变压器单元接线中如何确定是否装设发电机出口断路器
供用电技术工种考题
湖北省中级职业技能鉴定理论试卷《供用电技术》A卷一、选择题（单选题，每小题1分，共20分）1但不能承受线路方向导线张力的电杆叫做————杆。
A、耐张B、直线C、转角D、分支2、在配电线路中上层横担的中心距杆顶部距离与导线排列方式有关，当水平排列时采用————米。
A、0.2B、0.3C、0.4D、0.63、在配电线路最上层横担的中心距杆顶部距离与导线排列方式有关，当采用等腰三角形排列时采用————米。
A、0.3B、0.45C、0.6D、0.754、根据电压等级的高低，10KV配电网属于————电网。
A、超高压B、高压C、中压D、低压5、杆塔是用以架设导线的构件，在配电线路中常用的是————。
A、铁塔B、水泥杆C、钢管塔D、木杆6、配电变压器安装要求————的接地形式。
A、变压器中性点单独接地B、中性点和外壳一齐接地C、中性点和避雷器一齐接地D、中性点、外壳、避雷器接入同一个接地体中。
7、火力发电厂能量的转换过程是————。
A、化学能—热能—机械能—电能B、热能—化学能—机械能—电能C、机械能—热能—化学能—电能D、化学能—机械能—热能—电能8、中容量火力发电厂的装机总容量为————。
A、100MWB、100~250MWC、250~1000MWD、1000MW以上9、三峡水电站属于————。
A、坝后式水电厂B、引水式水电厂C、河床式水电厂D、混合式水电厂10、在配电装置中代表A相相位色为————。
A、红色B、黄色C、蓝色D、绿色11、高压设备上工作需全部停电或部分停电者需执行————方式才能工作。
A、第一种工作票B、第二种工作票C、口头命令D、电话命令12、对人体最轻的人体伤害途径是————。
A、从右手到左脚B、从左手到右脚C、从左手到右手D、从左脚到右脚13、线路导线的电阻与温度的关系式————。
A、温度升高，电阻增大B、温度升高，电阻变小C、温度降低，电阻不变D、温度降低，电阻增大14、考虑配电线路路径和导线截面时，一般考虑年限为————。
电气问答题及答案
1、哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等成为一次设备。
其中对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备。
如仪用互感器、测量表记、继电保护及自动装置等。
其主要功能是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态，发生异常故障时及时处理等。
2、研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热有何特点？答：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。
发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。
导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。
这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。
同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。
由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。
长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。
3、导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的在流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。
导体的形状，再同样截面积的条件下，圆形导体的外表积较小，而矩形和槽型的外表积则较大。
导体的布置应采用去散热效果最正确的方式，而矩形截面积导体的散热效果比平方的要好。
4、三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。
三相平行导体发生三相断路时最大电动力出现在B相上，因三相短路时B相冲击电流最大。
5、导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应力？答：动态应力系数β为动态应力与静态应力之比值。
导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力。
对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数β，以求得实际动态过程中动态应力的最大值。
发电厂电气部分第四版课后习题答案第1章---第7章
发电厂电气部分第四版课后习题答案第1章---第7章第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。
答：第一、机械能。
它包括固体一流体的动能，势能，弹性能及表面张力能等。
其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。
第二、热能。
它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。
