第三章 发电厂电气主接线

一,单母线接线
倒闸操作: 1,给出线WL1送电 操作:先合QS1,后合QS2,再合QF 2,给出线WL1断电 操作:先断QF ,后断QS2,再断QS1 3, QF和QS的操作顺序:保证隔离开 关"先通后断"或在等电位状态下运 行. 4, QS1和QS2的操作顺序:通电时先 通母线侧隔离开关,后通线路侧隔 离开关;断电时相反; 5,防止误操作的措施:a,操作票制 度;b, QF和QS之间加装电磁闭 锁,机械闭锁或电脑钥匙.
第三章 发电厂电气主接线
主讲人: 徐明荣
华北电力大学 电力自动化技术研究所
第一节 电气Leabharlann Baidu接线的基本要求
一,电气主接线定义 发电厂电气主接线 发电厂电气主接线是由多种电气设备通过连接 线,按其功能要求组成的汇集和分配电能的电 路,又称一次接线或电气主系统. 电气主接线图 用规定的设备文字和图形符号将发电机,变压 器,母线,开关电器,测量电器,保护电器, 输电线路等有关电气设备,按照工作顺序排列, 详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接 线图,称电气主接线图.
第二节 电气主接线的基本形式
一,电气主接线分类
电气主接线的基本形式包括:有母线接线和无母线接 线两大类. 有母线接线有: 单母线接线,单母线分段接线,单母线带旁路接线, 双母线接线,双母线分段接线,双母线带旁路接线, 3/2台断路器接线,4/3台断路器接线和变压器母线组接 线等形式; 无母线接线有: 单元接线,桥形接线和角形接线等.
三,对电气主接线的基本要求
2,灵活性; a,操作方便性; b,调度灵活性; c,易于扩建 3,经济性; a,一次投资省; b,占地面积少; c,电能损耗小
四,电气主接线的设计步骤 1,原始资料分析:包括工程情况,电力系统情 况,负荷状况,环境条件以及设备供货情况; 2,主接线方案的拟定与选择; 3,短路电流计算和主要电器选择; 4,绘制电气主接线图 5,编制工程概算 (1)主要设备器材费; (2)安装工程费; (3)其他费用
五,3/2台断路器接线
3/2台断路器接线又称一台 半断路器接线,即每两回 路分别经过两台断路器接 至两组母线,两回路之间 再设置一台联络断路器, 形成一个"串",两个回路 共用三台断路器; 采用3/2台断路器接线(一 台半断路器接线),正常 运行时,所有断路器都接 通,两条母线同时工作.
五,3/2台断路器接线的特点
一,单母线接线 (1)电气设备:
1),QF:断路器;作用:接通 和切断电路;特点:有专门的 灭弧装置,可用于切断或闭合 负荷电流以及切断故障电流; 2),QS1:母线侧隔离开关 QS1:线路侧隔离开关 作用:隔离电压 特点:无专用灭弧装置,开合 电流能力极低; 3),WB:母线,用于电能的汇 集和分配
6,双母线带旁路接线
设置旁路母线的条 件与前述相同. 1)35~66kV采用 双母线接线时,不 宜设旁路母线,有 条件可以设旁路隔 离开关; 2) 330~500kV采 用双母线接线时, 必须设旁路母线.
7,双母线带旁路接线(母联断路器兼作旁路断路器)
8,双母线双断路器接线
优点:倒闸操作时只需操作 断路器,不需要隔离开关的 单独操作,避免了倒闸误操 作的可能性;母线故障或母 线切换过程中,用户无须停 电,因而具有极高的可靠性 和灵活性. 缺点:于增加了大量的开关 设备(尤其是断路器),使 投资急剧增加. 广泛应用于国外的超高压系 统的主接线,国内极少采用.
3,双母线接线的倒闸操作1(倒母线)
倒母线:当双母线接线采用一组母线工作,一组母线备用的方 式运行时,需检修工作母线,可将工作母线经倒闸操作转换为 备用状态之后,进行母线停电检修工作,这个操作称为倒母线.
