发电厂电气部分2-5-1火力发电厂电气主接线
发电厂电气部分_第四章

WL1
QS1
QS11
QF1
QS12 QS13
QS21 QF2
QS22
QS2
T1 T2
WL2 WI
WII
六、单元接线
1、发电机-双绕组变压器单元接线
优点:接线简单,开关设备少,操作简便。 存在的技术问题: ①当主变QS1发生故障,除了跳主变高压侧断路器外还需跳发电机磁 场开关。 ②发电Q机F1故障时,若变压器高压侧断路器失灵拒跳,只能通过失 灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳
T
闸;若因通道原因远方跳闸信号失效,则只能由对侧后备保护切 除故障,故障切除时间大大延长,会造成发电机、主变压器严重 损坏。QS2 ③发电G机故障跳闸时,将失去厂用工作电源,而这种情况下备用 电源的~快速切换极有可能不成功,因而机组面临厂用电中断的威 胁。
2、发电机-三绕组变压器(自耦变压器)单元接线
下列情况下,可不设置旁路设施 (1)当系统条件允许断路器停电检修时(如双回路供电 的负荷); (2)当接线允许断路器停电检修时(如角形、一台半 断路器接线等); (3)中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器 时; (4)采用六氟化硫(SF6)断路器及封闭组合电器(GIS)时。
4、电源侧断路器是否接入旁路母线
变电站的主变压器可靠性较高,通常不需检修,但是高压 侧断路器有定期检修需要,则应接入;
发电厂升压变压器高压侧断路器的定期检修,可安排在发 电机组检修期同步进行,则不需接入。
5、设置旁路设施
35~60KV配电装置采用单母线分段接线且断路器无条件 停电检修时,可设置不带专用旁路断路器的旁路母线;当采 用双母线时,不宜设置旁路母线,有条件时可设置旁路隔离 开关。
(1)3/2断路器接线的特点 WI 任一母线故障或检修, QS11
火力发电厂电气主接线课程设计

前言电气主接线代表了发电厂和变压所高电压、大电流的电气部分的主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分。
它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。
对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
本火电厂电气主接线主要从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑并设计。
可靠性包括:发电厂和变电所在电力系统中的地位;负荷性质和类别;设备的制造水平;长期运行实际经验。
灵活性包括:操作的方便性;调度的方便性;扩建的方便性。
经济性包括:节省投资;降低损耗等。
综合以上三方面的考虑展开火电厂电气主接线的设计,并对设计进行可行性分析,得出结论:本设计适合实际应用。
1对原始资料的分析火力发电厂共有两台50MW的供热式机组,两台300MW的凝汽式机组。
所以Pmax=700MW;机组年利用小时Tmax=6500h。
设计电厂容量:2*50+2*300=700MW;占系统总容量700/(3500+700)*100%=16.7%;超过系统检修备用容量8%-15%和事故备用容量10%的限额。
说明该厂在系统中的作用和地位至关重要。
由于年利用小时数为6500h>5000h,远大于电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数。
该电厂在电力系统中将主要承担基荷,从而在设计电气主接线时务必侧重考虑可能性。
10.5KV电压级:地方负荷容量最大为25.35MW,共有10回电缆馈线,与50MW发电机端电压相等,宜采用直馈线。
220KV电压级:出线回路为5回,为保证检修出线断路器不致对该回路停电,宜采用带旁路母线接线方式。
500KV电压级:与系统有4回馈线,最大可能输送的电力为700-15-200-700*6%=443MW。
500KV电压级的界限可靠性要求相当高。
2 主接线方案的拟定2.1 10.5kV电压级根据设计规程规定:当每段母线超过24MW时应采用双母线分段式接线方式。
