4电气设备第四章厂用电接线
第四章厂用电
五、厂用电源及其引接
4. 事故保安电源
含义：
用于工作、备用电源都消失时，向事故保安负荷供 电的电源
五、厂用电源及其引接
4. 事故保安电源
引接方式：
蓄电池组：一种独立而又十分可靠的保安电源
正常运行时：承担全厂直流负荷用电； 事故情况下：一方面提供直流保安负荷用电，另一方面经
过逆变器将直流变为交流，兼作交来自保安电源。上引接； 从联络变压器的低压绕组引接。
五、厂用电源及其引接
2. 备用电源
设置方式：
明备用： 专门设置一台备用变压器，它的容量等于厂用变 压器中最大一台的容量，多用于大中型电厂，特 别是火电厂。
暗备用： 不另设专用的备用变压器，而将每台工作变压器 的容量加大。多用于中小型水电厂或变电所。
用负荷母线。 ③ 充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式
下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备 用）电源能在短时内投入。 ④ 充分考虑发电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系 统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响， 要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置。 ⑤ 对200MW及以上大型机组应设置足够容量的交流事故 保安电源。
三、厂用电的电压等级
为了简化厂用电接线，且使运行维护方便，厂 用电电压等级不宜过多。
火电厂：低压：0.4kV（380/220V） 高压：3kV PN <60MW且UGN=10.5kV 6kV PN =100～300MW 3, 10kV PN >300MW
水电厂：一般只设0.4kV一种厂用电压等级 （对坝区和水利枢纽需另设专用变压器）
交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控制用 的电子计算机等。
（二）按重要性分类
工厂安全用电基本规程(5篇)
工厂安全用电基本规程(1)在车间使用的局部照明灯、手提电动工具、高度低于2.5m的普通照明灯等，应尽量采用国家规定的36V的安全电压或更低的电压。
(2)各种电气设备、电气装置、电动工具等，应安装良好的安全保护地线。
(3)操作带电设备时，不得用手触摸带电部位，不得用手接触导电部位来判断是否有电。
(4)电气设备线路应由专业人员安装。
发现电气设备有打火、冒烟或异味时，应迅速切断电源，请专业人员进行检查。
(5)在非安全电压下作业时，应尽可能单手操作，并应站在绝缘胶垫上。
在调试高压设备时，地面应铺绝缘垫，操作人员应穿绝缘胶靴，戴绝缘手套，使用绝缘柄的工具。
(6)检修电气设备和电器工具时，必须切断电源。
如果设备内有电容器，则所有电容器都必须充分放电，然后才能进行检修。
(7)各种电气设备插头应经常保持完好无损，不用时应从插座上拔下，从插座上取下电线插头时，应握住插头，而不要拉电线。
工作台上的插座应安装在不易碰装的位置，若有损坏应及时修理或更换。
(8)开关上的熔丝应符合规定的容量，不得使用铜、铝线代替熔丝。
(9)高温电气设备的电源线严禁采用塑料绝缘导线。
工厂安全用电基本规程（2）1. 生产设备和电气设备必须符合相关的国家标准和安全要求，并定期进行检测和维护。
2. 所有电气设备必须经过专业人员进行安装和维修，并确保接地良好。
3. 高压电气设备必须设有可靠的过载保护装置，以防止电流过大引起火灾或设备损坏。
4. 所有电缆、线路和插座必须维持良好的状态，不得有裸露的电线和插座松动。
5. 禁止在生产车间或仓库等易燃易爆场所使用明火、电热器具和其他可能引起火灾的电器设备。
6. 工厂内应设有消防设备，并进行定期检测和维护，以确保其正常运行。
7. 禁止在无人值守的情况下使用电气设备，必须将设备关机并拔掉电源插头。
8. 禁止擅自改动电气设备的电源线路和控制线路，必须由专业人员进行操作。
9. 在有人值守的情况下，禁止在电气设备周围堆放易燃物品，以免引起火灾。
水电站电气部分基础知识
额定容量是电气设备在额定电压下工作所达到额定电流时的容量。变压器额定容 量用视在功率(kVA)表示；发电机的原动机只能提供有功功率，所以一般以有功功率 (kW)表示；当其额定容量用视在功率表示时，需表明功率因数。电动机也多用有功功 率表示。
水电站电气部分基础知识(五)
二、电气设备、接线和装置 （一）一次设备
水电站电气部分基础知识(五)
图1-4 洞沟电站接入系统图
水电站电气部分基础知识(五)
（四）配电装置
