华电发电厂电气部分第4讲.ppt

1、发电厂电气部分（32学时）,第四讲 主 讲： 刘君 E-mail: Tel: 80798481,架空线,上一讲： 1、均匀载流导体长期发热的特点 2、导体长期允许电流的计算,上一讲： 3、均匀载流导体短时发热的特点 4、短路电流热效应的计算,第三章 常用计算的基本理论和方法(2),基本要求： 导体在短路时的最大短路电动力,三、载流导体短路电动力计算,(N),(N),1、两条平行导体间的电动力,无限细长载流导体,考虑截面因素,形状系数,短路时，导体温度高，还受到电动力作用，当导体和电气设备机械强度不够时，将会变形或损坏。 必须研究短路电流产生电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，

2、保证足够的动稳定，必要时采取限制短路电流的措施。,关于形状系数,圆形导体： K =1 槽形导体：见表3-4 矩形导体：见图3-18,1)计算矩形导体相间电动力时不需要考虑K 2)计算矩形导体同相条间电动力时必须考虑K,注意：,例如：根据安装地点处应承受的最大电动力，选择合适的隔离开关。否则，短路时可能将隔离开关自动断开。 V型隔离开关: 承受的电动力较小 两柱式隔离开关:承受的电动力较大,2、三相导体短路的电动力,三相短路时,如不计短路电流周期份量的衰减，三相短路电流为：,最大电动力： FA的最大值出现在固定分量和非周期分量之和为最大的瞬间； Fb的最大值出现在非周期分量为最大的瞬间。,临界初

3、相角为75、225 .,衰减的非周期分量,衰减的工频分量,不衰减的2倍工频分量,不衰减的固定分量,说明：短路电动力的最大值出现在短路后很短的瞬间，忽略周期分量和非周期份量的衰减，则： FA的最大值出现在固定分量和非周期分量之和为最大的瞬间，临界初相角A=75、225等； FB的最大值出现在非周期分量为最大的瞬间，临界初相角A=75、165、225等。,t=0.01s 时，短路电动力的幅值最大,3、两相短路电动力,4、最大短路电动力,三相导体最大短路电动力出现在三相短路故障后的0.01s，作用在中间B相，,（N）,5、导体振动的动态应力,导体的固有振动频率：,L 绝缘子跨距,L 绝缘子跨距,电动

4、力,固有频率接近电动力频率（工频、2倍工频）,导体共振,损坏导体及其架构,凡是连接发电机、主变压器以及配电装置中的导体均应考虑共振的影响, 与导体的固有振动频率有关，见图3-23,动态应力系数,为避免共振，重要导体的固有频率在下述范围以外： （1）单条导体及一组中的各条导体 35-135Hz （2）多条导体及引下线的单条导体 35-155Hz （3）槽形和管形导体30-160Hz,导体发生振动时，内部产生动态应力：,第三章小结,导体长期发热的特点 提高导体载流量的措施 减少大电流导体附近钢构发热的措施 导体短时发热的特点 短路电流热效应的计算方法 三相导体最大短路电动力的计算,第四章 电气主接

5、线及设计（1）,基本要求： 1、掌握电气主接线、电气主接线图的概念 2、掌握对电气主接线的基本要求 3、掌握各典型主接线形式的特点,电力网的接线,地理 接线图,主要显示发电厂、变电站的位置，电力线的路径和长度，以及它们之间的相互连接。,电气 接线图,主要显示系统中发电机、变压器、电力线路、母线及断路器等主要元件间的电气接线。,一、电气主接线及电气主接线图,1、定义 电气主接线：由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称为一次接线或电气主系统。 电气主接线电路图：用规定的电气设备图形符号和文字符号，表示设备的连接关系的单线接线图。 2、作用 电

6、气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。主接线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切相关。,（1）可靠性 分析可靠性要考虑： 发电厂和变电站在电力系统中的地位和作用 用户的负荷性质和类别 设备制造水平 运行经验 评价可靠性的具体分析内容： 断路器检修 母线故障或检修 厂站全停及对系统稳定的影响,3、对电气主接线的基本要求,停电范围、时间,（2）灵活性 1）操作的方便性 2）调度的方便性 3）扩建的方便性,3、对电气主接线的基本要求,（3）经济性 1）节省一次投资 2）占地面积少 3）电能损耗少,二、主接线的基本接线