第四、辐射能。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种，邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。
或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。
1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？答：一、按获得方法分为一次能源和二次能源；二、按被利用程度分为常规能源和新能源；三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。
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。
第4版发电厂电气部分课后题答案
1-1简述火电厂的分类，其电能生产过程及其特点答：火电厂的分类：1.按原动机分：凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂等。
2.按燃料分：燃煤发电厂（煤炭），燃油发电厂（石油提取汽油，煤油，柴油后的渣油），燃气发电厂（天然气，煤气），余热发电厂（工业余热）还有利用垃圾和工业废料的发电厂。
3.按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂（蒸汽压力 3.92MPa，温度450℃，电机功率小于25MW），高压发电厂（9.9MPa。
540℃，100MW），超高压发电厂（13.83MP a,540/540℃，200MW）,亚临界压力发电厂（16.77MPa,540/540℃，300~1000MW），超临界压力发电厂（大于22.11MPa,550/550℃，机组功率600MW,800MW及以上），超超临界压力发电厂（26.25MPa，600/600℃，机组功率1000MW及以上）4.按输出源分：凝汽式汽轮机发电厂（只能向外供应电能，效率较低，只有30％~40％），热电厂（同时向外供应电能和热能的电厂，效率较高，60％~70％）火电厂的电能生产过程：1.燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统。
2.锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动机轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统。
3.由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，将机械能变为电能，称为电气系统。
（凝汽式火电厂电力生产过程）特点：1.火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。
2.火电厂的一次性建设投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一般左右，建造工期短，发电设备利用小时数较高。
3.火电厂耗煤量大。
4.火电厂动力设备繁多，发电组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多与水电厂，运行费用高。
5.燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时，并附加耗用大量燃料。
6.火电厂担负调峰、调频或事故备用时，相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。
大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题
大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题大容量发电机出口断路器在我国的制造和应用问题摘要：大容量发电机出口是否要装断路器（GCB）在我国过去和现在都存在较大争议，如何正确应用，不同类型的机组有不同的要求。
现在很多地方均在建设超临界或超超临界的大型燃煤火力发电机组，以便迅速扭转电力紧张局面。
为取得较高的可靠性和经济性，都希望装设发电机出口断路器（GCB），从而使发电机出口断路器的供需矛盾扩大。
文章介绍了我国大容量发电机出口断路器的应用状况及生产情况，同时对国外GCB制造技术的现状进行了介绍。
指出了研发具有我国自主知识产权的大容量发电机出口断路器的必要性。
关键词：电力系统；发电机；大容量发电机出口断路器（GCB）；制造；应用我国自20世纪80年代开始，随着电力需求的高速增长，大型火力发电机组的容量由125MW迅速向200、300、600MW级及以上发展，成为电力系统的主力机组。
由于历史原因和设计规程的制约，发电机和变压器只能以发电机-变压器组的单元制接线方式运行，这给正常的运行操作带来诸多不便，特别是事故时的厂用电快速切换存在较大风险，极有可能因切换失败而使厂用电中断，厂用电的可靠性较低。
所以，在发电机的出口加装断路器（GCB），不论是从安全技术层面还是从经济运行层面来讲都很有必要。
1 应用状况1.1 在大型火电机组的应用现状我国20世纪80年代开始出现125 MW的火电机组，1984年，原水利电力部为适应大火电设计要求，在1979年颁布的《火力发电厂设计技术规程》（SDJ1—1979）基础上进行了修订，修订后的编号为SDJ1—1984，并明确规定：汽轮发电机组容量为12～25 MW时，火电厂设计暂时按SDJ 1—1979执行；容量为50～600 MW时，火电厂设计按SDJ 1—1984执行。
