發(fā)電廠與變電站電氣課件

1、發(fā)電廠與變電站電氣部分西南石油大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化陳 貴發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 一、電氣設(shè)備 在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和分配等各環(huán)節(jié)的需要，配置了各種電氣設(shè)備。根據(jù)它們?cè)谶\(yùn)行中所起的作用不同，通常將它們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。 1、電氣一次設(shè)備及其作用 直接參與生產(chǎn)、變換、傳輸、分配和消耗電能的設(shè)備稱為電氣一次設(shè)備 (1)、進(jìn)行電能生產(chǎn)和變換的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等。 (2)、接通、斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)電器，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器等。 (3)、限制過(guò)電流或防御過(guò)電壓的保護(hù)電器。如限制短路電流的電抗器和防御過(guò)電壓的避雷器等。 發(fā)電廠、變電站

2、的電氣部分概述 (4)、裁流導(dǎo)體及其絕緣設(shè)備，如母線、電力電線、絕緣子、穿墻套管等。 (5)、為電氣設(shè)備正常運(yùn)行及人員、設(shè)備安全而采取的相應(yīng)措施，如接地裝置等。 2、電氣二次設(shè)備及其作用 為了保證電氣一次設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和保護(hù)等的設(shè)備稱為電氣二次設(shè)備，它主要包括： (1)、各種測(cè)量表計(jì)，如電流表、電壓表、有功功率表無(wú)功功率表和功率因素表等，用于測(cè)量電路中的電氣參數(shù)。 (2)、儀表用互感器，如電壓互感器和電流互感器，可將電路中的高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流，供給測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置使用。發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 (3)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置，這些裝置能迅速反

3、應(yīng)系統(tǒng)不正常情況并進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)或作用于斷路器跳閘，將故障切除。 (4)、直流電源設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)組、蓄電池、硅整流裝置等，供給控制、保護(hù)用的直流電源和廠用直流負(fù)荷、故障照明用電等。 (5)、操作電器、信號(hào)設(shè)備及控制電纜，如各種類型的操作把手、按鈕等操作電器實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的操作控制，信號(hào)設(shè)備給出信號(hào)或顯示運(yùn)行標(biāo)志，控制電纜用于連接二次設(shè)備。 二、電氣接線和裝置 在發(fā)電廠和變電站中，各種電氣設(shè)備必須用導(dǎo)體按一定的要求連成一個(gè)整體，并與必要的輔助設(shè)備一發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 起安裝，構(gòu)成通路，實(shí)現(xiàn)發(fā)供電，這便是電氣接線和電氣裝置。 1、電氣接線 在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)各種電氣設(shè)備的作用及要求，

4、按一定的方式用導(dǎo)體連接起來(lái)所形成的電路稱為電氣接線。 其中，由一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等，按預(yù)期生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為一次電路，或稱電氣主接線； 由二次設(shè)備所連成的電路稱為二次電路，或稱二次接線。發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 電氣主接線表明電能匯集和分配的關(guān)系及各種運(yùn)行方式。 電氣主接線通常按規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫成電氣主接線圖來(lái)表示。電氣主接線圖可畫成三線圖，也可畫成單線圖。 三線圖給出的各相的所有設(shè)備的全圖，比較復(fù)雜，故電氣接線圖常用單線圖表示，只有需要時(shí)才繪制三線圖。 值等注意的是，單線圖雖然繪出的是單相電路的連接情況，實(shí)際上卻表示三相電路，在圖中所有元件應(yīng)表示正常狀態(tài)

5、，例如高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)均在斷開(kāi)位置畫出。發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 例如某火電廠的電氣主接線圖發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 2、配電裝置 根據(jù)電氣主接線的要求，由開(kāi)關(guān)電器、母線、保護(hù)和測(cè)量設(shè)備以及必要的輔助設(shè)備和建筑物組成的整體即為配是裝置。配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)的地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置。 例圖中，由斷路器QF1和QF2，隔離開(kāi)關(guān)QS1QS4，母線W1W3，電抗器L1和L2以及饋線WL1和WL2等，構(gòu)成的配電裝置，布置在屋內(nèi)，稱為屋內(nèi)配電裝置，又稱發(fā)電機(jī)電壓配電裝置。 而由斷路器QF3QF5，相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)，母線W4和W5以及出線WL3和WL4等，構(gòu)成的配電裝置，稱為

