第六章发电厂和变电所一次系统

发电厂和变电所一次系统,第一节概述第二节电气主接线第三节发电厂和变电所自用电接线第三节电气设备与选择第四节配电装置小结,第一节概述,一次设备直接生产和输配电能的设备包括：发电机/变压器/短路器/隔离开关/自动空气开关/接触器/闸刀开关/电抗器/避雷器/熔断器/电流互感器/电压互感器/母线/电线电缆等二次设备对一次设备的工作进行控制，监察，测量和保护的设备，包括各种仪表，继电器，自动控制设备，信号设备及控制电缆等,第二节电气接线图,根据电气设备的作用和对他们的工作要求，依一定的顺序用导线连接起来的电路图构成电气接线图一次接线图：电气一次设备连成的电路图构成的电气主接线图，又称一次接线图二次接线图：由二次设备及连接线构成的接线图，称为二次接线图,电气接线图,电气主接线,一主接线及基本要求主接线是由发电机/变压器/断路器/隔离开关/互感器/母线/电缆等电气设备及连接线按一定顺序连接，用一定的文字和符号表示产生，汇集和分配电能的电路接线图基本要求：1技术性：满足共电可靠性和电能质量要求/灵活性/接线简单/技术先进/便于发展和扩展2经济性：经济合理二主接线的基本形式有母线接线：1单母线2双母线3一个半断路器无母线接线4桥形接线5单元接线6角形接线,单母线接线,单母线接线-最简单,仅有一组母线，电源和引出线都通过一组隔离开关和一台断路器接入母线主要优点：（1）接线简单、清晰、操作方便，所用电气设备少；（2）隔离开关仅作为隔离电源用，不作为操作电器，减少误操作机会。主要缺点：可靠性灵活性差，为了克服单母线接线的缺点，一般可采取主母线分段和加旁路母线等措施,双母线接线,具有两组主母线，每回路通过一台断路器和两组隔离开关分别连到两组母线上，两组主母线通过母联断路器QF连接。双母线接线具有较高的可靠性和灵活性接线复杂、设备多、造价高，母线故障仍须短时停电，在倒闸操作过程中隔离开关作为操作电器，易引起误操作,接线示意图,一台半断路器接线,有两组主母线，一串有三台断路器串接在两组母线之间，三台断路器控制着两条回路，故又名为3/2接线即使两组母线同时故障也不会停止供电具有很高的可靠性和灵活性目前我国500kV超高压系统大都采用此接线,接线示意图,桥形接线,桥路上断路器QF3连接两个单元。由于QF3位置不同出现了内桥接线和外桥接线，两种接线断路器数目相同，隔离开关数目略有不同内桥接线适用于线路较长、主变压器不经常切除的情况外桥接线适用于线路较短、主变需经常切除、且有穿越功率的情况简单清晰、使用电器少，具有一定的可靠性和灵活性,接线示意图,角形接线,角形接线没有集中的母线,相当于把单母线用断路器按电源和引出线数目分段,且连成环形的接线常用的接线有三角形接线、四角形接线、单联多角形和双联多角形接线等接线方式角形接线具有较高的供电可靠性、运行灵活性和经济性主要缺点是当检修断路器时，角形接线就变成开环运行，如果再有一台断路器故障，就可能造成停电；角形接线会使继电保护复杂，选择设备容量过大等。角数越多，这些缺点越突出。,接线示意图,单元接线,几个元件直接串联，其间没有横向联系的接线，也是无主母线的接线单元接线简明清晰、故障范围小、运行可靠、设备元件少主要缺点是当单元中任一元件故障，即可引起整个单元停止工作目前大中型电厂没有发电机端电压负荷，均采用单元接线,接线示意图,发电厂和变电所自用电接线,1发电厂厂用电概述2发电厂的厂用电接线3变电所的所用电及接线,发电厂厂用电概述,发电厂厂用机械的用电和厂内运行操作，试验，修配，照明用电统称为自用电或者是厂用电，使用交流电源发电厂运行经济性的一个重要的指标就是厂用电率，也叫厂用电利用系数厂用负荷分1类负荷（两个独立电源供电），2类负荷（两个电源），3类负荷（一个电源），4类事故保安负荷（蓄电池或外部独立电源供电）,发电厂的厂用电接线,发电厂厂用电压等级必须根据所拖动设备的功率以及电动机的生产情况来选择电压等级，所以不止一个电压等级厂用工作电源应该不少于两个1厂用电母线分段2厂用电备用电源的接线方式分明备用和暗备用,发电厂的厂用电接线,起动电源；当厂用工作电源完全失去的情况下，需要考虑起动电源事故保安电源：1蓄电池组2柴油机发电机组3引接外部可靠电源,变电所的所用电及接线,根据所用电负荷情况选择变压器和电源以及接线方式中，小型的所用电一般是20KVA大，中型的接有调相机的可大到315560KVA,第三节电气设备与选择,一电气设备选择的一般原则二母线，电缆，绝缘子三高压断路器四隔离开关五互感器,基本概念,发电机：用来生产转换电能。变压器：用于变换电能，将低压电能变为高压以便输送；将高压电能变为低压电能以便使用。断路器：正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流。