配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。 图1-4中，由峰61开关、峰62开关、峰51开关、峰31开关、峰33开关，峰336刀闸小 车，峰互05PT、峰互03PT等，主要有6.3KV、35KV开关、互感器等设备构成的配电 装置，布置在屋内，称为屋内配电装置；洞沟电站升压开关站采用户内35kV开关室+户 内主变场方案。
水电站电气部分基础知识(五)
（一）真空灭弧室的结构
真空灭弧室是真空断路器的心脏，其基本 结构如图2-2所示。
由于波纹管在轴向上可以伸缩，因而这种
结构既能实现从灭弧室外操动动触头作分合运
水电站电气部分基础知识(五)
电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力也 较小。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值,当载流 导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。
导体具有质量和弹性，组成一弹性系统。当受到一次外力作用时，就按一定频 率在其平衡位置上下运动，形成固有振动，其振动频率称为固有频率。由于受到摩 擦和阻尼作用，振动会逐渐衰减。若导体受到电动力的持续作用而发生振动，便形 成强迫振动。如果导体的固有频率接近这两个频率之一时，就会出现共振现象，甚 至使导体及其构架损坏，应避免发生共振。
生产车间电器设备安全使用规范本
生产车间电器设备安全使用规范本第一章总则第一条为了保障生产车间电器设备的安全使用，避免事故发生，提高工作效率，根据国家相关法律法规及有关标准，制定本规范。
第二条本规范适用于生产车间内使用的所有电器设备。
第三条生产车间内应按照本规范进行电器设备的维护、保养和管理，确保设备的正常运转和使用安全。
第四条所有操作人员必须熟悉并遵守本规范，对于违反规定造成的后果，应承担相应的责任。
第二章设备接地第五条所有电器设备必须正确接地，接地电阻不得大于4欧姆。
第六条接地线应采用黄绿两色软铜线，并牢固连接于设备接地端和接地极。
第七条使用电源插座必须带有接地插头，不得使用绕线连接电源。
第八条定期检查设备接地线的连接情况，如发现松动或损坏应及时修复或更换。
第三章电气线路第九条所有电气线路应符合国家规定的标准，且必须专门为电器设备使用。
第十条电气线路应按照负载情况和线路容量合理布置，不得擅自增加电器设备。
第十一条电线不得布设在易受机械损伤或高温、潮湿等环境中。
第十二条定期检查电气线路的绝缘电阻，应符合相关标准要求。
第四章用电安全第十三条使用电器设备时，应确保电压、电流符合设备厂家要求，不得随意更改或超负荷使用。
第十四条使用电气设备时，应使用符合国家标准的开关，保障工作人员的安全。
第十五条禁止在湿地、易燃场所使用电器设备，必要时应采取相应的防护措施。
第十六条所有电器设备必须定期维护保养，检查电缆、插头、开关等是否损坏，如发现问题应及时修复或更换。
第五章用电操作规范第十七条使用电器设备时，必须熟悉设备的使用说明书，按照要求进行操作。
第十八条使用电器设备前，必须检查设备是否正常，如发现异常应及时报修。
第十九条使用电器设备时，应保持清洁，在操作过程中不能有水或其他液体溅入设备中。
第二十条使用电器设备时，不得随意拆卸设备或更改设备实验参数。
第六章紧急救援第二十一条如发生设备故障、漏电或火灾等紧急情况，应立即切断电源。
第二十二条紧急救援时，应迅速报警，并按照应急救援预案进行处理。
《发电厂电气部分》课后习题集规范标准答案
《发电⼚电⽓部分》课后习题集规范标准答案第⼀章能源和发电1-2 电能的特点：便于⼤规模⽣产和远距离输送；⽅便转换易于控制；损耗⼩；效率⾼；⽆⽓体和噪声污染。
随着科学技术的发展，电能的应⽤不仅影响到社会物质⽣产的各个侧⾯，也越来越⼴泛的渗透到⼈类⽣活的每个层⾯。
电⽓化在某种程度上成为现代化的同义词。
电⽓化程度也成为衡量社会⽂明发展⽔平的重要标志。
1-3 ⽕⼒发电⼚的分类，其电能⽣产过程及其特点？答：按燃料分：燃煤发电⼚；燃油发电⼚；燃⽓发电⼚；余热发电⼚。
按蒸⽓压⼒和温度分：中低压发电⼚；⾼压发电⼚；超⾼压发电⼚；亚临界压⼒发电⼚；超临界压⼒发电⼚。
按原动机分：凝所式⽓轮机发电⼚；燃⽓轮机发电⼚；内燃机发电⼚和蒸汽—燃⽓轮机发电⼚。
按输出能源分：凝⽓式发电⼚；热电⼚。
按发电⼚总装机容量分：⼩容量发电⼚；中容量发电⼚；⼤中容量发电⼚；⼤容量发电⼚。
