电气主接线精选PPT.ppt
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1、关于电气主接线第1页,讲稿共90张,创作于星期二第一节 电气主接线的基本要求发电厂电气主接线 发电厂电气主接线是由多种电气设备通过连接线,按其功能要求组成的汇集和分配电能的电路,又称一次接线或电气主系统。电气主接线图 用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关电器、测量电器、保护电器、输电线路等有关电气设备,按照工作顺序排列,详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接线图,称电气主接线图。一、电气主接线定义第2页,讲稿共90张,创作于星期二二、电气主接线图中的代表符号二、电气主接线图中的代表符号第3页,讲稿共90张,创作于星期二第4页,讲稿共90张,创作于星期二电力网的接线地理地理接
2、线图接线图v 主要显示发电厂、变电站的位置,电力线主要显示发电厂、变电站的位置,电力线的路径和长度,以及它们之间的相互连接。的路径和长度,以及它们之间的相互连接。第5页,讲稿共90张,创作于星期二电气电气接线图接线图v 主要显示系统中发电机、变压器、电力线路、母线及断路器等主要元件间的电气接主要显示系统中发电机、变压器、电力线路、母线及断路器等主要元件间的电气接线。线。第6页,讲稿共90张,创作于星期二三、对电气主接线的基本要求三、对电气主接线的基本要求1、可靠性;(1)衡量电气主接线可靠性的指标:a、断路器检修时是否影响供电;b、设备或线路故障或检修时,停电的范围、时间以及能否保证对重要用户
3、的供电;c、是否存在发电厂全部停电的可能性。(2)选择电气主接线可靠性的因素:a、发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用;b、负荷形状和类别;c、设备的制造水平;d、长期实践运行经验第7页,讲稿共90张,创作于星期二三、对电气主接线的基本要求2、灵活性;a、操作方便性;b、调度灵活性;c、易于扩建3、经济性;a、一次投资省;b、占地面积少;c、电能损耗小第8页,讲稿共90张,创作于星期二四、电气主接线的设计步骤四、电气主接线的设计步骤l1、原始资料分析:包括工程情况、电力系统情况、负荷状况、环境条件以及设备供货情况;l2、主接线方案的拟定与选择;l3、短路电流计算和主要电器选择;l4、绘制电气
4、主接线图l5、编制工程概算 (1)主要设备器材费;(2)安装工程费;(3)其他费用第9页,讲稿共90张,创作于星期二第二节 电气主接线的基本形式l电气主接线的基本形式包括:有母线接线和无母线接线两大类。l有母线接线有:单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路接线、3/2台断路器接线、4/3台断路器接线和变压器母线组接线等形式;l无母线接线有:单元接线、桥形接线和角形接线等。一、电气主接线分类第10页,讲稿共90张,创作于星期二一、单母线接线(1)电气设备:1)、QF:断路器;作用:接通和切断电路;特点:有专门的灭弧装置,可用于切断或闭合负荷电流以及
5、切断故障电流;2)、QS1:母线侧隔离开关 QS2:线路侧隔离开关 作用:隔离电压 特点:无专用灭弧装置,开合电流能力极低;3)、WB:母线,用于电能的汇集和分配第11页,讲稿共90张,创作于星期二一、单母线接线倒闸操作:电气设备由一种状态转换到另一种状态或系统改变运行方式时,需要一系列倒闸操作才能完成。倒闸操作主要是指拉开或合上某些断路器和隔离开关、拉开或合上某些直流操作回路、切除或投入某些继电保护和自动装置、改变某些继电保护和自动装置的整定值、拆除或装设临时接线、检查设备的绝缘等。例:给出线WL1送电第12页,讲稿共90张,创作于星期二一、单母线接线倒闸操作:1、给出线WL1送电操作:先合
6、QS1,后合QS2,再合QF2、给出线WL1断电操作:先断QF,后断QS2,再断QS13、QF和QS的操作顺序:保证隔离开关“先通后断”或在等电位状态下运行。4、QS1和QS2的操作顺序:通电时先通母线侧隔离开关,后通线路侧隔离开关;断电时相反;5、防止误操作的措施:a、操作票制度;b、QF和QS之间加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。第13页,讲稿共90张,创作于星期二一、单母线接线优点:a、接线简单、清晰、设备少、投资小、操作方便;b、便于扩建和使用成套配电装置;缺点:a、不够灵活可靠,任一元件(母线及母线侧隔离开关)检修时,所有回路必须全部停电;b、任一出线断路器检修时,该回路要停电;c、
7、母线、母线侧隔离开关故障或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时,所有回路必须全部停电;因而可靠性低。第14页,讲稿共90张,创作于星期二一、单母线接线适用范围:一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况:1)610KV配电装置的出线回路数不超过5回2)3563KV配电装置的出线回路数不超过3回3)110220KV配电装置的出线回路数不超过两回第15页,讲稿共90张,创作于星期二二、单母线分段运行二、单母线分段运行l1.分段断路器闭合运行:分段断路器闭合运行:两个电源分别接在两段母线上;两段母线上的负荷应均匀分配;两段母线电压相等。当一段母线发生故障时,继电保护将跳开分段断路器和故障侧电源断路器
