发电厂一次系统主要电气设备及接线方式PPT学习教案

1、会计学1发电厂一次系统主要电气设备及接线方发电厂一次系统主要电气设备及接线方式式GS序号图形名称文字符号GS1234三相感应发动机G3MM三相同步发动机M两绕组变压器三绕组变压器或电压互感器TMTTMT第1页/共75页TA5电抗器L6789电压互感器电流互感器TV熔断器避雷器FUF第2页/共75页10隔离开关QSQL11121314跌落式熔断器负荷开关FU断路器自动开关QFQFQK刀开关第3页/共75页有汇流母线 单母线接线 双母线接线 带有旁路母线的单母线和双母线接线 无汇流母线 单元接线:发电机出口常采用 桥形接线 角形接线 母线又称汇流排，起着汇集电能和分配电能的作用。其余为高压侧常采用

2、的方式 第4页/共75页图b 两路电源一用一备图a 一路电源（一）有母线的主接线最原始、最简单的接线，如图所示，所有电源及出线均接在同一母线上。母线及母线隔离开关（如图a的QS，图b的 QS1/QS2）等任一元件发生故障或检修时，均需使整个配电装置停电。1、单母线接线第5页/共75页出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo母线隔离开关接地刀闸线路隔离开关 单母线接线图断路器QF: 用来接通或切断电路隔离开关QS:检修断路器时，形成一个明显的断口母线隔离开关:紧靠母线的隔离开关QSw出线隔离开关:靠近线路的隔离开关QSl接地隔离开关QSo:检修出线时闭合，代替安全接地线的作用.各开关设备及其作

3、用断路器第6页/共75页第7页/共75页出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo关合顺序：QSWQSlQF1.推上母线侧隔离刀闸 QSW2.推上线路侧隔离刀闸QSl3.合上开关QF第8页/共75页出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo断开顺序：QFQSlQSW1.断开开关 QF2.拉开线路侧隔离刀闸QSl3.拉开母线侧隔离开关 QSW第9页/共75页第10页/共75页第11页/共75页第12页/共75页第13页/共75页WB2WB1出线3出线1出线2QFQS出线6供一级负 荷出线4出线5QFQSQS1电源1QF1电源2QF2QF3QS2单母线分段接线图为避免单母线接线可能造成全厂停电的缺

4、点，采用断路器（或隔离开关）将母线分段。母线分段后，可进行分段检修，减小母线故障的影响范围；对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，可提高供电的可靠性和灵活性。 2、单母线分段接线（1）两路电源一用一备时(明备用)，分段断路器接通运行。任一段母线故障，分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。 （2）两路电源同时工作互为备用（暗备用）时，分段断路器则断开运行。任一电源故障，分段断路器可自动投入。第14页/共75页第15页/共75页 双母线接线与单母线接线相比从结构上而言，多设置了一组母线，同时每个回路经断路器和两组隔离开关分别接到两组母线WB1、WB2上，两组母线之间可通过母线联络断路器(母联

5、)QF3连接起来。 双母线接线图3、双母线接线 工作方式: 1）一组母线工作（如WB1），一组母线备用（如WB2），母联断开。各回路中连接在WB1上的隔离开关接通，而连接在WB2上的隔离开关均断开。2）两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行。电源和引出线适当地分配在两组母线上。 双母线接线能保证所有出线的供电可靠性，用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。第16页/共75页n双母接线的优点 供电可靠a.检修任一母线或任一组隔离开关时，不会停止对用户连续供电。W2W1QF 然后按照先通后断操作顺序，先接通备用母线W1上的隔离开关，再断开工作母线W2上的隔离开关。 完成母线切换后，最后断开Q