6、屋外配電裝置，又稱高壓配電裝置。發(fā)電廠、變電站的電氣部分概述 發(fā)電廠和變電站的電氣主接線要根據(jù)容量、電壓等級(jí)、負(fù)荷的情況，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后選出最佳方案。 發(fā)電廠和變電站的配電裝置則主要由發(fā)電廠和變電站的具體電氣主接線方式來(lái)確定。發(fā)電廠的電氣部分 在我國(guó)電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，300MW的單機(jī)已成為系統(tǒng)中的主力機(jī)組。因此將以300MW的發(fā)電機(jī)為例來(lái)說(shuō)明其主接線和其相應(yīng)的配電裝置。 1、電氣主接線 300MW的發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線。如下圖所示。 單機(jī)容量為300MW的發(fā)電機(jī)，由于其額定電流很大，采用了全連分相封閉母線。其電氣主接線具有下述特點(diǎn)： 1）、發(fā)電機(jī)與

7、主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線，無(wú)發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。發(fā)電廠的電氣部分 發(fā)電廠的電氣部分 2）、在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器，供給廠用電。 3）、在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有三組電壓互感器和一組避雷器。 4）、在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，每相裝有電流互感器4只。 5）、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地的變壓器。 6）、高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相裝有電流互感器4只。 發(fā)電機(jī)和主變壓器之間的連接及廠用分支母線均采用全連分相封閉。采用全連封閉母線，與敞露發(fā)電廠的電氣部分 母線相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）、供電可靠。封閉母線有效地防止了絕緣遭受灰塵、潮氣等污穢和外物造成的短路。 2）、運(yùn)行安

8、全。由于母線封閉在外殼內(nèi)，且外殼接地，使工作人員不會(huì)觸及帶電導(dǎo)體。 3）、由于外殼的屏蔽作用，母線電動(dòng)力大大減少，而且基本消除了母線周圍鋼構(gòu)件的發(fā)熱。 4）、運(yùn)行維護(hù)工作量小。 但是分相封閉式母線也有下列缺點(diǎn)： 1）、母線散熱條件較差； 2）、外殼上產(chǎn)生損耗；發(fā)電廠的電氣部分 3）、金屬消耗量大大增加 2、主要電氣設(shè)備 1）、發(fā)電機(jī)：額定功率300MW，額定電壓20kV，額定電流10189A，功率因素：0.85，額定轉(zhuǎn)速3000r/min； 2）、主變壓器：額定容量360MVA，額定電壓2422x2.5%/20kV，額定電流858.9/10392.3A。 3）、高壓廠用變壓器：額定容量40/2

9、0-20MVA，額定電壓202x2.5%/6.3kV。 4）、電壓互感器：JDZJ-20，其變比為20/0.1/0.1kV，JDZ-20，其變比為20/0.1kV。發(fā)電廠的電氣部分 5）、高壓斷路器：RN4-20，額定電流20kA，額定容量4500MVA 6）、電流互感器：LRD-20，變比1200/5A 7）、中性點(diǎn)接地變壓器：型式為干式、單相、額電壓為20/0.23kV，額定容量為25kVA，二次側(cè)負(fù)載電阻為0.50.6歐，換處至變壓器一次側(cè)電阻值為37814537歐。可見(jiàn)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)實(shí)際為高電阻接地方式，用來(lái)限制電容電流。變壓站的電氣部分 1、 500kV超高壓變電站電氣主接線。 變電站

10、電氣主接線指的是變電站中匯集電能的電路，通常稱為變電站一次接線，是由變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按一定的順序連接而成的。 為了便于運(yùn)行分析與操作，變電站的主控室中，通常使用了能表明主要電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的主接線操作圖，每次操作預(yù)演和操作完成后，都要確認(rèn)圖上有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)正確無(wú)誤。 電氣主接線是整個(gè)變電站電氣部分的主干，電氣主接線方案的選定，對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇，現(xiàn)場(chǎng)布置，保護(hù)與控制所采取的方式，運(yùn)行的可靠變壓站的電氣部分 性，靈活性、經(jīng)濟(jì)性，檢修、運(yùn)行維護(hù)的安全性等，都有直接的影響，因此，選擇優(yōu)化的主接線方式，具有特別重要的意義。 500kV變電站是電力系統(tǒng)

