1、学习情境五学习情境五 电气主接线的倒闸操作电气主接线的倒闸操作 单元一单元一 电气主接线的运行方式电气主接线的运行方式 单元二单元二 发电厂、发电厂、变电所电气主接线的倒闸操变电所电气主接线的倒闸操作作返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式发电厂和变电所中的一次设备发电厂和变电所中的一次设备(发电机、变压器、母线、断路器、隔发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等离开关、线路等),按照一定规律连接、绘制成而成的电路按照一定规律连接、绘制成而成的电路,称为电气称为电气主接线主接线,也称电气一次接线或一次系统。也称电气一次接线或一次系统。电气主接线方式的选择电气主接线方式的
2、选择,是是为了满足功率传送需求为了满足功率传送需求,并对安全、经济、可靠、灵活的输送电能起并对安全、经济、可靠、灵活的输送电能起着决定性作用。着决定性作用。针对某电厂针对某电厂(或变电站或变电站)而言而言,电气主接线在电厂初始设计时就已经根电气主接线在电厂初始设计时就已经根据装机容量、电厂规模、供电距离的长短以及电厂在电力系统中的低据装机容量、电厂规模、供电距离的长短以及电厂在电力系统中的低位等方面综合考虑位等方面综合考虑,同时要保证输、供电可靠性、运行灵活性、经济同时要保证输、供电可靠性、运行灵活性、经济性、发展和扩建的可能性等。性、发展和扩建的可能性等。下一页返回单元一电气主接线的运行方式
3、单元一电气主接线的运行方式电气主接线一般以电气主接线图的形式表现电气主接线一般以电气主接线图的形式表现,电气主接线图则是用规电气主接线图则是用规定的图形和文字符号定的图形和文字符号,按按“正常状态正常状态”将电气主接线中的电气设备表将电气主接线中的电气设备表示出来示出来,并连接、绘制而成的电路。并连接、绘制而成的电路。所谓所谓“正常状态正常状态”就是电气设备就是电气设备处于无电及无任何外力作用的状态。处于无电及无任何外力作用的状态。绘制电气主接线图时绘制电气主接线图时,一般绘成单线图一般绘成单线图,并采用标准的图形、文字符号并采用标准的图形、文字符号绘制。绘制。如表如表 所示所示。一、电气主接
4、线的基本要求一、电气主接线的基本要求(一一)可靠性可靠性可靠性可靠性,即在规定条件和规定时间内保证不中止供电的能力。即在规定条件和规定时间内保证不中止供电的能力。也可理也可理解为供电的连续性。解为供电的连续性。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式分析和评估主接线可靠性通常从以下几方面综合考虑。分析和评估主接线可靠性通常从以下几方面综合考虑。.发电厂或变电所在电力系统中的低位和作用发电厂或变电所在电力系统中的低位和作用发电厂和变电所都是电力系统的重要组成部分发电厂和变电所都是电力系统的重要组成部分,其可靠性应与在系统其可靠性应与在系统中的低位和作用一致中的低位和
5、作用一致。()大型发电厂或变电所因其供电容量大、范围广、地位重要大型发电厂或变电所因其供电容量大、范围广、地位重要,应采应采用可靠性高的主接线形式用可靠性高的主接线形式,反之反之,应采用可靠性低的主接线形式。应采用可靠性低的主接线形式。()发电厂或变电所接入电力系统的方式。发电厂或变电所接入电力系统的方式。这里的接入系统方式指这里的接入系统方式指其与电力系统的连接方式。其与电力系统的连接方式。如图如图 所示所示。.负荷的性质负荷的性质上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式根据根据 供配电系统设计规范供配电系统设计规范 规定规定,将电将电力负荷按其性质及中断供电在
6、政治、经济上造成的损失或影响的程度力负荷按其性质及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级。划分为三级。)一级负荷一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者;中断供电将在政治上、经济中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者上造成重大损失者;中断供电将影响有重大政治、经济影响的用电单中断供电将影响有重大政治、经济影响的用电单位的正常工作的负荷。位的正常工作的负荷。同时同时,国标规定一级负荷应有两个独立电源供电国标规定一级负荷应有两个独立电源供电,保证当一个电源发生保证当一个电源发生故障时故障时,另一个电源不应同时受到损坏。另一个电源不应同时受到损坏
