第二章电气主接线分解
4、调压方式的确定 无激磁调压——不带电调分接头,调整范围小 2 2.5%
有载调压——带电调分接头,调整范围:最多可达30%
5、冷却方式的选择
自然风冷却; 强迫空气冷却; 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 水内冷变压器 其他冷却方式:充气式、SF6气体冷却式等
(二)双母线接线
接线特点:有两条母线,且每一支路通过两组母线隔离开关分别与两组母 线相连。
1、双母线接线
运行方式: 1) 一些电源和出线固定连接在一组母线上,
另一些电源和出线固定连接在另一组母线 上,母联断路器QF合上,相当于单母线分 段运行;
2) 一组母线工作,一组母线备用,全部电源 和出线接于工作母线上,母联断路器断开 ,相当于单母线运行。
任意一组母线发生故障或检修,均不影响各回路
供电;任一断路器检修不引起停电;两组母线同
时故障,功率仍能输送。
(2)操作方便:隔离开关只起隔离电压作用,
避免用隔离开关进行倒闸操作;任意一台断路器
或母线检修,只需拉开对应的断路器及隔离开关,
各回路仍可继续运行。
(3)二次接线和继电保护比较复杂,投资较大。
接线原则:为提高运行可靠性,防止同名回路(指两个变压器或两回供 电线路)同时停电,一般采用交替布置的原则: 同名回路应接到不同串上; 重要的同名回路还宜交替接入不同侧母线; 一般把电源与引出线接到同一串上
一般设2台主变。
二、主变压器型式和结构的选择
1、相数
容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下电 力系统,一般选用三相变压器
容量为600MW及以上机组单元连接的主变压器和500kV及以上电 力系统,可考虑选用单相变压器
2、绕组数和结构
使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济; 最大机组容量小于125MW的发电厂,一般选用三绕组变压器 机组容量大于200MW的发电厂,一般采用双绕组变压器+联 络变压器形式
2)合线路侧隔离开关QS3; 3)合断路器QF2。
思考: 1、线路投运时为何先合母线侧隔离开关,再合线路侧隔离开关? 2、线路停运如何操作?
2、QF(QS)分段单母线
1)用QF1分段单母线
①缩小了母线故障和母线检修时的停电 范围;
②有利于电源间的相互备用和负荷的合 理分配。
两种运行形式(如图): 并列运行——正常运行时QF1合闸 分列运行方式——正常运行时QF1分
§2-4 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
原则:选用大容量发电机可采用单元接线 降压变电所采用母线硬分段 在负荷允许的条件下双回路可采用单回路运行 环形供电网络在穿越功率最小处开环运行 计算阻抗较大的接线和运行方式
二、加装限流电抗器
目的:使发电机回路及用户侧能采用轻型断路器。 所谓“轻型”,是指断路器额定电流与所控制的电路额定电流相适应, 两者额定容量匹配,使断路器及其相应的电器比较经济合理。
(三)一台半断路器接线(3/2接线)
有两组母线,每一回路经一台断路器接至一组母线,两个回路间有一台断路器联
络,组成一个“串”电路,每回进出线都与两台断路器相连,而同一“串”支路
的两条进出线共用三台断路器;正常运行时,两组母线同时工作,所有断路器均
闭合。
1、接线特点
(1)运行灵活可靠:正常运行时成环形供电,
第二章 电气主接线
上海电力学院电力与自动化学院 《发电厂电气主系统》课程组
教学要求
掌握电气主接线的基本形式、接线特点及应用; 了解各类发电厂变电站电气主接线的典型接线形式; 掌握电气主接线设计中的主变压器的选择; 掌握限制短路电流的措施。
§2-1 对电气主接线的基本要求
一、基本概念
电气主接线——将电气一次设备按一定顺序接起来的 接受和分配电能的电路。
电气主接线图——由各种电气设备的图形符号联接成 线所组成的电路图。(用单线图表示)
所有符号表示,并按它们的“正常状态”画出 →电器所处的电路无电压存在及无外力作用的状态 (如QF、QS是断开位置)
二、对电气主接线的基本要求
此类接线的扩展:
1 1 台断路器接线
3
变压器母线组接线
(四)单元接线
接线特点:发电机与变压器直接连接成一个单元。
1、发电机——变压器单元接线
图(a)为发电机与双绕组变压器组成的 单元接线,一般装一组隔离开关,但 20万千瓦以上机组若采用分相封闭母 线,为简化结构隔离开关可省去。
图(b)、图(c)分别为自耦变压器、 发电机与三绕组变压器组成的单元接 线,因一侧支路停运时另两侧支路还 可以继续保持运行,因此在变压器三 侧设置断路器。
