ch5 发电厂一次系统-1

1、电气工程基础第第5章章发电厂一次系统发电厂一次系统主讲人：杨主讲人：杨 峰峰华中科技大学数字化工程与仿真中心华中科技大学数字化工程与仿真中心 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 2本章主要内容5.1 电气主接线电气主接线5.2 厂用电厂用电5.3 开关电器开关电器5.4 互感器互感器5.5 电气主接线设计和设备参数选择电气主接线设计和设备参数选择5.6 电气设备布置电气设备布置5.7 保护接地保护接地 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 3n什么是一次系统和二次系统？什么是一次系统和二次系统？l电力系统中传输电能的通路中的所有设备统称为一电力系统中传输电能的通路中的所有设备统称

2、为一次系统次系统一次系统中的设备一次系统中的设备称为称为一次设备一次设备简单地说，一次设备就是传送大容量电功率的强电设备简单地说，一次设备就是传送大容量电功率的强电设备l所有用于对一次设备运行进行测量、监视、控制、所有用于对一次设备运行进行测量、监视、控制、保护和自动调节的所有辅助电路统称为二次系统保护和自动调节的所有辅助电路统称为二次系统二次系统中的设备称为二次设备二次系统中的设备称为二次设备二次设备就是传送测量控制信号的弱电设备二次设备就是传送测量控制信号的弱电设备 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 45.1 电气主接线n本节主要内容本节主要内容l电气主接线的基本概念电气主接线的

3、基本概念l对主接线的基本要求对主接线的基本要求l主接线的基本形式主接线的基本形式有母线接线有母线接线无母线接线无母线接线l电厂的典型接线方式电厂的典型接线方式l变电站的典型接线方式变电站的典型接线方式 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 55.1.1 电气主接线的基本概念 n什么是电气主接线？什么是电气主接线？l电气主接线是各种主要电气设备（包括发电机，变电气主接线是各种主要电气设备（包括发电机，变压器，线路，开关，互感器等）按照设备物理连接压器，线路，开关，互感器等）按照设备物理连接顺序构成的接收和分配电能的总电路顺序构成的接收和分配电能的总电路l电气主接线电气主接线通过主接线图描述

4、通过主接线图描述l高压交流电力系统总是认为是三相平衡。所以在绘高压交流电力系统总是认为是三相平衡。所以在绘制连接电路图时，总是只绘制一相，这样的电路图制连接电路图时，总是只绘制一相，这样的电路图称为单线图称为单线图(singleline diagram) 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 65.1.1 电气主接线的基本概念 n电网中电气主接线图有电网中电气主接线图有2类：类：l地理接线图：表明各发电厂、变电所的相对地理位地理接线图：表明各发电厂、变电所的相对地理位置和它们之间的联接关系置和它们之间的联接关系l电气接线图：表明电厂或变电站内电气设备之间的电气接线图：表明电厂或变电站内电

5、气设备之间的物理连接关系物理连接关系实际输电网的地理接线图示例电气主接线单线图示例 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 95.1.2 对主接线的基本要求n安全安全l电气设备都是高压设备，任何时候保证运行和维护人员人身安全都是第一位的。电气设备都是高压设备，任何时候保证运行和维护人员人身安全都是第一位的。l其次是设备安全。其次是设备安全。l保证安全必须按照国家标准和规范的要求合理选择设备参数，保证足够安全净保证安全必须按照国家标准和规范的要求合理选择设备参数，保证足够安全净距，保证设备停运时的电气隔离和接地。距，保证设备停运时的电气隔离和接地。n可靠可靠l保证在出现设备损坏的情况下尽可能

