线替出线 QFQF 。。

Page 40: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线接线方式:接线方式:

每两回进、出线占每两回进、出线占用用 33 台断路器构成台断路器构成一串,接在两组母一串,接在两组母线之间,因而称为线之间,因而称为““ 3/23/2 断路器接断路器接线”,也称“一台线”,也称“一台半断路器接线”。半断路器接线”。

Page 41: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线特点:特点:①① 可靠性高。可靠性高。任何一个任何一个元件(一回出线、一台元件(一回出线、一台主变)故障均不影响其主变)故障均不影响其他元件的运行,母线故他元件的运行,母线故障时与其相连的断路器障时与其相连的断路器都会跳开,但各回路供都会跳开,但各回路供电均不受影响。当每一电均不受影响。当每一串中均有一电源一负荷串中均有一电源一负荷时,即使两组母线同时时,即使两组母线同时故障都影响不大。故障都影响不大。

Page 42: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线特点:特点:

②②调度灵活。调度灵活。正常运正常运行时两组母线和全部行时两组母线和全部断路器都投入运行,断路器都投入运行,形成多环状供电,调形成多环状供电,调度方便灵活。度方便灵活。

Page 43: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线特点:特点:

③③ 操作方便。操作方便。只需操只需操作断路器,而不必利作断路器,而不必利用隔离开关进行倒闸用隔离开关进行倒闸操作,从而使误操作操作,从而使误操作事故大大减少。隔离事故大大减少。隔离开关仅供检修时隔离开关仅供检修时隔离电压用。电压用。

Page 44: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线特点:特点:

④④检修方便。检修方便。只检修只检修任一台断路器只需断任一台断路器只需断开该断路器自身,然开该断路器自身,然后拉开两侧的隔离开后拉开两侧的隔离开关即可检修。检修母关即可检修。检修母线时也不需切换回路,线时也不需切换回路,都不影响各回路的供都不影响各回路的供电。电。

Page 45: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线缺点:缺点:

①①占用断路器较多,占用断路器较多,投资较大,同时使继投资较大,同时使继电保护也比较复杂电保护也比较复杂

②② 接线至少配成接线至少配成 33串串才能形成多环状供电。才能形成多环状供电。

Page 46: 第五章   电气主接线

3/23/2 断路器接线具有断路器接线具有很高的可靠性,是现很高的可靠性,是现代大型电厂和变电所代大型电厂和变电所超高压(超高压( 330kV330kV 、、 50500kV0kV及以上电压等及以上电压等级)配电装置的常用级)配电装置的常用接线形式。接线形式。

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式4. 3/24. 3/2 断路器双母线接线断路器双母线接线适用范围:适用范围:

Page 47: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 双双母线接线形式母线接线形式

三峡水电厂电气主接线

Page 48: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有二、无汇流母线的基本接线形式二、无汇流母线的基本接线形式

(( 一一 ) ) 单元接单元接线线

(( 一一 ) ) 单元接单元接线线

无汇流母线的接线形式的特点是:断路器数量等于或无汇流母线的接线形式的特点是:断路器数量等于或少于出线回路数。可分为三大类:少于出线回路数。可分为三大类:

(( 二二 ) ) 桥型接桥型接线线

(( 二二 ) ) 桥型接桥型接线线

1. 1. 发电机-变压器单元发电机-变压器单元1. 1. 发电机-变压器单元发电机-变压器单元

2. 2. 扩大单元扩大单元2. 2. 扩大单元扩大单元

3. 3. 发电机-变压器-线路单元发电机-变压器-线路单元3. 3. 发电机-变压器-线路单元发电机-变压器-线路单元

1. 1. 内桥内桥1. 1. 内桥内桥

2. 2. 外桥外桥2. 2. 外桥外桥

(( 三三 ) ) 角形接角形接线线

(( 三三 ) ) 角形接角形接线线 三角形、四角形、五角形三角形、四角形、五角形三角形、四角形、五角形三角形、四角形、五角形

Page 49: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线各元件串联相连,之间没有任何横向联系的接线。各元件串联相连,之间没有任何横向联系的接线。