利用断路器将双母线中的一组母线分为W1和W2两段,在分段处装有电抗器,另一组母线不分段。
火力发电厂电气部分设计论文

火力发电厂电气部分设计论文摘要:本文主要探讨火力发电厂电气部分的设计,包括电气主接线设计、发电机与变压器的连接形式选择、发电厂厂用电设计、主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器的容量计算、台数和型号的选择,以及短路电流计算和部分高压电气设备的选择与校验。
论文旨在通过优化设计,提高发电厂电气系统的可靠性和经济性。
一、引言火力发电厂是电力工业的重要组成部分,其运行效率直接影响到电力供应的安全与稳定。
在火力发电厂的总体设计中,电气部分的设计至关重要。
本文将重点讨论火力发电厂电气部分的设计方案和关键技术问题。
二、火力发电厂电气部分设计的主要内容1.电气主接线设计电气主接线是火力发电厂的重要组成部分,其主要功能是保障电能输送的稳定性和安全性。
在进行主接线设计时,应考虑以下因素:(1)可靠性:应能满足正常运行时的安全可靠供电,并能在事故情况下尽量减少停电时间;(2)灵活性:应能适应各种运行方式,并便于切换操作;(3)经济性:应考虑建设成本和运行维护费用;(4)扩展性:应考虑未来负荷增长的需要,方便进行扩建。
2.发电机与变压器的连接形式选择发电机与变压器的连接形式主要有直接连接和通过断路器连接两种。
直接连接适用于容量较小、电压较低的发电机组,此种方式下发电机与变压器直接相连,结构简单、维护方便。
对于大容量、高电压的发电机组,采用断路器连接更为合适,因为这种方式可以通过断路器实现发电机的快速启动和停机,提高系统的稳定性。
3.发电厂厂用电设计厂用电系统是火力发电厂的重要组成部分,其设计的合理与否直接影响到发电厂的运行效率。
在进行厂用电设计时,应考虑以下因素:(1)供电可靠性:应保证重要负荷的供电不中断或少中断;(2)用电安全性:应保证人身和设备的安全;(3)节能环保:应采取措施降低能耗和减少对环境的影响;(4)可扩展性:应考虑未来发展的需要,方便进行扩建。
4.主变压器、启动/备用变压器和高压厂用变压器的容量计算、台数和型号的选择主变压器是火力发电厂的核心设备,其容量和台数的选择需根据发电厂的总体规划、用电负荷、运行方式等因素综合考虑。
火电厂电气主接线

单母线接线
双母线接线
一台半断路器接线
1
1 3
台断路器接线
变压器母线组接线
无汇流母线的电气主接线
单元接线 桥形接线 角形接线
精品课件
一、单母线接线及单母线分段接线
1. 单母线接线
WL1 WL2 WL3 WL4
(1)供电电源:在发 QE
电厂是发电机或变压器, 在变电站是变压器或高压 进线
(2)电源可以在母线 上并列运行,任一出线可 以从任一电源获得电能, 各出线在母线的布置尽可 能使负荷均衡分配于母线 上,以减小母线中的功率 传输
倒闸操作程序示意图:
接受调令
通告全值
审核调令
填操作票
审核
危险分析
模拟预演
操作准备
核对设备
唱票复诵
实施操作
操作复查
汇报调度 操作评价
精品课件
优点:接线简单、操作方便、 设备少、经济性好,便于扩建
WL1 WL2 WL3 WL4
缺点: (1)可靠性较差 (2)灵活性较差
QE
QS22
QF2 QS21
适用范围:
第一节 电气主接线设计原则和程序
一、对电气主接线的基本要求
可靠性、经济性、灵活性三个方面
1、可靠性
(1)发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位
(2)负荷性质和类别
Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷
Ⅰ类负荷:即使短时停电也会造成人员伤亡和 重大设备损坏,任何时间都不能停电 Ⅱ类负荷:停电将造成减产,使用户蒙受较大 的经济损失,仅在必要时可短时停电 Ⅲ类负荷:Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的其他负荷,停 电不会造成大的影响,必要时可长时间停电
路器QF3 、限流电抗器L ,提高了供电可靠性和灵活性。
发电厂电气部分期末考试题(含答案)