11、的樞紐站，在電力系統(tǒng)中的地位極為重要，其安全可靠運(yùn)行將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，對(duì)500kV變電站可靠性要求較高。目前，我國(guó)500kV變電站的電氣主接線一般采用雙母線四分段帶專用旁路母線和3/2斷路器兩種接方式。從使用和發(fā)展看，后者比前者更被認(rèn)同和廣泛使用。 例子中，兩組母線W1和W2間有兩串?dāng)嗦菲?，每一串的三組斷路器之間接入兩個(gè)回路引出線，如變壓站的電氣部分 變壓站的電氣部分 WL1和WL2，處于每串中間部位的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器（如QF12），由于平均每條引出線裝設(shè)一臺(tái)半斷路器，故稱為一臺(tái)半斷路器接線。 2、500kV變電站主要電氣設(shè)備 1）、主變電器 a、500kV升壓變壓器

12、 500kV升壓變壓器的主要特點(diǎn)是電壓等級(jí)高、傳輸容量大，對(duì)變壓器的設(shè)計(jì)和工藝的要求也就很高。500kV變電站的升壓變壓器，對(duì)于單機(jī)容量為600MW的發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線，變壓器的容量為700MVA左右，多采用三相變壓器，也有采用三臺(tái)單相變壓器接成三相組的。 b、500kV自耦變壓器 500kV變電站的聯(lián)絡(luò)變變壓站的電氣部分 壓器和降壓變壓器大都采用自耦變壓器。500kV自耦變壓器一般接成星形星形。 2）、斷路器 在電力系統(tǒng)中，斷路器的主要作用是： a、在正常情況下控制各電力線路和設(shè)備的開(kāi)斷及關(guān)合； b、在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切除短路電流，以保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。 斷路器依

13、據(jù)其使用的滅弧介質(zhì)，可分為油斷路器、真空斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器等。 在眾多種類的斷路器中，由于SF6斷路器具有變壓站的電氣部分 滅弧能力強(qiáng)、開(kāi)斷容量大、熄弧特性好的特點(diǎn)，因而在超高壓輸電網(wǎng)中普遍使用，到目前為此，我國(guó)500kV斷路器全部使用SF6斷路器。 3）、隔離開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種，在結(jié)構(gòu)上，隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專門的滅弧裝置，因此不能用來(lái)拉合負(fù)荷電流。正常分開(kāi)位置時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)兩端之間有符合安全要求的可見(jiàn)絕緣距離，在電網(wǎng)中，其主要用途有： a、設(shè)備檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)和斷路器相配合，進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)接線的運(yùn)行方式。 4）、電壓互感器 電壓互感器是將高壓轉(zhuǎn)換成低電壓，供各

14、種設(shè) 變壓站的電氣部分 備和儀表使用。電壓互感器的主要用途有： a、供電量結(jié)算用，輸出容量不大； b、用作繼電保護(hù)的電壓信號(hào)源，輸出容量 一般較大； c、用作合閘或重合閘檢查同期、檢無(wú)壓信號(hào)，輸出容量較大。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電壓互感器一般可做到四繞組式，這樣一臺(tái)電壓互感器可集上述三種用途于一身。電壓互感器分電磁式和電容式兩大類，目前，在500kV電力系統(tǒng)工程中，大量使用的都是電容式電壓互感器。變壓站的電氣部分 5）、電流互感器 電流互感器是專門用作變換電流的特種變壓器。電流互感器的一次繞組串聯(lián)在電力線路中，線路中的電流就是互感器的一次電流，二次繞組接有測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置，作為二次繞組的負(fù)荷，二

15、次繞組輸出電流額定值一般為5A或1A。 電流互感器的一、二次繞組之間有足夠的絕緣，從而保證所有低壓設(shè)備與高電壓相隔離。電力線路中的電流各不相同，能電流互感器的一、二次繞組不同匝數(shù)比的配置，可以將大小懸殊的線路電流變換成大小相當(dāng)、便于測(cè)量的電流值。 6）、避雷器 變壓站的電氣部分 避雷器是變電站保護(hù)電氣設(shè)備免遭雷電沖擊的設(shè)備。當(dāng)雷電沖擊波沿線路傳入變電站，超過(guò)避雷器保護(hù)水平時(shí)，避雷器首先放電，將雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。 按發(fā)展的先后，以前使用的避雷器有五種；保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器、磁吹閥式避雷器和氧化鋅避雷器。 目前500kV系統(tǒng)中廣泛采用氧化鋅