1. 1. 发电机-变压器单元接线发电机-变压器单元接线

发电机电压等级不设母线,各台发电机直接与各自主变发电机电压等级不设母线,各台发电机直接与各自主变压器连接,所有电能经变压器全部送入升高电压等级压器连接,所有电能经变压器全部送入升高电压等级(( 35kV35kV及以上)进入系统,供给远方用户。及以上)进入系统,供给远方用户。

由于发电机仅在升高电压侧并联工作,因此,在升高电由于发电机仅在升高电压侧并联工作,因此,在升高电压侧必须有母线。压侧必须有母线。

Page 50: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线1. 1. 发电机-变压器单元接线发电机-变压器单元接线

图图 (A)(A)为发电机-双绕组变为发电机-双绕组变压器单元接线。压器单元接线。

由于两者不可能单独工作,由于两者不可能单独工作,因此发电机和变压器容量相因此发电机和变压器容量相同,之间可不装设断路器。同,之间可不装设断路器。

为了便于对发电机进行试为了便于对发电机进行试验,可设一组隔离开关。验,可设一组隔离开关。

厂用厂用

TT

GG

厂用厂用

TT

GG

(A)(A) (B)(B)

升高电压升高电压 升高电压升高电压

Page 51: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线1. 1. 发电机-变压器单元接线发电机-变压器单元接线

图图 (B)(B)为发电机-三绕组变为发电机-三绕组变压器单元接线。压器单元接线。

若高、中压侧无电源,若高、中压侧无电源, GG 和和TT 之间可不装设断路器。之间可不装设断路器。

若高、中压侧有电源,且若高、中压侧有电源,且高、中压侧在发电机不工作高、中压侧在发电机不工作时仍需保持联系时, 时仍需保持联系时, GG 和和 TT之间则需设断路器。之间则需设断路器。 厂用厂用

TT

GG

厂用厂用

TT

GG

(A)(A) (B)(B)

升高电压升高电压 升高电压升高电压

Page 52: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线1. 1. 发电机-变压器单元接线发电机-变压器单元接线优点:优点:接线简单,电器数接线简单,电器数目少,因而节约了投资和占目少,因而节约了投资和占地面积,也减少了故障可能地面积,也减少了故障可能性,提高了供电可靠性。性,提高了供电可靠性。

由于没有发电机电压母线,由于没有发电机电压母线,因此在发电机和变压器之间因此在发电机和变压器之间短路时的短路电流比有母线短路时的短路电流比有母线时要小。时要小。 厂用厂用

TT

GG

厂用厂用

TT

GG

(A)(A) (B)(B)

升高电压升高电压 升高电压升高电压

Page 53: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线1. 1. 发电机-变压器单元接线发电机-变压器单元接线缺点:缺点:单元中任一元件检单元中任一元件检修或故障,整个单元必须完修或故障,整个单元必须完全停止工作。全停止工作。

适用场合:适用场合:广泛应用于区广泛应用于区域性电厂、水电厂和大容量域性电厂、水电厂和大容量机组的火电厂中。机组的火电厂中。

厂用厂用

TT

GG

厂用厂用

TT

GG

(A)(A) (B)(B)

升高电压升高电压 升高电压升高电压

Page 54: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线2. 2. 扩大单元接线扩大单元接线

为了减少变压器台数和升高电压侧断为了减少变压器台数和升高电压侧断路器的数量,从而节约投资和占地面路器的数量,从而节约投资和占地面积,可以采用两台发电机连接一台变积,可以采用两台发电机连接一台变压器的扩大单元接线。如图:压器的扩大单元接线。如图:

TT

G1G1 G2G2

此时在发电机和变压器之间应装设断此时在发电机和变压器之间应装设断路器。路器。在中、小容量的发电机较多时可采用。在中、小容量的发电机较多时可采用。火电厂、水电厂均可采用。火电厂、水电厂均可采用。