⽕电⼚的⽣产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个⽣产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的⽔使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产⽣的蒸汽进⼊⽓轮机，冲动⽓轮机的转⼦旋转，将热能转变为机械能，称不汽⽔系统；由⽓轮机转⼦的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电⽓系统。
1-4 ⽔⼒发电⼚的分类，其电能⽣产过程及其特点？答：按集中落差的⽅式分为：堤坝式⽔电⼚；坝后式⽔电⼚；河床式⽔电⼚；引⽔式⽔电⼚；混合式⽔电⼚。
按径流调节的程度分为：⽆调节⽔电⼚；有调节⽔电⼚；⽇调节⽔电⼚；年调节⽔电⼚；多年调节⽔电⼚。
⽔电⼚具有以下特点：可综合利⽤⽔能资源；发电成本低，效率⾼；运⾏灵活；⽔能可储蓄和调节；⽔⼒发电不污染环境；⽔电⼚建设投资较⼤⼯期长；⽔电⼚建设和⽣产都受到河流的地形，⽔量及季节⽓象条件限制，因此发电量也受到⽔⽂⽓象条件的制约，有丰⽔期和枯⽔期之分，因⽽发电量不均衡；由于⽔库的兴建，淹没⼟地，移民搬迁，农业⽣产带来⼀些不利，还可能在⼀定和程度破坏⾃然的⽣态平衡。
工厂供电第4章
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第四章
注意 隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通或断开较大的负荷
电流，通常只能在相应的断路器断开以后才能进行拉合闸操作。否 则容易造成事故。 类型 图4-2隔离开关GN8—10/600型 装置地点的不同： 户内、户外式； 支持绝缘数目的不同： 单柱式、双柱式、三柱式； 闸刀运动方向的不同: 水平旋转式、垂直旋转式、 摆动式.插入式； 接地刀闸： 有接地刀闸、无接地刀闸； 操作机构： 手动、电动、气动。 （工厂一般采用CS6型）
7第四章三、电弧的熄灭 Nhomakorabea1、熄灭电弧的条件：电弧中的去游离率大于游离率， 即电弧中离子消失的速率大于离子产生的速率。 2、熄弧的方式——主要是复合和扩散。 复合——异号带电质点彼此中和，又称去游离。 扩散——弧柱内的自由电子逸出弧柱以外，到周围冷介质中 去的过程。 两种方式的目的： 复合使弧柱中的中性质点增加； 扩散可降低弧柱的温度，减少热游离。 3、交流电弧的熄灭特点 交流电流每半个周期过零一次。利用交流电流过零时电 弧暂时熄灭的特点熄弧。
第四章 工厂变配电所及其一次系统
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 工厂变配电所的任务和类型 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 高压一次设备 低压一次设备 电力变压器 电流互感器和电压互感器 工厂变配电所的主接线 工厂变配电所的所址、布置、结构及安装图 工厂变配电所的运行维护和检修试验
12
第四章
RN1RN2型熔断器图4-10
户外熔断器RW4—10（G）型 图4-11
13
第四章
三、高压隔离开关 QS 1、作用 隔离高压电源，使设备和电源间造成一个明显的断 开点，确保试验检修人员的安全。 它还可以断开或接通一些较小电流的回路： ①开合电压互感器和避雷器回路； ②开合励磁电流不超过2A的空载变压器； ③开合空载电流不超过5A的空载线路； ④开合电压为10kv及以下，电流为15A以下的线路； ⑤开合电压为10kv及以下，环路均衡电流为70A及以 下的环路。
第四章 电气主接线及设计1讲解
10.5kV电压级:地方负荷容量最大为20MW,共有10回电缆 馈线,与50MW发电机机端电压相等，采用直馈线为宜。
18kV电压级: 300MW发电机出口电压，既无直配负荷, 又无特殊要求,拟采用单元接线形式。
220kV电压级:出线回路数为5回，为保证检修出线断路 器不致对该回路停电，拟采取带旁路母线接线形式为宜。
4-4 限制短路电流的方法
一、选择适当的主接线形式和运行方式
1、发电机组采用单元接线 2、环形电网开环运行 3、并联运行的变压器分开运行 二、装设限流电抗器
1、在发电机电压母线上装设分段电抗器 2、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器 3、装设分裂电抗器 三、采用低压绕组分裂变压器
4-5 电气主接线设计举例
厂 备 用 电 源
某新建热电厂原始资料如下
