電氣主接線及廠用電系統(tǒng)

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1、第二章電氣主接線及廠用系統(tǒng)接線第一節(jié)電氣主接線概述發(fā)電廠電氣主接線是由各種電氣元件（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、刀閘等）及其連接線所組成的輸送和分配電能的電路，也稱一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號將發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、開關(guān)電器、測量電器、保護(hù)電器、輸電線路等有關(guān)電氣設(shè)備，按工作順序排列，詳細(xì)表示電氣設(shè)備的組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為電氣主接線圖。一、對電氣主接線的基本要求電氣主接線的選擇正確與否對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)度的靈活性，以及對發(fā)電廠的電氣設(shè)備的選擇，配電裝置

2、的布置，繼電保護(hù)及控制方式的擬定等都有重大的影響。在選擇電氣主接線時，應(yīng)注意發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出回路數(shù)、電壓等級、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件，并應(yīng)滿足下列基本要求。1.運(yùn)行的可靠性發(fā)、供電的安全可靠性，是電力生產(chǎn)和分配的第一要求，主接線必須首先滿足。因為電能的發(fā)、送、用必須在同一時刻進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)故障，都將影響到整體。主接線的可靠性并不是絕對的，同樣形式的接線對某些電廠來說是可靠的，但對另一些電廠就不能滿足可靠性要求；另外，可靠性也是不斷發(fā)展的，隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，過去被認(rèn)為可

3、靠的接線，今天卻未必可靠。目前，對主接線可靠性的衡量不僅可以定性分析，而且可以進(jìn)行定量的可靠性計算。主接線可靠性的具體要求：（1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；（2）斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時間，并要求保證機(jī)組的正常運(yùn)行以及對系統(tǒng)的正常供電；（3）盡量避免發(fā)電廠全部停電的可靠性。2.具有一定的靈活性主接線不但在正常運(yùn)行情況下，能根據(jù)調(diào)度的要求靈活地改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的；而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備、切除故障，使停電時間最短、影響范圍最小，并且在

4、檢修設(shè)備時能保證檢修人員的安全。3.應(yīng)力求簡單、清晰、操作簡便，便于運(yùn)行人員掌握。4.合理的經(jīng)濟(jì)性主接線在保證安全可靠，操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小，占地面積最少，電能損失最小，使發(fā)電廠盡快地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5.應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性主接線在擴(kuò)建時，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。二、電氣主接線的形式電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體。電氣主接線的基本形式可分為有母線接線和無母線接線兩大類。有母線的主接線形式包括：單母線接線、雙母線接線、一

5、臺半斷路器接線等多種形式。無母線的主接線形式主要有單元接線、橋形接線和角形接線等。本廠主接線采用雙母線接線方式，發(fā)變組采用單元接線方式?，F(xiàn)主要介紹本電廠有關(guān)的基本接線形式。1.雙母線接線它具有兩組母線：工作母線Ⅰ和備用母線Ⅱ。每回電源和饋線路都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接至兩組母線，母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路（簡稱母聯(lián)）器連接，稱為雙母線接線。有兩組母線后，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高，其特點(diǎn)如下：⑴檢修任一組母線時，不會停止對用戶連續(xù)供電。例如，檢修母線Ⅰ時，可把全部電源和負(fù)荷線路切換到母線Ⅱ上。⑵運(yùn)

6、行調(diào)度靈活，通過倒換操作可以形成不同的運(yùn)行方式。當(dāng)母聯(lián)斷路器閉合，進(jìn)出線適當(dāng)分配接到兩組母線上，形成雙母線同時運(yùn)行的狀態(tài)。有時為了系統(tǒng)的需要，亦可將母聯(lián)斷路器斷開（處于熱備用狀態(tài)），兩組母線同時運(yùn)行。此時這個電廠相當(dāng)于分裂為兩個電廠各自向系統(tǒng)送電。顯然，兩組母線同時運(yùn)行的供電可靠性比僅用一組母線運(yùn)行時高。⑶在特殊需要時，可以用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作。當(dāng)個別回路需要獨(dú)立工作或進(jìn)行試驗（如發(fā)電機(jī)或線路檢修后需要試驗）時，可將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行。2.發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線所謂單元制接線方式是指每臺

7、機(jī)組的發(fā)電機(jī)、變壓器作為一個整體與電力系統(tǒng)相連，廠用電由本臺機(jī)組的高壓廠用變壓器接帶，該單元內(nèi)設(shè)備與其它機(jī)組間相互不發(fā)生連接。此種接線方式在發(fā)電機(jī)出口不設(shè)出口斷路器，而是通過封閉母線將發(fā)電機(jī)與主變壓器壓器相連接后接入電力系統(tǒng)。如下圖所示為發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器單元接線。目前我國及許多國家的大容量機(jī)組（特別是200MW以上的機(jī)組）的單元接線中，發(fā)電機(jī)出口一般不裝設(shè)斷路器，其理由是，大電流大容量斷路器（或負(fù)荷開關(guān)）投資較大，而且在發(fā)電機(jī)出口至主變壓器之間采用自冷全連式離相封閉母線后，此段線路范圍的故障可能性亦已降

8、低。甚至在發(fā)電機(jī)出口也不裝隔離開關(guān)，只設(shè)有可拆的連接片，以供發(fā)電機(jī)測試時用。全連式分相封閉母線，其三相的外殼在端部通過短路板連通形成閉合回路，這就構(gòu)成了類似以母線導(dǎo)體為一次測、外殼為二次測的三相1：1的空心變壓器。由于三相外殼回路短接（即二次側(cè)處于短路），而且鋁殼電阻很小，所以在外殼上感應(yīng)產(chǎn)生與母線電流大小相近而方向相反的環(huán)流。由于環(huán)流的屏蔽作用（環(huán)流產(chǎn)生的磁場與母線導(dǎo)體的磁場方向相反，即環(huán)流產(chǎn)生反磁場），使全連