核电电气主接线

第一章 电气主接线设计 把发电机 变压器 断路器等各种电气设备按预期生产流程连成的电路 称为电气主接线 电气主接线是发电厂 变电所电气设计的首要部分 也是构 成电力系统的重要环节 主接线的确定对电力系统整体及发电厂 变电所本身 运行的可靠性 灵活性和经济性密切相关 并且对电气设备选择 配电装置布 置 继电保护和控制方式的拟定有较大影响 因此 必须正确处理好个方面的 关系 全面分析有关影响因素 通过技术经济比较 合理确定主接线方案 1 1 设计原则 要求 电气主接线根据核电站在电力系统中的地位 回路数 设备特点及负荷性质 等条件确定 并应满足运行可靠 简单灵活 操作方便 易于维护检修 利于 远方监控和节约投资等要求 在电气主接线设计时 综合考虑以下方面 1 保证必要的供电可靠性和电能质量 安全可靠是电力生产的首要任务 保证供电可靠和电能质量是对主接线最 基本的要求 在设计时 除对主接线形式予以定性评价外 对于比较重要的水 电站需要进行定量分析和计算 核电站是大型电站 在电力系统中担负着基荷 因而必须满足必要的供电可靠性 2 具有经济性 在主接线设计时 主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间 欲使主接线 可靠 灵活 将导致投资增加 所以必须把技术与经济两者综合考虑 在满足 供电可靠 运行灵活方便的基础上 尽量使设备投资费用和运行费用为最少 3 具有一定的灵活性和方便性 并能适应远方监控的要求 主接线应能适应各种运行状态 并能灵活地进行方式的转换 不仅正常运 行时能安全可靠地供电 而且无论在系统正常运行还是故障或设备检修时都能 适应远方监控的要求 并能灵活 简单 迅速地倒换运行方式 使停电时间最 短 影响范围最小 显然 复杂的接线不会保证操作方便 反而使误操作机率 增加 但是过于简单的接线 则不一定能满足运行方式的要求 给运行造成不 便 甚至增加不必要的停电次数和停电时间 根据以上几点 对本课题核电站的主接线拟定以下几种方案 1 2 各方案比较 1 2 1 方案 I 本方案采用两个发电机 变压器单元接线 500kv 侧采用了双母线四分段接 线 如图 500kv 超高压系统的可靠性要求高 为限制故障范围 一般采用 双母线分段接线 当一段母线故障或连接在母线上的进出线断路器故障时 停 电范围不超过整个母线的四分之一 当一段母线故障合并分段或母联断路器拘 动时 停电范围不超过整个母线的二分之一 这种接线运行方式灵活 可靠性 较高 1 2 2 方案 II 本方案采用两个发电机 变压器单元接线 500kv 侧采用一台半断路器接 线 如图 一台半断路器接线是一种没有多回路集结点 一个回路由俩台断 路器供电的双重连接的多形接线 是现代国内外大型电厂和变电所超高压配电 装置广泛应用的一种接线 一台半断路器接线的特点 1 有高度可靠性 每一回路由俩台断路器供电 发生母线故障时 只跳开与此母线相连的所有断路器 任何回路不停电 在事故与 检修相重合情况下的停电回路不会多于俩回 2 运行调度灵活 正常时俩组母线和全部断路器都投入工作 从而 形成多环形供电 运行调度灵活 3 操作检修方便 隔离开关仅做检修时用 避免了将隔离开关作操 作时用的道闸操作 检修断路器时 不需要带旁路的道闸操作 检修母线时 回路不需要切换 1 2 3 方案 III 本方案采用两个发电机 变压器单元接线 500kv 侧采用双母线带旁路母线 接线 如图 旁路母线的作用是为了使双母线接线在检修任一回路断路器时 不中断该回路的供电 双母线带旁路母线接线提高了双母线接线的可靠性 但 是 这种接线所用的电气设备数量较多 配电装置结构较复杂 占地面积较大 经济性较差 根据我们情况 一般规定当 220kv 出现在 4 回及以上 110kv 出 线在 6 回及以上时 宜采用有专门旁路断路器的旁路母线接线 1 2 4 方案 IV 本方案采用两个发电机 变压器单元接线 500kv 侧采用双母线四分段带旁 路母线接线 如图 当一段母线故障时 停运 2 3 个回路 一段母线故障 合并分段或母线断路器拒动的双重故障时 停运两段母线 但这种双重故障的 几率极少 故该接线方式具有很高的可靠性 母线可以分列运行 灵活性好 但是当出现回路数不多时 这种接线成本高 经济性不理想 1 2 5 方案 V 大型电厂采用发电机 变压器 线路单元接线 厂内不设高压配电装置 机电能 直接输送到附近 综合分析上述四种方案 再结合核电站的实际情况 核电站是大型电站 可靠性要求非常高 因此拟定的主接线应以经可靠性为主 但其灵活性和经济 性也需要考虑 方案 III 的可靠性在上述四个方案中是最差的 其次方案 I 的 可靠性也不能满足核电站的要求 故最终选定方案 II 和方案 IV 为最终能够比 较方案 一台半断路器在检修和故障相重合下 停运的回路不超过两回 而双 母线四分段带旁路母线接线当一段母线故障时 停运 2 3 个回路 故一台半断 路器接线的可靠性会高于双母