6、F和其两侧隔离开关，即可对母线W2进行检修。如检修工作母线W2或与W2相连的隔离开关，可将全部电源和线路倒换到备用母线W1上。操作步骤： 先合上母联断路器QF两侧的隔离开关，再合上母联断路器QF，向备用母线W1充电，此时两组母线等电位。第17页/共75页 供电可靠b. 检修任一出线断路器，只需短时停电。 断开QF2及两侧隔离开关QS2和QS3，将断路器退出；用跨条（图中虚线表示）将遗留缺口接通；如欲检修 QF2，只需将L2回路短时停电.QF2QS1QS2QS3QS4QS5接通隔离开关QS1和QS3；接通隔离开关QS4和QS5，投入QF。于是L2重新投入运行，母联断路器QF代替了出线L2的断路器

7、QF2。W2W1QFn双母接线的优点W2W1QF第18页/共75页W2W1QFW1、W2一用一 备 ， 相 当于 单 母 线 运行 ： 两 组 母线 不 用 停 电即 可 轮 流 切换检修； 若W2故障，也只 是 暂 时 停电 ， 通 过 倒闸 操 作 ， 将备用母线W1投 入 工 作 就会 很 快 恢 复供 电 ， 不 会造 成 长 时 间中断供电。 运 行调 度 灵 活。通 过 倒 闸操作可以形成不同运行方式。n双母接线的优点第19页/共75页W2W1QFW1、W2并列运行，母联QF接通，此时等同于单母线分段运行： 任一母线故障，仅影响该母线上的电源功率及该母线上的负荷停电。和单母线分段相

8、比较，故障停电的范围相同，可是供电的连续性却大大地提高 运行调度灵活。通过倒闸操作可以形成不同运行方式。n双母接线的优点第20页/共75页W2W1QF第21页/共75页W2W1QFl1 l3不同于l2 l4的连接l1l2l3l4第22页/共75页n 适用范围：进出线回路数或母线上电源较多时；输送和穿越功率较大；母线发生事故后要求尽快恢复供电；母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电；系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时使用。 610kV 短路电流较大，出线需要带电抗器 3560kV 8回 110220kV配电装置： 出线回路数 5回 第23页/共75页L串联电抗器双母分段可靠性更高，当一段

9、母线（如）故障，继电保护动作，先跳开分段断路器QF3，再跳开与故障母线相连的电源回路的断路器，该段母线所连出线停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线（）上，即可恢复供电（只造成部分短时停电）第24页/共75页分段的作用和原则610kV机压母线负荷超过24MW；220kV进出线回路数超过1014回路；为了限制220KV母线短路电流或系统解列运行的要求 。L第25页/共75页电源侧W1W2QS1QFQS2旁路隔离开关旁路断路器(1)带旁路母线的单母线接线5、带旁路母线接线检修与旁路母线相连的出线断路器时,该回路可以不停电旁路母线工作母线出线旁路隔离开关虚线表示旁路母线系统也

10、可以用来不断开电源地检修电源断路器。第26页/共75页第27页/共75页W1W2QS1QFQS2l1QF1QS3检修出线l1的断路器QF1 初始条件QF两端的隔离开关闭合（1）合QF向旁路母线充电（2）（35分钟）证明旁路母线正常（3）断QF （4）合QS3合QF ， (5） 断QF1及两侧隔离开关电源侧第28页/共75页W2W3W1电源侧QFQS1QS2QS3QS4适用范围：出线回路数不多，容量不大的中小型发电厂 电压为35110kV的变电所 第29页/共75页l1l4QF1l3l2w2w3w1QF2目的：检修任一线路的断路器，该回路的供电不中断 第30页/共75页w2w1w3QFQS1QS

11、QS2QS1QSa.母线W1能带旁路 b.两组母线均能带旁路 c.设有旁路跨条母联兼旁路就是一台断路器，既可做母联，又可做旁路。 在正常方式下，开关作为母联开关运行，当某一开关有工作需要停电，其所带线路又不允许停电时，可通过倒闸操作实现代路的功能。等同于b,但母联时旁 路母线将处于带电状态等同于a第31页/共75页第32页/共75页第33页/共75页第34页/共75页 图1为几种典型形式。其特点是接线简单，设备少，经济性好。 1、线路变压器组单元接线 图a中变压器的高压侧仅设置隔离开关，而未设保护装置。这种接线仅适于供电线路短，变压器发生故障能使供电端的线路断路器断开或供电端变电所的继电保护范

