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1、第二章电气主接线2.1 电气主接线的概述电气主接线的概述 电气主接线主要是指发电厂、变电所、电力系统中，电气主接线主要是指发电厂、变电所、电力系统中，为了满足预定的功率传送方式和运行要求而设计的，表明为了满足预定的功率传送方式和运行要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电气主接线图，就是用规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、开关电器、输电线路等有关电气设备按电能流程顺序连接而成的电路图。电气主接线图一般画成单线图(即用单相接线表示三相系统)2.2 主接线的基本形式主接线的基本形式核电厂主要有三类主接线：（1）高压开
2、关站主接线（2）发变组接线（3）厂用电接线。图2-27一台半断路器接线一台半断路器接线如图2-27所示。在两组母线间，装有三个断路器，可引接二个回路，又称为二分之三接线。正常时，两组母线同时带电运行，任一母线故障或检修均不会造成停电。同时，还可以保证任何断路器检修时不停电，其中隔离开关不作操作电器，仅在检修时使用，甚至在两组母线同时故障(或一组正检修时另一组又故障)这种极端的情况下功率仍得以继续输出。一台半断路器接线GG400KV500KV900MW900MW一台半断路器接线特点：1.任一母线故障或检修，均不致停电2任一反应堆换料或检修，不会中断对用户的供电3.除联络断路器故障时，与其相连的两
3、回路短时停电，其它任何断路器的故障都不会中断电力的输送4.在极端情况下，一回母线检修，另一母线故障时，也可向用户继续供电；5.一个半断路器接线适用于超高压大容量系统，但使用设备较多，特别是开关，互感器，投资大6.二次接线和继电保护装置比较复杂。双母线接线双母线接线它具有两组母线：工作母线和备用母线。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线，母线之间通过母线联络断路器（简称母联）有两组母线后，使运行的可靠性和灵活性大为提高双母线接线特点双母线接线特点1检修任一组母线时，不会停止对用户连续供电。2运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运行方式。母联断路器闭合，进出线适当分配接到两组母
4、线上，形成双母线同时运行的状态。母联断路器断开（处于热备用状态），两组母线同时运行。此时这个电厂相当于分裂为两个两个电厂各自向系统送电。显然，两组母线同时运行的可靠性比仅用一组母线运行时高。3在特殊需要时，可以用母联与系统进行同期或解列操作。单元接线单元接线因核电厂的单台发电机容量大,每年有一定的换料期,发电机电压接线不需经常倒闸.经常采用无汇流母线发电机-变压器单元接线。特点：1）接线简单，运行可靠，灵活，故障影响范围小；2）设备元件少，维护工作量少3）继电保护简单4）主变故障影响发电机送电启/备变当机组启动完毕，部分厂用电负荷要有启/备变转到工作厂变，在切换过程有几个周波的停电时间发电机出
5、口不装断路器GQF1QF2QF3GQF1QF2QF3G发电机出口装设断路器工作厂变主变发电机出口装设断路器GQF1QF2QF3GQF1QF2QF3G工作厂变接至低压侧的接线方式工作厂变主变GQF4QF3GQF3G工作厂变接至升压侧的接线方式工作厂变主变QF2发电机发电机-变压器变压器-线路组单元接线线路组单元接线每台主变压器高压侧设有一个开关，且直接与一条输电线路相连接，单独送电。第三章第三章 厂用电系统厂用电系统发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备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、检修、照明等用电设备都属于厂用负
6、荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一。对一个核电厂来讲，厂用电系统的主要功能是在任何工况下：1.为核电厂的厂用电设备提供安全可靠的电源。2.并对与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以确保核电站的安全运行。厂用电负荷分类：厂用电负荷分类：1单元厂用设备：为电站单元机组正常运行所需的设备，当机组停运后，这些设备均可停运。它们分别由单元厂用母线供电。2常备厂用设备：是核电机组在正常停运过程中及停运期间对机组进行维护需要运行的设备，其中有些设备在正常运行时也需投运。它们分别由单元厂用母线供电。3应急厂用设备：包括专
