电气主接线1学习.pptx

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1、1什么是电气主接线？ 它是由规定的各种电气设备和连接线所组成的表示接受和分配电能的电路。它不仅表示各种电气设备的规格、数量、连接方式和作用，而且反映了各电力回路的相互关系和运行条件，从而构成了发电厂或变电所电气部分的主体。 第1页/共116页2电气主接线图表明电气主接线和厂用电接线的图称为电气主接线图和厂用电接线图。通常都以单线图绘制而成，只是将不对称的部分( (如接地线、互感器等) )局部地用三线图表示出来。第2页/共116页3 电气主接线通常用电气主接线图来表示。W4W5W3G1G2W1W2WL4QF4T2WL3QF3T1QF2QF1G3QF5T3WL1WL2220kV110kV电气主接线

2、图是用规定的图形符号和文字符号表示电气设备连接关系的一种图。电气主接线表明电能汇集和分配的关系。电气主接线图通常采用单线图表示，只有需要时才绘制三线图。第3页/共116页4对电气主接线的基本要求保证必要的供电可靠性保证电能质量具有一定的灵活性和方便性 具有一定的经济性 第4页/共116页5衡量电气主接线可靠性的标志 1)1)断路器检修时能否不影晌供电；2)2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对重要用户的供电； 3)3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性； 4)4)大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 第5页/共116页6选择电气主接线可靠

3、性的因素： a、发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用； b、负荷性质和类别； c、设备的制造水平； d、长期实践运行经验第6页/共116页7对灵活性和方便性的要求 应能灵活地投入和切除某些机组、变压器或线路，从而达到调配电源和负荷的目的； 能满足电力系统在事故运行方式、检修运行方式和特殊运行方式下的调度要求；第7页/共116页8对灵活性和方便性的要求 当需要进行检修时，应能够很方便地使断路器、母线及继电保护设备退出运行进行检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户供电；。 必须能够容易地从初期接线过渡到最终接线，以满足扩建的要求。 第8页/共116页9对经济性的要求 电气主接线的经济性是指：投

4、资省占地面积小电能损耗少 第9页/共116页10对经济性的具体要求 应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器及避雷器等一次设备的投资； 要尽可能的简化继电保护和二次回路，以节省二次设备和控制电缆； 应采取限制短路电流的措施，以便选择轻型的电器和小截面的载流导体；第10页/共116页11对经济性的具体要求 要为配电装置的布置创造条件，以节约用地和节省有色金属、钢材和水泥等基建材料； 应经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，要避免出现两次变压，以减少变压器的电能损耗。 第11页/共116页12 对电气主接线的分类电气主接线第12页/共116页13第一节 单母线接线形式Sing

5、le-bus schemeSingle-bus scheme一. . 单母线接线 Single-bus scheme Single-bus scheme二. . 单母线分段接线 Single-bus scheme with two sectionSingle-bus scheme with two section三. . 单母线分段带旁路接线 Single-bus scheme with side busSingle-bus scheme with side bus第13页/共116页14一. . 单母线接线1 1 不分段的单母线接线基本环节：电源、线路、开关、母线母线作用：汇聚和分配电能的作

6、用QFQF的作用：开断和关合负荷和故障电流QSQS的作用：明显开断点，隔离电压 第14页/共116页15 （1）优点： 接线简单，投资少；操作方便，容易扩建 （2）缺点： n检修母线或母线隔离开关，全厂（所）停电；n母线或母线隔离开关故障，全厂（所）停电；n检修出线断路器，该回路停电。不分段单母线接线的特点第15页/共116页16不分段单母线接线的适用范围一般只适用于电压为6220千伏、出线回路数较少、用户重要性等级较低的配电装置中，尤其对采用开关柜的配电装置更为合适。 第16页/共116页172 2 单母线分段接线 1.1.接线图第17页/共116页18单母线分段接线特点 以隔离开关分段时：