16、避雷器作過(guò)電壓保護(hù)，因它具有無(wú)間隙、無(wú)續(xù)電流、殘壓低等優(yōu)點(diǎn)；也有采用磁吹閥式避雷器作過(guò)電壓保護(hù)的。 變壓站的電氣部分 7、并聯(lián)高壓電抗和抽能并聯(lián)高壓電抗器 超高壓交流輸電線路有大量的容性充電功率。因此在超高壓輸電線路上一般要裝設(shè)并聯(lián)高壓電抗器。為了解決500kV交流開(kāi)關(guān)站的站用電問(wèn)題，可采用帶輔助抽能線圈的并聯(lián)高壓電抗器，簡(jiǎn)稱抽能并聯(lián)高壓電抗器。 1）、并聯(lián)高壓電抗器。并聯(lián)高壓電抗器并接在高壓輸電線路，它的作用是補(bǔ)償高壓輸電線路的電容和吸收容性無(wú)功功率，防止電網(wǎng)輕負(fù)荷時(shí)因容性功率過(guò)多而引起電壓升高。概括起來(lái)，并聯(lián)電抗器在電網(wǎng)中的作用主要有以下五點(diǎn)： a、限制工頻電壓升高變壓站的電氣部分 b、降

17、低操作過(guò)電壓 c、消除發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線出現(xiàn)自勵(lì)磁 d、避免長(zhǎng)距離輸送無(wú)功功率并降低線損 e、限制潛供電流 2）、抽能并聯(lián)高壓電抗器 主要是給500kV變電站提供照明，操作電流 8、串聯(lián)電容器補(bǔ)償 降低線總電抗，提高輸送自然功率。電氣主接線及設(shè)計(jì) 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。 電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序 一、對(duì)電氣主接線的基本要求 對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。 1、可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線的最基本的要求。 停電不僅給發(fā)電廠造成損失，而且給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來(lái)的損失將更加嚴(yán)重，在經(jīng)濟(jì)發(fā)

18、達(dá)地區(qū)，故障停電的經(jīng)濟(jì)損失是實(shí)時(shí)電價(jià)的數(shù)十倍，及到上百倍，至于導(dǎo)致人身傷亡，設(shè)備損壞，產(chǎn)品報(bào)廢、電氣主接線及設(shè)計(jì) 城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此電氣主接線必須保證供電可靠。 電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。同樣形式的主接線對(duì)某些發(fā)電廠和變電站來(lái)說(shuō)是可靠的，而對(duì)另外一些發(fā)電廠和變電站則不一定能滿足可靠性要求。所以，在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別，設(shè)備制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。 1）、發(fā)電廠或變電站的在電力系統(tǒng)中的地位和作用。發(fā)電廠和變電站都是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。 大型發(fā)電廠或超高壓變電

19、站，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位很重要，供電容量大，范圍廣，發(fā)生電氣主接線及設(shè)計(jì) 事故可能使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定遭到破壞，甚至瓦解，造成巨大損失。為此，其電氣主接線應(yīng)采取供電可靠性高的接線形式。在設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)主接線進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算。同時(shí)，從發(fā)電廠接入電力系統(tǒng)的方式來(lái)看，大型發(fā)電廠一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能須用較高電壓輸送，其容量也較大，此時(shí)宜采用雙回路或環(huán)網(wǎng)等強(qiáng)聯(lián)系形式接入系統(tǒng)，相應(yīng)電壓等級(jí)接線方式的可靠性與之適應(yīng)。 中小型發(fā)電廠的主接線，沒(méi)有必要追求過(guò)高的可靠性而采用復(fù)雜的接線形式，在與電力系統(tǒng)的接入方式上，可采用單回線弱聯(lián)系的接入方式。然而，中小型發(fā)電廠和變電站一般靠近負(fù)荷中心，且常常有610k