将工作母线I转换为备用状态的 基本操作: 1)合母联断路器两侧隔离开关 2)合母联断路器向备用母线充电, 检验备用母线是否完好; 3)切断母联断路器控制回路电源 4)依次合入与II组母线连接的母 线隔离开关(除母联断路器外) 5)依次断开与I组母线连接的母线 隔离开关(除母联断路器外) 6)投入母联断路器控制回路电源, 拉开母联断路器及两侧隔离开 关
一,单母线接线
适用范围:一般只适用于一 台发电机或一台主变压器 的以下三种情况: 1)6-10KV配电装置的出线 回路数不超过5回 2) 35-63KV配电装置的出 线回路数不超过3回 3) 110-220KV配电装置的 出线回路数不超过两回
二,单母线分段运行
(1)优点:a,母线发生 故障时,分段断路器自 动将故障段切除,仅故 障母线段停电,保证正 常段母线段不间断供电, 缩小停电范围;b,对重 要用户由两侧共同供电, 提高供电可靠性; (2)缺点:a,当一段 母线故障或检修时,与 该段所连的所有电源和 出线均需断开单回供电 用户要停电;b,任一出 线断路器检修,该回路 要停电.c,扩建时需向 两个方面均衡扩建.
3,双母线接线的倒闸操作2(母线侧隔离开关检修)
I组母线为工作母线,II组母线为备用母线时,需要检修电源1 的母线隔离开关1QSI的基本操作: 1)拉开断路器1QF1和隔离开 关1QSI; 2)按照倒母线的操作步骤将 电源2和全部出线转移到II 母线上工作; 3)拉开母联断路器及两侧隔 离开关
1QSII
一,单母线接线
优点: a,接线简单,清晰,设备少,投 资小,操作方便; b,便于扩建和使用成套配电装置; 缺点: a,不够灵活可靠,任一元件(母 线及母线侧隔离开关)检修时, 所有回路必须全部停电; b,任一出线断路器检修时,该回 路要停电; c,母线,母线侧隔离开关故障或 断路器靠母线侧绝缘套管损坏 时,所有回路必须全部停电; 因而可靠性低.
六, 台断路器接线
1 1 3 111
4/台断路器接线是由3/2 接线演化而成,即每串 有三回进出线,共用四 台断路器. 4/台断路器接线(又称 4/3台断路器接线)与 3/2台断路器接线相比, 可节省部分投资;但可 靠性有所降低;布置也 比较复杂;而且要求一 个串中的三个回路的电 源与负荷应当匹配,以 提高供电的可靠性.
二,单母线分段运行 适用范围: 1)6-10KV配电装置 的出线回路数为6回 及以上时 2) 35-63KV配电装置 的出线回路数4-8回 3) 110-220KV配电装 置的出线回路数3-4 回
三,单母线分段带旁路运行
1) 增设旁路母线的目
的:出线断路器检修时 用旁路断路器代替其供 电,使得该出线不停电. 2)适用范围:6~10kV 接线一般不设旁路母线; 35~66kV,可设不专设 旁路断路器的旁路母线; 110kV出线6回以上, 220 kV出线4回以上, 宜用专设旁路断路器的 旁路母线;出线断路器 使用可靠性较高的SF6 断路器时,可不设旁路 母线.
一,单母线接线
倒闸操作:电气设备由一种状态 转换到另一种状态或系统改变 运行方式时,需要一系列倒闸 操作才能完成.倒闸操作主要 是指拉开或合上某些断路器和 隔离开关,拉开或合上某些直 流操作回路,切除或投入某些 继电保护和自动装置,改变某 些继电保护和自动装置的整定 值,拆除或装设临时接线,检 查设备的绝缘等.例:给出线 WL1送电
优点: 1)运行灵活可靠.任何一组母线故障时,只需自动断开与该母线 相连的断路器,任何回路不会停电; 2)操作方便.任何一组母线或任何一台断路器检修,不需切换任 何回路,避免了利用隔离开关的大量倒闸操作,灵活方便; 3)供电可靠性较高.甚至在一组母线检修,另一组母线故障的情 况下,功率仍能继续输送;可以保证在对用户不停电的前提下, 同时检修多台断路器; 4)3/2台断路器接线须采用交叉配置的原则,电源线与出线配合 成串;同时要求同名回路配置在不同串内,以避免联络断路器 故障同时切除两个电源;另外还要求同名回路配置在不同侧的 母线上. 缺点:投资较大,继电保护复杂. 适用范围:3/2台断路器接线广泛应用于大型发电厂和变电所的超 高压配电装置中,一般进出线在6回及以上时宜采用这种接线.