7、。对于一级负荷中的特别重要对于一级负荷中的特别重要的负荷的负荷,除由两个独立电源供电外除由两个独立电源供电外,还应增设应急电源。还应增设应急电源。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式)二级负荷二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者;中断供电中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷者将影响重要用电单位正常工作的负荷者;中断供电将造成大型影剧院中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱者。二级负荷应由双回路供电二级负荷
8、应由双回路供电,供电变压器亦应有两台。供电变压器亦应有两台。做到当变压器发做到当变压器发生故障或电力线路发生常见故障时生故障或电力线路发生常见故障时,不致中断供电或中断后能迅速恢不致中断供电或中断后能迅速恢复。复。)三级负荷三级负荷三级负荷对于供电电源没有特殊要求三级负荷对于供电电源没有特殊要求,一般由单回电力线路供电。一般由单回电力线路供电。.设备制造水平设备制造水平上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()主接线中一、二次电气设备的制造水平的可靠性决定主接线的可主接线中一、二次电气设备的制造水平的可靠性决定主接线的可靠性。靠性。()主接线形式越复杂主接线形式
9、越复杂,即构成主接线的设备越多即构成主接线的设备越多,将很有可能降低主将很有可能降低主接线的可靠性接线的可靠性。.运行管理水平运行管理水平运行管理水平和运行人员的职业素质也将影响主接线的可靠性。运行管理水平和运行人员的职业素质也将影响主接线的可靠性。在在实际运行中实际运行中,运行人员对经验的积累是提高可靠性的重要条件运行人员对经验的积累是提高可靠性的重要条件,运行实运行实践是衡量可靠性的客观标准。践是衡量可靠性的客观标准。一般分析和衡量主接线可靠性的基本标准有一般分析和衡量主接线可靠性的基本标准有:()断路器检修时断路器检修时,能否不影响供电。能否不影响供电。上一页 下一页返回单元一电气主接线
10、的运行方式单元一电气主接线的运行方式()断路器、线路或母线故障及母线侧隔离开关检修时断路器、线路或母线故障及母线侧隔离开关检修时,停运的出线停运的出线回路数和停电时间的长短回路数和停电时间的长短。()某一故障造成发电厂或变电所全部停电的可能性。某一故障造成发电厂或变电所全部停电的可能性。()大型发电机组突然停运时大型发电机组突然停运时,对电力系统稳定性的影响及造成的后对电力系统稳定性的影响及造成的后果。果。(二二)灵活性灵活性()操作的方便性操作的方便性。()调度的方便性。调度的方便性。主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式。主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式。()扩建的方便性。扩建的方便
11、性。具有初期具有初期终期终期扩建的灵活方便性。扩建的灵活方便性。(三三)经济性经济性上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()投资越省越好。投资越省越好。使用的设备少且价格便宜使用的设备少且价格便宜,即接线简单且选用轻即接线简单且选用轻型断路器。型断路器。()占地面积越小越好。占地面积越小越好。()电能损失尽量的少。电能损失尽量的少。合理选择变压器的容量和台数。合理选择变压器的容量和台数。选择和分析电气主接线方式时选择和分析电气主接线方式时,应根据供电质量、可靠性、灵活性、应根据供电质量、可靠性、灵活性、经济性四个方面综合考虑经济性四个方面综合考虑,同时要正确处
12、理可靠性和经济性的矛盾同时要正确处理可靠性和经济性的矛盾,一一般在满足可靠性的前提条件下般在满足可靠性的前提条件下,再来提高主接线的经济性。再来提高主接线的经济性。二、电气主接线的基本形式二、电气主接线的基本形式电气主接线形式大致可以分为有母线、无母线两大类。电气主接线形式大致可以分为有母线、无母线两大类。详细分类如详细分类如下。下。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式(一一)有母线接线方式有母线接线方式.单母线接线单母线接线母线也可称为汇流排母线也可称为汇流排,起汇集、分配电能的作用。起汇集、分配电能的作用。单母线接线是指只单母线接线是指只采用一组母线的接线