6、地缩小故障影响范围，保证负荷供电，避保证在出现设备损坏的情况下尽可能地缩小故障影响范围，保证负荷供电，避免电厂全停。主接线力求简单，越简单的系统故障可能性越少。免电厂全停。主接线力求简单，越简单的系统故障可能性越少。n灵活灵活l能用最少的开关切换过程适应不同的运行方式，能灵活、简便、迅速地倒换不能用最少的开关切换过程适应不同的运行方式，能灵活、简便、迅速地倒换不同运行方式，尽量减少停电时间和停电影响范围。同运行方式，尽量减少停电时间和停电影响范围。n经济经济l在保证上述在保证上述3项要求条件下尽可能减少投资。在采用高质量设备、现代自动化项要求条件下尽可能减少投资。在采用高质量设备、现代自动化设

7、备和减少投资之间取得恰当的平衡。设备和减少投资之间取得恰当的平衡。n具有发展和扩建的可能性具有发展和扩建的可能性l火电厂和变电站都有扩建的可能性，设计主接线形式时要兼顾分期过渡接线的火电厂和变电站都有扩建的可能性，设计主接线形式时要兼顾分期过渡接线的可能，保留施工的方便性。可能，保留施工的方便性。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 105.1.3 主接线的基本形式n根据有无汇流母线分为根据有无汇流母线分为2大类大类:l有母线接线有母线接线单母线、单母分段、单母分段带旁路、双母线、双母分单母线、单母分段、单母分段带旁路、双母线、双母分段、双母分段带旁路、一台半接线段、双母分段带旁路、一

8、台半接线l无母线接线无母线接线单元接线、桥形接线、角形接线单元接线、桥形接线、角形接线 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 115.1.3 主接线的基本形式什么是汇流母线？汇流母线(Busbar)是汇集和分配电能的导体，也称汇流排。连接到汇流母线的线路，电源线路称为进线，其它线路称为出线。双母带旁路双母带旁路接线接线的母线的母线 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 125.1.3 主接线的基本形式3/2接线接线的母线的母线进出线回路多的情况下，采用有汇流母线的接线运行操作更方便。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 13出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.

9、3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线特点：所有进线、出线都连接到汇流母线上。优点：简单、清晰、设备少。缺点：运行可靠性比较差。(1)当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系统全部停电(2)断路器检修期间必须停止该回路的供电 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 14出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线适用范围：单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合。断路器：最重要的电气开关设备。用于切断很大的负荷电流。简称开关。隔离开关：辅助开关设备。在线路或断路器停

10、电检修时形成明确的电气断开点，保证电气隔离。简称刀闸。接地刀闸：辅助开关设备。在线路或断路器停电检修时形成接地点，确保电气设备零电位，保证施工人员安全。简称地刀。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 15出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线设备配置：(1)线路：进出线配置断路器用于断合负荷电流。如果线路两侧有电源，断路器两侧均应配置刀闸母线侧刀闸线路侧刀闸馈线可去掉线路侧刀闸(2) 接地刀闸：110kV以上系统，断路器两侧隔离开关在断路器侧必须安装接地刀闸；线路隔离开关在线路侧也必须安装接地刀闸；母线上也应安装

11、12组隔离开关。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 16出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线设备配置：(3)发电机：可以只安装母线侧刀闸。断路器检修时，发电机必须停机。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 17出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线倒闸操作顺序：(1) “先通后断”原则：隔离开关相对断路器必须“先通后断”或者在等电位状态下进行操作。示例：L1送电先合母线侧刀闸再合线路侧刀闸最后闭合主开关 电气工程基础课件电气工程

12、基础课件 page 18出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线倒闸操作顺序：(1) “先通后断”原则：隔离开关相对断路器必须“先通后断”或者在等电位状态下进行操作。示例：L1停电先断开主开关再断开线路侧刀闸最后断开母线侧刀闸 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 19出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线倒闸操作顺序：(2) 1个设备串联2个刀闸时的操作顺序：基本原则：开关实际位置与外部指示不符时，操作顺序应使得事故损失最小。送电时，先合母线