7、 若任一段母线(I段或段)及其母线隔离开关停电检修，可以通过事先断开分段隔离开关QS1，使另一段母线的工作不受影响。 但当分段隔离开关QS1投入，两段母线同时运行期间，若任一段母线发生故障，仍将造成整个配电装置的短时停电。只有在用分段隔离开关QS1将故障段母线隔开后，才能恢复非故障段母线的运行。 第18页/共116页19单母线分段接线特点以断路器分段时的优点：u在正常情况下检修母线时，可不中断另一段母线的运行。u任一段母线发生故障时，在继电保护装置的作用下，母线分段断路器断开，从而保证了非故障段母线的不间断供电。u可满足采用双回线路供电的重要用户供电可靠性要求。 第19页/共116页20单母线

8、分段接线特点以断路器分段时的缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线上的所有回路都要在检修期间内停电。当采用接于不同段母线的双回线路供电时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需要向两个方向均衡扩建。 第20页/共116页213.3.单母线分段接线的适用范围 单母线分段的数目取决于电源的数目、电网的接线及主接线的运行方式，一般以23段为宜。 其连接的回路数一般比不分段的单母线接线增加一倍，但仍不宜过多。 主要应用于中、小容量发电厂的电气主接线；各类发电厂的厂用电接线以及进出线数量比较多的6220千伏变电所中。第21页/共116页22三. .单母分段带旁路接线1. 1. 采用专用旁路断路

9、器的接线图 第22页/共116页232.2.采用专用旁路接线特点 旁路母线的作用：检修进出线断路器时，和旁路断路器一起代替相应回路的出线断路器，使该出线不停电。 检修进（出）线断路器( (如图中QF2)QF2)时，可利用旁路断路器1QFP代替QF2QF2的工作。 第23页/共116页24利用旁路断路器1QFP代替2QF的操作步骤 （1 1）合旁路断路器1QFP两侧的隔离开关QS2QS2和QS1QS1；（2 2）合旁路断路器1QFP ；（3 3）使旁路母线PWPW充电，检查PWPW是否完好；（4 4 ）在PWPW 完好的情况下，断开旁路断路器1QFP ；（5 5）合旁路隔离开关QS3QS3，形成

10、与2QF2QF并联供电的通路；（6 6）合1QFP；（7 7）断开出线断路器2QF2QF；（8 8）断开2QF2QF两侧的隔离开关QS4QS4和QS5QS5。第24页/共116页25利用旁路断路器1QFP代替2QF的操作步骤当断路器2QF 检修完毕后恢复其正常工作的操作步骤是： 1）接通2QF两侧的隔离开关QS5和QS4； 2）接通出线断路器2QF； 3）断开旁路断路器1QFP； 4）断开旁路隔离并关QS3； 5）断开旁路断路器1QFP 两侧的隔离开关QS1和QS2。 第25页/共116页262.采用分段断路器兼作旁路断路器 第26页/共116页272.采用分段断路器兼作旁路断路器u目的:节省

11、设备投资和减少占地面积。u接线中的QFFP 既是分段断路器，又可兼作旁路断路器。u正常运行时，分段断路器QFFP及隔离开关QS1、QS2均处于闭合状态，QS3、QS4、QS5均处于断开状态。u正常时旁路母线PW不带电，整个主接线以单母线分段方式运行。此时，QFFP 起分段断路器的作用。第27页/共116页28采用分段断路器兼作旁路断路器 当QFFP作旁路断路器时，若接通QS1、QS4(此时QS2，QS3断开)及断路器QFFP ，则将旁路母线与I段工作母线相连； 若接通QS2、QS3(此时QS1，QS4断开)及断路器QFFP ，则将旁路母线与段工作母线相连。 当QFFP作为旁路断路器运行时，两段