升高电压升高电压

Page 55: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线2. 2. 扩大单元接线扩大单元接线

为了减少变压器台数和升高电压侧断为了减少变压器台数和升高电压侧断路器的数量,从而节约投资和占地面路器的数量,从而节约投资和占地面积,可以采用两台发电机连接一台变积,可以采用两台发电机连接一台变压器的扩大单元接线。如图:压器的扩大单元接线。如图:

缺点:缺点:运行灵活性较差。尤其当检修运行灵活性较差。尤其当检修变压器时,需停两台发电机,影响较变压器时,需停两台发电机,影响较大。因此,必须是电力系统允许和技大。因此,必须是电力系统允许和技术经济合理时才采用。术经济合理时才采用。

TT

G1G1 G2G2

升高电压升高电压

Page 56: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线2. 2. 扩大单元接线扩大单元接线

扩大单元接线中,除了可以采用普通扩大单元接线中,除了可以采用普通双绕组变压器作主变外,还可以采用双绕组变压器作主变外,还可以采用分裂绕组变压器分裂绕组变压器作主变。如图:作主变。如图:

采用采用分裂绕组变压器分裂绕组变压器作主变,可以有作主变,可以有效的限制发电机出口或变压器低压侧效的限制发电机出口或变压器低压侧短路时的短路电流水平。短路时的短路电流水平。

TT

G1G1 G2G2

升高电压升高电压

Page 57: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 一一 )) 单元接线单元接线3. 3. 发电机-变压器-线路单元接线发电机-变压器-线路单元接线

当只有一台变压器和一条出线时,可当只有一台变压器和一条出线时,可以采用发电机-变压器-线路单元接以采用发电机-变压器-线路单元接线。即发电厂内不设升压站,把电能线。即发电厂内不设升压站,把电能直接送到附近的枢纽变电所。如图:直接送到附近的枢纽变电所。如图:

优点:节约了占地面积,只有机-炉优点:节约了占地面积,只有机-炉-电单元控制室,没有网络控制室。-电单元控制室,没有网络控制室。

TT

GG

LL

Page 58: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 桥型桥型接线接线当只有两台变压器和两回线路时,可以采用桥型接线,当只有两台变压器和两回线路时,可以采用桥型接线,此时四回进出线只有三台断路器,数目最少。此时四回进出线只有三台断路器,数目最少。

根据连接桥的位置,桥型接线可分为根据连接桥的位置,桥型接线可分为“内桥”“内桥”和和“外“外桥”桥”。。

Page 59: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 桥型桥型接线接线1. 1. 内桥接线内桥接线

接线特点:接线特点:出线各接有一台断路出线各接有一台断路器,桥连断路器接在内侧(变压器,桥连断路器接在内侧(变压器侧)。器侧)。

T1T1 T2T2

QFqQFq

QF1QF1 QF2QF2

QS1QS1 QS2QS2

WL1WL1 WL2WL2

正常运行时:正常运行时:出线所有断路器均出线所有断路器均闭合(开环运行的四角形接线) 闭合(开环运行的四角形接线)

适用于:适用于: 3535 ~~ 220kV220kV ,线路较,线路较长(故障几率大),雷击率较高长(故障几率大),雷击率较高和变压器不需要经常切换的发电和变压器不需要经常切换的发电厂和变电所。厂和变电所。

Page 60: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 二二 )) 桥型桥型接线接线2. 2. 外桥接线外桥接线

接线特点:接线特点:变压器进线各接有一变压器进线各接有一台断路器,桥连断路器接在外侧台断路器,桥连断路器接在外侧(线路侧)。(线路侧)。

适用于:适用于: 3535 ~~ 220kV220kV ,线路较,线路较短(故障几率小),而变压器按短(故障几率小),而变压器按照经济运行要求需经常切换的发照经济运行要求需经常切换的发电厂和变电所。当有穿越功率流电厂和变电所。当有穿越功率流过厂、所时,也可采用外桥接线。过厂、所时,也可采用外桥接线。T1T1 T2T2