7、设安全厂用设备和主设备安全厂用设备。是核安全和电厂主要设备的保护所必须的。它们分别由应急母线供电。4两单元机组共用的厂用设备：两个机组共用的、不专属于某一机组的设备及厂区的一般设备，它们在一个单元机组停堆时仍需投运。分别由共用母线供电厂用电接线一、厂用电的电压等级一、厂用电的电压等级对于大中型电厂，一般设置两个电压等级1厂用高压（一般为6kV或10kV）2厂用低压（400V）。100200kW以上的电动机采用高压。二、高压厂用电接线二、高压厂用电接线主变主变工作厂变工作厂变启启/备变备变高压厂用母线高压厂用母线核岛高压厂用母线核岛高压厂用母线应急母线应急母线共用母线共用母线三、高压厂用电源的运
8、行三、高压厂用电源的运行正常停堆和启动运行正常停堆和启动运行功率运行功率运行发电机带厂用电运行发电机带厂用电运行辅助电源带厂用电辅助电源带厂用电柴油机带高压应急母线柴油机带高压应急母线500kV高压线路高压线路6.6kV中压线路中压线路核电核电厂既厂既是生是生产电产电力的力的单位，单位，同时同时也是也是使用使用电力电力的重的重要用要用户户220kV高压线路高压线路共用母线共用母线小结：核电厂厂用电电力系统一般包括发电机回路、电力输送系统和厂用电系统，其中发电机回路和和输送电系统与大型火电厂基本相同，厂用电系统有其特殊要求为保证核电站安全，它应具有高度可靠性.对核安全至关重要的设备需要多重配置对
9、厂用电系统安全分级（1E级和非1E级），对安全级设备在设计、制造、鉴定实验和抗震要求等方面都有严格的要求。标准和法规安全分析和评价厂用电系统的组成厂用交流电力系统非1E交流电力系统1E交流电力系统应急交流电力系统不间断应急交流电力系统厂用直流电力系统非1E直流电力系统1E直流电力系统非1E级电力系统（）厂用变压器和启动备变压器（）工作母线、段和公用母线、段（）堆用变压器（）和工作变压器（）相应的配电装置（中压和低压）M6KV工作I段5#堆变非1E级电力系统化水变M6KV工作II段6#工作变6KV公用I段6KV公用II段净水I段动力变压器净水II段6KV安全I段6KV安全II段L1L2L3主变厂
10、用变启、备变1E级电力系统应急柴油机组、KV安全母线（专设安全设施开关柜）堆用变压器（、）380V安全母线（、段）G6KV安全I段GG6KV安全段GGGG1#2#3#4#1#G2#G3#G安全I段安全段安全段安全段直流B段直流A段G-计算机电源重要仪表电源来自公用I段来自公用段四、四、400V厂用电系统基本接线厂用电系统基本接线1.一段低压母线只由一台变压器供电：一段低压母线只由一台变压器供电：2.低压母线为单母线分段：低压母线为单母线分段：2/3接线原则接线原则3.3交流不停电电源系统（UPS）交流不停电电源UPS(UninterruptiblePowerSystem)一般为单相正弦波输出，
11、为机组的计算机控制，数据采集系统，重要的机、电、堆保护，测量仪表及重要电磁阀等负荷，提供与系统隔离防止干扰的、可靠的不停电交流电源。有一个常见的错误概念，认为我们使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器
12、产生干扰或破坏的问题主要有以下几种：(不间断交流低压系统)为什么使用UPS1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。2、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因
13、及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。4、电压下陷(power sags）：指市电电压有效值介于额定值的80至85之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或
14、由频率不稳定的电源供电所致。7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况。一、系统接线：一、系统接线：UPS是由整流器整流器（或直接由直流系统供电）、逆变器、静态开关、调压器等主要部件组成。整流器整流器逆变器逆变器调压器调压器静态开关静态开关UPS构成图1-1根据整流器的主电源、旁路电源的可用性，蓄根据整流器的主电源、旁路电源的可用性，蓄电池电压和实际负荷，电池电压和实际负荷，UPS具有不同的运行方具有
15、不同的运行方式，式，1.1.正常正常运行运行2.2.蓄电池组运行蓄电池组运行3.3.旁路运行旁路运行4.4.充电器方式充电器方式5.5.旁路维修旁路维修UPS的运行方式UPS运行方式1.正常运行（参照图1-1）旁路开关处于“自动”位置，主电源经整流后可提供稳定的直流电压（整流器可自动弥补由于主电源电压波动和负载变化引起的电压偏差），整流器向逆变器供电，同时向蓄电池浮充或充电（根据蓄电池所处的状态），使蓄电池处于满充状态。经逆变器变成交流后通过静态开关向不间断母线供电。当逆变器由于过载（150%额定负荷1分钟，125%额定负荷10分钟）或逆变器内部故障，将自动切换到旁路运行。2.蓄电池组运行在整