优先采用自耦变压器 自耦变压器经济,但自耦变压器只能用于高、中压中性点都有效接 地的电网,故其只能用于110kV及以上的发电厂和变电站。且自耦 变阻抗较小可能使短路电流增加,故应经计算确定。
3、绕组接线组别的确定
变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压一致。 发电厂主变一般选用YN/D11接线 全星形变压器不宜用在中性点不接地系统中
3.2 分段断路器兼作旁路断路器
以分段为主,正常时作分段断 路器用 QS1,QS2,QF1合上,QS3, QS4,QS5断开, 旁路母线不带电
QF1作旁路断路器用时(以A 段母线带旁路为例) QS1,QF1,QS4合上,
QS2,QS3,QS5断开, A段B段母线分别按单母线运行
基本操作二:不停电检修出线断路器(以1QF 为例)
操作之前:1QFp及两侧隔离开关打开,旁路隔离开关1QSp打开,旁路 母线WBp不带电;1QF及两侧隔离开关1QS1和1QS2合上。
操作步骤:
1)将1QFp继电保护设为瞬动,先合上1QFp两侧的隔离开关,然后合上1QFp, 向WBp充电;
2)若WBp完好,则断开1QFp; 3)合上1QSp; 4)将1QFp继电保护整定同1QF,合上1QFp; 5)断开1QF及两侧隔离开关。
母联兼做旁路断路器
基本操作四:不停电检修出线断路器 (双母 线,专用旁路断路器)
操作前状态:双母线采用固定连接方式供电,线路1接于母线W1,旁路断 路器及两侧隔离开关断开,旁路母线失电
操作步骤: 1、给旁路母线充电,检查旁路母线是否完好,若好,断开旁路断路器; 2、合上旁路隔离开关QS14,给旁路母线充电; 3、合上旁路断路器,对线路1形成两路并供; 4、断开线路断路器及两侧隔离开关; 5、合上接地隔离开关(或挂接地线),即可检修出线断路器。
基本操作三:倒母线操作
操作步骤(先通后断): 1、合上母联断路器两侧的隔离开关; 2、合上母联断路器,向备用母线充电; 3、接通备用母线上的隔离开关; 4、断开工作母线上的隔离开关; 5、断开母联及两侧隔离开关; 6、验电、挂地线、检修。
2、双母线带旁路接线
作用:不停电检修出线断路器 分为:专用旁路断路器
一般设置一台,最多不超过两台。
4、变电站主变压器
容量计算一般按5~10年负荷规划确定,且考虑负荷性质、电网 结构等;
重要变电站,考虑当一台主变停运时,其余主变容量在计及过负 荷能力允许时间内,满足I类II类负荷的供电;
一般性变电站,一台主变停运时,其余主变容量应能满足全部负 荷的70%-80%;
常用的角形接线有三角形接线和四 角形接线。
特点:角形接线中断路器数目与回 路数相同,比单母线分段和双母线 接线均少用一个断路器,故较经济。
任一断路器检修,支路不中断供电, 任一回路故障仅该回路断开,其余 回路不受影响,其可靠性较高。
但是故障后闭环变成开环,开、闭 环两种工况,流过设备电流不同, 给设备选择带来困难。此接线仅适 合于容量不大的水电站。
1、普通电抗器
线路电抗器:限制电缆馈线回路短路电流;布置在断路器外侧; 电抗百分值取3%~6%;
母线电抗器:装设在母线分段的地方;电抗百分值取8%~12%。
2、分裂电抗器
正常工作,每臂的运行电抗为: xL
接线特点:两台主变+两回出线
内桥 特点:桥靠近变压器侧,变压器
投切复杂;线路投切方便。 适用于:变压器投切较少,线路较 长,无穿越功率。
外桥
特点:桥靠近线路侧,变压器投
切方便,线路切投不便。 适用于:变压器需频繁操作,线路 较短,有穿越功率。
跨条的作用(QS1,QS2)
(六)角形接线
接线特点:母线闭合成环形,并按回路数利用断路器分段。
1、可靠性 ——首要任务 2、灵活性
3、经济性
二、对电气主接线的基本要求
1、可靠性 1)发电厂或变电所在电力系统中的地位和作用 2)发电厂和变电所接入电力系统的方式 3)发电厂和变电所的运行方式及负荷性质 4)设备的可靠程度 5)长期实践运行经验的积累
对电气主接线的基本要求
2、灵活性 正常运行时,能适应各种运行方式 故障时:快速切除故障,最大可能缩小故障范围 留有扩建余地
闸 一般分2~3段。
3、加装旁路的单母分段接线
3.1 专用旁路断路器 旁路的作用:不停电检修断路器。 正常运行时旁路断路器1QFp、
2QFp和旁路隔离开关是打开的。 适用: 35kV而出线8回以上;
110kV出线6回以上; 220kV出线4回及以上。
若采用SF6断路器或手车式开关柜 或较易取得备用电源,则不须加 设旁路系统。
2、扩大单元接线
变压器的故障几率远小于发电机的故 障几率,则在系统备用能力足够的情 况下,小容量的发电机组,可采用两 台发电机共用一台变压器的扩大单元 接线形式,每台发电机出口均装设一 组断路器以便各机组独立开、停。
扩大单元接线可以减少变压器台数 和断路器数目,可以节省投资、减少 占地。