13、侧刀闸，因为线路侧刀闸断开，不会引起事故。如果断路器位置指示错误，实际上是闭合状态 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 20出线1出线2出线3QS1QFQSwQSoW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线倒闸操作顺序：(2) 1个设备串联2个刀闸时的操作顺序：基本原则：开关实际位置与外部指示不符时，操作顺序应使得事故损失最小。反之，若送电时先闭合线路侧刀闸再闭合母线侧刀闸时产生“带负荷合刀闸”误操作，引起接地短路故障，使得母线保护动作跳开母线上所有开关，造成全停事故。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 21出线1出线2出线3QS1QFQSwQS

14、oW5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母线接线单母线接线倒闸操作顺序：(2) 1个设备串联2个刀闸时的操作顺序：基本原则：开关实际位置与外部指示不符时，操作顺序应使得事故损失最小。类似地，断电时，如果断路器未能正确断开，若先拉开线路侧刀闸就产生“带负荷拉刀闸”误操作，产生一个线路接地短路，由线路保护保护动作切除线路。而先拉开母线侧刀闸，同样产生“带负荷拉刀闸”误操作，产生的却是母线接地短路，由母线保护切除所有断路器，造成全停事故。显然后果更严重。因此，按照事故损失最小原则，线路断路器2侧都有隔离开关时，母线侧刀闸相对线路侧刀闸应该先合后断。 电气工程基础课件电气工程基础课件

15、page 225.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线l单母接线单母接线的改进的改进单母分段单母分段单母线可靠性不高，当母线故障或母线检修时，就会产生设备全停。单母线可靠性不高，当母线故障或母线检修时，就会产生设备全停。提高可靠性的一个简单方法就是通过分段断路器将母线分为提高可靠性的一个简单方法就是通过分段断路器将母线分为2段。这样，一段。这样，一段母线故障或检修不会影响另一段母线上设备的运行。段母线故障或检修不会影响另一段母线上设备的运行。出线1出线2I出线3出线4QF1II重要用户 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 235.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线

16、单母单母分段分段2种运行方式：(1) 单母运行方式：正常运行时，分段断路器闭合。一段母线故障时跳开分段开关，只影响这一段母线上的设备。(2)分列运行或并列运行：正常运行时，分段断路器断开。2段母线各自运行。重要用户可以从2段母线上分别引出，2段母线同时故障可能性很小，可以认为该用户有2个电源。出线1出线2I出线3出线4QF1II重要用户 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 245.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母单母分段分段分段数目：分段数目越多，每段上设备越少，母线故障或检修影响范围就越小，但是相应开关设备增多，控制也更复杂。一般分2段4段。每段设备分配：610kV

17、，每段出线总功率不超过25MW。35110kV，每段出线不超过8回。110kV220kV，每段出线不超过4回。出线1出线2I出线3出线4QF1II重要用户 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 255.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线l单母接线单母接线的改进的改进增设旁路母线增设旁路母线单母线单母线2大缺陷：大缺陷：(1)母线故障和或检修造成设备全停。母线故障和或检修造成设备全停。(2)断路器检修线路要停电。断路器检修线路要停电。母线分段解决了设备全停的问题，增设旁路母线则解决断路器检修的问题。母线分段解决了设备全停的问题，增设旁路母线则解决断路器检修的问题。工作母线旁路母

18、线W1W2电源侧 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 26W1W2电源侧QS1QFQS25.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母带旁路单母带旁路3种运行方式：(1)单母运行方式：正常运行时，旁路断路器QF断开。就是一般的单母运行状态。(2)旁母充电：闭合旁路断路器2侧刀闸QS1和QS2和断路器QF。 充电：设备上有电压，但没有电流 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 27W1W2电源侧QS1QFQS25.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母带旁路单母带旁路3种运行方式：(1)单母运行方式：正常运行时，旁路断路器QF断开。就是一般的单母运行状态。(2)

