第4章电气主接线(山东电力院发输变电讲义)

第四章电气主布线，4.1电气主布线设计的基本要求4.2级电压分配装置的基本布线设计4.3电气主布线类型设计4.4主布线设计的设备配置4.5发电机和变压器中性点的接地方式，4.1电气主布线设计的基本要求(包括接入系统设计要求)4.1.1主布线必须满足三个基本要求4.1.1.1稳定性、灵活性和经济性。电源的可靠性是电力生产和分配的首要要求，主要布线必须首先满足。4.1.1.2灵活性。灵活性是指在发电站、变电站的不同时期满足各种运行条件要求的能力。主电缆必须满足调度灵活性、维护灵活性和扩展灵活性。4.1.1.3经济。主布线符合可靠性、灵活性要求，经济实惠。(1)投资性(2)装机面积小。4.1.2接入系统设计要求4.1.2.1电站接入系统设计要求(16.5.4)4.1.2.2发电机和主变压器要求。(1)容量小于60MW的发电厂，发电机电压总线的主变压器必须小于2台，总容量应考虑年度负荷开发，满足以下要求：1)发电机电压总线的最大负载可以传递到最大时间，剩余电力可以传递到电气系统。2)如果发电机电压总线的最大发电机停机，或由于加热设备的热负荷波动而限制工厂输出，则必须在电力系统中切断电源，以满足发电机电压总线最大负荷的要求。(2)连接容量小于300MW的主变压器，在不限制运输条件的情况下应用三相变压器；以600MW单位容量连接的主变压器必须具有集成运输和制造条件，通过技术经济比较，可以使用单相或三相变压器。选择单相变压器组时，必须根据连接的电源系统的设备条件确定是否需要安装设备。(3)容量大于200MW的发电机和主变压器用单元连接时；该变压器的容量可以根据一台工厂运行变压器的计算负荷和变压器绕组平均温度上升不超过标准环境或冷却水温度65度的条件来选择。(4)最小单位容量大于IOOMW的发电站的插座电压不得超过两者。发电站附近的少量负荷必须由区域网络供给。火电厂附近地区负荷的供电电压及供电方式应通过技术经济比较来确定。(5)对于单位最大容量小于125MW的发电厂，如果电压供应给用户或连接到电力系统，主变压器必须使用三绕组变压器，但是每根绕组的通过功率必须达到相应变压器额定容量的15%以上。容量大于200MW的不应使用3绕组变压器。高压和中压之间需要接触的话，在发电站安装联络变压器或通过变电站联系吧。如果两种上升电压是中性点直接接地系统，技术合理，可以选择自动变压器(主要是低压和中压对高压)。(6)潮流变化和电压偏移大的联络变压器可以使用有载调压变压器。4.1.3国家标准电压系列三相交流3kV以上设备和系统的额定电压为3、6、10、35、66、110、220、330、500和750 kv。4.2各电压分配装置的基本布线设计4.2.16220kV高压分配装置的基本布线6220kV高压分配装置的布线，一般分为两类。(1)加入单一母线接线、单一母线线段接线、双母线接线、双母线线段接线、1个半接线、3/4接线、绕道母线接线。(2)无汇流的母线接线：变压器单个导线集单元接线、扩展单元接线、合并单元接线、桥接接线、角度接线等。、变压器-线路单元布线、内部桥布线、外部桥布线、单总线布线、单总线段布线、双总线布线、双总线单段布线、添加旁路总线布线、旁路总线布线、角度布线、角度布线、具有旁路总线布线的双总线4段旁路总线布线、一个半断路器接线4，3.1.1大型发电站的主要电气布线功能和布线方式(1)主要布线功能。大型发电站通常意味着总容量超过1000MW，独立运行容量超过200MW。接线的特点是1)发电机1变压器采用简单可靠的单元接线。可以直接访问一台发电机的变压器单元布线、扩展单元布线、复合单元布线和一台发电机的变压器1线单元布线等高压或超高压配电装置。2)大型发电厂所有发电机1变压器单元均采用超高压配电装置，部分接入20kV配电装置；还有对超高压配电装置的所有访问。(3)访问220kV配电设备的最大独立运行容量通常不超过300MW。(2)布线方式。1)发电机变压器单元布线。将主变压器(双绕组、三绕组或自动变压器)连接到一个设备。100MW发电机电压为10.5kV，通常连接到变压器单元，但也可以连接到发电机电压母线。