电气主接线及设计().ppt

(五)、变压器母线组接线,接线方式：如图,超高压系统的主变压器均采用质量可靠、故障率很低的产品，3/2接线母线故障不引起停电，所以可以不用断路器将主变压器经隔离开关接到两组母线上，省去断路器以节约投资。,万一主变（如T1）故障时，即相当于与之相连的母线（W1）故障，则所有靠近该母线的断路器均会跳闸，但并不影响各出线的供电。主变用隔离开关断开后，母线即可恢复运行。,特点：投资省，调度灵活，电源和负荷可自由分配，可靠性高，便于扩建。,适合于：母线接线采用双母线双断路器或3/2接线，回路数不多，变压器质量可靠、故障率甚低的变电站。,第三节无母线的主接线基本形式,无汇流母线的接线取消了做为能量交换枢纽的母线。主要有三大类：,(一)单元接线,(二)桥型接线,1.发电机变压器单元,2.扩大单元,3.发电机变压器线路单元,1.内桥,2.外桥,(三)角形接线,三角形、四角形、五角形,一、单元接线,发、变、输电设备串联，各串之间没有任何横向联系的接线方式。,1.发电机变压器单元接线,发电机电压级不设母线，各台发电机直接与各自主变压器连接，所有电能经变压器全部送入升高电压等级（35kV及以上）进入系统。发电机可以与双绕组变压器组成单元接线，也可与三绕组或自耦变压器组成单元接线。,双绕组变压器的作用是升高发电机产生电能的电压，发电机工作时，变压器必定也必须工作；发电机停运时，变压器也不别投入。所以发电机与变压器之间可不装断路器，发电机的启停由变压器高压测断路器控制。,升高电压,为发电机双绕组变压器组成的单元接线。,对于单机容量较小的机组（小于100MW）为了在发电机停用的情况下也能从变压器低压侧取得厂用电源，也可在发电机出口装断路器。对于单机容量大于200MW的发电机，一方面发电机出口断路器制造困难，成本高；另一方面发电机出线采用封闭母线，发电机出线回路设备越少越好。所以在发电机出口一般不装断路器。当发电机出口不装断路器时，为了便于对发电机进行试验，应设一组隔离开关或可拆连接点。,变压器除变化电压外，还起联络高、中压测电网的作用。若高、中压侧无电源，G和T之间可不装设断路器。若高、中压侧有电源，且高、中压侧在发电机不工作时仍需保持连接时，G和T之间则需设断路器。由于大容量发电机出口断路器制造困难，所以大容量（200MW以上）机组很少采用这种接线。,(B),升高电压,发电机三绕组变压器单元接线。,优点：（1）接线简单，电器数目少，因而节约了投资和占地面积，也减少了故障可能性，提高了供电可靠性。发电机与变压器之间采用封闭母线相连进一步提高了可靠性。（2）由于没有发电机电压母线，因此在发电机和变压器之间短路时的短路电流比有母线时要小。,缺点：单元中任一元件检修或故障，整个单元必须完全停止工作。,适用场合：广泛应用于区域性电厂、水电厂和大容量机组的火电厂中。,2.扩大单元接线,当机组容量较小时，为了减少变压器台数和升高电压侧断路器的数量，从而节约投资和占地面积，可以采用两台发电机连接一台变压器的扩大单元接线。如图：,此时在发电机和变压器之间应装设断路器。,常用于中、小容量的火电厂或水电厂，发电机容量小，台数多的情况。,升高电压,缺点：运行灵活性较差。尤其当检修变压器时，需停两台发电机，影响较大。因此，必须是电力系统允许和技术经济合理时才采用。,扩大单元接线中，除了可以采用普通双绕组变压器作主变外，还可以采用分裂绕组变压器作主变。如图：,采用分裂绕组变压器作主变，可以有效的限制发电机出口或变压器低压侧短路时的短路电流水平。,升高电压,3.发电机变压器线路单元接线,当发电厂内不设升高电压配电装置时，可以采用发电机变压器线路单元接线，把电能直接送到附近的枢纽变电所。如图：,优点：节约了占地面积。只需设机炉电单元控制室，不需设网络控制室。,变电站母线,二、桥形接线,当只有两回进线和两回出线时，可以采用桥形接线，此时四回进出线只有三台断路器，数目最少。,根据连接桥的位置，桥型接线可分为“内桥”和“外桥”。,1.内桥接线,接线特点：出线各接有一台断路器，桥连断路器接在内侧（变压器侧）。,正常运行时：出线所有断路器均闭合。,特点：出线回路的投切很方便，电源或变压器回路的投切比较复杂。,适用于：35220kV，线路较长（故障几率大），雷击率较高和变压器不需要经常切换的发电厂和变电所。,出线故障，仅故障线路跳闸，其余回路可继续供电。出线停送电，操作方便。变压器故障、停送电操作复杂：如：T1故障，QF1、QFq自动跳闸，WL1停电。拉开QS1后，再合上QF1、QFq，可恢复WL1供电。变压器停电：断开QF1、QFq；断开QS1；合上QF1、QFq。变压器送电：断开QF1、QFq；合上QS1；合上QF1、QFq。