發(fā)電廠和變電站主接線特點(diǎn)

電力工程重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)情景六發(fā)電廠和變電站的一次系統(tǒng)

學(xué)習(xí)任務(wù)二發(fā)電廠和變電站的一次系統(tǒng)一、發(fā)電廠電氣主接線

發(fā)電廠按照一次能源性質(zhì)，可以分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠等；按其在電力系統(tǒng)中的地位和作用，可以分為區(qū)域性電廠、地區(qū)性電廠和企業(yè)自備電廠等。各發(fā)電廠的電氣主接線，主要決定于其容量的大小，在電力系統(tǒng)中的地位和作用以及對(duì)工作可靠性、靈活性的要求。

1、火力發(fā)電廠的電氣主接線

火力發(fā)電廠從電氣主接線的特點(diǎn)而論，有地方性火力發(fā)電廠與區(qū)域性火力發(fā)電廠兩種類型。

1、地方性火力發(fā)電廠

2、區(qū)域性火力發(fā)電廠

對(duì)于大型區(qū)域性電廠的電氣主接線，應(yīng)注意以下問題：（1）單元接線形式與主變壓器的選擇。大型電廠通常采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元、擴(kuò)大單元及聯(lián)合單元接線。當(dāng)采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線時(shí)，200MW及以上大容量機(jī)組一般都是與雙繞組變壓器接成單元接線，而很少采用與三繞組變壓器組成單元接線，以省去昂貴的發(fā)電機(jī)出口斷路器。若電廠具有兩種升高電壓時(shí)，則利用自耦變壓器連接兩種升高電壓母線。

（2）發(fā)電機(jī)出口斷路器的設(shè)置。采用發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器單元接線的大型發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)斷路器時(shí)，便于機(jī)組的起停、并網(wǎng)與切除。但因大容量機(jī)組的出口電壓高、電流大、相應(yīng)的斷路器制造困難，價(jià)格昂貴，并考慮到我國目前200MW以上機(jī)組均承擔(dān)基荷、起停操作不頻繁，也較少采用擴(kuò)大單元、聯(lián)合單元接線的實(shí)際情況，所以一般不考慮裝設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器。不過，為了防止發(fā)電機(jī)引出線回路中發(fā)生短路故障，應(yīng)采用分相封閉母線。

（3）電廠的啟動(dòng)電源與備用電源。大型電廠的廠用電負(fù)荷容量大，可靠性要求程度高。當(dāng)發(fā)電機(jī)出口不裝設(shè)斷路器時(shí)，無法經(jīng)主變壓器到送機(jī)組起停所需的廠用電源，一般需要從與系統(tǒng)相連的高壓母線上引出接啟動(dòng)變壓器，兼作備用廠用變壓器。2、水力發(fā)電廠的電氣主接線

水力發(fā)電廠建在水能資源較豐富的江河湖泊附近，一般距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，絕大多數(shù)電能都是通過高壓輸電線路送至負(fù)荷中心的樞紐變電所，發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷很小或甚至為零；而且機(jī)組數(shù)量和容量是根據(jù)水能資源條件一次性確定的，使得在廠房和配電裝置布置上可以不考慮發(fā)展的問題。還有，水力發(fā)電廠多位于深山僻野、地形復(fù)雜的地帶，為減少土石方開挖，應(yīng)盡量減少變壓器和高壓斷路器的數(shù)目以使配電裝置布置緊湊。最后，水輪發(fā)電機(jī)組的起停靈活方便，常用于事故、檢修備用或調(diào)峰、調(diào)相等，使得機(jī)組啟停頻繁，負(fù)荷變動(dòng)大。

上述特點(diǎn)決定了大多數(shù)水力發(fā)電廠一般不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，而采用單元接線、橋形接線、多角形接線等。升高電壓側(cè)，在進(jìn)出線回路數(shù)較少時(shí)，可考慮橋形或多角形接線等無母線接線；當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)較多時(shí)，可根據(jù)其重要程度選擇采用單母線分段、雙母線或一個(gè)半斷路器接線等。如圖6-17所示為為一水力發(fā)電廠的主接線示例，在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)采用了兩臺(tái)發(fā)電機(jī)變壓器組共用一臺(tái)高壓斷路器的擴(kuò)大單元接線，而升高電壓側(cè)采用了單母分段帶旁路隔離開關(guān)的接線。正常情況下，按單母線分段運(yùn)行；當(dāng)需要檢修某一出線斷路器時(shí)，變換為橋形接線運(yùn)行第三節(jié)變電所電氣主接線

變電所主接線的設(shè)計(jì)原則，基本上和發(fā)電廠相同，也應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境及變電所的規(guī)劃容量等條件和具體情況，并滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等基本要求。3、變電所電氣主接線

變電所可分為樞紐變電所、地方變電所、終端變電所等。通常變電所主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。隨出線數(shù)的不同，可采用橋形、單母線、雙母線及角形等接線形式。一般說來，在110～220kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用單母線分段接線；當(dāng)樞紐變電所的出線在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線。在35kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線為2回以上時(shí)，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的屋外配電裝置，可采用雙母線接線。在6～10kV配電裝置中，一般采用單母線接線或單母線分段接線。樞紐變電所的電氣主接線

樞紐變電所在電力系統(tǒng)中占有重要地位，它往往匯集多個(gè)大型電廠和大容量聯(lián)絡(luò)線，高壓側(cè)交換系統(tǒng)間巨大的功率潮流，并向中壓側(cè)輸送大量電能。變電所內(nèi)一般裝設(shè)兩臺(tái)（組）三繞組或自耦式的主變壓器。現(xiàn)今我國建設(shè)的樞紐變電所，一般為500kV或330kV的電壓等級(jí)，出線多為電力系統(tǒng)的主干線和給較大區(qū)域供電的110～220kV線路。樞紐變電所的高壓側(cè)，根據(jù)出線多少及其重要程度可選擇采用雙母線、雙母線分段帶旁路、多角形或一個(gè)半斷路器接線等。地方變電所的電氣主接線

地方變電所的電壓等級(jí)一般為110～220kV，高壓側(cè)以交換或接受功率為主，中壓側(cè)供給地區(qū)負(fù)荷，低壓側(cè)供給附近負(fù)荷并連接無功補(bǔ)償裝置。變電所內(nèi)一般裝設(shè)兩臺(tái)（組）主變壓器。220kV側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線，110kV側(cè)采用雙母線接線，10kV側(cè)采用單母線分段接線。為限制10kV側(cè)的短路電流，以便引出線選用輕型斷路器，母線的分段開關(guān)在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，此時(shí)，當(dāng)某10kV出線發(fā)生短路時(shí)，只有故障線路所在的一段母線受到影響，而另一段母線仍能正常運(yùn)行。若引出線選用的輕型斷路器能承受短路電流時(shí)，最好是將分段斷路器合上運(yùn)行，因?yàn)閮啥文妇€并列運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器的負(fù)荷分配均勻，變壓器中的電能損耗較小，且當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，仍能保證兩段母線的引出線供電不中斷。終端變電所的電氣主接線

終端變電所一般以1～2回線路接入系統(tǒng)，所址位置接近負(fù)荷點(diǎn)，電壓等級(jí)多為110kV。當(dāng)變電所給重要