20、V電壓級(jí)的近區(qū)負(fù)荷，容量不大。此時(shí)，610kV電壓級(jí)宜采用供電可靠性較高的母線接線形式，以便適應(yīng)近區(qū)各類負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要電氣主接線及設(shè)計(jì) 求。 2）、負(fù)荷性質(zhì)和類別。 負(fù)荷按其重要性有一、二和三級(jí)負(fù)荷之分。擔(dān)任基荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用職權(quán)率較高，年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上，主要供應(yīng)一、二級(jí)負(fù)荷用電，必須采用供電較為可靠的接線形式，且保證有兩路電源供電。承擔(dān)腰荷的發(fā)電廠，年利用小時(shí)在3000h以下，其接線的可靠性要求，需要進(jìn)行綜合分析。例如：鋼鐵企業(yè)雖屬一級(jí)負(fù)荷用戶，但不是該企業(yè)中的所有負(fù)荷都絕對(duì)不允許停電；農(nóng)業(yè)用電雖屬三級(jí)負(fù)荷用戶，但在抗旱排澇時(shí)期，就必須保證供電。 3）、設(shè)備的制造水平。

21、電氣設(shè)備制造水平?jīng)Q定的設(shè)備質(zhì)量和可靠程度直接影響著主接線的可靠性。因此，主接線設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。 電氣主接線及設(shè)計(jì) 大容量機(jī)組及新型設(shè)備的投運(yùn)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性，但不等于設(shè)備及其自動(dòng)化元件使用越多、越新、接線越復(fù)雜就越可靠；相反，不必要的多用設(shè)備，使接線復(fù)雜、運(yùn)行不便，將會(huì)導(dǎo)致主接線的可靠性降低。 4）、長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。主接線可靠性與運(yùn)行管理水平和運(yùn)行值班人員的素質(zhì)等因素有密切關(guān)系，衡量主接線可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)過(guò)總結(jié)均反映于技術(shù)規(guī)范之中，在設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)予以遵循。 2、靈活性 電氣主接線應(yīng)能適

22、應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：電氣主接線及設(shè)計(jì) 1）、操作的方便性。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過(guò)程中出差錯(cuò)。 2）、調(diào)度的方便性。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快餐地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 3）、擴(kuò)建的方便性。對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接的實(shí)現(xiàn)

23、，還要考慮到從初期接線過(guò)渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或停電氣主接線及設(shè)計(jì)電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)可順利完成過(guò)渡方案的實(shí)施，使改造工作最少。 3、經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮： 1）、節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 2）、占地面積少。主接線設(shè)計(jì)要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或電氣主接

24、線及設(shè)計(jì)變電站，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3）、電能損耗少。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來(lái)自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。二、電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、電氣主接線及設(shè)計(jì)先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。三、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨

25、著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有差導(dǎo)，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟基本相同。 設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下： 1、對(duì)原始資料分析 1）、工程情況，包括發(fā)電廠的類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量，單機(jī)容量及臺(tái)數(shù)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。電氣主接線及設(shè)計(jì)2）、電力系統(tǒng)的情況，包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。3）、負(fù)荷情況，包括負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、

26、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。4）、環(huán)境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對(duì)主接線中電氣設(shè)備的選擇和配裝置的實(shí)施均有影響。對(duì)此應(yīng)予以重視。對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸條件亦應(yīng)充分考慮。5）、設(shè)備供貨情況。這往往是設(shè)計(jì)能否成立的重要前提，應(yīng)使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較。電氣主接線及設(shè)計(jì)2、主接線方案的擬定與選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出苦干個(gè)主接線方案。依據(jù)對(duì)主接線基本要求，從技術(shù)

27、上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留23個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書(shū)要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。對(duì)于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案。3、短路電流的計(jì)算和主要電器選擇 對(duì)選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇電氣主接線及設(shè)計(jì) 合理的電氣設(shè)備。 4、繪制電氣主接線圖 對(duì)最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖 5、編制工程概算 1）、主要設(shè)備器材費(fèi)。 2）、安裝工程費(fèi)。 3）、其他費(fèi)用。 根據(jù)國(guó)家現(xiàn)階段下達(dá)的定額、價(jià)格、費(fèi)率，結(jié)合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對(duì)上述費(fèi)用逐項(xiàng)計(jì)算，列表匯總相加，即為該工程的概算

28、。 電氣主接線的基本接線形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)（一般超過(guò)4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線的接相比，無(wú)匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。 有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線和雙母線兩大類；無(wú)匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 一、單母線接線及單母線分段接線 1、單母