隔离开关：建立明显的绝缘间隙，转换线路增加线路联接的灵活性负荷开关：只能开断负载电流和一定过载电流熔断器：过载或短路时，起到开断和保护的作用,基本概念,母线：汇集和分配电能电缆：城市、厂站内部或附近、穿越江河或海峡时使用架空线路：终端线、联络线电抗器：限制短路电流，维持母线残压避雷器：保护电力系统和电气设备的绝缘使其不受雷击所引起的过电压而损坏互感器：将一次系统的高电压和大电流转换为二次系统标准的低电压和小电流，并使一次系统与二次系统可靠隔离,电气设备选择的一般原则,一按正常工作条件来选择1电压应该使设备的额定电压大于或等于系统的标称电压2电流设备的额定电流应大于或等于设备通过的最大工作电流3环境条件户内，户外同时要考虑污溃和防火的要求二按短路电流条件校验（以三相短路点作为计算条件）,主要电气设备符号简图,母线，电缆，绝缘子,母线：1最大长期工作电流选择母线截面i长期允许值小于等于I可能通过的最大电流2按经济电流密度选择母线截面S=I最大/J3按短路条件校验母线热稳定4按短路条件校验母线动稳定5对于35KV以上的电压的户外母线，应按当地晴天气象条件不发生可见电晕为条件加以校验U临界大于等于U最大,电力电缆,与母线选择方法相同，可以不校验热稳定一电力电缆型号的选择（使用条件，敷设环境，电压等级）额定电压的选择（等于或大于所在电网的额定电压，最高工作电压不得超过其额定电压的百分之15电力电缆截面的选择（经济电流密度，最大长期电流以及热稳定，动稳定等）,绝缘子,绝缘子：瓷质、玻璃质、硅橡胶按照用途可分为电站用绝缘子，电器用绝缘子和线路绝缘子电站用绝缘子分支柱绝缘子和套管绝缘子电器用绝缘子用来固定电器的载流部分，非支持绝缘子和套管绝缘子线路绝缘子用来固结架空输电线的导线和屋外配电装置的软母线分针式绝缘子和悬式绝缘子,高压断路器,高压开关中最重要最复杂的开关电器它既能切正常负载电流有能切除短路故障电流按照灭弧介质不同，可分为：多油/少油断路器空气断路器SF6断路器真空断路器,高压断路器,主要参数：额定电流额定电压额定开断电流-开断能力的大小额定关合电流热稳定电流动稳定电流全开断时间-反映断路器动作快慢合闸时间,高压断路器的选择,一按照额定开断电流选择二考虑关合电流三断路器结构形式以及操作结构的形式,隔离开关,没有灭弧装置的开关设备特点是：在有电压无负荷电流情况下，进行分，合电路，相比断路器没有开断电流和关合电流,互感器,将系统的高电压变成标准的低电压，将大电流变成小电流，用以给测量仪表或继电保护，自动装置等二次设备供电主要包括电压互感器和电流互感器电压互感器按工作原理分为电磁式和电容式两大类，电磁式适应于目前已有的电压等级，电容式适用于超高压系统电压互感器的额定互感比为一次和二次电压之比二次侧电压统一规定为100V,电流互感器,电流互感器额定变比为额定一次电流与二次额定电流之比二次额定电流为5A是串联电器二次绕组有一端必须接地,第四节配电装置,配电装置配电装置的最小电气距离屋外配电装置屋内配电装置成套配电装置,配电装置,配电装置是发电厂，变电所主接线中所有开关电器，保护测量设备和其他辅助设备按照一定要求建造的用来接受和分配电能的建筑物配电装置的最小电气距离不同的带电部分之间或带电部分对地部分间的最小容许空气距离，在这一距离下，不至于发生空气绝缘的电击穿,配电装置,按照安装地点分屋外配电装置（35KV以上）/屋内配电装置（35KV以下）成套电器是由制造厂按照主接线设计要求将同一电路的开关电器，测量仪表，保护电器和辅助设备装在封闭或半封闭的柜中按照用途分低压配电屏，高压开关柜和SF6全封闭式组合电器按照按照地点分屋内和屋外式（低压配屏电为屋内式）按照开关是否可移动，高压开关柜分为手车式和固定式,小结,1什么叫一次设备和二次设备？答：一次设备是直接生产和输配电能的设备二次设备是对一次设备的工作进行控制，监察，测量和保护的设备，包括各种仪表，继电器，自动控制设备，信号设备及控制电缆等2举例说明一次设备答：发电机/变压器/短路器/隔离开关/自动空气开关/接触器/闸刀开关/电抗器/避雷器/熔断器/电流互感器/电压互感器/母线/电线电缆等,什么叫一次接线图和二次接线图？答：一次接线图：电气一次设备连成的电路图构成的电气主接线图，又称一次接线图二次接线图：由二次设备及连接线构成的接线图，称为二次接线图主接线的基本形式答有母线接线：1单母线2双母线3一个半断路器无母线接线4桥形接线5单元接线6角形接线,主接线及基本要求答：基本要求：1技术性2经济性为了克服单母线接线的缺点所采取的两种接线方式是？答：一般可采取主母线分段和加旁路母线等措施目前我国500kV超高压系统大都采用那种接线？答：一个半断路器接线,电气设备选择的一般原则答：一按正常工作条件来选择，一般有电压，电流，环境条件三个因素/二按短路电流条件校验如何选择母线截面？1最大长期工作电流选择母线截面2按经济电流密度选择母线截面S=I最大/J,绝缘子有那些种类？答：瓷质、玻璃质、硅橡胶高压断路器按照灭弧介质不同，可分为？答：多油/少油断路器/空气断路器/SF6断路器/真空断路器电力系统中最重要最复杂的开关电器是什么？答：