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文檔簡介
§4電氣主接線及設(shè)計(jì)
電氣主接線
電氣主接線是由高壓電氣設(shè)備通過連接線,按其功能要求組成的接受和分配電能的電路,又稱電氣一次接線〔因?yàn)橛呻姎庖淮卧O(shè)備組成〕或電氣主系統(tǒng)〔代表了發(fā)電廠或變電站電氣局部主體結(jié)構(gòu)〕。電氣主接線圖:是指用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào),按其作用依次連接的單線接線圖。§4.1電氣主接線設(shè)計(jì)原那么和程序?qū)﹄姎庵鹘泳€的根本要求1.保證必要的供電可靠性考慮因素〔1〕發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的作用。〔2〕負(fù)荷的性質(zhì)和種類〔3〕設(shè)備的制造水平〔4〕長期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)2.具有一定的靈活性包括:〔1〕操作的方便性〔2〕調(diào)度的方便性〔3〕擴(kuò)建的方便性對電氣主接線的根本要求3.經(jīng)濟(jì)性考慮的因素〔1〕節(jié)省一次投資〔2〕占地面積少〔3〕電能損耗少對電氣主接線的根本要求§4.2主接線的根本接線形式主接線的根本接線形式有母線型:當(dāng)進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)〔>4回〕為了便于電能的聚集和分配,常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)。特點(diǎn):接線簡單清晰,運(yùn)行方便,有利于安裝與擴(kuò)建,占地面積大,使用的開關(guān)設(shè)備多。類型:單母線接線、雙母線接線、3/2接線、4/3接線、變壓器母線組接線。無母線型:當(dāng)進(jìn)出線數(shù)較少時(shí)〔≤4回〕,為了節(jié)省投資,可不設(shè)母線。特點(diǎn):使用的開關(guān)設(shè)備少,占地面積小,只適用于進(jìn)出線回路少,不再擴(kuò)建和開展的發(fā)電廠或變電站。類型:單元接線、橋形接線、角形接線。一、單母線接線
1.簡單的單母線接線母線:用于聚集和分配電能斷路器:具有滅弧裝置和控制電路,既可以接通或開斷負(fù)荷電流,也可以開斷短路電流。隔離開關(guān):沒有滅弧裝置,其開合電流能力極低,只能用做設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開電路,保證與帶電局部隔離,起著隔離電壓的作用?!簿o靠母線側(cè)的隔離開關(guān)為母線隔離開關(guān),靠近線路側(cè)的隔離開關(guān)成為線路隔離開關(guān),接地刀閘是在檢修電路或設(shè)備時(shí)合上,取代平安接地線的作用?!骋?、單母線接線由于斷路器具有滅弧裝置,而隔離開關(guān)沒有,所以在操作時(shí),必須嚴(yán)格遵守操作程序:接通電路時(shí),應(yīng)先合上隔離開關(guān),而后合上斷路器;開斷電路時(shí),應(yīng)先斷開斷路器,而后斷開隔離開關(guān)。即隔離開關(guān)應(yīng)“先通后斷〞或在等電位狀態(tài)下進(jìn)行操作。一、單母線接線①接線簡單清晰,操作方便,不易發(fā)生誤操作,容易實(shí)現(xiàn)“五防〞;“五防〞:②有利于擴(kuò)建;③設(shè)備少,投資省,占地面積小。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)①供電可靠性差母線(包括母線側(cè)隔離開關(guān))故障或檢修時(shí),變電站全停;斷路器檢修,所在回路停電。②靈活性差電氣五防1、防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)?!矓嗦菲?、負(fù)荷開關(guān)、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開關(guān)〕2、防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器?!仓挥胁僮髦噶钆c操作設(shè)備對應(yīng)才能對被操作設(shè)備操作〕3、防止接地開關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負(fù)荷開關(guān)。〔只有當(dāng)接地開關(guān)處于分閘狀態(tài),才能合隔離開關(guān)或手車才能進(jìn)至工作位置,才能操作斷路器、分荷開關(guān)閉合〕4、防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)?!