29、線接線電氣主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式 單母線接線，其供電電源在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線回路輸送功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配于各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 每條回路中都裝有斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，緊靠母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱作母線隔離開(kāi)關(guān)，靠近線路側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱為線路隔離開(kāi)關(guān)。 同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便檢修斷路器時(shí)隔離電源。若饋線的用戶沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。但由于隔離開(kāi)關(guān)的費(fèi)用不大，為了

30、阻止過(guò)電壓的侵入或用戶啟動(dòng)自備柴油發(fā)電機(jī)的誤倒送電，也可以裝設(shè)。若電源電氣主接線的基本接線形式 是發(fā)電機(jī)，則發(fā)電機(jī)與其出口斷路器之間可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，因?yàn)樵摂嗦菲鞯臋z修必然在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行；但有時(shí)為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整和試驗(yàn)，也可以裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或設(shè)置可拆連接點(diǎn)。 QE是線路隔離開(kāi)關(guān)，用于線路檢修時(shí)替代臨時(shí)安全接地線。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開(kāi)關(guān)。此外，對(duì)35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置12組接地開(kāi)關(guān)或接地器，以保證電器和母線檢修時(shí)的安全。 單母線接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且，母線便于向兩端延伸

31、，擴(kuò)建方便。 單母線接線的缺點(diǎn)：a、可靠性差。母線或母線電氣主接線的基本接線形式 隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是要造成全廠或全站長(zhǎng)期停電。b、調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。 綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒(méi)有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。 2、單母線分段 單母線分段用單母線用分段斷路器QFd進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以

32、不予考慮。電氣主接線的基本接線形式 電氣主接線的基本接線形式 在可靠性要求 不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段，任一段母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)，完好段即恢復(fù)供電。 通常，為了限制短路電流，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，在降壓變電站中，采用單母線分段接線時(shí)，低壓側(cè)母線分段斷路器常處于斷開(kāi)狀態(tài)，電源是分列運(yùn)行的。為防止因電源斷開(kāi)而引起的停電 ，應(yīng)在分段斷路器QFd上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，在任一分段的電源斷開(kāi)時(shí)，將QFd自動(dòng)接通。 分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用斷路器的數(shù)量亦越多，且配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜，通常以23段為宜。 電氣主接

33、線的基本接線形式 這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站的610kV接線中。但是，由于這種接對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線的數(shù)目，使整個(gè)母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用。二、雙母線接線及雙母線分段接線索 1、雙母線接線 雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用。每一電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡(jiǎn)稱母聯(lián)斷路器）QFC來(lái)實(shí)現(xiàn)。電氣主接線的基本接線形式 電氣主接線的基本接線形式 雙母線的特點(diǎn)： 1）、供電可靠 通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可

34、以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離關(guān)相連的該組母線，其他電路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，但操作步驟必須正確。 2）、調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。電氣主接線的基本接線形式 如單母線運(yùn)行方式；兩組母線同時(shí)工作，并且通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電流與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，又稱為固定連接方式；或?qū)⒛嘎?lián)斷路器斷開(kāi)（處于熱備用狀態(tài)），兩組母線同時(shí)運(yùn)行。此時(shí)，這個(gè)電廠相當(dāng)于分裂為兩個(gè)電

35、廠向各系統(tǒng)送電，這種運(yùn)行方式常用于系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，以限制短路電流。 根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度的需要，雙母線接線還可以完成一些特殊功能。如：用母線與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作；當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)（如發(fā)電機(jī)或線路檢修后需要試驗(yàn)），可將該回單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行；當(dāng)線路利用短路方式熔冰時(shí)，亦可用一組備用母線作為熔冰母線，不致影響其他回路工電氣主接線的基本接線形式 作等。 3）、擴(kuò)建方便 向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。 由于雙母線接線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的610kV配電裝置；3560kV出線數(shù)超過(guò)8回，或連勢(shì)頭電源較

36、大、負(fù)荷較大時(shí)；110220kV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。 2、雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線。用分段斷路將工作母線分為WI和WII段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電氣主接線的基本接線形式電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。 雙母線分段接線比雙母線接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)的作用下，分電氣主接線的基本接線形式斷路器先自動(dòng)跳開(kāi)，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開(kāi)，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必全部短期停電。