13、。采用一组母线的接线。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式其构成特点为其构成特点为:一组母线一组母线;每一回路均装有一台断路器和一个隔离开每一回路均装有一台断路器和一个隔离开关。关。具体可分为下列几种具体可分为下列几种。)单母线不分段接线单母线不分段接线单母不分段接线如单母不分段接线如图图 所示。所示。()构成构成:一条母线一条母线;每一回路均只装一台断路器每一回路均只装一台断路器 和一个隔和一个隔离开关离开关;单母线不引出回路与电源回路之间用母线单母线不引出回路与电源回路之间用母线 连接。连接。在电源回路中在电源回路中,若断路器断开之后若断路器断开之后,电源
14、不可能再向外输送电能时电源不可能再向外输送电能时,断断路器与电源之间可以不装设隔离开关路器与电源之间可以不装设隔离开关,如发电机出线回路。如发电机出线回路。若线路对若线路对侧无电源侧无电源,则线路侧隔离开关可以省略则线路侧隔离开关可以省略。()操作顺序操作顺序。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式断路器和隔离开关的操作原则断路器和隔离开关的操作原则:送电时先合电源侧隔离开关送电时先合电源侧隔离开关,后合负荷后合负荷侧隔离开关侧隔离开关,最后合断路器。最后合断路器。停电反之。停电反之。对某一支路送电时对某一支路送电时,先合母线侧隔离开关先合母线侧隔离开关,再合线
15、路侧隔离开关再合线路侧隔离开关,最后合断路器最后合断路器。切断某一支路时切断某一支路时,先断开断路器先断开断路器,再断开两侧的隔离开关再断开两侧的隔离开关(先断开先断开线路侧隔离开关线路侧隔离开关,然后断开母线侧隔离开关然后断开母线侧隔离开关)。不允许在断路器处于合闸的状态下拉开隔离开关不允许在断路器处于合闸的状态下拉开隔离开关(带负荷拉隔离开关带负荷拉隔离开关),否则将引起严重的短路事故。否则将引起严重的短路事故。为此为此,在断路器与隔离开关之间在断路器与隔离开关之间,应加应加装防误操作的电气或机械闭锁装置。装防误操作的电气或机械闭锁装置。按照以上顺序操作的优点有按照以上顺序操作的优点有:上
16、一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式 线路停电时线路停电时,如果在断路器未断开的情况下如果在断路器未断开的情况下,发生线路隔离开关发生线路隔离开关(图图 中的中的)带负荷拉闸将发生电弧短路带负荷拉闸将发生电弧短路,此时继电保护装置此时继电保护装置可以将断路器可以将断路器 断开断开,切除故障点切除故障点,把故障限值在该回路间隔中把故障限值在该回路间隔中,对对其他回路设备其他回路设备(特别是母线特别是母线)运行影响较小。运行影响较小。线路送电时线路送电时,只可能在只可能在 处发生隔离开关带负荷合闸处发生隔离开关带负荷合闸,这样也这样也可能产生电弧短路可能产生电弧短路
17、,同样同样,继电保护装置可以将断路器继电保护装置可以将断路器 自动断开自动断开,切除故障点切除故障点,对其他回路设备对其他回路设备(特别是母线特别是母线)运行影响较小。运行影响较小。()优缺点优缺点。优点优点:简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便,利于扩建。利于扩建。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式缺点缺点:可靠性和灵活性较差。可靠性和灵活性较差。在母线和母线侧隔离开关检修或故障时在母线和母线侧隔离开关检修或故障时,各支路都必须停止工作各支路都必须停止工作(即即:全站停电全站停电)。出线的断路器检修时出线的断路器检修
18、时,该支路需停止供电。该支路需停止供电。)单母线分段接线单母线分段接线针对单母线不分段接线的缺点针对单母线不分段接线的缺点,当出线数目较多时当出线数目较多时,为提高供电可靠性为提高供电可靠性,可采用单母线分段接线可采用单母线分段接线,如图如图 所示。所示。()构成构成:用断路器将母线分段用断路器将母线分段,成为单母线分段接线。成为单母线分段接线。()运行方式运行方式:上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式 分段断路器闭合运行。分段断路器闭合运行。正常运行时闭合正常运行时闭合,两个电源分两个电源分别接在两段母线上别接在两段母线上,平均分配两段母线上的负荷平均分配两