1、发电厂规模： ①装机容量：2台QFQ-50-2机组，额定电压10.5kV，功 率因数为0.8；2台QFN-100-2机组，额定电压10.5kV，功率 因数为0.85。 ②厂用电率：按10%考虑。 2、电力负荷及与电力系统连接情况： ①10.5kV电压级:电缆馈线14回,每回平均输送容量3MW。 10.5kV最大综合负荷为35MW，最小负荷为25MW，功率 因数为0.8。 ②60kV电压级: 架空线路2回,60kV最大负荷为30MW,最 小负荷为20MW，功率因数为0.8。 ③220kV电压级: 架空线路6回，220kV与电力系统连接， 接受该厂的剩余功率。
220~500kV容量较大的发电厂或变电所高压接线，有时 采用双母线三分段或四分段接线。
三、带旁路母线的单母线和双母线接线
1、单母线带旁路母线的接线 ①普通单母线带旁路母线接线 ②单母线分段带旁路接线
③利用分段兼旁路(旁路兼分段) 单母线分段接线
发电厂电气部分第四章习题解答
第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时,如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。
当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。
4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是，变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。
《发电厂电气部分》课后习题答案
第一章能源和发电1-2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。
随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。
按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂；超临界压力发电厂。
按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。
按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂；大中容量发电厂；大容量发电厂。
火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。
按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
发电厂电气主系统课程总结
发电厂电气主系统课程总结发电厂电气主系统课程总结13电气工程及自动化15-16（2）第一章绪论1.电力系统概念 P52.发电厂类型，能量转换过程 P6-153.一次设备、二次设备概念，区分能力 P17第二章开关电器和互感器的原理1.电弧现象 P192.断路器、隔离开关用途，区别 P26-283.电流互感器的作用，电压互感器的作用 P29 P364.电压互感器的准确级次 P39第三章电气主接线1.对电气主接线的基本要求 P472.电气主接线的接线形式 P493.桥形接线，内桥接线的特点与操作 P56-574.母线分段电抗器位置，作用 P655.发电厂电气主接线设计 P936.综合能力:发电厂电气主接线设计作业P100 10题第四章厂用电1.厂用电，各种类型发电厂的厂用电率 P1022.厂用电接线的基本要求 P104第五章导体的发热与电动力1.发热对导体和电器产生的不良影响 P1432.导体的集肤系数 P1443.短路电流的热效应计算例5-2 P1534.电动力 P1545.三相系统电动力的最大值 P1576.导体共振对电动力的影响 P158第六章电气设备的选择1.电气设备选择的一般条件 P1672.热稳定 P1683.动稳定 P1694.短路计算时间 P1695.导体截面的选择条件 P172-1736.不必校验电晕电压的条件 P1737.硬母线动稳定校验计算能力例6-1 P177-1808.电力电缆截面选择 P1819.支柱绝缘子 P18310.熔断器额定电流的选择 P18811.限流电抗器的选择 P189-190第七章配电装置1.配电装置 P2042.配电装置的类型 P2073.SF6全封闭组合电器的优点与用途 P212。
发电厂电气部分第四章 电气主接线及设计(三)(四)
发电厂变电所电气主系统
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第四节 限制短路电流的方法
② 对臂2可能送来的短路电流 IkG和系统送来的短路电流IkS在分裂电抗器中的流向
是相同的，磁通方向也相同。每一臂由IkQ=IkG+IkS产生的磁通在另一臂中产生正的互
② 降压变压器用于功率流向由高压绕组传送至中压和低压，常用于变电站。
