电力工程综合项目设计(电气主接线设计).ppt

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1、1 1 电气主接线设计原则和程序电气主接线设计原则和程序一、对电气主接线的基本要求一、对电气主接线的基本要求电气主接线及设计电气主接线及设计(一）可靠性一）可靠性 分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。(1)发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用。发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用。(2)负荷性质和类别。负荷性质和类别。(3)设备的制造水平。设备的制造水平。(4)长期实践运行经验。长

2、期实践运行经验。主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面：断路器检修时，不宜影响对系统供电；断路器检修时，不宜影响对系统供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部类及全部或大部分类及全部或大部分类用类用户的供电；户的供电；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳

3、定运行。(二）二）灵活性灵活性 灵活性包括以下几个方面：灵活性包括以下几个方面：(1)操作的方便性。操作的方便性。(2)调度的方便性。调度的方便性。(3)扩建的方便性。扩建的方便性。(三）三）经济性经济性 经济性主要从以下几方面考虑：经济性主要从以下几方面考虑：（1）节省一次投资。）节省一次投资。（2）占地面积少。）占地面积少。（3）电能损耗少。）电能损耗少。发电厂和变电站基本建设的程序一般分为：发电厂和变电站基本建设的程序一般分为：初步可行性研究、可行性研究、初步初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计等四个阶段。设计、施工图设计等四个阶段。电气主接线设计在各阶段中随着要求、任务的不

4、同，其深度、广度也有所差异，电气主接线设计在各阶段中随着要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计原则、方法和步骤基本相同。其设计步骤和内容如下：但总的设计原则、方法和步骤基本相同。其设计步骤和内容如下：1对原始资料分析对原始资料分析 （1）工程情况）工程情况 （2）电力系统情况）电力系统情况 （3）负荷情况）负荷情况 （4）环境条件）环境条件 （5）设备供货情况）设备供货情况二、电气主接线的设计程序二、电气主接线的设计程序 2主接线方案的拟定与选择主接线方案的拟定与选择 3短路电流计算和主要电气设备选择短路电流计算和主要电气设备选择 4绘制电气主接线图绘制电气主接线图 5编制工程概

5、算编制工程概算 主接线的基本形式，主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，它以电源和出线就是主要电气设备常用的几种连接方式，它以电源和出线为主体。由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输为主体。由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样，的功率也不一样，因而为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时因而为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时(一般超过一般超过4回回)，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的接线

6、相比，无汇流母线的接线使用电气设备较少，配电装置占地面积较小，有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用电气设备较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电站。通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电站。有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线接线和双母线接线两大类。有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线接线和双母线接线两大类。无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥形接线和角形接线。无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥形接线和角形接线。2 2 主接线的基本接线形式主接线的基本接线形式u 图所示为单母线接线，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电站是变

7、图所示为单母线接线，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电站是变压器或高压进线回路。压器或高压进线回路。一、单母线接线及单母线分段接线一、单母线接线及单母线分段接线(一）单母线接线一）单母线接线图图 单母线接线单母线接线u每条回路中都装有断路器和隔离开关，紧靠母线侧的隔离开关称作母线隔离开每条回路中都装有断路器和隔离开关，紧靠母线侧的隔离开关称作母线隔离开，靠近线路侧的隔离开关称为线路隔离开关。，靠近线路侧的隔离开关称为线路隔离开关。u由于断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断由于断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通

8、或切断电路的控制电器。短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。u若馈线的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设线路隔离若馈线的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设线路隔离开关。但是由于隔离开关费用不大，为了阻止过电压的侵入或用户启动自备柴开关。但是由于隔离开关费用不大，为了阻止过电压的侵入或用户启动自备柴油发电机的误倒送电，也可以装设。油发电机的误倒送电，也可以装设。u若电源是发电机，则发电机与其出口断路器之间可以不装隔离开关，因为该断若电源是发电机，则发电机与其出口断路器之间可以不装隔离开关，因为该断路器的检修必然在停机状态下进行；但有时为了便于对发电机单

9、独进行调整和路器的检修必然在停机状态下进行；但有时为了便于对发电机单独进行调整和试验，也可以装设隔离开关或设置可拆连接点。试验，也可以装设隔离开关或设置可拆连接点。u QEQE是线路隔离开关的接地开关，用于线路检修时替代临时安全接地线。当电压是线路隔离开关的接地开关，用于线路检修时替代临时安全接地线。当电压在在110kV110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。此外，对开关。此外，对35kV35kV及以上的母线，在每段母线上亦应设置及以上的母线，在每段母线上亦应设置1 12 2组接地开关或接地