19、段母线上的负荷,使两段母线电压均衡使两段母线电压均衡。当任一段母线故障时当任一段母线故障时,继电保护装置动作跳开分段断路器和继电保护装置动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源断路器接至该母线段上的电源断路器,另一端则继续供电。另一端则继续供电。分段断路器断开运行。分段断路器断开运行。正常运行时断开正常运行时断开,各电源只向各电源只向接至本段母线上的出线供电接至本段母线上的出线供电,两段母线上的电压可以不相同。两段母线上的电压可以不相同。当任一当任一电源故障时电源故障时,备自投装置自动合上备自投装置自动合上,保证全部出线继续供电。保证全部出线继续供电。其优点是可以限制短路电流其优点是可以限制短
20、路电流(用分段断路器处串联电抗器的方法限值用分段断路器处串联电抗器的方法限值相邻段供给的短路电流相邻段供给的短路电流)。()优缺点优缺点:上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式 在母线和母线隔离开关检修或发生短路故障时在母线和母线隔离开关检修或发生短路故障时,只有该母线段上的只有该母线段上的各支路必须停电。各支路必须停电。出线的断路器检修时出线的断路器检修时,该支路需停止供电。该支路需停止供电。可以看出可以看出,单母线分段接线相比于单母线不分段接线单母线分段接线相比于单母线不分段接线,其弥补了其弥补了“母线母线和母线侧隔离开关检修或故障时和母线侧隔离开关检修或故
21、障时,各支路都必须停止工作各支路都必须停止工作”这一缺点这一缺点。但没有克服但没有克服“出线断路器检修时出线断路器检修时,该支路必须停电该支路必须停电”这一缺点这一缺点,为为此可以采用增设旁路母线的办法。此可以采用增设旁路母线的办法。)单母分段带旁路母线接线单母分段带旁路母线接线()构成构成:工作母线外增设一组旁路母线工作母线外增设一组旁路母线,旁路母线通过旁路断旁路母线通过旁路断路器路器 与母线连接。与母线连接。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁路隔离开每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁
22、路隔离开关连接。关连接。如如图图 所示。所示。()运行方式运行方式。正常运行时旁路母线不带电正常运行时旁路母线不带电,旁路断路器及旁路隔离开关旁路断路器及旁路隔离开关均断开均断开,两侧的隔离开关处于合闸状态两侧的隔离开关处于合闸状态,其运行方式与单母线其运行方式与单母线分段接线的相同。分段接线的相同。当任一回路断路器需要检修时当任一回路断路器需要检修时,该回路可以通过旁路隔离开关该回路可以通过旁路隔离开关接至旁路母线、经过旁路断路器从工作母线回路取得电源。接至旁路母线、经过旁路断路器从工作母线回路取得电源。()优缺点优缺点。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式
23、主要体现在主要体现在:引出线回路的断路器检修时引出线回路的断路器检修时,该支路不需要停止供电。该支路不需要停止供电。其他优缺点类似于单母线分段接线。其他优缺点类似于单母线分段接线。.双母线接线双母线接线)双母线接线双母线接线()构成构成:如图如图 所示所示,它具有母线它具有母线、母线、母线两组母线。两组母线。每回每回线路都经过一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线线路都经过一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线,母线之间母线之间通过母线联络断路器通过母线联络断路器(简称母联简称母联)连接连接,称为双母线接线。称为双母线接线。()运行方式运行方式:母联断路器断开母联断路器断开(热备用状态热备
24、用状态),两组母线各自处于运行或备用状态两组母线各自处于运行或备用状态。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式 母联断路器闭合母联断路器闭合,进出线适当分配到两组母线上进出线适当分配到两组母线上,两组母线同时并两组母线同时并列运行。列运行。双母线接线的倒母线操作。双母线接线的倒母线操作。操作前状态操作前状态:母运行母运行,母备用母备用,所有进出线回路运行状态且接在所有进出线回路运行状态且接在母上。母上。操作任务操作任务:母运行转冷备用母运行转冷备用,所有负荷倒至所有负荷倒至母。母。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式操作操作:如
25、如图图 所示所示,先闭合母联断路器两侧的隔离开关先闭合母联断路器两侧的隔离开关、,然后然后,母联断路器向备用母线母联断路器向备用母线母充电母充电;检检查备用母线查备用母线母带电后一切正常母带电后一切正常,下一步则先接通下一步则先接通(一条或全部一条或全部)回路回路接于备用母线接于备用母线母侧的隔离开关母侧的隔离开关,然后断开该然后断开该(条或全部条或全部)回路接于工回路接于工作母线作母线母上的隔离开关母上的隔离开关,这就是所谓的这就是所谓的“先通后断先通后断”的原则的原则;待全待全部回路操作完成后部回路操作完成后,断开母联断路器及其两侧的隔离开关断开母联断路器及其两侧的隔离开关(注意注意断路器