12、主母线可各自按单母线方式运行，也可以通过隔离开关QS5并列运行。第28页/共116页29增加旁路设施的利与弊优点：在检修任一台进出线断路器时，可以不中断该回路的供电，从而提高了供电的可靠性。缺点：设置旁路设施的同时，也造成了设备投资增加，配电装置结构复杂及运行操作复杂等问题。 第29页/共116页30第二节 双母线接线 采用双母线接线的目的: 为了克服单母线接线不论是否分段，当母线和母线隔离开关故障或检修时，连接在该段母线上的进出线在检修期间将长时间停电的缺点 。 第30页/共116页31双母线接线的分类单断路器的双母线接线 双断路器的双母线接线 一台半断路器的双母线接线变压器-母线组接线第3

13、1页/共116页32单断路器的双母线接线设有母线W1和母线W2两组母线，每个回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上。第32页/共116页33单断路器的双母线接线 为了减少母线故障而造成的停电范围，正常时双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器QFM并联运行。电源和负荷被适当地分配在两组母线上。第33页/共116页34单断路器的双母线接线的主要优点1)可以轮流检修母线而不影响供电。 2)检修任一回路的母线隔离开关时，不用停该回路。 3)一组母线故障后，能迅速恢复该母线所连回路的供电。第34页/共116页35单断路器的双母线接线的主要优点4)运行高度灵活。 5)扩建方便。 6)便

14、于试验。 第35页/共116页36单断路器的双母线接线的主要缺点1）任一台断路器拒动，将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电；2）一组母线检修时，全部电源及线路都集中在另一组母线上，若该组母线再故障将造成全停事故；3）任一组母线短路，而母联断路器拒动，将造成双母线全停事故；第36页/共116页374）当母线故障或检修时，隔离开关作为切换操作电器，容易发生误操作；5）在检修任一进出线回路的断路器时，将使该回路停电。单断路器的双母线接线的主要缺点第37页/共116页38双母线接线的倒闸操作1（倒母线）倒母线：当双母线接线采用一组母线工作、一组母线备用的方式运行时，需检修工作母线，可将工作母线经倒

15、闸操作转换为备用状态之后，进行母线停电检修工作，这个操作称为倒母线。第38页/共116页39 将工作母线I转换为备用状态的基本操作：1）合母联断路器两侧隔离开关2）合母联断路器向备用母线充电，检验备用母线是否完好；3）切断母联断路器控制回路电源4）依次合入与II组母线连接的母线隔离开关除母联断路器外5）依次断开与I组母线连接的母线隔离开关除母联断路器外6）投入母联断路器控制回路电源，拉开母联断路器及两侧隔离开关双母线接线的倒闸操作1（倒母线）第39页/共116页40双母线接线的倒闸操作2（母线侧隔离开关检修） I组母线为工作母线、II组母线为备用母线时，需要检修电源1的母线隔离开关1QSI的基

16、本操作：1）按照倒母线的操作步骤将电源2和全部出线转移到II母线上工作；2）拉开隔离开关1QSI；3）拉开母联断路器及两侧隔离开关1QF11QSII1QSI第40页/共116页413、双母线接线的倒闸操作3 I组母线为工作母线、II组母线为备用母线时，出线断路器1QF拒动，利用母联断路器切断该出线的基本操作：1）利用倒母线的操作步骤只将出线WL1转移到II母线上工作；2）这时出线WL1的工作电流由I母线经母联断路器及两侧隔离开关到1QS3、1QF及1QS2送出；3）拉开母联断路器及两侧隔离开关，可切断出线WL1。1QF11QSII1QSI第41页/共116页42 广泛应用于大、中型发电厂和变电

17、所中。 一般适用于引出线和电源较多、输送和穿越功率较大、要求可靠性和灵活性较高的以下场合： 1）短路容量大，出线带电抗器的610kV配电装置。 2）3566kV出线数目超过8回且连接电源较多、负荷较大的装置。 3）110220kV出线5回以上或者在系统中居重要位置，出线为4回及以上的装置。双母线接线的适用范围：第42页/共116页43 1、在断路器和隔离开关之间装设闭锁装置，以避免隔离开关的误操作； 2、双母线分段运行，以缩小母线故障的影响范围； 3、双母线带旁路运行，增设旁路母线，解决断路器检修时的停电问题； 4、双母线双断路器接线；针对双母线接线缺点的解决办法：第43页/共116页44双母