16、流器的主电源故障或电压超出允许范围之外，整流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向逆变器供电。蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的大小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的。当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果此时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则，如旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则自动切换到旁路运行。如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停机。当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”，60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要手动启动。3旁路运行旁路开关处于“自动”位置。切向旁路可以是手动或自动切换，只有在UPS的电压、频率、相位与旁路电
17、源的电压、频率、相位同步时（在规定的偏差范围之内），才能进行无中断的手动或自动切换。仅当逆变器的输出超过规定的偏差时，才触发自动切换。如旁路故障，此时若整流器的主电源可用，则自动切换到正常运行方式运行，否则，切向蓄电池方式运行（此时，蓄电池组的电压在规定范围之内）。当逆变器过载不存在或者输出偏差恢复时，则自动切换到正常方式运行。4充电方式：对蓄电池充电5旁路维修3.4直流系统发电厂的直流系统，主要用于对开关电器的远距离操作、信号设备、继电保护、自动装置及其他一些重要的直流负荷（如事故油泵、事故照明和不停电电源等）的供电。直流系统是发电厂厂用电中最重要的一部分，它应保证在任何事故情况下都能可靠和
18、不间断地向其用电设备供电。直流电源系统分类：220V（230V）直流系统（LA*）为发电机组事故润滑油泵、事故氢密封油泵、给水泵事故润滑油泵、不停电电源系统等直流动力负荷供电。220V直流系统的特点是，平时运行负荷很小，而机组事故时负荷很大。110V（或115V）直流系统（LB*）为继电保护、控制操作、信号设备等直流负荷供电。其主要负荷是控制操作回路设备，故电厂中又称这种直流电源为操作电源48V直流系统（LC*）为核岛各系统的过程控制、电动阀门及380V交流配电盘柜、报警装置、直流仪表等提供电源，也为常规岛的控制操作、信号设备及自动装置等提供电源。每个机组的核岛48V直流系统由三个系列组成，即
19、A系列和B系列，及在A、B系列之间存在控制信号或数据交换时，为这两个系列的过程控制提供去耦电源，以确保A、B系列之间无电联系，从而确保安全。二、接线形式二、接线形式两套直流系统三台充电器两套直流系统三台充电器两套直流系统各配置一套蓄电池、一套充电器，另设置一套可切换的公共备用充电器，跨接在两直流系统的母线上。两套独立的直流系统一起向控制、保护、信号等直流负荷供电。一般用于常规岛和升压站的直流系统，满足继电保护装置主保护由两套独立直流系统供电的双重化双重化配置原则。一套直流系统两台充电器一套直流系统两台充电器正常运行时，一台充电器运行，另一台充电器备用。蓄电池组的运行方式蓄电池组的运行方式浮充电
20、方式运行浮充电方式运行蓄电池组浮充电方式运行的特点是：充电器经常与蓄电池组并列运行，充电器除供给经常性直流负荷外，还以较小的电流浮充电流向蓄电池组进行浮充，以补偿蓄电池的自放电损耗，使蓄电池经常处于完全充足电的状态；当出现短时大负荷时，例如当断路器合闸、许多断路器同时跳闸、直流电动机投入运行、直流事故照明投入等，则主要由蓄电池组以大电流放电来供电的，而硅整流充电器一般只能提供略大于其额定输出地电流值（由其自身的限流特性决定）。定期均衡充电定期均衡充电按浮充电方式运行的蓄电池组，每运行一段时间（一个季度）应进行一次均衡充电，即用比浮充电压更高一些的电压充电一段时间。其目的是为了消除由于控制的浮充
21、电电流可能偏小而造成极板出现硫化的危险。也可以说，及定期进行均衡充电，是为了保持极板有效物质的活性。3.5 水压试验泵机组电源水压试验泵机组电源作用：作用：在一个机组两列高压应急配电盘（LHA，LHB）都不能供电的情况下，水压试验泵机组电源（LLS系统）能给水压试验泵（9RIS011PO）提供380V应急电源。3.6 控制棒驱动机构电源系统控制棒驱动机构电源系统 作用：作用：控制棒驱动机构电源系统（RAM），用于对控制棒驱动机构供电，提高供电可靠性。3.7应急柴油机组每一个专设安全设施通道由一台机组供电，第三台作为公用的检修备用当厂外电源丧失时，应急柴油机组作为其各自的专设安全设施通道的一个独立电源；每台机组有足够的容量按要求的启动顺序启动和满足所有专设安全设施和紧急停堆负荷的需要应急柴油机组的启动在主控室或就地完成应急柴油机组的自启动：下列任一个信号可使应急柴油机组自启动（）安全注入信号（）安全壳喷淋信号（）由应急柴油机组供电的KV母线失压(在失去所有厂外电源时)