26、和隔离开关的操作原则断路器和隔离开关的操作原则)。优缺点优缺点。.检修任一组母线时检修任一组母线时,可以把全部电源和负荷线路切换到另一组母线可以把全部电源和负荷线路切换到另一组母线,不影响用户的正常供电不影响用户的正常供电。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式.检修任一母线隔离开关时检修任一母线隔离开关时,只影响本支路供电。只影响本支路供电。.工作母线发生故障后工作母线发生故障后,所有支路能迅速恢复供电。所有支路能迅速恢复供电。.可利用母联断路替代引出线断路器工作。可利用母联断路替代引出线断路器工作。.双母线接线的设备较多双母线接线的设备较多,配电装置复杂配电
27、装置复杂,易误操作。易误操作。为了减小任一母线故障情况下的停电范围为了减小任一母线故障情况下的停电范围,保证供电可靠性保证供电可靠性,常在此接常在此接线方式的基础上将线方式的基础上将母、母、母分段或两条母线同时分段母分段或两条母线同时分段,构成双母分构成双母分段接线形式。段接线形式。下面对单一母线的分段作出说明下面对单一母线的分段作出说明。)双母线分段接线双母线分段接线上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()构成构成:如图如图 所示所示,它具有母线它具有母线、母线、母线两组母线。两组母线。用分用分段断路器段断路器 把工作母线把工作母线分成分成、两段两段,每段分
28、别用母联每段分别用母联断路器和与母线断路器和与母线相连。相连。()运行方式运行方式。正常情况下正常情况下,母、母、母可以分段或并列运行。母可以分段或并列运行。当当母工作母工作,母备母备用时用时,它具有单母分段接线的特点。它具有单母分段接线的特点。母的任一分段检修时母的任一分段检修时,可以将可以将该段母线所连接的支路倒至备用母线上运行该段母线所连接的支路倒至备用母线上运行,这样仍能保持单母线分这样仍能保持单母线分段运行的特点。段运行的特点。在此接线方式中在此接线方式中,也可以在分段断路器处串接也可以在分段断路器处串接电抗器电抗器,使得任一分段回路使得任一分段回路(或或 段段)故障时故障时,用电抗
29、器用电抗器 来来限值相邻段限值相邻段(或或段段)供给的短路电流。供给的短路电流。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()优缺点优缺点。双母线分段接线比一般双母线接线具有更高的供电可靠性和灵活性。双母线分段接线比一般双母线接线具有更高的供电可靠性和灵活性。但由于断路器较多但由于断路器较多,投资大投资大,所以一般在进出线回路数较多所以一般在进出线回路数较多(如多于如多于 回线路回线路)时才考虑采用这种接线。在此接线基础上时才考虑采用这种接线。在此接线基础上,为了保证检修某一为了保证检修某一出线断路器时出线断路器时,不至于使本支路停电不至于使本支路停电,常在此接线基
30、础上加装旁路母线常在此接线基础上加装旁路母线,构成双母分段带旁母接线形式。构成双母分段带旁母接线形式。)双母线分段带旁母接线双母线分段带旁母接线带旁路母线的双母线接线带旁路母线的双母线接线,如图如图 所示所示。在工作母线外增设一在工作母线外增设一组旁路母线组旁路母线,旁路母线通过旁路断路器和与母线连旁路母线通过旁路断路器和与母线连接。接。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁路隔离开每一出线回路在线路侧隔离开关的线路侧与旁路母线通过旁路隔离开关、连接。关、连接。要检修某一出线断路器时要检修某一出线断路器时,基本
31、操作步骤是基本操作步骤是:先合旁路断路器两侧的隔先合旁路断路器两侧的隔离开关离开关(双母线侧只合一个双母线侧只合一个),再合旁路断路器再合旁路断路器(或或)对旁路母线进行充电对旁路母线进行充电;若旁路母线充电正常若旁路母线充电正常,则待检修的断路器所在回则待检修的断路器所在回路上的旁路隔离开关路上的旁路隔离开关(例如、例如、)两侧已是等电位点两侧已是等电位点,此时可合该旁路隔离开关。此时可合该旁路隔离开关。而后断开待检修断路器及其两侧隔离开而后断开待检修断路器及其两侧隔离开关关,对此断路器进行检修工作。对此断路器进行检修工作。那么此时该回路的工作状态为通过旁那么此时该回路的工作状态为通过旁路断