7、形式,发电厂,220KV,出线,电源,变电站,220KV,电源进线,出线,10KV,主接线的基本接线形式,扩大单元接线,内桥/外桥,三角/四角/五角/六角,1、单母线接线 （1）相关名称 母线侧隔离开关 QS21 线路侧隔离开关 QS22 接地刀闸 QE （2）操作顺序 送电：母线侧隔离开关 -线路侧隔离开关 -断路器 停电：断路器 -线路侧隔离开关 -母线侧隔离开关 原则：防止带负荷拉合隔离开关；防止误操作引起母线故障，扩大故障范围 防止误操作的措施： 组织措施：操作票制度 技术措施：电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙,1、单母线接线 （3）接线特点分析 可靠性：差 断路器故障或检修 母线（或母线

8、隔离开关）故障或检修 灵活性： 操作：方便 调度：不方便。电源只能并列运行 扩建：方便 经济性：好 一次投资：设备少 （4）适用范围 出线回路少，没有重要负荷的发电厂和变电站中。,2、单母线分段接线 （1）接线特点分析（与单母线比较） 电源和负荷接入不同母线段 可靠性： 母线故障或检修:停电范围 只限于故障段 灵活性： 调度：较方便。母线可并列，也可分列运行 经济性： 一次投资：增加分段设备。分段数目取决于电源数目，以23段为宜。 （2）适用范围 广泛用于发电厂和变电站的 610KV接线中。,3、双母线接线 （1）接线特点分析（与单母分段比） 两组母线互为备用，每条进出线 可与两母线相连 可靠

9、性：较高 母线故障：故障母线上的回路 倒到另一个母线 操作：先拉后合 母线检修：检修母线上的回路不停电 操作：先合后拉（等电位，母联回路闭合） 灵活性： 调度：较方便。 运行方式多：单母线，固定连接，两母线分列 特殊功能：系统同期，个别回路试验或熔冰 经济性： 一次投资：增加母线侧刀闸。,3、双母线接线 （2）适用范围 出线带电抗器的 610KV配电装置中。 3560KV 出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大 110220KV出线数5回以上 4、双母线分段 （1）接线特点分析（与双母线比） 双母线再分段，三分段或四分段 可靠性 母线故障：该分段的回路倒母线 经济性： 一次投资：增加分段和母

10、联设备。 （2）适用范围 发电厂的610KV配电装置，出线和电源较多 220500KV配电装置中,5、带旁路的单母线和双母线接线 （1）接线特点分析 旁路回路，不停电检修出线断路器 可靠性 断路器检修：旁路回路带该回路供电 操作：旁路带路（两种操作方式） 经济性： 一次投资：增加旁路设备。 （2）其它旁路形式 分段兼旁路母联兼旁路 （3）适用范围 110KV在6回以上，220KV在4回以上 610KV单母或单母分段，出线数较多 随着断路器和隔离开关质量提高，电网结构合理，计划检修向状态检修过渡，将逐步取消旁路。,带旁路母线的单母线和双母线接线,关于带旁路的母线制接线的发展变化,20世纪5060

11、年代在较重要的35500KV配电装置中广泛使用 缺点： 1）增加了设备、占地，也增加了工程投资 2）倒闸操作复杂，易产生误操作 3）保护及二次回路接线复杂 4）不利于实现变电所的无人值班 新建工程很少采用带旁路母线的接线方式 1）系统接线可靠性高 2）设备制造水平提高：SF6、真空断路器、液压弹簧等操作机构 3）继电保护微机化、保护双重化配置 4）220kV及以下变电站一般按无人值班方式设计,6、一台半断路器接线 （1）接线特点分析 3个断路器构成1串，接在 两母线间，引出2条出线 可靠性：高 断路器检修： 母线检修： 灵活性：高 操作：避免用隔离开关进行大量倒闸操作 调度和扩建 经济性：大 一次投资：每串增加联络断路器。 （2