机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机—双绕组变压器单元接线接人系统， 而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。 联络变压器宜选用三绕组变压 器(或自耦变压器)，低压绕组可作为厂用备用电源或厂用启动电源，亦可连接无功 补偿装置。
发电厂变电所电气主系统
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第四节 限制短路电流的方法
（二）分裂电抗器
分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是绕组中心有一个抽头，将电抗器 分为两个分支，即两个臂1和2，一般中间抽头用来连接电源，分支1和2用来连接大 致相等的两组负荷。 正常工作时，两个分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等、方向相反的 电流，产生方向相反的磁通，如图4-21（a）所示。每臂的磁通在另一臂中产生互
切换方式有两种：
一种是不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在±2×2.5％以内； 另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30％。其结构较复杂，价 格较贵。
(五）冷却方法
电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强
迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。
变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了 运行电能损耗，设备未能充分发挥效益； 变压器容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变 电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千
发电厂电气部分-第四章 电气主接线及设计1讲解
单母线分段接线特点
• 优点
– 当母线发生故障时，仅故障母线 段停止工作，另一段母线仍继续 工作。
– 对重要用户，可由不同段母线分 别引出的两个回路供电，以保证 供电的可靠。
– 当一段母线故障或检修时，必须 断开接在该段母线上的所有支路， 使之停止工作，但不影响另一段 母线上所连的支路。
– 供电可靠性提高，运行较之灵活。
Ⅲ类负荷：Ⅰ类和Ⅱ负荷之外的其它负荷。 对 Ⅲ类负荷的供电要求：可以较长时间的停电，可用单回路 线路供电。
由此可见，对于带Ⅰ、Ⅱ类型负荷的发电厂和变 电站，应选择可靠性较高的主接线形式。
设备的可靠性程度 电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性
高、性能先进的电气设备是保证主接线可靠性的基 础。
电气主接线反映了：
1）发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有 关电气设备的数量； 2）各回路中电气设备的连接关系； 3）发电机、变压器和输电线路及负荷间的连接方式。
• 电气主接线图
– 用规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、 开关电器、输电线路等有关电气设备，按电能流程顺 序连接而成的电路图。
大、中型发电厂和变电站，其电气主接线采取供电可靠性 高的接线形式；对于小型发电厂和变电站对于接线可靠性要 求低。
我国发电机单机容量大小划分：
小型机组：50MW以下； 中型机组：50~200MW； 大型机组：200MW以上；
发电厂容量大小划分：
小型发电厂：总装机容量在100MW以下； 中型发电厂：250~1000MW； 大型发电厂：1000M供电可靠性的要求不同分
为三个等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷。
Ⅰ类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或 造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失。 例：冶金行业的炉体冷却水泵、浇注车间、连续轧钢车间、 矿山企业的主排水泵、主扇风机、化工企业的反应炉；医院 的手术室；国家的铁路枢纽、通信枢纽、国防设施等。
第四章电气主接线资料
发电厂电气部分
➢分析和评估主接线可靠性时应该考虑的几个问题