仓挥性跀嗦菲鞣珠l狀態(tài),才能操作隔離開關(guān)或手車才能從工作位置退至試驗(yàn)位置,才能合上接地開關(guān)〕5、防止誤入帶電室?!仓挥懈羰也粠щ姇r(shí),才能開門進(jìn)入隔室〕一、單母線接線適用于6~220kV系統(tǒng)中,只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器,且出線回路數(shù)不多的中小型發(fā)電廠或變電站。適用范圍一、單母線接線2、單母線分段接線分段數(shù)目取決于電源數(shù)量和容量。一般2~3段為宜。一、單母線接線適用范圍:適用于中小容量發(fā)電廠的6~10kV接線和6~220kV的變電站中。在供電可靠性要求不高時(shí),亦可用隔離開關(guān)分段:母線檢修時(shí),只需停電一半出線;故障時(shí),短時(shí)停電,拉開分段隔離開關(guān)后,完好段即可恢復(fù)供電。優(yōu)點(diǎn):①縮小了母線故障〔或檢修〕的停電范圍;②運(yùn)行靈活性有所提高〔可以并列運(yùn)行,也可以分列運(yùn)行〕。一、單母線接線不停電檢修出線斷路器QF1的步驟:用旁路斷路器QFp對旁路母線W2充電:合QSp1、QSp2,再合QFp;充電成功后,使出線斷路器QF1與旁路斷路器QFp并列運(yùn)行:合QS13;退出出線斷路器QF1:拉QF1、拉QS12、QS11QF1兩側(cè)掛地線〔或者合地刀〕,檢修。旁路母線的作用:可以不停電檢修任一〔進(jìn)〕出線斷路器。3、單母線帶旁路母線接線一、單母線接線架設(shè)旁路母線的原那么:〔單、雙母線〕10kV線路:一般不裝,原因:①重要用戶雙電源供電②10kV斷路器價(jià)格低,可設(shè)專門的備用斷路器,手車式斷路器。35kV線路:一般不裝,原因同上,但以下情況也可以考慮:①出線回路數(shù)很多時(shí)〔>8回〕;②有較重要的用戶且單電源供電。110kV及以上線路出線較多時(shí):一般均裝設(shè):原因:①斷路器檢修時(shí)間長〔5~7天〕;②線路停電影響范圍大。中小型水電廠:不設(shè)旁路母線原因:斷路器檢修安排在枯水季節(jié)。一、單母線接線4.單母線分段帶旁路母線接線專用旁路斷路器:使用斷路器和隔離開關(guān)較多,投資高,一般不采用。分段斷路器兼作旁路斷路器:正常時(shí):QF0作分段用,QF0、QS01、QS02閉合,QS03、QS04、QS05斷開。一、單母線接線檢修出線斷路器時(shí):QF0作旁路斷路器用。操作步驟如下:〔設(shè)不停電檢修QF1〕合QS05〔W1、W2兩段母線合并為單母線運(yùn)行,亦可不合并運(yùn)行〕;拉QF0〔退出分段斷路器〕;拉QS02,合QS04,合QF0〔對W3充電,驗(yàn)電〕;合QS13〔并列運(yùn)行〕;拉QF1,拉QS12、QS11〔退出QF1〕;掛地線、檢修。二、雙母線接線1.簡單的雙母線接線二、雙母線接線優(yōu)點(diǎn):(1)供電可靠①可以輪流檢修任一組母線,且不需要停電;②母線故障影響范圍縮小,只短時(shí)停電;③檢修任一回路的母線隔離開關(guān),只需停該回路及對應(yīng)母線。(2)調(diào)度靈活①電源和負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上;②可以組成各種運(yùn)行方式:單母線、單母線分段;二、雙母線接線③可以完成一些特殊功能:用母線并列;個(gè)別回路單獨(dú)試驗(yàn);線路利用短路方式融冰;(3)擴(kuò)建方便缺點(diǎn):(1)使用設(shè)備多〔特別是隔離開關(guān)〕,配電裝置復(fù)雜,投資較大;(2)刀閘作為操作電器,容易發(fā)生誤操作;(3)檢修出斷路器時(shí),需停該線路。二、雙母線接線2.雙母線分段接線二、雙母線接線優(yōu)點(diǎn):①減小母線故障的停電范圍;②在分段處加母線電抗器,可以限制短路電流,選擇輕型設(shè)備。缺點(diǎn):①三臺(tái)分段或母聯(lián)斷路器,投資大;②無旁路母線,出現(xiàn)開關(guān)檢修需停該線路。適用范圍:有機(jī)壓母線負(fù)荷的中小型電廠。二、雙母線接線3.雙母線帶旁路接線(1)具有專用旁路斷路器:適用于:220kV5回及以上;110kV7回及以上。二、雙母線接線(2)旁路斷路器和母聯(lián)斷路器共用:正常運(yùn)行時(shí)作母聯(lián)用;檢修時(shí),作旁路用。接線形式有:
優(yōu)點(diǎn):節(jié)省一臺(tái)斷路器缺點(diǎn):可靠性有所降低①檢修期間雙母線變成單母線;②增加了隔離開關(guān)的倒閘操作。二、雙母線接線例:雙母線帶旁路母線接線如右圖所示::①Q(mào)F0作母聯(lián)運(yùn)行;②B1、XL1運(yùn)行于Ⅰ母線;③B2、XL2運(yùn)行于Ⅱ母線。試寫出不停電檢修QF1的操作步驟:二、雙母線接線解:1、分析初始狀態(tài):由條件①知:QF0、QS01、QS02在合位,QS03在開位;由條件②知:QS31,QS11,QS14在合位,QS32,QS12,QS13在開位;由條件③知:QS42,QS22,QS24在合位,QS41,QS21,QS23在開位。2、在不停電檢修QF1的操作步驟如下:倒母線:將Ⅱ母線上的所有電源和負(fù)荷倒致Ⅰ母線,合QS41,拉QS42,合QS21,拉QS22切斷Ⅰ、Ⅱ母線的聯(lián)系:拉QF0,拉QS02對旁路母線Ⅲ充電:合QS03,合QF0QF0與QF1并列運(yùn)行:合QS13退出QF1:拉QF1,拉QS14,拉QS11QF1兩側(cè)掛地線,檢修。三、一臺(tái)半斷路器接線所謂一臺(tái)半斷路器接線是指兩個(gè)回路共用三臺(tái)斷路器,即每個(gè)回路所用的斷路器數(shù)目為一臺(tái)半,也稱3/2接線。W1W2三、一臺(tái)半斷路器接線優(yōu)點(diǎn):W1W2操作方便:檢修任一臺(tái)斷路器或母線不須倒負(fù)荷。運(yùn)行調(diào)度靈活:正常時(shí)可多方式運(yùn)行;事故時(shí)可合環(huán)、解環(huán)。擴(kuò)建方便??煽啃愿撸喝我慌_(tái)斷路器檢修,都不停電;任一母線檢修或故障都不停電;即使兩條母線都故障或一條母線檢修,另一條母線故障,電廠的電力根本上都能送出;隔離開關(guān)不作為操作電器。三、一臺(tái)半斷路器接線缺點(diǎn):使用設(shè)備較多,投資較大;二次接線和繼電保護(hù)復(fù)雜。W1W2三、一臺(tái)半斷路器接線布置時(shí)應(yīng)注意:電源放在不同串上:以防止聯(lián)絡(luò)斷路器故障造成兩個(gè)電源同時(shí)停電;W1W2L1L2T1T2不同串上的電源交叉布置:防止一個(gè)電源所在串聯(lián)絡(luò)斷路器檢修,同時(shí)另一個(gè)電源所在串母線側(cè)斷路器故障,兩個(gè)電源同時(shí)停電。三、一臺(tái)半斷路器接線適用范圍:220kV及以上的超高壓、大容量發(fā)電廠和變電站。四、4/3臺(tái)斷路器接線結(jié)構(gòu):一個(gè)串中有四臺(tái)斷路器、接三回進(jìn)出線。特點(diǎn):與3/2接線相比,投資節(jié)省,但可靠性有所降低,布置比較復(fù)雜。結(jié)構(gòu):變壓器直接通過隔離開關(guān)接到母線上,組成變壓器母線組。依據(jù):變壓器的故障概率小。優(yōu)點(diǎn):①調(diào)度靈活:電源和負(fù)荷可自由調(diào)配;②可靠性高;③有利于擴(kuò)建。缺點(diǎn):①變壓器故障相當(dāng)于母線故障;②投資大。五、變壓器母線組接線W1W2L1L2T2T1五、變壓器母線組接線改進(jìn)的變壓器母線組接線用一臺(tái)半斷路器接線取代雙斷路器接線。W1W2L1L2L3T2T1L4六、單元接線結(jié)構(gòu):發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元,組成發(fā)電機(jī)-變壓器組。優(yōu)點(diǎn):接線簡單,開關(guān)設(shè)備少,操作簡單。不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線,低電側(cè)短路電流相對于具有發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線時(shí),有所減小。QF1T~QF2GQF1T~QF2QF3G六、單元接線說明:對于大型機(jī)組應(yīng)采用分相封閉母線;對于小型機(jī)組可采用擴(kuò)大單元接線;QF1T~QF2GLTQF3QF1~G1QF2~G2TQF3QF1~G1QF2~G2對于附近有高電壓、大容量變電站的發(fā)電廠,可采用發(fā)電機(jī)
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變壓器
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線路組單元接線。QF1T~QF2G七、橋形接線T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF1QF3L1L2QF2QF4QF5T2內(nèi)橋T1QF3L1L2QF4QF5T2單母線分段外橋結(jié)構(gòu):根據(jù)橋聯(lián)斷路器的位置,可分為內(nèi)橋和外橋。七、橋形接線適用范圍:當(dāng)有兩臺(tái)主變,兩條出線時(shí),應(yīng)首先考慮采用橋形接線。T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF3L1L2QF4QF5T2內(nèi)橋外橋內(nèi)橋:線路長,主變操作次數(shù)少,兩條出線之間無穿越功率;外橋:線路較短,變壓器投切次數(shù)多,或有穿越功率。七、橋形接線優(yōu)點(diǎn):T1QF1QF3L1L2QF2T2
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