32、路器、旁路母线及相关旁路隔离开关向出线送电路断路器、旁路母线及相关旁路隔离开关向出线送电。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式实际生产中实际生产中,也可采用母联断路器兼作旁路断路器的接线也可采用母联断路器兼作旁路断路器的接线,以降低投资以降低投资和运行成本。和运行成本。上述三种双母线接线方式因其具有检修方便、供电可靠、调度灵活及上述三种双母线接线方式因其具有检修方便、供电可靠、调度灵活及便于扩建等优点便于扩建等优点,在我国大中型电厂和变电所中被广泛采用。在我国大中型电厂和变电所中被广泛采用。但从防但从防误操作的角度考虑误操作的角度考虑,可以发现此种接线方式可以
33、发现此种接线方式“运行中隔离开关作为操运行中隔离开关作为操作电器作电器,较易发生误操作较易发生误操作”,再者再者,当母线发生故障时当母线发生故障时,需要短时切除需要短时切除较多的电源和线路较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂、变电所是不允许的这对特别重要的大型发电厂、变电所是不允许的。所以此种接线方式只适用于。所以此种接线方式只适用于 以下的机组以下的机组,而而 及以上容量的机组一般选用及以上容量的机组一般选用 出线。出线。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式./断路器接线断路器接线()构成构成:一台半断路器接线一台半断路器接线如图如图 所示所示。有两组
34、母线有两组母线,在在、两组母线之间由个断路器构成一两组母线之间由个断路器构成一“串串”,给给 个个(进线或出线进线或出线)回回路使用路使用,每个回路占用每个回路占用/个断路器。个断路器。这样每回进出线回路都与两这样每回进出线回路都与两台断路器相连台断路器相连,而同一而同一“串串”的两条进出线共用三台断路器。的两条进出线共用三台断路器。如此如此,称为称为/断路器接线断路器接线,又称一台半断路器接线。又称一台半断路器接线。()运行方式及特点。运行方式及特点。同一串的三个断路器和两个回路都投入运行同一串的三个断路器和两个回路都投入运行,称为称为“完整串完整串”运行。运行。若一串中任何一台断路器退出或
35、检修时若一串中任何一台断路器退出或检修时,称为称为“非完整串非完整串”运行。运行。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式正常运行时正常运行时,各串及出线构成了多环路状供电各串及出线构成了多环路状供电,具有很高的可靠性。具有很高的可靠性。其特点是其特点是,任意一组母线故障或检修任意一组母线故障或检修,均不影响各回路供电均不影响各回路供电;任一断路任一断路器故障或检修也不引起停电器故障或检修也不引起停电,甚至于两组母线同时故障甚至于两组母线同时故障(或一组母线检或一组母线检修另一组母线故障修另一组母线故障)的极端情况下的极端情况下,功率仍能继续传送。功率仍能继续传送
36、。相比于双母线接线方式相比于双母线接线方式,/断路器接线中的隔离开关只起隔离电压断路器接线中的隔离开关只起隔离电压的作用的作用,避免用隔离开关进行倒闸操作。避免用隔离开关进行倒闸操作。当任意一台断路器或母线检当任意一台断路器或母线检修时修时,只需拉开对应的断路器及隔离开关只需拉开对应的断路器及隔离开关,避免了用隔离开关分合等电避免了用隔离开关分合等电位点。位点。一般新建电厂中一般新建电厂中,由于只有两台发电机组和两回出线由于只有两台发电机组和两回出线,采用采用/接线接线只能构成两串。只能构成两串。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式在此情况下在此情况下,进线和
37、出线接入进线和出线接入/接线中的接入点便有了两种方式接线中的接入点便有了两种方式:一种是交叉接线一种是交叉接线,如图如图 ()所示所示,将同名回路将同名回路(指两台变压器或指两台变压器或两回出线回路两回出线回路)分别布置在不同串上分别布置在不同串上,并且将同名回路交替接入不同侧并且将同名回路交替接入不同侧母线母线;另一种是非交叉接线另一种是非交叉接线,如如图图 ()所示所示,将同名元件分别将同名元件分别布置在不同串上布置在不同串上,但所有同名元件都靠近某一侧母线但所有同名元件都靠近某一侧母线(两台变压器进线两台变压器进线都靠近一组母线都靠近一组母线,出线都靠近另一组母线出线都靠近另一组母线)。