所以，1984后修订的DL 5000—1994、DL 5000—1998和DL 5000—2000等《火力发电厂设计技术规程》，都简称为“大火规”。
电气问答题及答案
1、哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等成为一次设备。
其中对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备。
如仪用互感器、测量表记、继电保护及自动装置等。
其主要功能是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态，发生异常故障时及时处理等。
2、研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热有何特点？答：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。
发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。
导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。
这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。
同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。
由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。
长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。
3、导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的在流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。
导体的形状，再同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。
导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面积导体的散热效果比平方的要好。
4、三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。
三相平行导体发生三相断路时最大电动力出现在B相上，因三相短路时B相冲击电流最大。
5、导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应力？答：动态应力系数β为动态应力与静态应力之比值。
导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力。
对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数β，以求得实际动态过程中动态应力的最大值。
发电厂及变电站电气部分试题库(含答案)
《发电厂及变电站电气部分》题库一、填空题1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。
答：热电厂3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。
答：堤坝式水电厂4.核电厂的系统由核岛和组成。
答：常规岛5.自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为。
答：一次能源6.由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。
答：二次能源7.火力发电厂的能量转换过程为。
答：燃料的化学能→热能→机械能→电能8. 水力发电厂的能量转换过程为。
答：水的位能→动能→机械能→电能9.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。
答：抽水蓄能电厂10.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。
答：一次设备11.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。
答：二次设备12.由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为。
答：一次电路或电气主接线13．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。
答：各种一次设备14. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体即为_________。
答：配电装置。
15.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是_________。
答：断路器16.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。
答：隔离开关17. _________起汇集和分配电能的作用。