12、围可以包括该供电线路全长和主变压器时使用。在工厂变电所主接线中当只有一回电源供电线路和一台（或两台）变压器时采用。变压器高压侧可视具体情况的不同，装设不同的开关电器，第35页/共75页1、线路变压器组单元接线 图c中变压器的高压侧设置负荷开关和熔断器组合电器。 图d在变压器高压侧装设一台高压断路器QF和一台隔离开关QS，此时当变压器发生故障时，QF断开，可切断故障。 变压器高压侧可视具体情况的不同，装设不同的开关电器. 图b是户外杆上变电台的典型接线形式，户外跌落式熔断器FU作为变压器的短路保护，也可用来切除空载运行的小容量变压器。 第36页/共75页 当有两路电源进线和两台主变压器时，可采用

13、双回线路变压器组单元接线，再配以变压器二次侧的单母线分段接线，则可靠性大大提高，如图2所示。 图2 双回线路变压器组单元接线 正常运行时，两路电源及主变压器同时工作，变压器二次侧母联断路器QF3断开运行。 一旦任一主变压器或任一电源进线故障或检修时，主变压器两侧断路器就在继电保护装置的作用下自动断开，母联断路器QF3自动投入，即可恢复整个变电所的供电。 双回线路变压器组单元接线可供一、二级负荷。 第37页/共75页发电机-双绕组变压器变单元接线 发电机-自耦变压器单元接线 发电机-双绕组变压器扩大单元接线 发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线 发电机-三绕组变压器单元接线 第38页/共75页第3

14、9页/共75页分内桥和外桥两种，如图所示。桥式接线图3、桥式接线由一台断路器和两组隔离开交组成连接桥，将两回变压器一线路组横向连接起来的电气主接线。连接桥母线上的断路器正常状态下合闸运行。 第40页/共75页QS3QS2QF2T2T1QS1QFl1l2QF1内桥l1故障：仅QF1跳闸，T1及其他回路继续运行 T1检修：断开QF、QF1，再拉开QS1，出线l1停电 恢复l1供电：关合QF和QF1 、QS1适用范围：线路长，主变不常切除，火电系统 桥连断路器设置在变压器侧第41页/共75页QS2QF2T2T1QS1QFl1QF1l2外桥l1故障：QF和QF1同时自动跳闸，T1被切除 恢复l1供电：

15、合QF1和QFT1检修：仅停QF1和QS1 适用范围：线路短，主变经常切除，有穿越功率（为避免穿越功率通过多台断路器 ）的水电系统 穿越功率桥连断路器则设置在线路侧第42页/共75页QS7QS8QS3QS2QF2T2T1QS1QFl1l2QF1为了提高桥形接线的灵活性和可靠性，避免因检修内桥线路断路器（QF1）时L1停电或外桥的变压器侧断路器QF1影响T1的正常运行；防止在桥形接线中附加一个正常工作时断开的带隔离开关的跨条。 QS2QF2T2T1QS1QFl1QF1l2QS7QS8第43页/共75页电所；还可以作为建设初期的过电所；还可以作为建设初期的过渡接线。渡接线。第44页/共75页三角形

16、四角形 五角形 第45页/共75页角形接线特点第46页/共75页大型火电厂主接线 双母带旁母角形接线单元接线单元接线一次侧二次侧第47页/共75页第48页/共75页双母线分段接线单元接线桥式接线双母带旁母一次侧二次侧第49页/共75页第50页/共75页单元接线扩大单元接线角形接线双母带旁母接线一次侧二次侧第51页/共75页第52页/共75页（一）变配电所电气主接线的设计与绘制 1、电气主接线的设计 一般应遵循如右步骤： 确定供电电源电压及其进线回路数选择主变压器的台数、容量及型式拟定可能采用的主接线形式考虑所用电与操作电源的取得确定电能计量方式确定配电方式和无功补偿方式选择高低压开关电器确定相