19、旁母充电：闭合旁路断路器2侧刀闸QS1和QS2和断路器QF。 (3) 旁路断路器代线路断路器运行方式：简称旁路代。旁路接线一般用于35kV以上，线路对重要负荷供电不能停电的条件。断路器价格昂贵，所以一般在35kV有8回以上出线，110kV有6回以上出线，220kV有4回以上出线才增设旁路母线。620kV低压或室内配电，一般不装旁母，只是设置备用断路器更换。第三步：断开线路断路器和两侧刀闸第一步：若旁母未充电，先闭合QS1、QS2、QF给旁母充电第二步：闭合线路旁路刀闸 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 285.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线单母单母分段分段带旁路带旁路

20、单母分段带旁路结合了上述2种优点，用于：(1)出线回路数不多，容量不大的中小型发电厂(2)电压为35110kV的变电所W1W2电源侧QS1QFQS2QS3QS4W3 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 29出线1出线2出线3W1W2出线4QF5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线特点：(1)两组母线(2)每回进出线通过一台断路器和两组隔离开关分别与两组汇流母线相连(3)两组汇流母线之间通过母线联络断路器（母联）相连母联断路器 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 30出线1出线2出线3W1W2出线4QF5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线

21、接线双双母线接线母线接线优点：(1)可靠性高。检修任一母线不影响对用户连续供电。(2)运行调度灵活。通过刀闸操作倒换不同运行方式。(3)线路断路器检修，可临时用母联断路器代替。缺点：(1)设备比较多，配电装置复杂。(2)使用刀闸作为倒换运行方式的主要设备，容易产生误操作。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 31出线1出线2出线3W1W2出线4QF5.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线适用范围：在我国运行经验极其丰富，广泛用于220kV电压等级。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 325.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接

22、线母线接线主要运行方式：(1)双母线同时运行：进出线分别固定联结到2组母线，母联开关闭合进出线的固定联结有2种选择：l 进线全部在一组；出线在另一组；l 进线和出线均匀分布在2组母线上。出线1出线2出线3W1W2出线4QF 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 335.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线主要运行方式：(2)一组母线运行，另一组母线备用：进出线都联结到工作母线运行，母联开关断开，备用母线不带电出线1出线2出线3W1W2出线4QF 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 34出线1出线2出线3W1W2出线4QF5.1.3 主接线的基本形式n

23、有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线主要运行方式：(3)母联代出线断路器运行方式：先将线路断路器和刀闸断开，用跨条短接断路器，然后闭合线路备用母线刀闸和线路侧刀闸，最后闭合母联开关。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 355.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线主要运行方式：(3)母联代出线断路器运行方式：先将线路断路器和刀闸断开，用跨条短接断路器，然后闭合线路备用母线刀闸和线路侧刀闸，最后闭合母联开关。出线1出线2出线3W1W2出线4QF 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 36出线1出线2出线3W1W2出线4QF5.1.3 主接线的基本形

24、式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线倒母线的倒闸操作顺序：倒母线是双母线运行中最重要的一种操作。按照先通后断的原则操作(1)先闭合母联断路器2侧刀闸和母联断路器，向备用母线充电；(2)闭合各回线备用母线刀闸；(3)断开各回线工作母线刀闸； 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 375.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线倒母线的倒闸操作顺序：倒母线是双母线运行中最重要的一种操作。按照先通后断的原则操作(1)先闭合母联断路器2侧刀闸和母联断路器，向备用母线充电；(2)闭合各回线备用母线刀闸；(3)断开各回线工作母线刀闸；(4)断开母联断路器及其2侧刀闸

25、，工作母线转入备用或检修。出线1出线2出线3W1W2出线4QF 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 385.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线接线母线接线倒母线的倒闸操作顺序：倒母线是双母线运行中最重要的一种操作。按照先通后断的原则操作(1)先闭合母联断路器2侧刀闸和母联断路器，向备用母线充电；(2)闭合各回线备用母线刀闸；(3)断开各回线工作母线刀闸；(4)断开母联断路器及其2侧刀闸，工作母线转入备用或检修。出线1出线2出线3W1W2出线4QF 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 395.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线带旁路母线带旁