《发电厂电气局部》期末考试试卷及答案一、填空题〔每题 2 分,共 20 分〕1.依据一次能源的不同,发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。
2.火力发电厂的能量转换过程是:燃料的化学能 -> 热能-> 机械能 -> 电能。
3.目前世界上使用最多的是核电厂是〔轻水堆〕核电厂,即〔压水堆〕核电厂和〔沸水堆〕核电厂。
4.对一次设备和系统的运行状态进展〔测量、把握、监控和保护〕的设备,称为二次设备。
5.隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。
6.发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。
7.依据电气设备和母线布置特点,层外配电装置通常分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置三种类型。
8.使母线的电能损消耗用与相应设备修理费、折旧费的总和为最少的母线截面,称为经济电流密度截面。
9.有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线和_双母线两大类;无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。
10.防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。
二、单项选择题〔在每题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
〕〔每题2 分,26 分〕1假设要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可承受( C )。
A.内桥接线B.单母线带旁路接线C.双母线接线D.单母线分段接线2双母线接线承受双母线同时运行时,具有单母线分段接线特点( D )。
A.因此,双母线接线与单母线分段接线是等效的B.但单母线分段接线具有更大的运行灵敏性C.并且两者的设备数量一样D.但双母线接线具有更大的运行灵敏性3经技术经济比较,我国有关设计技术规程中规定,当发电机电压为10.5KV 时, 对于容量为( D )的机组,其高压厂用电电压可承受3KV。
A.0MW 及以下B.100~300MWC.25MW 以下D.60MW 及以下4输电线路送电的正确操作挨次为〔 C 〕A.先合母线隔离开关,再合断路器,最终合线路隔离开关B.先合断路器,再合母线隔离开关,最终合线路隔离开关C.先合母线隔离开关,再合线路隔离开关,最终合断路器D.先合线路隔离开关,再合母线隔离开关,最终合断路器5各类安全距离在国家公布的有关规程中均有规定。
发电厂电气部分电气主接线

QS3:母线隔离开关
QS4:线路隔离开关
QF1/QF2:电源断路器
QS2
QF3:出线断路器
QF1
QF2
WB:母线
G1
G2
QS5:接地开关
发电厂电气部分 第四章
湖南工业大学 电气与信息工程学院 何小宁
WL1 WL2 WL3
QS5
QS4
QF3
QS3 WB
QS1
QS2
QF1
QF2
G1
G2
单母线接线特点:
湖南工业大学 电气与信息工程学院 何小宁
WL1 WL2
QS5
QS4
QF3
QS3 WB
QS1
QF1
G1
WL3
倒闸操作: ▪以投切线路WL1为例,顺 序如下:
QS2 ▪切除WL1(断电) QF2 拉开 QF3 → QS4 → QS3
▪投入WL1(送电) G2 合上 QS3 → QS4 → QF3
发电厂电气部分 第四章
进出线较多时,为提高供电可靠性,必须使每一个出 线能从任一电源获得供电。因此,最好的方法就是采 用母线,即电源不与出线直接相连,而是直接把电能 送到母线上,各个出线也连接在母线上来获取电能。
缺点:开关设备增多,配电装置占地面积增大。
发电厂电气部分 第四章
湖南工业大学 电气与信息工程学院 何小宁
当进出线回数较少或相同时,可采用无母线的接线 方式,由发电机、变压器直接与出线相连,减少了开 关设备和占地面积。
▪任一组母线都可以是工作或备用。