答：母线18.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。
答：开环运行19.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。
答：可靠性20.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为_________。
答：小电流接地系统21.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为_________。
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。
论电气主接线与装设发电机出口断路器的关系(1)
( 2 )发电机运行异常 假 如发 电机 负荷 摆动 或三
相不平 衡引 起转 子发 热温 度上 升时, 把厂用电切换 到启备变供 电, 然后断开发电 机, 去激磁, 待 转子温度正常后, 把 发电机并入 电网, 再将启备变切 换到机组厂 变供电。
( 3 )发电机故障 发电机内部故障, 断开主变高
国外开发制造的用于大型发电机的断路器有 2 种: 一是 SF6断路器, 二是压缩空气断路器。SF6断路器 的额定电流为 6 000~ 14 000 A , 短路开断电流为 100 kA。压缩空气断路器的额定电流为 20 000~ 40 000 A, 短路 开 短 电 流 为 150 ~ 275 kA。所 以 400 MW 及以下的机组, 应 采用 SF6断路 器作为发电机 断路
从设备的故障几率和修理时间分析, 模块式接 线的可用率比单元制接线的可用率要高。 2. 3 投资费用比较
投资费用与设备配置有关。按照图 1 和图 2, 2 台机组 2种接线, 主设备配置如下:
单元制接线: 1台高压启备变, 1台高压断路器, 2 台机 组厂 用变 压器 。
模块式接线: 2台发电机断路器, 2 台机组厂用 变压器。
中图分类号: TM 621. 7+ 1 文献标识码: B 文章编号: 1000- 7229( 2005) 03- 0005- 03
D em onstration on R elations ofM a in E lectrica lW iring to Installation of C ircuit B reakers at G enerator Outlet
表 1 2种接线在运行维修和试验方面的比较
单元制接线
( 1 )并网和正常运行 主变与发电机 同时启停, 启
发电机变压器单元接线保护配置
第一章概述第一节发变组的故障及异常状况一、发电机可能发生的故障和异常运行状况及所需保护由于发电机结构复杂，发生故障的可能性较大，同时系统故障的可能性也较大，系统故障甚至可能损伤发电机，按照各种故障对发电机可能造成的损坏程度的不同，发电机的故障一般可分为故障和异常运行两大工况，并各自设置相应的保护。
大型发电机可能的故障和相应的保护综述如下：（1）定子绕组相间短路故障。
会引起巨大的短路电流，严重烧损发电机。
需要装设瞬时动作的纵联差动保护。
（2）定子绕组匝间短路故障。
故障时同样会引起巨大短路电流而烧毁发电机。
要求装设瞬时动作的专用匝间短路保护。
（3）定子绕组单相接地故障。
是常见的故障之一，通常因绝缘破坏使得绕组对铁心短路而引起，故障时的接地电流引起的电弧一方面灼伤铁心，另一方面会进一步破坏绝缘，导致严重的定子绕组两点接地，造成匝间或相间短路。
因此对于大型发电机，规定装设能灵敏地反应全部绕组接地故障的100%定子绕组接地保护。
（4）发电机转子接地故障。
又分为一点接地和两点接地。
转子一点接地后可能诱发转子绕组两点接地，而两点接地会因磁场不平衡而引发机组剧烈震动，造成灾难性后果。
因此大型汽轮发电机要求同时装设转子回路一点接地和两点接地保护。
（5）发电机失磁故障。
发电机失磁或部分失磁是发电机常见故障之一，要求及时检测到失磁故障，并根据失磁过程的发展，采用不同的措施，来保证系统和发电机的安全，因此需要装设失磁保护。
除此之外，各种系统异常工况或调节装置故障也可能使发电机处在异常运行状态，从而危及发电机安全，因此也需要装设相应的保护装置。
如：（1）负荷不对称出现的负序电流可能引起发电机转子表层过热，需装反时限不对称过负荷保护。
（2）对于对称过负荷，需装反时限对称过负荷保护。
（3）对于励磁回路过负荷，需要装设反时限转子过负荷保护。
（4）与系统并列运行的发电机可能因机、炉保护动作等原因将汽门关闭而引起逆功率运行，为防止汽轮机叶片与残留尾气剧烈摩擦过热而损坏汽轮机，应装设逆功率保护。
600MW机组单元接线在出口加装断路器的分析
600MW机组单元接线在出口加装断路器的分析发表时间：2019-01-16T10:27:05.873Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：夏世刚[导读] 摘要：目前，大型机组主接线普遍采用单元制接线方式，这种接线方式比较简单，操作安全性较好，初期投资较少，但也存在不利因素，由于方式的局限性，可靠性、灵活性较差；同时，针对目前新建电厂，厂用备用电源不能由本厂提供，只能采用外网电源，势必增加厂用电采购成本，增加了企业生产成本。
（贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义 564611）摘要：目前，大型机组主接线普遍采用单元制接线方式，这种接线方式比较简单，操作安全性较好，初期投资较少，但也存在不利因素，由于方式的局限性，可靠性、灵活性较差；同时，针对目前新建电厂，厂用备用电源不能由本厂提供，只能采用外网电源，势必增加厂用电采购成本，增加了企业生产成本。
关键词：单元接线；出口断路器；经济性电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。
在选择电气主接线时，必须考虑发电厂在电力系统中的地位、进出线回路数、电压等级、设备特点及负荷性质等条件。
例如某660MW火力发电公司主接线方式为单元制接线，原来设计方式如图1；后来，经过专业技术人员的探讨，认为应该在发电机出口加装断路器如图2.进行该项技改，主要考虑到以下因素：1 运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先给予满足。
因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。
事故停电不仅是电力部门的损失，更严重的是会造成国民经济各部门的损失。
一台600MW的发电机组停电1h，国民经济损失上百万元。
此外，一些部门的停电还会造成人员伤亡。
重要发电厂发生事故时，在严重情况下可能会导致全系统性事故。
变电站电气主接线讲义
QSp WBp
QS2 QF1
QS4 QFp
QS1
QS3
WB
电源1
电源2
单母线带旁路：
如果旁路母线同时与引出线 和电源回路连接（虚线部分）， 则电源回路的断路器可以和本回 路的其它设备同时检修。
但此时接线比较复杂，将使配 电装置布置困难和增加建造费用， 所以旁路母线一般只与出线回路连 接，即不包括图中虚线部分。
▉ 单母线分段接线—接线图
出线回路数增多时，可用断路器或隔离开关将母线分段， 成为单母线分段接线，如图8-3所示。根据电源的数目和功 率，母线可分为2～3段。
▉ 单母线分段接线—特点
1. 单母线分段接线的优点
该接线方式由双电源供电，故供电可靠性高，同时具有
接线简单、操作方便、投资少等优点。当一段母线发生故障
❖检修出线断路器QF1时：
先合上QFp两侧隔离开关，再合上QFp，旁母带电； 合上QSp，断开QF1、QS2、QS1，这样QF1退出工作，该 线路经WB、QFp、WBp、QSp得到供路器期间该回路必须停电的问题，可采用加装
“旁路母线”的方法。即：
增加一条称为“旁路母线”的母线，该母线由“旁路断路 器”供电。其作用是：检修任一出线断路器时，由旁路断路器
QFd QS1 QS2
QS 5 电源1 电源2
单母线分段带旁路：
②分段断路器 QFd 兼作旁路
断路器
检修QF1时可用旁路断路 QS7
器代替其工作。 注意：
QF1
旁路断路器一般只能代替 一台出线断路器工作，旁路母
QS6
线一般不能同时连接两条及两
条以上回路，否则当其中任一
回路故障时，会使旁路断路器 跳闸，断开多条回路。
发电厂电气部分 第4章 电气主接线
改进：
单母线分段 加装旁路母线
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 单母线分段接线
• （1）分段断路器闭合运行： 两个电源分别接在两段母线上； 两段母线上的负荷应均匀分配。 可靠性比较好，但线路故障时 短路电流较大。 • （2）分段断路器断开运行： 每个电源只向接至本段母线上 的引出线供电，可以限制短路 电流，两段母线上的电压可不 相同 。 • 可在分段断路器处装设备自 投装臵，重要用户可以从两段 母线引接采用双回路供电。
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 2.优缺点分析 • 优点：供电可靠性较高 • （1）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。 • （2）两段母线可看成是两个独立的电源，提高了供电 可靠性，可对重要用户供电。 • 缺点：停电范围仍较大 • （1）当一段母线故障或检修时，该段母线上的所有支 路必须断开，停电范围较大。 • （2）任一支路的断路器检修时，该支路必须停电。 • 3.适用范围 • （1）6～10k：出线回路数为6回及以上； • （2）35～63kV：出线回路数为4～8回； • （3）110～220kV：出线回路数为3～4回。
第一节 对电气主接线的基本要求
由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求， 通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分 配的电路，通常也称一次接线或电气主系统。
一、可靠性
电力系统中，按负荷重要性的不同将负荷分为三类： ① Ⅰ类负荷：即使短时停电也将造成人身伤亡和重大 设备损坏的最重要负荷； ② Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大的经 济损失的负荷； ③ Ⅲ类负荷： Ⅰ类、 Ⅱ类负荷以外的其它负荷。 可靠性评价可定性分析，也可定量计算。主要衡量设 备事故时或检修时对用户供电的影响程度。 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。
发电机出口断路器装设的必要性研究
发电机出口断路器装设的必要性研究分析胜利发电厂新建项目工程情况，通过技术和经济比较，发电机出口装设发电机断路器方案具有明显的技术优势，但需增加设备投资。