26、路加装旁路母线可以避免断路器检修造成线路停电。双母接线也可以加装旁路母线。旁路断路器母联断路器 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 405.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线带旁路母线带旁路双母带旁路是我国220kV电压等级中最为常见的接线方式，运行方式灵活，供电可靠性高。典型配置：一个间隔7把刀：每个高压间隔一台断路器，1个线路侧刀闸，2个母线侧刀闸，1个旁路刀闸，断路器2侧2个接地刀闸，线路刀闸在线路侧还有1个接地刀闸，共7个刀闸。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 415.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线带旁路母线带旁路旁路接线

27、的变化：由于断路器价格昂贵，为尽量节省投资，经常用母联断路器兼做旁路断路器。形式1：QF正常时作为母联开关运行。如果某回线断路器需要检修，那么将所有回线先切换到一组母线比如W1，然后闭合旁路刀闸QS，断开QS2。这样母联开关改旁路开关运行。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 425.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线带旁路母线带旁路旁路接线的变化：由于断路器价格昂贵，为尽量节省投资，经常用母联断路器兼做旁路断路器。形式2：做了进一步改进，旁母可以接到W1或W2上。缺点：虽然节省了一台断路器，但检修断路器时产生的倒母线和旁路代的操作非常复杂。 电气工程基础课件电气工

28、程基础课件 page 435.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线母线分段分段单母分段是为了减少母线检修必须停电的设备。双母线分段主要是为了在进出线比较多的情况下均匀分担负载，减小短路电流。双母分段的一般形式是单分段：工作母线分段，备用母线不分段。加装电抗器，进一步限制短路电流 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 445.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线双双母线母线分段分段极少数情况，如果确实进出线数量很多，也可以采用双分段：2组母线都是工作母线，都分段。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 455.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线

29、一台半接线一台半接线每一串2回线，3个断路器平均一回线3/2个断路器 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 465.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线一台半接线一台半接线优点：可靠性非常高。正常运行时，各开关均闭合。任一母线故障或检修，只断开各母线侧开关，任何回线都不会停电。每串中间的联络断路器故障造成2侧开关跳闸也只影响一串供电，切除联络断路器后，重新闭合2侧开关又可恢复供电。最严重的情况，2组母线全故障，各串也能自己供电。断路器作为倒换运行方式的主设备，刀闸只起电气隔离的作用，误操作的可能性也很小。缺点：造价高昂,保护配置复杂。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page

30、 475.1.3 主接线的基本形式n有母线接线有母线接线一台半接线一台半接线500kV电压等级的标准接线方式。交替布置：每串的2回线，1回是电源进线，1回是出线；不同串电源线联结到不同组母线上；不同串出线布置到不同组母线上。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 485.1.3 主接线的基本形式n无无母线接线母线接线单元单元接线接线发电机和变压器直接连接成为一个单位，组成发电机-变压器组，称为单元接线。最常见。发电机出口不设断路器。设置隔离刀闸用于机组调试。200MW以上大型机组采用封闭母线，不设置隔离刀闸。发电机或变压器检修整个单元设备都要停运发电机-变压器-线路单元接线发电机与自耦变

31、压器或三绕组变压器单元接线。发电机停机时，高中压侧还可保持电气联结，发电机出口必须装设断路器。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 495.1.3 主接线的基本形式n无无母线接线母线接线单元单元接线接线为减少变压器数目和高压断路器数目，还可将2台发电机与一台变压器组成扩大单元接线。发电机发电机-变压器扩大单元接线变压器扩大单元接线发电机发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线分裂绕组变压器扩大单元接线 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 505.1.3 主接线的基本形式n无无母线接线母线接线桥形接线桥形接线小型厂站若只有2条进线，2条出线，可采用桥形接线，所用断路器数目最少（4回线，