38、分析以上两种配置方式可知分析以上两种配置方式可知,/交叉接线比交叉接线比/非交叉接线具有非交叉接线具有更高的运行可靠性更高的运行可靠性,可减少特殊运行方式下事故的扩大。可减少特殊运行方式下事故的扩大。(二二)无母线接线方式无母线接线方式.桥形接线桥形接线上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式当只有两台变压器和两条输电线路时当只有两台变压器和两条输电线路时,采用桥形接线使用的断路器最采用桥形接线使用的断路器最少少,如图如图 所示所示。桥形接线仅用三台断路器桥形接线仅用三台断路器,正常运行中三台正常运行中三台断路器均闭合。断路器均闭合。同时同时,根据连接桥对于变压器
39、的位置可分为内桥和外根据连接桥对于变压器的位置可分为内桥和外桥两种接线。桥两种接线。)内桥接线内桥接线内桥接线如图内桥接线如图 ()所示所示,桥回路置于两台出线断路器内侧桥回路置于两台出线断路器内侧(靠变压器侧靠变压器侧),线路经过断路器和隔离开关接至桥接点线路经过断路器和隔离开关接至桥接点,构成独立单元构成独立单元;而变压器支路只经隔离开关与桥接点相连而变压器支路只经隔离开关与桥接点相连,是非独立单元。是非独立单元。其特点可其特点可以总结为以总结为“内桥内不便内桥内不便”,即即:()正常运行时变压器操作复杂。正常运行时变压器操作复杂。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接
40、线的运行方式()线路操作方便。线路操作方便。综上所述综上所述,内桥接线适用于两回进线、两回出线内桥接线适用于两回进线、两回出线,同时线路较长、故障同时线路较长、故障可能性较大和变压器不需要经常切换运行方式的发电厂和变电所中。可能性较大和变压器不需要经常切换运行方式的发电厂和变电所中。)外桥接线外桥接线外桥接线如图外桥接线如图 ()所示所示,桥回路置于两台出线断路器外侧桥回路置于两台出线断路器外侧(远离变压器侧远离变压器侧),变压器经过断路器和隔离开关接至桥接点变压器经过断路器和隔离开关接至桥接点,构成独立单构成独立单元元;而线路支路只经隔离开关与桥接点相连而线路支路只经隔离开关与桥接点相连,是
41、非独立单元。是非独立单元。其特点其特点可以总结为可以总结为“外桥外不便外桥外不便”,即即:()出线回路投入或切除时出线回路投入或切除时,操作复杂。操作复杂。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()变压器操作方便。变压器操作方便。.单元接线单元接线单元接线是将不同性质的电力元件单元接线是将不同性质的电力元件(如发电机、变压器、线路等如发电机、变压器、线路等)串联串联形成一个单元形成一个单元,然后与其他单元并列。然后与其他单元并列。单元接线有以下几种形式。单元接线有以下几种形式。)发电机发电机变压器组单元接线变压器组单元接线发电机出口发电机出口,直接经变压器接入高
42、压系统的接线直接经变压器接入高压系统的接线,称为发电机称为发电机变压器变压器组单元接线组单元接线,如图如图 ()所示所示,断路器装于主变压器高压侧断路器装于主变压器高压侧,作作为该单元共同的操作和保护电器为该单元共同的操作和保护电器,在发电机和变压器之间一般不设断在发电机和变压器之间一般不设断路器路器,可装一组隔离开关供试验和检修时隔离之用。可装一组隔离开关供试验和检修时隔离之用。实际工作中实际工作中,这这种单元接线往往只是电厂电气主接线中的一部分或一条回路。种单元接线往往只是电厂电气主接线中的一部分或一条回路。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式对于发电机出
43、口是否装设断路器的问题对于发电机出口是否装设断路器的问题,各厂应根据自身情况酌情选各厂应根据自身情况酌情选择。择。目前我国及许多国家的大容量机组目前我国及许多国家的大容量机组(特别是特别是 以上的机以上的机组组)的单元接线中的单元接线中,发电机出口一般不装设断路器发电机出口一般不装设断路器,其理由是其理由是:大电流大电流大容量断路器投资较大大容量断路器投资较大,而且在发电机出口至主变压器和厂用变压器而且在发电机出口至主变压器和厂用变压器之间采用封闭母线后之间采用封闭母线后,此段线路范围内的相间故障可能性亦已降低。此段线路范围内的相间故障可能性亦已降低。甚至在发电机出口也不装隔离开关。甚至在发电
44、机出口也不装隔离开关。近几年随着发电机出口断路器近几年随着发电机出口断路器(以下简称以下简称)制造技术的迅速发展制造技术的迅速发展,包括神皖安庆电厂在内的一批新投产的大容量机组已广泛采用了包括神皖安庆电厂在内的一批新投产的大容量机组已广泛采用了。其优点体现在三个方面。其优点体现在三个方面。()经济性优势。经济性优势。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()简化电厂厂用电系统操作。简化电厂厂用电系统操作。()当厂用变压器与机组启动当厂用变压器与机组启动/备用变压器之间的电气功角备用变压器之间的电气功角 相差较相差较大大(一般一般)时时,机组装设机组装设 的优势尤