QFqQFq

QF1QF1 QF2QF2

WL1WL1 WL2WL2

运行特点:运行特点:和内桥正好相反。和内桥正好相反。

Page 61: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线将几台断路器连接成环状,在每两台断路器的连接点处将几台断路器连接成环状,在每两台断路器的连接点处引一回进线或出线,并在每个连接点的三侧各设置一台引一回进线或出线,并在每个连接点的三侧各设置一台隔离开关,即构成”角形接线”。如图所示:隔离开关,即构成”角形接线”。如图所示:

Page 62: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线1. 1. 角形接线的优点角形接线的优点

①① 使用的断路器数目少,使用的断路器数目少,所用的断路器数等于进出所用的断路器数等于进出线回路数总和,比单母分线回路数总和,比单母分段和双母线都少用一台断段和双母线都少用一台断路器,经济性较好。路器,经济性较好。②② 每一个回路都可经两台每一个回路都可经两台断路器从两个方向获得供断路器从两个方向获得供电通路。任一台断路器检电通路。任一台断路器检修时都不会中断供电。修时都不会中断供电。

Page 63: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线1. 1. 角形接线的优点角形接线的优点

③③ 隔离开关只在检修断隔离开关只在检修断路器时用于隔离电压,不路器时用于隔离电压,不作为操作电器,误操作的作为操作电器,误操作的可能性大大减少,也有利可能性大大减少,也有利于自动化控制。于自动化控制。

Page 64: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线1. 1. 角形接线的优点角形接线的优点

注意:注意:应尽量把电源回路应尽量把电源回路和负荷回路交叉布置,以和负荷回路交叉布置,以避免同时失去两个电源或避免同时失去两个电源或断开两个负荷,提高供电断开两个负荷,提高供电可靠性和运行的灵活性。可靠性和运行的灵活性。

Page 65: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线2. 2. 角形接线的缺点角形接线的缺点

①① 开环运行和闭环运行时工作电流相差很大,且每个回开环运行和闭环运行时工作电流相差很大,且每个回路连接两台断路器,每台断路器又连着两个回路,所以路连接两台断路器,每台断路器又连着两个回路,所以使继电保护整定和控制都比较复杂。使继电保护整定和控制都比较复杂。

②② 在开环运行时,若某一线路或断路器故障,将造成供在开环运行时,若某一线路或断路器故障,将造成供电紊乱,使相邻的完好元件不能发挥作用而被迫停运,电紊乱,使相邻的完好元件不能发挥作用而被迫停运,降低了可靠性。降低了可靠性。

③③ 建成后扩建比较困难。建成后扩建比较困难。

Page 66: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有(( 三三 )) 角形角形接线接线3. 3. 角形接线的适用范围角形接线的适用范围

适用于最终进出线回路数为适用于最终进出线回路数为 33-- 55 回的回的 110kV110kV 及以上的及以上的配电装置,特别在水电站中应用较多,因为角形接线相配电装置,特别在水电站中应用较多,因为角形接线相对占地面积较小。对占地面积较小。

Page 67: 第五章   电气主接线

5.4 5.4 发电厂主变压器的选择发电厂主变压器的选择5.4 5.4 发电厂主变压器的选择发电厂主变压器的选择

Page 68: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:(1)(1)单元接线,即没有发电机电压负荷单元接线,即没有发电机电压负荷

此时,主变容量与发电机容量应相匹配。此时,主变容量与发电机容量应相匹配。

厂用厂用

TT

GG

例如:发电机容量例如:发电机容量 50MW50MW ,功率因数,功率因数 0.80.8,,

则变压器容量为则变压器容量为

SSTT = P = PGG / cosΦ = 50MW / 0.8 / cosΦ = 50MW / 0.8

= 62.5MVA= 62.5MVA

Page 69: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:

(2)(2)有发电机电压母线,即有有发电机电压母线,即有发电机电压负荷和剩余功率发电机电压负荷和剩余功率

此时,主变连接在发电机电此时,主变连接在发电机电压母线和升高电压母线之间。压母线和升高电压母线之间。

G1G1

WBWB

G2G2

T1T1 T2T2

10.510.5

110110

Page 70: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:(2)(2)有发电机电压母线,即有有发电机电压母线,即有发电机电压负荷和剩余功率发电机电压负荷和剩余功率①① 所有机组满发,地方负荷所有机组满发,地方负荷最小,扣除厂用后,保证送最小,扣除厂用后,保证送出全部剩余功率。出全部剩余功率。

G1G1

WBWB

G2G2

T1T1 T2T2

10.510.5

110110

例如:例如: PPGG=50MW=50MW ,地方负荷最,地方负荷最小小 15MW15MW ,厂用电率,厂用电率 1010 %,%,功功率因数率因数 0.80.8 ,则主变,则主变 T1T1 、、 T2T2容容量应为:量应为:

Page 71: 第五章   电气主接线

2×0.82×0.8

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:(2)(2)有发电机电压母线,即有有发电机电压母线,即有发电机电压负荷和剩余功率发电机电压负荷和剩余功率①① 所有机组满发,地方负荷所有机组满发,地方负荷最小,扣除厂用后,保证送最小,扣除厂用后,保证送出全部剩余功率。出全部剩余功率。

G1G1

WBWB

G2G2

T1T1 T2T2

10.510.5

110110

SST1T1 = S = ST2T2

2×502×50 -- 1515 -- 2×50×102×50×10 %%

= 46.875MVA= 46.875MVA

==

Page 72: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:(2)(2)有发电机电压母线,即有有发电机电压母线,即有发电机电压负荷和剩余功率发电机电压负荷和剩余功率②② 电厂最大一台机组因故障电厂最大一台机组因故障或检修停电,而地方负荷最或检修停电,而地方负荷最大时,主变应能保证从系统大时,主变应能保证从系统倒送功率满足需要。倒送功率满足需要。

G1G1

WBWB

G2G2

T1T1 T2T2

10.510.5

110110

Page 73: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、变压器容量和台数的确定一、变压器容量和台数的确定1. 1. 确定发电厂主变容量的基本原则:确定发电厂主变容量的基本原则:(2)(2)有发电机电压母线,即有有发电机电压母线,即有发电机电压负荷和剩余功率发电机电压负荷和剩余功率③③丰水期火电厂会停运,因丰水期火电厂会停运,因此主变应具备由系统倒送功此主变应具备由系统倒送功率的能力,以满足发电机电率的能力,以满足发电机电压母线上最大负荷的需求。压母线上最大负荷的需求。

G1G1

WBWB

G2G2

T1T1 T2T2

10.510.5

110110

为了保证可靠性,接在为了保证可靠性,接在发电机电压母线上的主发电机电压母线上的主变台数一般不少于变台数一般不少于 22 台。台。

为了保证可靠性,接在为了保证可靠性,接在发电机电压母线上的主发电机电压母线上的主变台数一般不少于变台数一般不少于 22 台。台。

Page 74: 第五章   电气主接线

6.1 6.1 概述概述√√

6.2 6.2 厂用电接线厂用电接线√√

6.3 6.3 厂用变压器或电抗器的选择厂用变压器或电抗器的选择

6.4 6.4 厂用电动机自启动校验厂用电动机自启动校验

第六章 厂用电及其接线第六章 厂用电及其接线第六章 厂用电及其接线第六章 厂用电及其接线

Page 75: 第五章   电气主接线

6.1 6.1 概述概述6.1 6.1 概述概述

Page 76: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有厂用电概述厂用电概述

在电力生产过程中,有大量电动机拖动的机械设在电力生产过程中,有大量电动机拖动的机械设备,为发电厂的主要设备(锅炉、汽轮机或水轮机、备,为发电厂的主要设备(锅炉、汽轮机或水轮机、发电机)和辅助设备保证运行。这些电动机再加上全发电机)和辅助设备保证运行。这些电动机再加上全厂的运行、操作、试验、修配、照明等用电设备的总厂的运行、操作、试验、修配、照明等用电设备的总耗电量,统称为耗电量,统称为厂用电厂用电或或自用电自用电。。