18、线带旁路母线接线 为了避免在检修进出线断路器时造成停电，可在单断路器双母线的基础上增设旁路母线。 图示为设有专用旁路断路器QFP的双母线带旁路母线接线 。第44页/共116页45母联断路器兼作旁路断路器的接线方式 图示为正常运行情况下QFMP起母联作用，隔离开关QS3断开，隔离开关QS1和QS2闭合。 当用母联断路器QFMP作为旁路断路器时，先将所有回路切换到规定的一组母线W2上，隔离开关QS1断开，而隔离开关QS2和QS3闭合， QFMP闭合，通过旁路母线向线路供电。 第45页/共116页46双母线三分段接线 第46页/共116页47双母线四分段带旁路母线接线第47页/共116页48双母线四

19、分段接线中同名回路的配置 为了避免同名回路(两个变压器回路或向同一用户供电的双回线)同时停电的可能性，在设计主接线及制定主接线运行方式时要注意，最好不要将同名回路配置在同一侧的两段母线上。 第48页/共116页49双母线四分段接线中同名回路的配置在运行中不要使两台变压器回路或双回线组合在相邻的两段母线上 。双母线四分段接线中同名回路的配置第49页/共116页50双母线四分段接线中同名回路的配置应分别配置在不相邻的两段母线上 第50页/共116页51双断路器的双母线接线 每个回路内，无论是进线(电源)、出线(负荷)，都通过两台断路器与两组母线相连。 正常运行时，母线、断路器及隔离开关全部投入运行

20、。 第51页/共116页52双断路器的双母线接线的主要优点(1)任何一组母线或任何一台断路器因检修而退出工作时，都不会影响系统的供电。可以同时检修任一组母线上的所有母线隔离开关，而不会影响任一回路的工作。(2)隔离开关只作为隔离电器。(3) 各回路可以任意地分配在任一组母线上，所有切换均用断路器来进行。 第52页/共116页53双断路器的双母线接线的主要优点(4)继电保护容易实现。(5)任何一台断路器拒动时，只影响一个回路。(6)母线发生故障时，与故障母线相连的所有断路器自动断开，不影响任何回路运行。第53页/共116页54 一台半断路器的双母线接线 它由许多“串”并联在双母线上形成。每串中有

21、两个回路共用三台断路器，每个回路相当于占有一台半断路器。 紧靠母线侧的断路器称作母线断路器；两个回路间的断路器称作联络断路器。 第54页/共116页55一台半断路器的双母线接线的突出优点(1)具有高度的供电可靠性。当母线发生短路故障时，只有与故障母线相连的母线断路器跳闸，不影响任何回路供电。在事故与检修相重合的情况下，停电回路数不会超过两回。(2)运行调度灵活。任何一回路停送电时互不影响，使运行调度十分灵活。第55页/共116页56一台半断路器的双母线接线的突出优点(3)操作检修方便。该接线中隔离开关仅作为隔离电器。当任一组母线需要停电清扫或检修时，回路不需要切换。任何一台断路器检修，各回路仍

22、按原接线方式运行，也不需要切换。 第56页/共116页57同名回路的布置问题 目的：防止发生同名回路同时停电的事故发生。第57页/共116页58防止同名回路同时停电的措施 同名回路应布置在不同串上，以避免当一串中的中间联络断路器故障，或一串中母线侧断路器停运的同时，同串中另一侧回路又故障时，使同串中的两个同名回路同时断开。 当一串配置两条回路时，应将电源回路和负荷回路搭配在同一串中。 对于特别重要的同名回路，可考虑分别交替接入两侧母线，形成“交替布置”。 第58页/共116页59变压器-母线组接线 在超高压配电装置中，为了保证超高压、长距离输电线路的输电可靠性，线路部分采用双断路器或二分之三断