(1)发电厂与变电所在系统中的地位和作用
对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常 重要，其电气主接线应具有很高的可靠性。对于小型发电厂和 变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接 线形式。
变压器组。
3. 年运行费用小
年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修
的维护费等。
电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的
型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。
4. 在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快 发挥经济效益。
发电厂电气部分
第二节 有汇流母线的主接线
(1) 电气主接线的基本环节是电源、母线和出现（馈线）。
(3)扩建方便 ：在主接线设计时，应留有余地，应能容易地从 初期过渡到最终接线，使在扩建时一、二次设备所需的改造最 少。
发电厂电气部分
三、经济性
主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到:
1. 节约投资
主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电
气设备；
要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制
重要用户可用双回路接于不同母线端，保证不间断供电。
任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段。
分段断路器QFd增加了线路的灵活性。
对于用分段隔离开关QSd分段，当该段母线故障，全部短时
停电，拉开QSd后恢复完好段供电。
发电厂电气部分
2) 分段单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；某段母 线故障仍有停电问题；某回路断路器检修该回路停电；扩建时 需向两端均衡扩建。
第4章 电气主接线及设计
2.主接线方案的拟定 3.短路电流计算和主要电气设备选择 4.绘制电气主接线图 5.编制工程概算 等各项步骤，请参见P103～104
第二节 主接线的基本接线
相关专业术语及基本概念
主接线的基本形式——主要电气设备常用的几种连接 方式。它以电源和出线为主体。
汇流母线——发电厂或变电站出线回路和电源进线的 中间环节，以便于电能的汇集和分配。 由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源数 不同，且每路馈线所传输的功率也不一样 当进出线数较多时（一般超过4回），通常采用母 线连接。
(4)长期实践运行经验
主接线可靠性与运行管理水平和运行值班人员的素质 等因素有密切关系，衡量可靠性的客观标准是运行实 践。 国内外长期运行经验的积累，经过总结均反映于技术 规范之中，在设计时均应予以遵循（应采用典型设 计）。
2.灵活性
灵活性指电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵 活地进行运行方式的转换。
包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、 地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备 的选择和配电装置的实施均有影响，应予以重视。 330kv以上电压的电气设备和配电装置要遵循《电磁 辐射防护规程》、控噪、控静电感应的场强水平和电 晕无线电干扰。对重型设备的运输条件亦应充分考虑。
(5)设备供货情况 这往往是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主 接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制 造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较。
工程设计中设计任务书（或委托书）的内容
根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划 （1）所设计电厂（变电站）的容量、机组台数； （2）电压等级、出线回路数、主要负荷要求； （3）电力系统参数和对电厂的具体要求； （4）设计的内容和范围。