Page 77: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用电率一、厂用电率厂用电大都由发电厂本身供给而且为重要负荷之一。厂用电大都由发电厂本身供给而且为重要负荷之一。厂用电耗电量与发电厂类型、燃料的种类及其燃烧厂用电耗电量与发电厂类型、燃料的种类及其燃烧方式、蒸汽参数以及机械化程度有关。方式、蒸汽参数以及机械化程度有关。在一定时间内,厂用电耗电量占全部发电量的百分在一定时间内,厂用电耗电量占全部发电量的百分数,称为数,称为“厂用电率”“厂用电率”。。

kkPP = (S = (SC C / S/ SNN)×100% )×100%

kkP P = (S= (SC C · cosΦ· cosΦavav / P / PNN)×100% )×100% 其中:其中:SSCC - 厂用计算负荷 - 厂用计算负荷 SSNN -发电机额定视在功-发电机额定视在功率率coscosΦΦavav - 平均功率因数 - 平均功率因数 PPNN - 发电机额定功率- 发电机额定功率

Page 78: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用电率一、厂用电率厂用电率厂用电率是发电厂主要运行经济指标。是发电厂主要运行经济指标。

凝汽式火电厂:凝汽式火电厂: 5% 5% ~~ 8% 8%

热电厂:热电厂: 8% 8% ~~ 13%13%

水电厂:水电厂: 0.3% 0.3% ~~ 2%2%

降低厂用电率降低厂用电率可以降低发电成本,并增加对系统的可以降低发电成本,并增加对系统的供电量。供电量。

Page 79: 第五章   电气主接线

6.2 6.2 厂用电接线厂用电接线6.2 6.2 厂用电接线厂用电接线

Page 80: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(1)(1)高压 高压 AA..当有发电机电压母线时,当有发电机电压母线时,高压厂高压厂用工作电源由各母线段引接,供接在用工作电源由各母线段引接,供接在该段母线上的机组的厂用电负荷。该段母线上的机组的厂用电负荷。优点:优点:供电可靠,运行简单,调供电可靠,运行简单,调度方便,投资和运行费用较低,可度方便,投资和运行费用较低,可以直接启动大容量电动机。同时,以直接启动大容量电动机。同时,也可由系统取得厂用电源 也可由系统取得厂用电源

G1G1

厂用厂用

Page 81: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(1)(1)高压 高压 AA..当有发电机电压母线时,当有发电机电压母线时,高压厂高压厂用工作电源由各母线段引接,供接在用工作电源由各母线段引接,供接在该段母线上的机组的厂用电负荷。该段母线上的机组的厂用电负荷。缺点:缺点:发电机电压母线发生短路,发电机电压母线发生短路,发电机母线电压下降,厂用电网络发电机母线电压下降,厂用电网络电压降低,影响电动机运行。母线电压降低,影响电动机运行。母线故障,厂用电源部分或全部失去。 故障,厂用电源部分或全部失去。

G1G1

厂用厂用

Page 82: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(1)(1)高压 高压 BB..当采用发电机-变压器单元接线时,当采用发电机-变压器单元接线时,厂用高压工作电源一般由主变低压侧或厂用高压工作电源一般由主变低压侧或发电机出口引接,供本机组厂用负荷。发电机出口引接,供本机组厂用负荷。优点:优点:厂用电源电压波动小,不受负荷厂用电源电压波动小,不受负荷变化时主变压器电压波动的影响;当升高变化时主变压器电压波动的影响;当升高电压侧断路器跳闸后,仍可由发电机供给电压侧断路器跳闸后,仍可由发电机供给厂用工作电源;若接在主变低压侧,则可厂用工作电源;若接在主变低压侧,则可由系统倒送厂用电。 由系统倒送厂用电。