发电厂电气部分 第四章
湖南工业大学 电气与信息工程学院 何小宁
运行特点: 检修母线时不影响正常供电
▪只需将要检修的那
组母线上的全部回路 通过倒闸操作转移到 另一组母线上即可。
发电厂电气部分名词解释和简答题

发电厂电气部分名词解释和简答题名词解释1.电气主接线就是指发电厂或变电所中的一次设备按照设计建议相连接而变成的电路。
2.碰触电压人站在离接地设备0.8米,人手触摸接地设备距地面1.8米的高处时,人体的手与脚之间的电压称为接触电压。
3.热稳定就是指电器通过短路电流时,电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应并使其温度少于它的短路时最低容许温度,而导致损毁阻碍稳步工作的性能。
4.变压器热老化定律:变压器绕组温度每增加6℃,老化加倍,即预期寿命缩短一半。
5.小电流接地系统:就是指电压等级35kv及以下电力系统使用中性点非轻易接地系统(中性点不中剧或经窭弧线圈中剧)6.安全净距:带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全距离,称安全净距。
简答题1.磁力启动器主要是由哪几部分组成?它能实现哪些保护作用?简述其原理。
(1)由三相交流接触器、热继电器和按钮开关等部分组合而成。
(2)主要用作距离维护掌控三相异步电动机,并且存有过负荷和扰动维护功能,但无法起至短路维护促进作用,因而须与熔断器协调采用。
(3)过负荷保护是靠热继电器实现的,热继电器不能瞬时动作,只能起延时过负荷保护作用。
当电源电压减少至额定电压的85%以下时,因电磁铁的吸持力增大,故交流接触器可以自动断裂,从而同时实现不值电压维护。
2.什么情况下采用矩形母行?矩形母线一般按什么条件选择?(1)35kv及以下电压等级的配电装置,一般采用矩形母线。
(2)按最小工作电流imax挑选母线横截面;按inn≥imax条件挑选一个标称横截面sn1(3)按经济电流密度选择母线截面,应满足条件:s2(经济截面)=iw(回路工作电流)/j(经济电流密度)。
(4)检验动稳定:母线的允许应力?p不小于短路电流所产生的最大应力?max。
(5)检验热平衡:容许最轻横截面smax等同于短路热效应qk的平方根除以母线的热平衡系数c。
qk,所选母线截面应大于smin。
发电厂电气部分2-7发电厂电气主接线设计举例

②双母线带旁路接线正常运行时 T1、L1、L2接W1母线, T2、T3、L3、L4接于W2段母线,母联断路器投入,以固 定接线方式运行为例,进行分析计算。 1.先求其辅助系数 (1)断路器故障率Qi由Qi= Q + LL/100 + , 对断路器分别计算。其中对母联断路器及一串的中间断 路器的Q修正为2Q值,计算结果示于表2-4及2-5。
虑限制短路电流的措施。除在主接线形式和运行方式上尽可能 采用等效阻抗较大的接线形式,如单元接线、母线硬分段等外, 更重要的是在某些电路中加装电抗器,如母线电抗器、出线电 抗器、分裂电抗器等,亦可选用低压分裂绕组变压器取代普通 变压器,均可得到较好的限流效果,故被广泛采用。
电气主接线的设计,应根据对主接线的基本要求,以设计任务 书为依据,技术规范为准绳,历经以下几个阶段: 1)对任务书原始资料进行分析,画出主接线框图。
(1)10kV电压级鉴于出线回路多,且为直馈线、电压较 低,宜采用屋内配电,其负荷亦较小,因此,可能采用单 母线分段或双母线分段接线形式。
两台50MW机组分别接在两段母线上,剩余功率通过主变压 器送往高一级电压220kV。
由于50MW机组均接于10kV母线上,为选择轻型电器,应在 分段处加装母线电抗器,各条电缆馈线上装设出线电抗器。 (2)220kV电压级出线回路数大于 4回,为使其出线断路 器检修时不停电,应采用单母线分段带旁路接线或双母线 带旁路接线,以保证其供电的可靠性和灵活性。其进线仅 从10 kV侧送来剩余容量2 X 50-[(100 X 6%)+20]= 74MW,不能满足220kV最大负荷250MW的要求。
三、方案的可靠性计算
由于500kV电压高、容量大、可靠性要求高,须对两种
可行的接线方案(图2-34)进行可靠性计算。