发电厂电气部分第4章 电气主接线及设计-3
T2 L2
k2
W2
L1
k1
G2
图4图-139-19
母线电抗器的参数选择：
IN =(0.5 ~ 0.8) IGmax xL %= 8% ~ 12%
加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段、母联 回路的断路器容量不升级，减少投资。
母线电抗器对出线回路的限流作用较小型地区性电厂的电气主接线
中小型地区性电厂的特点： 1)建设在工业企业或靠近城市的负荷中心，通常还
兼供部分热能，所以它需要设置发电机电压母 线，使部分电能通过6～10kV的发电机电压向 附近用户供电。 2) 机组多为中、小型机组，总装机容量也较小。 3) 以1～2种升高电压将剩余电能送往电力系统。
一、装设限流电抗器
普通电抗器
｛ ｛ 限流电抗器分
母线电抗器 线路电抗器
分裂电抗器
k3
1．装设母线分段电抗器
T1
如图4-19所示。
母线分段电抗器装设地点：在发电
机电压的6~10kV母线分段处。
作用：限制来自另一母线的发电机 W1
所提供的短路电流（限制发电厂内
部的短路电流），对系统提供的短
G1
路电流也能起到一定的限制作用。
图4-22所示 为某大型区域性 火电厂主接线简 图，该厂有两台 300MW和两台 600MW大型凝 汽式汽轮发电机 组，均采用发电 机一双绕组变压 器单元接线形式， 其中两台 300MW机组单 元接入带专用旁 路断路器的 220kV双母线带 旁路母线接线。
图4-22
水电厂的特点:
1) 通常建设在水力资源丰富的江河湖泊狭谷处， 厂址较为狭窄，建设规模比较明确。
2) 接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率， 应选升压型；
第四章电气设备课后作业答
第四章发电厂和变电所的自用电1．什么叫厂用电和厂用电率?答：厂用电：大量的机械设备和自动化装置，为发电厂的主机(锅炉、汽轮机、发电机等)和辅助设备服务。
这些厂用机械大多数是采用电动机拖动的。
这些电动机以及全厂的运行操作、热工和电气试验、机械修配、电气照明、电焊机等用电设备的总耗电量，统称为厂用电。
厂用电率：自用电能消耗量分别与同一时期对应机组发电量和供热量的比值。
2．为了保证场用电的连续供电，保证机组安全、经济运行，厂用电接线应能满足哪些基本要求？答：1)安全可靠、运行灵活。
2)投资少，接线简单、清晰，运行费用低。
3)供电的对应性。
4)整体性。
3．火力发电厂的厂用负荷是怎样分类的?答：根据火电厂内厂用负荷对火电厂运行所起的作用，以及突然中断供电对人身和设备造成危害的程度，按其重要性可将厂用负荷分为四类：1）Ⅰ类负荷凡短时间(手动切换恢复供电所需的时间)内停止供电，将影响人身或设备安全，使机组停顿或发电量大幅度下降的厂用负荷。
2）Ⅱ类负荷在较长时间内停止供电，会造成设备损坏或影响正常生产。
但在允许的停电时间内，如经值班人员操作后能恢复供电而不致造成生产混乱的负荷。
3）Ⅲ类负荷在较长时间内停止供电不致直接影响生产的负荷，称为Ⅲ类厂用负荷。
4）事故保安负荷在主机事故停机过程中及停机后一段时间内，仍应保证供电，否则可能引起主要设备损坏，重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷。
4．怎样确定厂用火力发电厂的厂用电压等级？答：高压厂用电电压的选择，一般可按下列原则考虑：1)容量为60MW及以下的机组，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV；2)容量为100~300MW的机组宜采用6kV；3)容量为300MW以上的机组，当技术经济合理时，也可采用两种高压厂用电电压。
低压厂用电电压为380/220V三相四线制。
5．高压厂用工作电源应当如何引接？答： 1）当主接线具有发电机母线时，高压厂用工作电源一般直接由发电机电压母线上引接；2）当在大容量机组的发电厂中，高压厂用工作变压器均从发电机至变压器的封闭母线上引接。
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枢纽变电站、总容量为60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫 油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的变电所，均装设两台所 用变压器，分别接在最低一级母线的不同分段上。
对装有两台所用变压器的变电所，应装设备用电源自动投入装置。 变电所的所用电一般采用单母线接线形式。
4 厂用电接线类型