TT

GG

厂用厂用

Page 83: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(1)(1)高压 高压 BB..当采用发电机-变压器单元接线时,当采用发电机-变压器单元接线时,厂用高压工作电源一般由主变低压侧或厂用高压工作电源一般由主变低压侧或发电机出口引接,供本机组厂用负荷。发电机出口引接,供本机组厂用负荷。厂用分支回路上一般应装设高压断路厂用分支回路上一般应装设高压断路器,该断路器按发电机机端短路进行选器,该断路器按发电机机端短路进行选择和校验。(可以考虑加装电抗器或用择和校验。(可以考虑加装电抗器或用低压分裂绕组变压器)低压分裂绕组变压器)

TT

GG

厂用厂用

Page 84: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(1)(1)高压 高压 BB..当采用发电机-变压器单元接线时,当采用发电机-变压器单元接线时,厂用高压工作电源一般由主变低压侧或厂用高压工作电源一般由主变低压侧或发电机出口引接,供本机组厂用负荷。发电机出口引接,供本机组厂用负荷。200MW200MW 及以上机组,由于短路电流很及以上机组,由于短路电流很大,可不装设断路器,而采用分相封闭大,可不装设断路器,而采用分相封闭母线(包括厂用分支),但应保留可拆母线(包括厂用分支),但应保留可拆连接点。变压器低压侧需装设断路器。连接点。变压器低压侧需装设断路器。

TT

GG

厂用厂用

Page 85: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接1. 1. 工作电源工作电源是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。是保证正常运行的基本电源。通常不少于两个。(2)(2)低压 低压 低压厂用工作电源采用低压厂用工作电源采用 380/220380/220 电压。电压。一般由高压厂用母线上通过低压厂用变压器取得。一般由高压厂用母线上通过低压厂用变压器取得。为了限制短路电流,单台厂用低压变压器容量最大为了限制短路电流,单台厂用低压变压器容量最大 不得超过不得超过 750kVA750kVA 。。

Page 86: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接2. 2. 备用和启动电源备用和启动电源备用电源主要指由于事故而失去工作电源时,保证给备用电源主要指由于事故而失去工作电源时,保证给厂用电供电的电源,故又称事故备用电源。厂用电供电的电源,故又称事故备用电源。

启动电源是指在厂用工作电源完全消失的情况下,保启动电源是指在厂用工作电源完全消失的情况下,保证使机组快速启动,向必需的辅助设备供电的电源,其证使机组快速启动,向必需的辅助设备供电的电源,其实质也是一个备用电源。实质也是一个备用电源。

125MW125MW 及以下的机组的厂用备用电源兼作启动电源及以下的机组的厂用备用电源兼作启动电源在在 200MW200MW 及以上大容量机组的发电厂中,为了机组的及以上大容量机组的发电厂中,为了机组的安安全和厂用电的可靠,才设置厂用启动电源,并兼作厂用全和厂用电的可靠,才设置厂用启动电源,并兼作厂用备用电源。备用电源。

Page 87: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接2. 2. 备用和启动电源备用和启动电源备用电源的引接应保证其独立性,并且有足够的容量,备用电源的引接应保证其独立性,并且有足够的容量,且最好能与系统有较紧密的联系。且最好能与系统有较紧密的联系。

有发电机电压母线时,从母线段上由备用变压器或有发电机电压母线时,从母线段上由备用变压器或电抗器引接一个备用电源,但不能从该母线段上引接电抗器引接一个备用电源,但不能从该母线段上引接第二个备用电源。第二个备用电源。

无发电机电压母线时,由供电可靠的有两个电源的无发电机电压母线时,由供电可靠的有两个电源的最低一级电压母线引接。优点:可靠性高;缺点:投最低一级电压母线引接。优点:可靠性高;缺点:投资大。资大。

Page 88: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接2. 2. 备用和启动电源备用和启动电源备用电源的引接应保证其独立性,并且有足够的容量,备用电源的引接应保证其独立性,并且有足够的容量,且最好能与系统有较紧密的联系。且最好能与系统有较紧密的联系。

由联络变压器低压绕组引接,但要保证足够的供电由联络变压器低压绕组引接,但要保证足够的供电容量。多用作第二个备用电源。此时,备用变压器须容量。多用作第二个备用电源。此时,备用变压器须采用有载调压方式。采用有载调压方式。