23、路器接线。 对于主变压器，考虑其运行可靠、且平时切换操作的次数较少，不会造成经常停母线切换变压器的情况，故不用断路器，而直接通过隔离开关接到母线上。 第59页/共116页60变压器-母线组接线第60页/共116页61变压器-母线组接线当有四台主变压器时，可利用断路器将双母线分成四段，在每段母线上连接一台主变压器 。第61页/共116页62变压器-母线组接线的优点 (1)可靠性高。任一台断路器故障或拒动时，仅影响一组变压器和一回线路的供电；母线故障只影响一组变压器供电；变压器故障时，与该变压器相连母线上的断路器全部跳开，但是并不影响其它回路的供电。当变压器用隔离开关断开后，母线即可恢复供电。 (

24、2)经济性好。所有变压器回路都不用断路器，使所用断路器的总数减少，节省了总投资。第62页/共116页63第三节 无母线接线形式no-bus diagram一、多角形接线Angle-type connection scheme二、桥形接线Bridge-circuit configuration 三、单元接线Unite connection scheme第63页/共116页64多角形接线形式 （1 1）三角形接线第64页/共116页65多角形接线形式 （2 2）四角形接线第65页/共116页66多角形接线形式 （3 3）五角形接线第66页/共116页67多角形接线的特征把各个断路器互相连接起来，形

25、成闭合的单环形接线。每个回路(电源或线路)都经过两台断路器接入电路中，从而达到了双重连接的目的。 第67页/共116页68多角形接线的优点（1 1） 闭环运行时具有较高的可靠性。 （2 2） 断路器配置合理。 （3 3） 隔离开关只作为检修时隔离电压之用，减少了因隔离开关误操作造成的停电事故。（4 4）占地面积较小，比较适合于地形狭窄地区和洞内的布置。 （5 5）进出线的回路数受限制；配电装置不易扩建。 第68页/共116页69多角形接线的缺点 多角形的“边数”不能多，即要对进出线的回路数进行限制。 在闭环和开环两种情况下，流过各开关电器的工作电流差别较大，不仅给选择电器带来困难，而且使继电保

26、护的整定和控制回路复杂化。 配电装置不易扩建。 以采用三五角形接线为宜。 第69页/共116页70桥形接线使用条件1.发电厂和变电所中只有两台变压器和两回线路时，可采用桥形接线。2.桥形接线有内桥和外桥两种接线方式。第70页/共116页71 1. .内桥接线 2.外桥接线第71页/共116页721、内桥特点 2、外桥特点 （1 1 ） 桥 断 路 器在 靠 近 变 压 器一侧。 （2）操作线路方便，主变压器不方便，造成一回线路的暂时停运。 （1 1 ） 断 路 器 设在 靠 近 线 路 一侧。（2 2）变压器操作方便；线路操作不方便，造成一台变压器的暂时停运。 第72页/共116页73桥形接线

27、的适用情况 内桥接线: : 适用于输电线路较长、故障机会较多，而变压器又不需要经常切换的中小容量的发电厂和变电所中。 外桥接线: :（1 1）适用于线路短，检修、操作及故障机会均较少，而变压器按照经济运行的要求需要经常进行切换的场合。（2 2）电网中有穿越功率通过变电所时，采用外桥接线较为合适。 第73页/共116页74 桥形接线中跨条的作用 在内桥中，利用跨条可避免出线断路器检修，线路将较长时间中断运行； 在外桥中，利用跨条可避免变压器侧断路器检修时，造成变压器在较长时间内中断运行的情况。 跨条上设置两组隔离开关进行串联，便于轮流停电检修跨条上的任何一组隔离开关。 第74页/共116页75单