32、3个断路器）。按照跨接于2条线路之间的断路器QF的位置可分为内桥和外桥。输电线路较长，故障机会多而变压器不需经常切除时，采用内桥接线。优点：线路L1故障，QF1跳闸，其它设备正常运行。缺点：变压器T1检修，需先断开QF，QF1，再拉开QS1（造成出线L1停电）；然后再闭合QF和QF1，恢复L1供电。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 515.1.3 主接线的基本形式n无无母线接线母线接线桥形接线桥形接线出线较短，故障少；而变压器由于经济运行要求需经常切换，或系统中有穿越功率流经本厂，应采用外桥接线。优点：T1检修，仅停QF1和QS1。缺点：线路L1故障，QF和QF1同时自动跳闸，变压

33、器T1被切除；断开QS2后，闭合QF1和QF，才能恢复T1运行。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 525.1.3 主接线的基本形式n无无母线接线母线接线角形接线角形接线以四角形为例。断路器的数目正好等于回线数目，且每回线都与2台断路器相连，检修任一断路器不会造成停电。投资省，可靠性高，但不方便扩建 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 535.1.4 电厂的典型接线方式n大型火电厂的主接线大型火电厂的主接线大型火电厂一般位于坑口，远离负荷中心，机组容量大，台数多，电压等级高，没有机端负荷。因此通常不设机端母线。一期2台300MW机组，采用单元接线直接联结到220kV高压母线2

34、20kV系统采用典型的双母带旁路接线500kV采用典型的一台半接线二期2台300MW机组，采用单元接线直接联结到500kV高压母线发电机出口采用封闭母线220kV和500kV之间通过自耦变压器作为联络变。联络变的低压侧用于厂内机组全停时从系统倒入电功率作为全厂启动电源。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 545.1.4 电厂的典型接线方式n热电厂的主接线热电厂的主接线热电厂一般靠近负荷中心，大量电能直接从机端母线输送给附近负荷，剩余功率通过高压母线送入系统。1#机和2#机通过10kV机端母线向附近用户供电剩余功率通过2条35kV线路向附近工业用户送电其余功率通过220kV高压母线送入

35、系统3#，4#机组容量较大，采用单元接线方式直接通过220kV高压送入系统10kV机端母线采用双母单分段，均匀分配电源和出线，并通过分段电抗器限制短路电流。10kV出线均装设出口电抗器限制短路电流。35kV系统出线少，采用桥形接线减少断路器。220kV系统采用典型的双母带旁路接线，设置独立的母联开关和旁路开关。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 555.1.4 电厂的典型接线方式n大型水电厂的主接线大型水电厂的主接线大型水电厂一般远离负荷中心，机组台数很多，因此主要通过单元接线和扩大单元接线直接接入高压系统。扩大单元接线单元接线自耦变联系220kV和500kV系统。低压侧用于倒入厂用

36、电备用电源 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 565.1.4 电厂的典型接线方式n中小型水电厂主接线中小型水电厂主接线水电厂一般地处偏远，基本没有机端负荷；装机台数和容量一般根据水能利用条件确定，通常一步设计到位，不会扩建；受地形条件限制，一般没有太大场地建升压站，所以中小型水电厂一般要求接线简单，可靠。一般中小型水电厂多采用单元接线或扩大单元接线将电能直接通过高压母线输出。比较靠近负荷的水电厂可以采用典型的3电压等级主接线：机端母线10kV采用单母分段供厂用电或附近民用、商用负荷；35kV采用单母分段或角形、桥形等接线形式送附近工业用户；110kV送入系统，可采用单母分段或单母带旁