125兆瓦发电机连接到变压器装置。200MW以上的大型设备一般使用与2绕组变压器组件单位的布线，而不是3绕组变压器组件单位，发电厂有2个上升电压等级时，安装联络变压器。原因是a-d)、6个发电机-变压器单元分别连接到220kV、500kV配电装置，接触变更、第三绕组用作工厂启动或备用电源。2)发电机变压器扩展装置布线(分体变压器或双辊变压器)。两个或更多设备连接主变压器。该电缆范围广，扩展单元的主变压器容量必须与电源系统的总容量和备用容量相适应，一般不超过系统总安装容量的10%，满足主变压器故障或维修时系统稳定运行的要求。为了减少主变压器、高压断路器和高压配电装置的间隔，两台发电机与主变压器一个扩展装置接线连接的情况下上升的电压等级相比，传输容量较小。使用扩展设备布线时，发电机出口必须安装断路器和隔离开关。200-300MW单元连接到500kV配电设备后，容量相对较小，可以使用两个200-300mw单元和一个主变压器连接扩展设备。3)发电机变压器线组联合接线。高压侧两个或多个单位接线的组合。4)发电机变压器线路单元布线。无公共汽车类。土地和投资工厂内的增压站没有高压或超高压配电装置，因此发电机通过变压器增压直接向附近枢纽变电站提供输电线路。还有连接桥梁断路器，制造桥梁式布线的2单元布线。连接桥可以连接到两个断路器的内部或外部。在某些情况下，通过在内部和外部添加连接桥，可以创建角度配线。如果技术经济，容量超过200MW的设备可以产生机电-变压器1线路的设备布线。大型发电厂采用发电机一级变压器一线单元布线，工厂内不安装高压配电装置，直接将电力输送到附近枢纽变电站。5)工厂两站接线个别大型发电站建设没有相互连接的相同电压或两种电压的两个分配装置，使在同一站点有多个单位的一个大容量地区发电站电分成两个发电站。该系统相当于两个单独的发电站，电气距离等于从发电站的两个增压站并行运行的枢纽变电站的线路长度总和，因此，可以限制电站内高压配电装置的过量短路电流。，4.3.1.2大中型火电厂电气主接线设计相关规定(1)选择60MW以下单位的发电机电压(2)连接到电力系统发电厂的设备容量相对较小，与电力系统不匹配，技术合理的情况下，可以将两个发电机用作变压器(双绕组变压器或分绕组变压器)和扩展单元连接，也可以将两组发电机双绕组变压器与一个高压侧断路器配合使用。(3)发电机电压总线可以采用双总线或双线段的接地方法。为了限制短路电流，可以在总线分段电路上安装核反应堆。如果不满足要求，则可以通过reactor电流选择在发电机或主变压器电路上安装拆分反应器，或将reactor(4)总线段reactor的额定电流从总线上删除最多一个发电机。如果没有准确的负数据，也可以根据发电机额定电流的50%-80%进行选择。(5)在技术合理的情况下，200MW以上的单元可以使用发电机-变压器-线路单元的布线。(6)有关隔离开关的配置要求，请参见4.4.2.1 (3)，(4)主题。(7) 300-500 kv线路并联电抗器电路不应安装断路器或负载开关工厂，但也可以在某些功能和工作方式等条件下安装。300-500kV联络变压器低压侧连接的并联电抗器及其电源应使用单总线布线。(8)断路器的配置要求(4.1.1.l. (9) 200MW以上的发电机插座、工厂支线、电压互感器和避雷器等电路的接入线路必须使用完全连接断开切断总线，(10)发电机中性点接地方式可以不接地、消弧线圈或高电阻接地。容量超过300MW的发电机应使用消弧线圈或高电阻接地方式。(11)35-220kV配电设备的布线应根据系统内发电厂的状态、负荷的重要性、插座电路数、设备特性、配电设备类型以及发电厂的单机和计划容量等条件来确定。(12)如果发电厂以220kV电压访问系统，如果使用双总线分段布线，则分段断路器可以设置为1) 200MW以下的容量。如果整个电站安装容量大于800MW，220k配电设备布线10-14次，则可以使用双总线单段布线；如果整个电站安装容量为1000MW，220kV配电设备进出15次以上，则可以使用双总线双段布线。2)选择300MW单位的容量、安装3个以上的整个发电站、双总线分段布线时，应考虑断路器故障或拒绝时的电力系统稳定性和当地电源可靠性要求。