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• 可以采用双母线、单母线分段等接线,当出线回路数较多 时,还应增设旁路母线;
• 当出线数不多,最终接线方案已明确者,也可采用桥形接 线、角形接线; • 对电压等级较高、传递容量较大、地位重要者亦可选用一 台半断路器接线形式。 • 为了使发电厂升高电压级的配电装置布置简单、运行检修 方便,一般升高电压等级不宜过多,通常以两级电压为宜, 最多不应超过三级。
500kV采用一台半断路器接线;
22OkV采用双母线带旁路接线,并且变压器进线
回路亦接入旁路母线。
两种升高电压之间设有联络变压器T5。联络变
压器T5选用三绕组自耦变压器,其低压侧作为
厂用电备用电源和启动电源。源自通常110kV电压以上,母线间隔较大,发生故障几率小,况且 电压高,断路器价格昂贵,所以通常只采用双母线,较少采用 双母线分段接线形式。这样可以减少占地面积。正常运行时, 大多采用双母线按固定连接方式并联运行。
图为四台300MW大容量机组的凝汽式火力发电厂电气主
接线。 发电机与变压器采用容量配套的单元接线形式。 G1、G2分别组成的发电机一变压器单元接线未采用封 闭母线,在发电机与变压器之间装设了隔离开关。而
某热电厂发电机电压采用双母线分段主接线,主要供给地区 负荷。
为限制短路电流,在电缆馈线回路中,装有出线电抗器;在 母线分段处装设有母线电抗器。 10 kV母线各段之间,通过分段断路器和母联断路器相互联系, 以提高供电的可靠性和灵活性。
在满足10kV地区负荷供电的前提下,将G1、G2的剩余功率通 过变压器T1、T2升压送往高压侧。
• 当发电机机端负荷比重较大,出线回路数又多时,发电机电 压接线一般均采用有母线的接线形式。
• 实践中通常当发电机容量在6 MW以下时,多采用单母线;
• 在12MW及以上时,可采用双母线或单母线分段;
• 当容量大于25MW以上时,可采用双母线分段接线,并在母线 分段处及电缆馈线上安装母线电抗器和出线电抗器限制短路 电流,以便能选择轻型断路器; • 在满足地方负荷供电的前提下,对100MW及以上的发电机组,
多采用单元接线或扩大单元接线直接升高电压。
• 这样,不仅可以节省设备,简化接线,便于运行,且能减小 短路电流。特别当发电机容量较大,又采用双绕组变压器构
成单元接线时,还可省去发电机出口断路器。
• 发电厂升高电压级的接线形式,应根据输送容量大小、电 压等级、出线回路数多少以及重要性等予以具体分析,区 别对待。
火力发电厂电气主接线
火力发电厂的能源主要是以煤炭作为燃料,所生产的 电能除直接供地方负荷使用外,都以升高电压送往电 力系统。 其一,凝汽式火电厂,在电力系统中地位和作用都较 为重要,其电能主要以升高电压送往系统。 其二,热电厂,它不仅生产电能还兼供热能,为工业 和民用提供蒸汽和热水形成热力网,可提高发电厂的 热效率。由于受供热距离的限制,一般热电厂的单机 容量多为中、小型机组。 无论是凝汽式火电厂或热电厂,它们的电气主接线应 包括发电机电压接线形式及1~2级升高电压级接线形 式的完整接线,且与系统相连接。
在厂用变压器分支回路装设了断路器;
G3及G4按发电机一变压器单元接线,采用分相封闭母 线,主回路及厂用分支回路均未装隔离开关和断路器。 厂用高压变压器采用低压分裂绕组变压器。在T13、 T14厂用高压变压器的低压侧装设断路器,以便进行投、
切和控制。
该厂升高电压级有220kV和500kV两级电压。
G3、G4发电机采用双绕组变压器分别接成单元接线,直接将 电能送入系统。 单元接线省去了发电机出口断路器,既节约又提高了供电可 靠性。为了检修调试方便,在发电机与变压器之间装设了隔 离开关。
该厂升高电压有 35 kV和 110 kV两种电压等级。
变压器T1和 T2采用三绕组变压器,将1OkV母线上剩余电能按 负荷分配送往两级电压系统。当任一侧故障或检修时,其余两 级电压之间仍可维持联系,保证可靠供电。 35 kV侧仅有两回出线,故采用内桥接线形式; 110kV电压级由于较为重要,出线较多,采用双母线带旁路母 线接线,并设有专用旁路断路器。 其旁路母线只与各出线相接,以便不停电检修断路器。而进 线断路器一般故障率较小,未接入旁路。