37、 雙母線分段接線比雙母線接線增加了兩臺(tái)斷路器，投資有所增加。但雙母線分段接線不僅具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且任何時(shí)候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。 在610kV配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和通過(guò)功率較大時(shí)，為限制短路電流，以選擇輕型設(shè)備，并為提高接線的可靠性，電氣主接線的基本接線形式 常采用雙母線三或四段接線，并在分段處加裝母線電抗器。 這種接線具有很高的可靠性和靈活性，但增加了母聯(lián)斷路器和分段斷路器數(shù)量，配電裝置投資較大。 雙母線分段接線被廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中，同時(shí)在220550kV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母線三分段接線，也有采用雙母線四

38、分段接線的。 三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線 斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不致中斷該回路供電，可增電氣主接線的基本接線形式 設(shè)旁路母線。 通常，旁路母線有：三種接線方式：有專用旁路斷路器的旁路母線接線；母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線；用分段斷路器兼作旁路斷路的旁路母線接線。 1、單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段帶有旁路斷路器的旁路母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資。 1）、單母線分段帶專用旁路斷路器折旁路母線的接線方式如下圖所示：電氣主接線的基本接線形式 電氣主接線的基本接線形

39、式 2）、分段斷路器兼作旁路斷路器的接線電氣主接線的基本接線形式 3）、旁路斷路器兼作分段斷路器的接線電氣主接線的基本接線形式 2、雙母線帶旁路母線的接線 雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。 電氣主接線的基本接線形式 可以設(shè)專用旁路斷路器，也可以用旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器，或用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路如上圖(a)、(b)、(c)所示。 分段雙母線也可以帶旁路母線，但需設(shè)兩臺(tái)旁路斷路器，分別接在兩個(gè)母線段上，接線更為復(fù)雜。四、一臺(tái)半斷路器及 臺(tái)斷路器接線 1、一臺(tái)半斷路器接線 通常在330kV550kV配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中

40、具有重要地位，則宜采用一臺(tái)半斷路器接線。 其特點(diǎn)是每?jī)蓚€(gè)元件（出線、電源）用3臺(tái)斷路器構(gòu)成一串接至兩組母線，稱為一臺(tái)半斷路器接線，又稱3/2接線。在一串中，兩個(gè)元件（進(jìn)線、出線）電氣主接線的基本接線形式 各自經(jīng)1臺(tái)斷路器接至不同母線，兩回路之間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器。 運(yùn)行時(shí)，兩組母線和同一串的3臺(tái)斷路器都投入工作，稱為完整串運(yùn)行，形成多環(huán)路狀供電，具有很高的可靠性。其主要特點(diǎn)是，任母線故障或檢修，均不致停電；任一斷路器檢修也不引起停電；甚至于在兩組母線同時(shí)故障(或一組母線檢修另一組母線故障)的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。一串中任何一臺(tái)斷路器退出或檢修時(shí)，這種運(yùn)行方式稱為不完整串運(yùn)行；此時(shí)仍

41、不影響任何一個(gè)元件的運(yùn)行。這種接線運(yùn)行方便、操作簡(jiǎn)單，隔離開(kāi)關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離帶電設(shè)備使用。電氣主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式 在一臺(tái)半斷路器接線中，通常有兩條原則： 1）、電源線宜與負(fù)荷線配對(duì)成串，即要求采用在同一個(gè)“斷路器”上配置一條電源回路和一條出線回路，以避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時(shí)，使兩條電源回路或兩條出線回路同時(shí)被切除。 2）、配電裝置建設(shè)初期僅兩串時(shí)，同名回路宜分別接入不同側(cè)的母線，進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)一臺(tái)半斷路器接線達(dá)三串及以上時(shí)，同名回路可接于同一側(cè)的母線，進(jìn)出線不宜設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 另外，交叉接線比非交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性，可減少特殊運(yùn)行方式下事故的擴(kuò)大

42、。如下圖所示：電氣主接線的基本接線形式交叉接線非交叉接線電氣主接線的基本接線形式 2、 臺(tái)斷路器接線 臺(tái)斷路器接線的一個(gè)串中有4臺(tái)斷路器，連接3回進(jìn)出線回路。 這種接線方式通常用于發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)（進(jìn)線）大于線路（出線）數(shù)的大型水電廠，以便實(shí)現(xiàn)在一個(gè)串的3個(gè)回路中電源與負(fù)荷容量相互匹配；與一臺(tái)半斷路器接線相比，投資節(jié)省，但可靠性有所降低，布置比較復(fù)雜。 其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：電氣主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式五、變壓器母線組接線 各出線回由2臺(tái)斷路器分別接在兩組母線上，變壓器直接通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接到母線上，組成變壓器母線組接線。 這種接線調(diào)度靈活，電源和負(fù)荷可自由調(diào)配，安全可靠，有利于擴(kuò)建