系统稳定性和区域供电可以消除设备上的表数和传出电路数，从而确定双总线单段或双段布线。对于容量超过10000MW的大型电力系统，例如，如果发电站安装了3-4个设备，则可以使用双总线单段布线。如果设备超过4台，则可以使用双总线双段布线。容量为5000 MW至10000mw的中型电力系统，在发电站使用3个设备时，可以使用双总线单段布线。发电站安装了4个装置时，可以使用双总线双段布线。3)如果使用双总线双段布线的220kV配电装置难以部署，也可以考虑采用双总线单段布线。(13)330500kV配电装置的布线必须满足系统稳定性和可靠性的要求，同时还要考虑运行灵活性和建设经济性。如果配电设备在系统中处于重要位置，则应使用半断路器布线。如果进出的导线回路数少于6次，并且可以满足系统稳定性和可靠性要求，则还可以使用双总线电缆。，4.3.2小型火电厂电气主接线设计，4.3.2.1发电机额定电压选择4.3.2.2发电机电压总线接线方式4.3.2.3短路电流，反应堆安装4.3.2.4反应堆额定电路选择4.3.2.5隔离开关设置4.3.2200kV终端变电站的配电装置在能满足操作要求的情况下，应在少或没有断路器的布线(例如线路变压器组或桥接电缆)和能满足电力系统继电保护要求的情况下使用线路分支布线。220kV配电装置布线4次以上时，应使用双总线或其他布线。如果使用双总线或单总线上的110-220kv配电设备，并且断路器少油(或压缩空气)，则应设置旁路总线，除非断路器有断电维护。110kV插座电路数超过6次，220kV插座超过4次；可以安装专用旁路断路器。4.3.5.23563KV配电装置，发送电路数为4-7次的单总线或分段单总线，8次以上，双总线；您可以设置旁路隔离开关或旁路总线，但断路器允许断电维修的情况除外。如果插座超过8次，还可以安装专用旁路断路器。4.3.5.4110-220kV总线避雷器和电压变压器、安装在插座上的耦合电容器、电压变压器和变压器线付款或连接到中性点的避雷器等隔离开关集必须一起使用，不得安装隔离开关。63-500kV配电装置，带旁路总线；主变压器电路的断路器都需要访问旁路总线。4.3.5.5.5所有级别的电压分配设备，对于初始回路，应使用具有较少断路器的简化布线，但在布局中，应考虑切换到最终布线的便利性。4.3.6330kV和500kV大型枢纽变电站电气主接线的设计原则4.3.6.1330-500kV配电装置的最终接线方式，线路、变压器等连接要素共6次以上，变电站在系统中处于重要位置时，应通过技术和经济比较，确定使用1个半断路器或双总线分段旁路总线的接线方式。使用一个半断路器布线时，建议将电力和负荷回路配置为与同名回路不同的字符串。如果使用具有旁路总线布线的双总线段，建议在每条线束段总线上均匀配置电源回路和负载回路。如果回路、变压器连接元素的总数为6-7次，请在一条主母线上安装分段断路器，并安装两个主断路器和旁路断路器。如果整个组件超过八次，则必须在两条主总线上安装分段断路器，安装两个主断路器和旁路断路器，以及确保安装一个旁路断路器的位置。如果4.3.6.2330-500kV配电设备最终插座电路数为3-4次，2个断路器，变压器直接连接到总线的“变压器1总线集”接线4.3.6.3500kV变电站，应使用220kV配电设备、双总线，如果技术合理，应使用1个半断路器接线。使用连接元件(例如插座和变压器)总数为10-14次的双母线时，可以在一个主母线土中安装分段断路器。超过15次，在两个州公共汽车上安装了分体式新路机。4.3.6.4330至500kV并联电抗器电路不应安装断路器或负载开关，安装时应根据其用途和工作方式等决定。如果4.3.6.5 330500kV变电站低压侧无功补偿装置是并联电容器、电抗器，则可以使用没有每个变压器低压侧总线间连接的单总线。4.3.6.6110220kV总线避雷器和电压互感器，330500kV避雷器，隔离开关不得安装。连接到插座上的耦合电容器、电压变压器和变压器插座或中性点的避雷器必须没有安装隔离开关。一个半断路器接线必须在前两个电路和变压器出