4,双母线接线的适用范围:
广泛应用于大,中型发电厂和变电所中. 一般适用于引出 线和电源较多,输送和穿越功率较大,要求可靠性和灵活性 较高的以下场合: 1)短路容量大,出线带电抗器的6~10kV配电装置. 2)35~66kV出线数目超过8回且连接电源较多,负荷较大的装 置. 3)110~220kV出线5回以上或者在系统中居重要位置,出线为 4回及以上的装置. 针对双母线接线缺点的解决办法: 1,在断路器和隔离开关之间装设闭锁装置,以避免隔离开关 的误操作; 2,双母线分段运行,以缩小母线故障的影响范围; 3,双母线带旁路运行,增设旁路母线,解决断路器检修时的 停电问题; 4,双母线双断路器接线;
二,电气主接线图中的代表符号
三,对电气主接线的基本要求
1,可靠性; (1)衡量电气主接线可靠性的指标: a,断路器检修时是否影响供电; b,设备或线路故障或检修时,停电的范围,时间以及 能否保证对重要用户的供电; c,是否存在发电厂全部停电的可能性. (2)选择电气主接线可靠性的因素: a,发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用; b,复合形状和类别; c,设备的制造水平; d,长期实践运行经验
三,单母线分段带旁路运行
1QF检修后,恢复线路 WL1送电的倒闸操作: 1)投入1QF 的继电保护; 2)合1QS1及1QS2; 3)合1QF 3)拉开1QSp; 4)拉开1QFp 5)拉开1QFp两边的隔离开 关
三,单母线分段带旁路运行(分段断路器间作旁路断路器)
7QS 6QS 1QF 5QS
1QSI 1QF1
3,双母线接线的倒闸操作3
I组母线为工作母线,II组母线为备用母线时,出线断路器1QF 拒动,利用母联断路器切断该出线的基本操作:
1QSII
1QSI 1QF1
1)利用倒母线的操作步骤只 将出线WL1转移到II母线上 工作; 2)这时出线WL1的工作电流 由I母线经母联断路器及两 侧隔离开关到1QS3,1QF 及1QS2送出; 3)拉开母联断路器及两侧隔 离开关,可切断出线WL1.
三,单母线分段带旁路运行
1QF检修,WL1不停电倒闸操作: a,投入1QFp的瞬时继电保护; b,合1QFp两边的隔离开关; c,合1QFp向旁路母线充电,检 查旁路母线WBp有无故障; d,若旁路母线WBp良好,先将 1QFp断开,退出1QFp的瞬时 继电保护再投入定值与该线 路继电保护装置的定值相同 的保护,然后重新合入旁路 断路器1QFp; e,合1QSp; f,拉开1QF; g,拉开1QS2及1QS1
初始运行情况: 1)QFd,1QS,2QS和1QF, 5QS, 6QS在闭合状态; 2) 3QS, 4QS ,7QS及 QSd在断开状态 任务:检修1QF,线路不 停电
四,双母线接线
1,双母线接线的运 行方式: 1)一组工作,一组 备用方式; 2)双母线同时运行
2,双母线接线的特点
优点: 1)两条母线互为备用,一条母线检修时,另一条母线可以 继续工作,不会中断对用户的供电; 2)任一母线侧隔离开关检修时,只影响本支路供电; 3)工作母线故障时,所有回路能迅速切换至备用母线而恢 复供电; 3)可将个别回路单独接在备用母线上进行特殊工作或试验; 因而可靠性高,运行方式灵活,便于扩建 缺点: 1)工作母线故障会造成所有回路短时停电; 2)出线断路器检修时,该回路要停电; 3)开关设备多,投资及占地面积大; 4)倒闸操作出现短时停电,倒闸操作过程复杂,易误操作; 5)一条母线检修,另一条单母线运行,可靠性降低.
七,变压器母线组接线
各出线回路经过两台断路器分别 接至两组母线上,进线变压器则 直接经过隔离开关接至母线,组 成变压器母线组接线. 特点:调度灵活,电源,负荷可 自由调配;安全可靠,由于变压 器运行的可靠性高,因而直接与 母线相连,对母线运行的可靠性 不会产生影响;即使变压器故障, 连接于母线上的断路器跳开,不 影响其他回路供电;便于扩建; 当出线回路较多时,出线可以采 用3/2台断路器接线; 变压器母线组接线广泛应用于远 距离大容量输电系统中对系统稳 定和供电可靠性要求较高的变电 所中.
5,双母线分段接线
1)双母线分段接线具有 单母线分段和双母线的 特点,具有较高的可靠 性和灵活性,但是投资 增多. 2)双母线分段接线广泛 应用于大中型发电厂的 发电机电压配电装置中; 随着机组容量的增大和 输电电压的增高,在 220kV及330~500kV等级 的主接线中,也有部分 采用双母线分段接线形 式.