当技术经济合理时,可由外部电网引接专用线路供当技术经济合理时,可由外部电网引接专用线路供给。给。

Page 89: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接2. 2. 备用和启动电源备用和启动电源厂用电源的备用方式有厂用电源的备用方式有“明备用”“明备用”或或“暗备用”“暗备用”两种。两种。

明备用明备用指在正常运行中全厂指在正常运行中全厂专设一台平时不工作的厂用变专设一台平时不工作的厂用变压器作为备用电源压器作为备用电源,当任一台厂用工作变压器检修或,当任一台厂用工作变压器检修或故障以及机、炉起停用时,可将厂用备用变压器投入,故障以及机、炉起停用时,可将厂用备用变压器投入,以保持厂用电设备的正常工作。以保持厂用电设备的正常工作。大型火电厂采用,工作变压器容量小(备用变压器大型火电厂采用,工作变压器容量小(备用变压器容量与最大一台工作变压器容量相同),有利于经济容量与最大一台工作变压器容量相同),有利于经济运行,投资少。但需装设备用电源自动投入装置。运行,投资少。但需装设备用电源自动投入装置。

Page 90: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接2. 2. 备用和启动电源备用和启动电源厂用电源的备用方式有厂用电源的备用方式有“明备用”“明备用”或或“暗备用”“暗备用” 两种。 两种。

暗备用暗备用不设专用的备用变压器,不设专用的备用变压器,而而是当厂用工作变压器成对出现是当厂用工作变压器成对出现时,将每台工作变压器的容量时,将每台工作变压器的容量加大。正常运行时不满载,互加大。正常运行时不满载,互为备用状态。不应装设备用电为备用状态。不应装设备用电源自动投入装置。源自动投入装置。

水电厂采用,工作变压器容量比明备用时大。水电厂采用,工作变压器容量比明备用时大。

GG11

GG22

T1T1 T2T2

Page 91: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有一、厂用供电电源及其引接一、厂用供电电源及其引接3. 3. 事故保安电源事故保安电源供给事故保安负荷的电源。供给事故保安负荷的电源。对对 200MW200MW 及以上大容量机组,当厂用电源完全消失时,及以上大容量机组,当厂用电源完全消失时,为确保在事故状态下能安全停机,应设事故保安电源。为确保在事故状态下能安全停机,应设事故保安电源。事故保安电源必须是独立而又十分可靠的电源,采用事故保安电源必须是独立而又十分可靠的电源,采用380/220V380/220V电压。电压。

交流保安负荷:交流保安负荷:快速启动的柴油发电机组或外部快速启动的柴油发电机组或外部引入的可靠电源引入的可靠电源直流保安负荷:直流保安负荷:蓄电池组蓄电池组交流不停电负荷交流不停电负荷(热工仪表和自动装置):直流(热工仪表和自动装置):直流逆变器逆变器

Page 92: 第五章   电气主接线

作者:李长松 版权所有二、厂用电接线的基本形式二、厂用电接线的基本形式发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线,发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线,并以成套配电装置接受和分配电能。并以成套配电装置接受和分配电能。因火电厂的厂用负荷大多集中在锅炉的辅助机械设备因火电厂的厂用负荷大多集中在锅炉的辅助机械设备中,因此一般采用中,因此一般采用“按炉分段”“按炉分段”的接线原则,将厂用高的接线原则,将厂用高压压母线按锅炉台数分成若干独立段。母线按锅炉台数分成若干独立段。按炉分段的好处:按炉分段的好处:便于管理,检修;便于管理,检修;缩小故障影响范围。一段母线故障,仅影响一台锅炉;缩小故障影响范围。一段母线故障,仅影响一台锅炉;母线分段运行,可限制短路电流水平,从而选用轻型母线分段运行,可限制短路电流水平,从而选用轻型电器设备。电器设备。

Page 93: 第五章   电气主接线

谢 谢