28、元接线 把发电机、变压器或线路直接串联连接，其间除厂用分支外，不再设母线之类的横向连线。 按照串联元件的不同，单元接线有以下三种形式：u发电机变压器单元接线 u扩大单元接线 u发电机变压器线路单元接线 第75页/共116页761.发电机变压器单元接线方式 将发电机和变压器直接连成一个单元组，再经断路器接至高压母线，发电机发出的电能经变压器升压后直接送入高压电网。 具有接线简单清晰、设备投资少等优点。 第76页/共116页772.扩大单元接线 通过把两台发电机与一台变压器相连接，可以简化接线，减少主变压器和高压断路器的数量，并可以减少高压配电装置的间隔，节省占地面积。 当采用扩大单元接线时，发电

29、机出口均应装设断路器和隔离开关。 第77页/共116页783.发电机变压器线路单元接线方式 在大型发电厂中采用这种接线，不需要在发电厂中设置高压配电装置，而把电能通过线路直接输送到附近的枢纽变电所，从而简化了发电厂中的电气主接线，压缩了占地面积，并解决了屋外配电装置遭受电厂烟囱飞灰和水塔冒出的水汽的污染问题。 第78页/共116页79第四节 主变压器的选择 主变压器：用来向电力系统或用户输送功率的变压器 联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器 厂用变压器：只供本厂用电的变压器 1、单元接线的主变压器 按发电机的额定容量扣除本机组的厂用电负荷后，留有10的裕度一、主变压器容量和台数的确

30、定原则第79页/共116页80 1）当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统； 2）当发电机电压母线上最大一台发电机组停用时，能由系统供给发电机电压母线上的最大负荷； 3）对发电机电压母线上装有2台及以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其余主变压器应能输送母线剩余功率的70的容量； 4）在电力市场环境下，可能停用火电厂的部分或全部机组，主变压器应具有从系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求。 2、具有发电机电压母线接线的主变压器第80页/共116页81 1）满足两种电压网络的各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率

31、的交换； 2）其容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求；同时也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将其剩余功率容量送入另一系统； 3）为了布置和引出线的方便，联络变压器一般装设一台，最多不超过两台； 4）联络变压器一般采用自耦变压器。 3、连接两种升高电压母线的联络变压器容量的选择第81页/共116页82二、变压器相数的选择 1）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应选用三相变压器； 2）当发电厂与系统连接的电压为500KV时，宜经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台半容量三相变压器或单

32、相变压器。对于单机容量为300MW、并直接升压到500KV的，宜选用三相变压器。 3）对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台变压器故障或停电检修时对系统的影响，经过技术经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。第82页/共116页83三、变压器绕组数量和连接方式的选择 1）最大机组容量为125MW及以下的发电厂，当有两种高电压向用户供电或与系统连接时，宜采用三绕组变压器，每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15及以上，两种升高电压的三绕组变压器一般不超过两台。（三绕组变压器比同容量双绕组变压器价格高4050，运行检修比较困难，台数过多时会造成中

33、压侧短路容量过大，且屋外配电装置复杂，故对其使用要给予限制。） 2）对于200MW及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器而采用发电机双绕组变压器单元接线接入系统，而两种高压之间加装联络变压器更为合理。（原因：a、发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线供电可靠性高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中的隔离开关问题更多；b、同时发电机回路断路器的价格极为昂贵，故在封闭母线回路里一般不设置断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性；c、三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。）第83页/

34、共116页84三、变压器绕组数量和连接方式的选择3）联络变压器一般应选用三绕组变压器，其低压绕组可接高压厂用启动/备用变压器或无功补偿。4）在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。2、绕组连接方式的选择1）我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用YN连接；2） 35KV电压，变压器绕组都采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地；3） 10KV及以下电压，变压器绕组都采用 连接。第84页/共116页85四、分裂绕组变压器和自耦变压器的选用1、分裂绕组变压器的一般使用条件：1