37、路等接线形式。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 575.1.4 电厂的典型接线方式n中小型水电厂主接线中小型水电厂主接线扩大单元接线厂用高压母线6.3kV厂用低压母线400V110kV系统单母分段 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 585.1.5 变电站的典型接线变电站接线形式通常比较规范。一般都是3电压等级。枢纽变电站采用500kV、220kV，110kV3个等级，500kV采用一台半，220kV采用双母带旁路，110kV采用单母分段，或带旁路。3个电压等级之间采用自耦变压器联络（减少220kV和500kV系统联系阻抗）。中间变电站采用220kV，110kV，35kV3

38、个电压等级，35kV直供工业负荷，一般是单母分段，桥形或角形。3个电压等级之间采用三绕组变压器联络。终端变电站一般是110kV/10kV 2个等级或110kV/35kV/10kV3个等级。10kV供民用和商用负荷，一般都是单母分段。枢纽变电站典型电气主接线500kV一台半接线220kV单母分段带旁路自耦变联系220kV和500kV系统中间变电站典型电气主接线220kV双母带旁路110kV双母带旁路35kV单母分段带旁路 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 61终端变电站典型电气主接线110kV单母分段10kV单母分段带旁路 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 62本章主要内容5

39、.1 电气主接线电气主接线5.2 厂用电厂用电5.3 开关电器开关电器5.4 互感器互感器5.5 电气主接线设计和设备参数选择电气主接线设计和设备参数选择5.6 电气设备布置电气设备布置5.7 保护接地保护接地 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 635.2 厂用电n本节主要内容本节主要内容l厂用电负荷厂用电负荷l厂用电接线形式厂用电接线形式电压等级和接线形式电压等级和接线形式厂用电供电电源厂用电供电电源l典型厂用电接线典型厂用电接线火电厂典型厂用电接线火电厂典型厂用电接线水电厂典型厂用电接线水电厂典型厂用电接线变电站的站用电接线变电站的站用电接线 电气工程基础课件电气工程基础课件 p

40、age 645.2.1 厂用电负荷发电厂在电力生产过程当中，有大量以电动机拖动的机械设备，以保证主要设备（锅炉、汽轮机、水轮机、发电机）和辅助设备的正常运行，这些电动机以及全厂的运行操作、试验、修配、照明等所有用电设备的总耗电量，统称为厂用电。n厂用电率厂用电率l厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率称为厂用电率l厂用电率是电厂主要的运行经济指标之一，降低厂用厂用电率是电厂主要的运行经济指标之一，降低厂用电率可以减少发电成本电率可以减少发电成本l一般厂用电率一般厂用电率：火电厂火电厂58%，热电厂，热电厂810%，水电，水电

41、厂厂0.32%l进行全电网总体估算的时候，一般按进行全电网总体估算的时候，一般按7%计算。计算。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 655.2.1 厂用电负荷n厂用负荷分类厂用负荷分类lI类厂用负荷：类厂用负荷：凡短时停电都会造成设备损坏，危及人身安全、主机停运及大量影响出力凡短时停电都会造成设备损坏，危及人身安全、主机停运及大量影响出力的厂用负荷，均属于的厂用负荷，均属于I类厂用负荷。类厂用负荷。包括火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机，包括火电厂的给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给粉机，水电厂的调速器、压油泵、润滑油泵等。水电厂的调速器、压油泵、

42、润滑油泵等。I类厂用负荷必须类厂用负荷必须2套设备互为备用，分别接到套设备互为备用，分别接到2个独立的电源母线上。一旦个独立的电源母线上。一旦失去电源立即通过备用电源自动投入装置切换到另一路电源。失去电源立即通过备用电源自动投入装置切换到另一路电源。lII类厂用负荷：类厂用负荷：允许短时停电（少于几分钟）的厂用负荷。允许短时停电（少于几分钟）的厂用负荷。包括火电厂的工业水泵、疏水泵、输煤机械和化学处理设备，水电厂的大包括火电厂的工业水泵、疏水泵、输煤机械和化学处理设备，水电厂的大部分厂用电动机负荷。部分厂用电动机负荷。II类厂用负荷应有类厂用负荷应有2路电源供电，人工切换电源。路电源供电，人工