43、。由于變壓器是高可靠性設(shè)備，所以直接接入母線，對(duì)母線的運(yùn)行并不產(chǎn)生明顯影響。一旦變壓器故障時(shí)，連接于對(duì)應(yīng)母線上的斷路器跳開(kāi)，但不影響其他回路供電。當(dāng)出線回路較多時(shí)，出線也可采用一臺(tái)半斷路接線形式。這種接線在遠(yuǎn)距離大容量輸電 系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性要求較高的變電站中采用。電氣主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式六、單元接線 電氣主接線的基本接線形式七、橋形接線當(dāng)只有2臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用橋形接線。根據(jù)橋斷路器QF3的安裝位置，分內(nèi)橋接線和外橋接線兩種 電氣主接線的基本接線形式八、多角形接線多角形接線的斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形電路，電源回路和出線回路都接在

44、2臺(tái)斷路器之間，多角形接線的“角”數(shù)等于回路數(shù)，也就等于斷路器數(shù)。 主要電氣設(shè)備的選擇一、主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器； 用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器； 只供本廠（站）用電的變壓器，稱為廠（站）用變壓器或自用變壓器。 本節(jié)主要討論主變壓器的選擇原則1、主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定原則 主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送主要電氣設(shè)備的選擇功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因數(shù)，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。1

45、）、單元接線的變壓器 單元接線時(shí)變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來(lái)確定。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦按單元接線的計(jì)算原則計(jì)算出兩臺(tái)發(fā)電機(jī)容量之和來(lái)確定。2）、具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器 連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量，應(yīng)考慮以下因素： （1）、當(dāng)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變主要電氣設(shè)備的選擇壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)。 （2）、當(dāng)接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺(tái)機(jī)組檢修或者因供熱負(fù)荷變動(dòng)而需限制本廠出力時(shí)，主變壓器應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送

46、功率，保證發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的需要。 （3）、若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺(tái)及以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的70%以上。 （4）、在電力市場(chǎng)環(huán)境下，中、小火電機(jī)組的高成本電面臨“競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的約束，特別是在夏季豐水季節(jié)處于不利地位，加之“以熱定電”的中、小熱電廠在夏季熱力負(fù)荷減少的情況下，可能停用火電廠主要電氣設(shè)備的選擇 的部分或全部機(jī)組，主變壓器應(yīng)具有從系統(tǒng)倒送功率的能功率的能力，以滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的要求。3)、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器 聯(lián)絡(luò)變壓器的臺(tái)數(shù)一般只設(shè)置1臺(tái)，最多不超過(guò)2臺(tái)。這是考慮到布置和引線的方便。聯(lián)

47、絡(luò)變壓器的容量選擇應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：（1）、聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下有功功率和無(wú)功功率交換。（2）、聯(lián)絡(luò)變壓器容量一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的主要電氣設(shè)備的選擇 要求；同時(shí)，也可在線路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。4）、變電站主變壓器 變電站主變壓器容量，一般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足一級(jí)及二級(jí)負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電

48、站，當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%。 變電站變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)于樞紐變電站在中、低壓側(cè)已形成形成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以設(shè)置2主要電氣設(shè)備的選擇 臺(tái)主變壓器為宜；對(duì)地區(qū)孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，可設(shè)3臺(tái)主變壓器，以提高供電可靠性。2、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則 1）、相數(shù) 容量為300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。 因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 但是，由于變壓器的制造條件和運(yùn)輸條件的限主要電氣設(shè)備的選擇 制，特別是大型變壓器，需要考察其運(yùn)輸可能性。若受到限制時(shí)，則可選用單相變壓器組。 容量為600MW機(jī)組單元連接的主變壓器和500kV電力系統(tǒng)中的主變壓器應(yīng)綜合考慮運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用單相組成三相變壓器。2）、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu) 電力變壓器按每相的繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。 發(fā)電廠以兩種升高電壓級(jí)向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用2臺(tái)雙繞組變壓器