4.1 地区火电厂
• 400t/h以上锅炉设两段高压厂 用母线 －减小故障影响范围 －短路电流小，轻型电气设备 －同一锅炉的所有辅机在同一 分段，检修方便
6kV 备用电源
2.3.4 各段厂用电母线设有备用电源及其自动投入装置
10.5kV 6kV
明备用
暗备用
3 变电所自用电接线
3.1 变电所的自用电负荷 在中小型降压变电所中，自用电的负荷主要是照明、蓄电池的充电
2.2.3 起动电源
• 厂用工作电源完全消失时，保证机组快速起动时向必要的辅助设备供电。 • 实质是备用电源。柴油机组或外部独立电源 • 投资较大，200MW以上机组才设置
2.2.4 事故保安电源
• 厂用工作电源和备用电源都没有时，确保在事故状态下安全停机，事 故消除后及时恢复供电，设置事故保安电源
设备、硅整流设备、变压器的冷却风扇、采暖、通风、油处理设备、检 修器具以及供水水泵等。其中，重要负荷有主变压器的冷却风扇或强迫 油循环冷却装置的油泵、水泵、风扇以及整流操作电源等。
3.2 变电所的自用电接线
变电所的自用电接线简单，中小型降压变电所采用一台所用变压器 即可，从变电所中最低一级电压母线引接电源，其副边采用380/220V 中性点直接接地的三相四相制供电，动力和照明合用一个电源。
变压器：明备用 如果发电机出口电压为 6.3kV，则用电抗器代替 变压器 110kV系统可以经主变压 器提供厂用电
35kV
110kV
4.2 区域性火电厂
• 发电机－变压器单元接线，35-110kV， 明备用
• 发电机电压6.3kV，变压器改用电抗器 • 发电厂有两种升高电压，则备用厂用变
压器接至与主系统相连的母线 • 厂用备用变压器和工作变压器低压侧必
• 可靠的外部独立电源：从外系统引进独立专用线路，作为紧急事故备 用保安电源
• 蓄电池组：正常时承担全厂操作、信号、保护及其它直流负荷，事故 时提供直流保安负荷；还可转换为交流保安电源
• 柴油发电机组：应用较多
2.3 厂用电接线基本形式
2.3.1 厂用电接线的基本要求
1）供电可靠、运行灵活。 2）接线简单清晰、投资少、运行费用低。 3）尽量缩小厂用电系统的故障停电范围，并应尽量避免引起 全厂停电事故。 4）接线的整体性。厂用电接线应与发电厂电气主接线紧密配 合，体现其整体性。 5）电厂分期建设时厂用电接线的合理性。应便于分期扩建或 连续施工，不致中断厂用电的供应。尤其是对备用电源的接入和 公共负荷的安排要全面规划、便于过渡。
须相位一致，才可并联工作－由接线方 式决定
35-110kV
4.3 0kV
220kV
厂用电动机分别接
系统
系统
到两段母线
• 厂用变压器高压侧 断路器开断能力较 小，用于切除厂变 低压侧故障
• 厂变高压侧故障由 1DL切除，发电机 被迫停机
4.4 厂用电动机的供电接线
2.3.2 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形式，并 多以成套配电装置接受和分配电能。
在火电厂中，高压母线均采取按炉分段的接线原则，即将厂 用电母线 按照锅炉的台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉及同 组的汽轮机的厂用负荷均接于同一段母线上，这样既便于运行、检 修，又能使事故影响范围局限在一机一炉，不致过多干扰正常运行 的完好机炉。低压厂用母线一般也按炉分段，高压厂用电源则由相 应的高压厂用母线提供。
• 75-200kW电机：集中控制用DW系列电动自动空气开关；就地控 制用交流接触器
• 40-75kW：手动操作的DW系列自动空气开关就地控制；集中控 制用交流接触器
• 40kW以下：低压配电屏设置闸刀开关和熔断器；电机附近设置 接触器和磁力启动器就地操作；
• 20kW以下：配电箱供电，设置闸刀开关和熔断器，或者刀熔组 合开关
• 通常采用单母线，成套配电装置 • 发电机电压母线引接工作电源 • 发电机出口引接工作电源
主母线 备用电源 6kV母线
～ 柴油机组 低压厂用负 荷380V
工作电源 ～
备用电源
6kV母线
～ 柴油机组 低压厂用负 荷380V
2.3.3 厂用电母线分段
• 锅炉辅机电耗占60％，“按炉 分段”原则
• 四炉和两炉接线（简化四炉、 低压两炉类似）
4.4.1 厂用电动机供电原则
• 6kV电动机经断路器接至厂用高压母线 • 低压（380V）大容量电动机和重要机械的电动机需单独供电 • 不重要机械的小容量电动机、距离厂用配电装置较远的设备
和电动机，由配电箱成组供电
4.4.2 低压电动机供电回路的电器组合方案
• 380V低压电机：闸刀开关ZK、交流接触器CJ、磁力启动器、熔 断器RD、组合开关、自动空气开关（DW作为控制和保护电器)