10、组接地开关或接地器，以保证电器和母线检修时的安全。器，以保证电器和母线检修时的安全。u倒闸操作倒闸操作:发电厂和变电所电气设备有运行、备用和检修三种工作状态。由发电厂和变电所电气设备有运行、备用和检修三种工作状态。由于正常供电的需要或故障的发生，而转换设备工作状态的操作称为于正常供电的需要或故障的发生，而转换设备工作状态的操作称为“倒闸操倒闸操作作”。倒闸操作正确与否，直接影响安全运行。倒闸操作正确与否，直接影响安全运行。u倒闸操作倒闸操作“五防五防”防止带负荷拉合隔离开关防止带负荷拉合隔离开关 防止带地线合隔离开关防止带地线合隔离开关 防止带电挂接地线防止带电挂接地线 防止误拉合断路器防止误

11、拉合断路器 防止误入带电间隔防止误入带电间隔u 根据根据QF和和QS的作用不同，在倒闸操作中必须保证正确的操作顺序。以投切线的作用不同，在倒闸操作中必须保证正确的操作顺序。以投切线路路WL1为例，顺序如下：切除为例，顺序如下：切除WL2（断电）顺序拉开（断电）顺序拉开QF2 QS22 QS21投入投入WL2（送电）顺序合上（送电）顺序合上 QS21 QS22 QF2u 可以发现，基本的操作原则是：操作可以发现，基本的操作原则是：操作QS必须是在必须是在QF断开的时候进行；投入断开的时候进行；投入QS时，时，从电源侧往负荷侧合上从电源侧往负荷侧合上QS；退出；退出QS时，从负荷侧往电源侧拉开时，

12、从负荷侧往电源侧拉开QS。u 为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。u 单母线接线优点是：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且，母线便于向单母线接线优点是：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且，母线便于向两端延伸，扩建方便。同时，两端延伸，扩建方便。同时，QS隔离开关不作为操作电器，仅用作隔离电压。隔离开关不作为操作电器，仅用作隔离电压。u 单母线接线缺点是：可靠性差。母线或母线隔离

13、开关检修或故障时，所有回路都单母线接线缺点是：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就是要造成全厂或全所长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，要停止工作，也就是要造成全厂或全所长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。u 接线形式：一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。接线形式：一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。u 单母线分段接线如图所示。单母线用分段断路器单母线分段接线如图所示。单母线用分段断路器QFD进行分段，可

14、以提高供电进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；可靠性和灵活性；(二）单母线分段接线二）单母线分段接线图图 单母线分段接线单母线分段接线u 对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；两段母线同时故障的几率很小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，用户停电；两段母线同时故障的几率很小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时

15、，将造成两段母线同时停电，在判别故障亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。u 通常，为了限制短路电流，简化继电保护，在降压变电站中，采用单母线分段通常，为了限制短路电流，简化继电保护，在降压变电站中，采用单母线分段接线时，低压侧母线分段断路器常处于断开状态，电源是分列运行的。为了防止因接线时，低压侧母线分段断路器常处于断开状态，电源是分列运行的。为了防止因电源断开而引起的停电，应在分段断路器电源断开而引起的停电，应在分段断路器QFD上装设备用电源自动投入装置，在任上装设备用电源

16、自动投入装置，在任一分段的电源断开时，将一分段的电源断开时，将QFD自动接通。自动接通。u 分段的数目，取决于电源数量和容量。段数分得越多，故障时停电范围越小，分段的数目，取决于电源数量和容量。段数分得越多，故障时停电范围越小，但使用断路器的数量亦越多，且配电装置和运行也越复杂，通常以但使用断路器的数量亦越多，且配电装置和运行也越复杂，通常以23段为宜。段为宜。u 该接线适用于：中、小容量发电厂和变电站的该接线适用于：中、小容量发电厂和变电站的610kV接线中。但是，由于这接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整个母线系统种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整个母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。采用。双母线接线有两组母线，并且可以互为备用，如图双母线接线有两组母线，并且可以互为备用，如图3所示。每一电源和出线的所示。每一电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两