35、）当发电厂占地面积特别狭小，必须压缩配电装置间隔时，有时采用两台发电机接一台变压器的扩大单元接线。这种接线简单，减少主变压器及高压断路器台数，节约投资。由于两台发电机接于不同分裂绕组上，所以发电机回路和厂用分支短路容量小，故可选用轻型设备，投资省。2）单机容量小（只占系统容量12），而发电厂与系统的连接电压又较高，也可考虑采用扩大单元接线。2、自耦绕组变压器的一般使用条件：1）单机容量在200MW及以上时，用来作高压和中压系统之间联络用的变压器；2）单机容量在200MW及以下，且两级升高电压均为直接接地系统，其送电方向主要由低压向高压、中压侧，或从低压和中压向高压侧，此时，自耦变压器可作发电机

36、升压用；3） 在220KV以上变电所中，优先选用自耦变压器。第85页/共116页86五、主变压器电压调整方式的选择1、变压器调压方式：1）无激磁调压：不带电切换变压器的分接头来调压，调整电压范围通常在5%以内；2）有载调压：带负载切换变压器的分接头来调压，调整电压范围可达到30%；2、设置有载调压的原则：1）对于220KV及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下，采用有载调压方式；2）对于110KV及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式；3） 接于出力变化大的发电厂的主变压器，或接于时而为送端，时而为受端母线上的发电厂联络变压器，一般采用有载调压方式。第86

37、页/共116页87六、变压器的冷却方式1、自然风冷却：小容量变压器使用；2、强迫风冷却：3、强迫油循环风冷却：大容量变压器一般采用；4、强迫油循环水冷却：效率高，节约材料；减少变压器本体尺寸但要有一套水冷却系统，且密封性能要求高，维护工作量大；5、强迫油循环导向冷却：现在大容量变压器一般采用，冷却效率更高。第87页/共116页88第五节 限制短路电流的措施The measures of limiting The measures of limiting short-circuit currentshort-circuit current 一、短路电流增大的原因 The reasons of r

38、ecreated short-The reasons of recreated short-circuit current circuit current 二、短路电流增大的危害 damages of recreated short-circuit damages of recreated short-circuit currentcurrent三、限制短路电流的措施 The measures of limiting short-The measures of limiting short-circuit currentcircuit current第88页/共116页89一、短路电流增大的原

39、因1.1.发电机单机容量及发电厂总装机容量的增大；2.2.电力系统总容量的不断扩大；3.为了提高电力系统运行的稳定性，加强系统之间的联系，在电网之间增设了联络线路，引起系统阻抗的降低；4.4.自耦变压器的广泛采用，增加了系统直接接地的中性点的数目，引起系统零序电抗的减小。 第89页/共116页90二、短路电流增大的危害从电气部分设计角度考虑: :1.1.造成电气设备动、热稳定难以承受短路电流的发热和电动力。2.2.设备投资增加。第90页/共116页91三、限制短路电流的措施1.1.选择合理的电气主接线形式和运行方式2.2.选择合适的变压器容量、参数和型式3.3.利用限流电抗器限制短路电流第91

40、页/共116页921.1.选择合理的电气主接线形式和运行方式1)1)采用单元接线和一厂两站式接线 2)2)城市电网分片运行3)3)环形接线开环运行 4)4)简化接线及母线分段运行 第92页/共116页93二、选择合适的变压器容量、参数和型式1）选择合适的变压器容量。变电所中变压器采用高负荷率。2 2）选用高阻抗变压器。这时变压器正常运行时的功率损耗则降为次要位置。3 3）采用分裂绕组变压器。第93页/共116页94三、加装限流电抗器 1）母线电抗器 目的：让发电机出口断路器、变压器低压断路器、母联断路器和分段断路器都能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而使容量升级。 装设的地方：电流流动

41、最小的地方，即母线分段处。 选择：其额定电流一般取发电机额定电流的5080，电抗百分值为812。第94页/共116页95 2）出线电抗器 目的：主要用来限制电缆馈线回路短路电流，以便出线能选用轻型断路器，架空线一般不装设电抗器。（原因：电缆电抗值小，且有电容分布，其馈线末端短路和母线电路时短路电流相差不多） 作用：a、限制出线短路电流； b、能在母线上维持较高的剩余电压，一般大于65Un。 缺点：a、总投资加大；b、正常运行时产生较大的电压损失和较多的功率损耗。 选择：其额定电流一般取300600A，电抗百分值为36。第95页/共116页962、加装分裂电抗器 1）工作原理： 正常运行时： 1