45、其明显。的优势尤其明显。)扩大单元接线扩大单元接线采用多台发电机与一台变压器组成单元的接线称为扩大单元接线采用多台发电机与一台变压器组成单元的接线称为扩大单元接线,如如图图 所示。所示。在这种接线中在这种接线中,为了适应机组启停需要为了适应机组启停需要,每一台每一台发电机出口都要装设断路器和隔离开关发电机出口都要装设断路器和隔离开关,以保证停机检修的安全。以保证停机检修的安全。装装设发电机出口断路器的目的是使各发电机可以分别投入或当任一台发设发电机出口断路器的目的是使各发电机可以分别投入或当任一台发电机需要停止运行或发生故障时电机需要停止运行或发生故障时,可以操作该断路器可以操作该断路器,而不
46、影响另一台而不影响另一台发电机与变压器的正常运行。发电机与变压器的正常运行。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式.角形接线角形接线角形接线中各断路器经隔离开关互相连接角形接线中各断路器经隔离开关互相连接,形成一个闭合的环形电路形成一个闭合的环形电路,且每角均有进、出线。且每角均有进、出线。如图如图 所示所示,()图为三角形接线图图为三角形接线图,()图为四角形接线图。图为四角形接线图。角形接线的特点有角形接线的特点有:()正常运行时正常运行时,所有断路器均闭合所有断路器均闭合,任一进出线回路发生故障任一进出线回路发生故障,仅断仅断开与该支路相连的断路器开与该支
47、路相连的断路器,其余支路不受影响。其余支路不受影响。()每个回路均位于两台断路器之间每个回路均位于两台断路器之间,检修任一断路器都不会造成回检修任一断路器都不会造成回路停电。路停电。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式()所有隔离开关只作为隔离电器之用所有隔离开关只作为隔离电器之用,不作为操作电器用不作为操作电器用,可以减小可以减小误操作的可能误操作的可能,同时容易实现设备自动化控制。同时容易实现设备自动化控制。()在某一断路器故障或检修情况下在某一断路器故障或检修情况下,角形接线为开环运行角形接线为开环运行,若此时再若此时再有某一设备故障有某一设备故障,则可
48、能引起大范围的停电。则可能引起大范围的停电。()由于开、闭环运行时流过断路器的电流大小不同由于开、闭环运行时流过断路器的电流大小不同,这将给设备的这将给设备的选择和继电保护整定带来一定的困难。选择和继电保护整定带来一定的困难。()此接线方式不便于后期的扩建。此接线方式不便于后期的扩建。三、电气主接线方案的拟订三、电气主接线方案的拟订上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式电气主接线是发电厂或变电站电气部分的主体电气主接线是发电厂或变电站电气部分的主体,直接影响运行的可靠直接影响运行的可靠性、对配电装置布置、继电保护配置、自动装置及控制方式的拟定都性、对配电装置布置
49、、继电保护配置、自动装置及控制方式的拟定都有决定性的关系。有决定性的关系。电气主接线设计的原则是电气主接线设计的原则是:以设计任务书为依据以设计任务书为依据,以国家经济建设的方以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况结合工程实际情况,在保证供电可在保证供电可靠性、调度灵活、满足各项技术要求的前提下靠性、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便兼顾运行、维护方便,尽可能节省投资尽可能节省投资,就近取材就近取材,力争设备元件和设计的先进性力争设备元件和设计的先进性,坚持可靠坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。、先进、适用、经
50、济、美观的原则。针对某电厂而言针对某电厂而言,电气主接线的设计思路简单分以下几步。电气主接线的设计思路简单分以下几步。上一页 下一页返回单元一电气主接线的运行方式单元一电气主接线的运行方式.对原始资料的分析对原始资料的分析()工程情况。工程情况。主要考虑发电机类型和设计容量、发电机单机容量主要考虑发电机类型和设计容量、发电机单机容量及台数、最大负荷利用小时数、可能的运行方式等。及台数、最大负荷利用小时数、可能的运行方式等。()电力系统情况。电力系统情况。主要考虑电力系统近远期规划、发电厂或变电主要考虑电力系统近远期规划、发电厂或变电所在电力系统中的位置和作用、本期工程与电力系统的连接方式及各所