17、应的配电装置布置方案通过技术经济比较，确定最终方案 2、电气主接线图（主电路图）的绘制 变配电所主接线中各进线、出线等开关设备及其联接关系通常作成标准高压开关柜和低压配电屏以供选用，因而主接线图的绘制应与柜、屏的实际布局相对应。绘制主接线图时，所有电气设备符号均表示处于不带电状态。第53页/共75页 典型方案如图所示，变压器一次侧采用线路变压器组单元接线。（二）10kV变电所电气主接线典型方案设备编号用 途AH1AH2AH3AH4T电源引入电能计量变 电电压测量变压器保护10kV进线10kV0.38kVPEN一次侧电气主接线图1、一路外供电源 （1）装有一台变压器 第54页/共75页AA1TA

18、A2AA3AA4变 电低压进线无功补偿出 线出 线10kV0.38kVK二次侧电气主接线图二次侧采用单母线接线。 第55页/共75页 典型方案如图所示，变压器一次侧采用单母线接线。 为测量高压侧电压和提供交流操作电源而设置的电压互感器，安装于进线柜体内（中置柜有此配置方案）。 1、一路外供电源 （2）装有两台或以上变压器 10kV进线用 途电源引入隔离设备编号AH1变压器保护电能计量电压测量主进AH2AH3AH4AH5变压器保护至变压器T1至变压器T2变压器一次侧电气主接线图第56页/共75页 二次侧采用单母线分段接线。低压配电屏采用抽出式柜，其插接头可起到隔离开关的作用。两台变压器为互为备用

19、运行方式，正常运行时，低压母联断路器断开。AA1AA2AA3AA4AA5AA7AA6低压进线无功补偿出 线联 络无功补偿低压进线出 线KT1KT2变压器二次侧电气主接线图 第57页/共75页 (1)典型方案如图所示，已知两路外供电源可供容量相同且可供全部负荷，采用一用一备运行方式，故变压器一次侧采用单母线接线，而二次侧采用单母线分段接线。 2、两路外供电源变压器一次侧电气主接线图10kV工作电源 10kV备用电源 电源进线电能计量AH1AH2变压器保护电压测量变压器保护AH3AH4AH5AH8AH7AH6隔 离电能计量电源进线第58页/共75页 低压主接线采用单母线分段接线形式，低压进线柜放置

20、在中间，而低压出线柜则放置在两侧，以便于扩建时添加出线柜；低压配电屏采用固定分隔式，断路器为插入式安装。 无功补偿AA2AA1低压进线AA3出 线出 线AA5AA4联 络AA6无功补偿AA7低压进线T1KKT2变压器二次侧电气主接线图第59页/共75页 (2)变电所由两路外供电源供电，其中电源1容量可供全部负荷，电源2容量可供部分重要的负荷，故采用单母线分段接线。 正常运行时，变电所由两路电源同时供电，母联断路器断开；当电源1线路故障或停电检修时，断开电源1进线断路器，接通母联断路器, 则由电源2供电给重要负荷。电气主接线图2、两路外供电源第60页/共75页输电网配电网特点l无备用：单回路放射

21、式、干线式、链式l无备用方式采用双回线路l环网：单电源、双电源、两端电源供电高压配电网中低压配电网第61页/共75页第62页/共75页第63页/共75页单回路放射式 双回路放射式 放射式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。 HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所 1.电缆放射式: 放射式接线的特点是配电母线上每路或两路馈电出线仅给一个负荷点单独供电。第64页/共75页单回路树干式 电缆分支箱2、 树干式 树干式接线的特点是配电母线上每路馈电出线给同一方向的多个负荷点供电。 树干式线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高，不便实现自动化。 单回路树干式只可供三级负荷，双回路树干式可靠性有所提高，可供二级负荷。 HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所 高压电缆线路的分支通常采用专用电缆分支箱。双回路树干式 电缆分支箱第65页/共75页HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所 3、 环式 环式接线又称环网接线，其特点是把两回树干式配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络. 普通环式 第66页/共75页 环网线路的分支通常采用由负荷开关或电缆插头组成的环网专用 “”接配电设备