43、切换电源。lIII类厂用负荷：类厂用负荷：较长时间停电不影响主设备生产的负荷，如修配厂，实验室等。较长时间停电不影响主设备生产的负荷，如修配厂，实验室等。可由一个电源供电。可由一个电源供电。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 665.2.1 厂用电负荷n厂用负荷分类厂用负荷分类l事故保安负荷：事故保安负荷：200MW以上大容量电厂，在事故停机过程中和事故后以上大容量电厂，在事故停机过程中和事故后一段时间内仍必须保证供电的负荷称为事故保安负荷。一段时间内仍必须保证供电的负荷称为事故保安负荷。包括：包括：直流保安负荷：如发电机的直流润滑油泵直流保安负荷：如发电机的直流润滑油泵不允许停电交

44、流保安负荷：如控制系统计算机不允许停电交流保安负荷：如控制系统计算机可短时停电交流保安负荷：如盘车电动机可短时停电交流保安负荷：如盘车电动机l事故保安负荷必须采用专用事故保安电源供电，一事故保安负荷必须采用专用事故保安电源供电，一般由蓄电池、柴油发电机组或可靠的外部电源供电。般由蓄电池、柴油发电机组或可靠的外部电源供电。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 675.2.1 厂用电负荷n厂用电系统厂用电系统l火电厂一般设有火电厂一般设有2台以上厂用高压变压器和厂用低台以上厂用高压变压器和厂用低压变压器供电。压变压器供电。l水电厂和变电站一般只设置厂用低压变压器。水电厂和变电站一般只设置厂

45、用低压变压器。l厂用变压器以下所有厂用负荷供电网络统称为厂用厂用变压器以下所有厂用负荷供电网络统称为厂用电系统。电系统。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 685.2.2 厂用电接线形式n电压等级和接线形式电压等级和接线形式l火电厂一般设置火电厂一般设置6kV和和400V 2个电压等级个电压等级，6kV直接供直接供给各种大型电动机负荷如磨煤机，水泵，风机等给各种大型电动机负荷如磨煤机，水泵，风机等l水电厂各种辅助电动机容量不大，一般只设置水电厂各种辅助电动机容量不大，一般只设置400V一一个电压等级。大型水电厂的坝区或船闸需要设置专用个电压等级。大型水电厂的坝区或船闸需要设置专用的坝

46、区变压器以的坝区变压器以610kV供电。供电。l厂用母线一般采用单母分段，不同分段由不同厂用变厂用母线一般采用单母分段，不同分段由不同厂用变供电。供电。l根据具体回线数量设置根据具体回线数量设置26个分段，厂用负荷在各段个分段，厂用负荷在各段上尽量均匀分布。上尽量均匀分布。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 695.2.2 厂用电接线形式n厂用电供电电源厂用电供电电源l工工作电源作电源l备用电源备用电源l事故保安电源事故保安电源 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 705.2.2 厂用电接线形式n厂用电供电电源厂用电供电电源工工作电源作电源一般应保证2路工作电源，1路由本厂发

47、电机自己供给，1路由系统倒送。火电厂：厂用高压工作电源（6kV）由发电机电压回路通过厂用高压变压器获取。l 有机端母线，从10kV机端母线的母线段上引接l 发电机-变压器单元接线，从主变低压侧引接l 发电机-变压器扩大单元接线，从发电机出口或主变低压侧引接本厂发电机全停时，由一次主接线从系统倒送电向厂用高压变压器送电。 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 715.2.2 厂用电接线形式n厂用电供电电源厂用电供电电源工工作电源作电源火电厂：有机端母线从机端母线引接单元或扩大单元接线从发动机出口或变压器低压侧引接 电气工程基础课件电气工程基础课件 page 725.2.2 厂用电接线形式n厂用电供电电源厂用电供电电源工工作电源作电源水电厂：低压工作