综合保护人身与设备安全至关重要性考虑，因此，建议大型火电机组装设发电机断路器。
标签：发电机；断路器；装设0 引言关于发电机出口是否装设发电机断路器，这涉及到电气主接线、起/备电源引接及厂用电源切换等，特别是随着机组容量的增大、厂内配电装置电压等级的提高和“厂网分开，竞价上网”的逐步推行，经常引起对这一问题的论证。
按[1]《大中型火力发电厂设计规程》GB50660-2011 第12.2.6条中规定“600MW级以上机组，根据工程具体情况，经技术经济论证合理时，在发电机与变压器之间可装设发电机断路器或负荷开关”由此可知，本工程2×660MW机组发电机出口是否装设断路器，应经过技术经济比较确定。
1 工程概况锡林浩特胜利电厂项目，本期工程建设2×660MW超超临界、间接空冷燃煤发电机组，规划总容量为4×660MW超超临界空冷发电机组。
本期工程暂考虑以1000kV电压接入系统，根据本期规模以及兼顾终期规模，考虑本期2×660MW机组以1回1000kV线路接入胜利特高压站1000kV侧，线路长度约15km，考虑采用LGJ-500×8导线。
本工程起动/备用电源可由当地电网就近的博日特变电站110kV母线引接。
结合电厂电气主接线的特点，从技术、经济两方面论述本工程发电机出口装设发电机断路器的优缺点，最终提出是否装设断路器的推荐意见。
2 装设发电机出口断路器的优缺点分析2.1 装设发电机断路器的优点[2]（1）厂用电切换操作方便、提高其供电可靠性。
发电机出口不装断路器，在机组的正常起/停机过程中，不可避免的要进行高压厂用工作变压器和起动/备用变压器电源之间的并联切换。
如果厂用工作变压器与起动/备用变压器的电源取自不同的系统，两台变压器低压侧母线之间存在初始相位差，当初始相位差大于20°时，在机组起动时，机组厂用电的起动/备用电源与正常工作电源切换比较困难，可能出现切换失败事故。
主接线的基本接线形式
四、一台半断路器接线
1.接线特点
有两组母线，每一回路经一 2.优缺点分析 台断路器接至一组母线，两个回 （ 1）运行灵活可靠 路间有一台断路器联络，形成一 3.典型操作 串，每回进出线都与两台断路器 （ 2）操作方便 相连，而同一串的两条进出线共 4 . 适用范围 （ 3）一台母线侧断路器故障或拒 用三台断路器。 动，只影响一个回路工作；联络断 广泛应用于进出线回路数为6 正常运行时，两组母线同时工 路器故障或拒动，造成二条回路停 回及以上，在系统中占重要地 作，所有断路器均闭合。 电。 位的大型发电厂和变电站的 330 ～500kV的配电装置中。 （ 4）一台半断路器接线的二次线 路继电保护比较复杂，投资较大。
一、单母线接线及单母线分段接线
单元接线的主变压器、厂用变压器及封闭母线侧面
七、桥形接线 适用于仅有两台变压器和两回出线的装置中 。
1.内桥接线
（1）线路操作方便 （2）正常运行时变压器操作复杂。 （3）在实际接线中可采用设外跨条来提 高运行灵活性。
适用于：两回进线两回出线且线路较长、 故障可能性较大和变压器不需要经常切换 运行方式的发电厂和变电站中。
五、变压器－母线组接线 变压器直接接 入母线，各出线 回路采用双断路 器接线 。 调度灵活，电 源与负荷可自由 调配，安全可靠， 利于扩建。
出线双断路器接线
出线一台半断路器接线
六、单元接线
1.单元接线
发电机－变压器单元接线的特点： 21 .扩大单元接线 （ ）接线简单清晰，电气设备少， 配电装置简单，投资少，占地面积小。 特点： （2）不设发电机电压母线，发电机 （1）减小了主变压器和主变高压侧 或变压器低压侧短路时，短路电流小。 断路器的数量，减少了高压侧接线的回 （3）操作简便，降低故障的可能性， 路数，从而简化了高压侧接线，节省了 提高了工作的可靠性，继电保护简化。 投资和场地。 （ 42 ）任一元件故障或检修全部停止 （ ）任一台机组停机都不影响厂用 运行，检修时灵活性差。 电的供给。 （3）当变压器发生故障或检修时， 单元接线适用于：机组台数不多的大、 该单元的所有发电机都将无法运行。 中型不带近区负荷的区域发电厂以及分 扩大单元接线用于：在系统有备用 期投产或装机容量不等的无机端负荷的 容量时的大中型发电厂中。 中、小型水电站。
变压器单元接线中如何确定是否装设发电机出口断路器
第十章 电气主接线
第四节 无母线接线
第四节 无母线接线 教学内容
本节教学内容
一、桥形接线 二、多角形接线 三、单元接线
《发电厂变电站电气设备》 第十章 电气主接线
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第四节 无母线接线 一、桥形接线
《发电厂变电站电气设备》 第十章 电气主接线
适用于仅有两台变压器和两回出线的装置中 。
《发电厂变电站电气设备》 第十章 电气主接线
第四节 无母线接线 思考练习
思考练习
Байду номын сангаас
《发电厂变电站电气设备》 第十章 电气主接线
1.在发电机－变压器单元接线中，如何 确定是否装设发电机出口断路器?
2.在桥形接线中，内桥接线和外桥接线 各使用于什么场合?
3.多角形接线有何优缺点?
第四节 无母线接线
适用于：两进两出且线路较短、故障可能 性小和变压器需常切换，线路有穿越功率通 过。
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第四节 无母线接线 二、多角形接线
《发电厂变电站电气设备》 第十章 电气主接线
特点：