,2.外桥接线,接线特点：电源（变压器）回路各接有一台断路器，桥连断路器接在外侧（线路侧）。,适用于：35220kV，线路较短（故障几率小），而变压器按照经济运行要求需经常切换的发电厂和变电所。当有穿越功率流过厂、所时，也应采用外桥接线。,正常运行时：出线所有断路器均闭合。,特点：电源(变压器)回路的投切很方便,出线回路的投切比较复杂。,运行特点：和内桥正好相反。,变压器的投切很方便变压器故障，仅故障变压器跳闸，其余回路可继续供电WL1故障，QF1、QFq自动跳闸，T1停电。拉开QS1后，再合上QF1、QFq，可恢复T1运行。线路的切除和投入比较复杂。,QS1,三、角形接线,断路器及两侧隔离开关构成一条支路，这样的支路首尾相连成环状，在支路的连接点处引一回进线或出线，每回路设置一台（或不设）隔离开关，即构成”角形接线”。如图所示。按照回路数的不同分别为三角形、四角形、五角形接线。,1.角形接线的优点,使用的断路器数目少，所用的断路器数等于进出线回路数总和，比单母分段和双母线都少用一台断路器，经济性较好。,每一个回路都可经两台断路器从两个方向获得供电通路。任一台断路器检修时都不会中断供电。,隔离开关只在检修断路器时用于隔离电压，不作为操作电器，误操作的可能性大大减少，也有利于自动化控制。,注意:为了避免断路器故障时同时失去两个电源或断开两个负荷，应尽量把电源回路和负荷回路交叉布置。,2.角形接线的缺点,开环运行和闭环运行时工作电流相差很大，且每个回路连接两台断路器，每台断路器又连着两个回路，所以使继电保护整定和控制都比较复杂。,在开环运行时，若某一线路或断路器故障，将造成供电紊乱（解列），使相邻的完好元件不能发挥作用而被迫停运，降低了可靠性。,建成后扩建比较困难。,3.角形接线的适用范围,适用于最终规模进出线回路数为35回的110kV及以上的配电装置，特别在水电站中应用较多，因为角形接线相对占地面积较小。角数不超过6回为宜。,思考题,无母线的电气主接线有那些特点？内外桥接线的结构和适用的场合？掌握桥接线停送电的操作。角形接线与3/2接线有那些相似和不同之处？发电机变压器单元接线中，发电机出口装或不装断路器有哪些考虑？角形接线有哪些优缺点？辨别下图各主接线的基本形式。,火力发电厂水力发电厂变电站,第四节不同类型发电厂变电所主接线概况,一、火力发电厂的电气主接线,1.区域性火力发电厂,特点：没有发电机电压负荷，单机容量与总容量都大。大多建在大型煤炭基地或运煤方便的地方，而与负荷中心（城市）距离较远。生产的电能全部经升压变压器升至较高电压后送入系统。多为凝汽式电厂。,多采用发电机变压器单元接线、发电机变压器线路单元接线，最多两个升高电压等级220kV500kV的升高电压侧接线可靠性要求高，一般采用双母线、双母线带旁路、一台半断路器等接线,2.地方性火力发电厂,特点：单机容量和总装机容量都较小，一般都建在负荷中心附近（城市边缘），因而有大量发电机电压负荷。所发出的电能有较大部分以发电机电压（10kV）经线路直接送到附近的用户，或升至35kV送到稍远些的用户。在满足这些地方负荷后，剩余的电能才升压到110kV或220kV电压送入系统。在本厂发电机故障或检修时，可由系统倒送电能给地方负荷。多为热电厂。,设有发电机电压母线,母线形式根据机组容量和负荷性质来确定，一般采用单母线（或分段）和双母线（或分段）。,发电机电压负荷大多通过电缆馈线引出。根据情况考虑加装母线分段电抗器或电缆出线电抗器。,在满足发电机电压负荷的前提下，100MW及以上机组，多采用单元接线直接接至升高电压母线,升高电压母线应根据多方面因素（如电压等级、出线回数、用户性质、与系统交换功率大小等）确定。,升高电压等级一般不超过两级。,设有升高电压母线,二、水力发电厂的电气主接线,特点：,水轮机组起停迅速，常用作系统备用或调峰，因此主接线应该力求简单，以利用自动化装置进行操作，避免误操作。,建在有水能资源处，一般离负荷中心很远，没有发电机电压负荷或很小，电能全部升压后送入系统。因此，主接线中可不设发电机电压母线，多采用发电机变压器单元接线或扩大单元接线。单元接线能减少配电装置占地面积，也便于水电厂自动化调节。,水力发电厂的装机台数和容量大都一次确定，高压配电装置也一次建成，不考虑扩建问题。这样，除可采用单母线分段、双母线、双母线带旁路及3/2断路器接线外，桥型和多角形也应用较多。,受地形限制，应尽量采用简化的接线，减少变压器和断路器的数量，使配电装置紧凑，缩小占地面积。,大型水力发电厂的电气主接线,中型水力发电厂的电气主接线,中、小型水力发电厂的电气主接线,三、变电所的电气主接线,通常，变电所高压侧的主接线，应尽可能采用断