42、出线短路时： 结论：在分裂电抗器和普通电抗器电抗值相同时（XL），两者短路时的限流作用都一样（其限流阻抗都为XL），而在正常运行时分裂电抗器的电压损失是普通电抗器的一半（假设f=0.5），且多提供了一倍出线。注：一般情况3接电源，两臂1和2用来接大致相等的两组负荷。假设f为电抗器的互感系数)1 (fIxIxIxULMLLIxU 第96页/共116页972）分裂电抗器的装设方式： 缺点：当两臂负荷不等或者负荷变化过大，将引起两臂电压波动，甚至出现过电压，一般分裂电抗器的电抗百分值取812。第97页/共116页983 3采用分裂绕组变压器 分裂变压器正常工作时电抗值较小，而当一个分裂绕组短路时，来

43、自高压侧的短路电流将受到半穿越电抗X X1-21-2， 的限制，其值近似为正常工作电抗( (穿越电抗X X1-21-2 ) )的1 19 9倍，很好的限制了短路电流。 在大型发电厂及短路容量较大的变电所中得到了较广泛的应用。第98页/共116页99分裂绕组变压器的限流原理第99页/共116页100分裂绕组变压器的各部分电抗 1.1.穿越电抗: :当低压分裂绕组的两个分支并联连接组成统一的低压绕组对高压绕组运行时，变压器的短路电抗叫做穿越电抗，用X X1-21-2表示。 2.2.半穿越电抗: :当低压分裂绕组的一个分支开路，而另一个分支对高压绕组运行时，变压器的短路电抗叫做半穿越电抗，用X X1

44、-21-2，表示。第100页/共116页101分裂绕组变压器的各部分电抗 3.3.分裂电抗: :当高压绕组开路，分裂绕组的一个分支对另一个分支运行时，变压器的短路电抗叫做分裂电抗，用X X2 2-2-2“表示。 4.4.分裂系数: :分裂变压器的分裂电抗与穿越电抗之比叫做分裂变压器的分裂系数，用k kf f表示。k kf f = = X X2 2-2-2“/ / X X1-21-2。第101页/共116页102分裂绕组变压器的限流原理v正常工作时，高压绕组到低压绕组的穿越电抗 为X X1-21-2= =X X1 1+ +X X2 2，/2= /2= X X1 1+ +X X2 2-2-2” /

45、4 ;/4 ;v当一个绕组( (设2 2) )短路时，来自高压侧的短路电流将受到半穿越电抗X X1-21-2，的限制。即 X X1-21-2，= = X X1 1 + + X X2 2，=(1+=(1+k kf f/4 /4 ) ) X X1-21-2 k kf f值若取3 35 5，则X X1-21-2，=1.875=1.875X X1-21-2 。v其值近似为正常工作电抗( (穿越电抗X X1-21-2 ) )的1.91.9倍。第102页/共116页103发电厂、变电站常用接线大型区域性火力发电厂电气接线第103页/共116页104中型热力发电厂电气接线第104页/共116页105枢纽变电

46、站电气接线第105页/共116页106110kV中型地区变电站电气接线第106页/共116页107第107页/共116页108第108页/共116页109第109页/共116页110第110页/共116页111第111页/共116页112第112页/共116页113第113页/共116页114习题1：大型发电厂电气主接线4 4* *200200MWMW发电厂，发变机组采用单元接线；220kV10220kV10回出线，采用双母带旁路接线；画出主接线图。 第114页/共116页115习题2 2：小型发电厂电气主接线 4 4* *2525MWMW发电厂，有6kV6kV机压负荷，最大负荷6565MWMW，最小负荷3535MWMW，1010回出线；通过6060KVKV与系统联系，设计主接线图。 第115页/共116页116感谢您的观看！第116页/共116页