（1）检修任一断路 器都不中断供电。 （2）容易实现自动 化和遥控 。 （3）运行可靠性高 （4）任一断路器故 障或检修时，则开环 运行，要求接线最多 不超过6角 （5）设备选择和继 电保护整定难 。 （6）不便于扩建和 发展。
（（42））任任一一元台件机故组障停或机检都修不全影部响停厂止用 运电行的，供检给修。时灵活性差。
单（元3）接当线变适压用器于发：生机故组障台或数检不修多时的，大、 中该型单不元带的近所区有负发荷电的机区都域将发无电法厂运以行及。分 期投扩产大或单装元机接容线量用不于等：的在无系机统端有负备荷用的 中容、量小时型的水大电中站型。发电厂中。
什么是单元接线
什么是单元接线？所谓的单元接线就是一台发电机对应一台主变、一台高厂变。
现在电厂基本都是单元接线，原因是一台发电机对应一台主变，这样主变的容量不用太大，只要稍大于发电机的容量即可发电机与双绕组主变压器构成的单元接线，发电机出口为什么可不装断路器？发电机-变压器组接线，在发电机出口是否装断路器，各国根据自身制造水平及投资情况，有不同的规定。
如果在发电机出口装断路器，就可以不设置启动/备用电源，发电机启动/备用电源可以通过变压器直接从电网取得，而由于有发电机出口断路器，可以在发电机停运的时候也得到外来电源。
所以如俄罗斯/德国等许多国家一直就提倡装此断路器。
但是我国还不会生产这种高分断、高动热稳定的断路器，而进口的价格非常高，所以就退而求其次，不装开关，使用启动/备用电源。
发电机出口的变压器内部的接线，为什么靠发电机侧是三角接法型，另外一侧是星型接法？一、主变采取YN，d11接线，在我国采用的时间长，有比较多的经验，制造相对简单，价格便宜。
二、D联结对抑制高次谐波的恶劣影响有很大作用，电网的电能质量更优，波形不发生畸变。
三、在D联结绕组中的三次谐波环流能够在变压器中产生三次谐波磁动势，它与低压绕组的三次谐波磁动势平衡抵消；四、高压相绕组的三次谐波电动势在D联结回路中环流，三次谐波电流可在D 联结的一次绕组内形成环流，使之不致注入公共的高压电网中去。
五、Dyn11联结变压器的零序阻抗比Yyn0联结变压器小得多，有利于低压单相接地短路故障的切除。
六、Dyn11联结变压器允许中性线电流达到相电流的75%以上。
因此，其承受不平衡负载的能力远比Yyn0联结变压器大。
七、当高压侧一相跳开时，Dyn11联结变压器另二相负载仍可运行，而Yyn0却不行。
八、在变压器联结组别选择中，选择Dyn11联结变压器很有必要。
由于Yyn0联结变压器高压绕组的绝缘强度要求较之Dyn11联结变压器稍低，所以，不宜将Yyn0联结变压器改为Dyn11联结。
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单（元3）接当线变适压用器于发：生机故组障台或数检不修多时的，大、 中该型单不元带的近所区有负发荷电的机区都域将发无电法厂运以行及。分 期投扩产大或单装元机接容线量用不于等：的在无系机统端有负备荷用的 中容、量小时型的水大电中站型。发电厂中。
适用于：两进两出且线路较短、故障可能 性小和变压器需常切换，线路有穿越功率通 过。
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特点：
（1）检修任一断路 器都不中断供电。 （2）容易实现自动 化和遥控 。 （3）运行可靠性高 （4）任一断路器故 障或检修时，则开环 运行，要求接线最多 不超过6角 （5）设备选择和继 电保护整定难 。 （6）不便于扩建和 发展。
1.内桥接线
（1）线路操作方便 （2）正常运行时变压器操作复杂。 （3）在实际接线中可采用设外跨条来提 高运行灵活性。
适用于：两回进线两回出线且线路较长、 故障可能性较大和变压器不需要经常切换 运行方式的发电厂和变电站中。
2.外桥接线
（1）变压器操作方便 （2）线路投人与切除时，操作复杂 （3）桥回路故障或检修时设内跨条
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1.在发电机－变压器单元接线中，如何 确定是否装设发电机出口断路器?
2.在桥形接线中，内桥接线和外桥接线 各使用于什么场合?
3.多角形接线有何优缺点?
第四节 无母线接线
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第四节 无母线接线
第四节 无母线接线 教学内容
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一、桥形接线 二、多角形接线 三、单元接线
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适用于仅有两台变压器和两回出线的装置中 。
适用范围：
适用于最终容量和出线数已确定的110kV及以上的水电厂中。
第四节 无母线接线
三、单元接线
1.单元接线
发电机－变压器单元接线的特点：
2（.1扩）大接线单简元单清接晰线，电气设备少，
配电装置简单，投资少，占地面积小。 特（点2：）不设发电机电压母线，发电机 或变（压1）器减低小压了侧主短变路压时器，和短主路变电高流压小侧。 提断 路 投（高路数资3了器，和）工的从场操作数而地作的量简。简可，化便靠减了，性少高降，了 压低继高 侧故电压 接障保侧 线的护接 ，可简线 节能化的 省性。回 了，
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