8、。另一侧可以继续运行。l2.分段断路器断开运行:分段断路器断开运行:两个电源分接在两端段母线上;两段母线电压可能不相等。当任一电源故障时,其出口断路器自动断开,然后由备用电源自动投入装置自动接通分段断路器,保证全部引出线继续供电。单母线分段运行方式单母线分段运行方式第16页,讲稿共90张,创作于星期二二、单母线分段运行(1)优点:a、母线发生故障时,分段断路器自动将故障段切除,仅故障母线段停电,保证正常段母线段不间断供电,缩小停电范围;b、对重要用户由两侧共同供电,提高供电可靠性;l(2)缺点:a、当一段母线故障或检修时,与该段所连的所有电源和出线均需断开单回供电用户要停电;b、任一出线断路器
9、检修,该回路要停电。c、扩建时需向两个方面均衡扩建。第17页,讲稿共90张,创作于星期二二、单母线分段运行l适用范围:1)610KV配电装置的出线回路数为6回及以上时2)3563KV配电装置的出线回路数48回3)110220KV配电装置的出线回路数34回第18页,讲稿共90张,创作于星期二三、单母线分段带旁路运行 1)增设旁路母线的目的:出线断路器检修时用旁路断路器代替其供电,使得该出线不停电。2)适用范围:610kV接线一般不设旁路母线;3566kV,可设不专设旁路断路器的旁路母线;110kV出线6回以上,220 kV出线4回以上,宜用专设旁路断路器的旁路母线;出线断路器使用可靠性较高的SF
10、6断路器时,可不设旁路母线。第19页,讲稿共90张,创作于星期二三、单母线分段带旁路运行1QF检修,WL1不停电倒闸操作:a、投 入1QFp的瞬时继电保护;b、合1QFp两 边 的 隔 离 开 关;c、合1QFp向旁路母线充电,检查旁路母线WBp有无故障;d、若旁路母线WBp良好,先将1QFp断开,退出1QFp的瞬时继电保护再投入定值与该线路继电保护装置的定值相同的保护,然后重新合入旁路断路器1QFp;e、合1QSp;f、拉开1QF;g、拉开1QS2及1QS1第20页,讲稿共90张,创作于星期二三、单母线分段带旁路运行 1QF检修后,恢复线路WL1送电的倒闸操作:1)投入1QF 的继电保护;2
11、)合1QS1及1QS2;3)合1QF3)拉开1QSp;4)拉开1QFp5)拉开1QFp两边的隔离开关第21页,讲稿共90张,创作于星期二 单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线接线 这种接线方式兼顾了旁路母线和母线分段两方面的优点。为了减少投资,可不专设旁路断路器,而用母线分段断路器兼作旁路断路器,常用的接线如图所示。供电可靠性高一般用在35kV110kV的变电所母线。分段断路器旁路断路器第22页,讲稿共90张,创作于星期二分段断路器兼作旁路断路器接线旁路断路器兼作分段断路器接线第23页,讲稿共90张,创作于星期二三、单母线分段带旁路运行(分段断路器间作旁路断路器)初始运行情况:1)QF
12、d、1QS、2QS和1QF、5QS、6QS在闭合状态;2)3QS、4QS、7QS及QSd在断开状态 任务:检修1QF,线路不停电1QF6QS5QS7QS第24页,讲稿共90张,创作于星期二四、双母线接线1、双母线接线的运行方式:1)一组工作、一组备用方式;2)双母线同时运行第25页,讲稿共90张,创作于星期二2、双母线接线的特点l优点:l1)两条母线互为备用,一条母线检修时,另一条母线可以继续工作,不会中断对用户的供电;l2)任一母线侧隔离开关检修时,只影响本支路供电;l3)工作母线故障时,所有回路能迅速切换至备用母线而恢复供电;l3)可将个别回路单独接在备用母线上进行特殊工作或试验;因而可靠
13、性高,运行方式灵活,便于扩建l缺点:l1)工作母线故障会造成所有回路短时停电;l2)出线断路器检修时,该回路要停电;l3)开关设备多,投资及占地面积大;l4)倒闸操作出现短时停电,倒闸操作过程复杂,易误操作;l5)一条母线检修,另一条单母线运行,可靠性降低。第26页,讲稿共90张,创作于星期二1.正常运行2.母线检修第27页,讲稿共90张,创作于星期二3 3、双母线接线的倒闸操作、双母线接线的倒闸操作1 1(倒母线)(倒母线)l倒母线:当双母线接线采用一组母线工作、一组母线备用的方式运行时,需检修工作母线,可将工作母线经倒闸操作转换为备用状态之后,进行母线停电检修工作,这个操作称为倒母线。将工
14、作母线I转换为备用状态的基本操作:1)合母联断路器两侧隔离开关2)合母联断路器向备用母线充电,检验备用母线是否完好;3)切断母联断路器控制回路电源4)依次合入与II组母线连接的母线隔离开关(除母联断路器外)5)依次断开与I组母线连接的母线隔离开关(除母联断路器外)6)投入母联断路器控制回路电源,拉开母联断路器及两侧隔离开关第28页,讲稿共90张,创作于星期二3 3、双母线接线的倒闸操作、双母线接线的倒闸操作2 2(母线侧隔离开关检修)(母线侧隔离开关检修)lI组母线为工作母线、II组母线为备用母线时,需要检修出线WL1的母线隔离开关1QS1的基本操作:1)拉开断路器1QF和隔离开关1QS1和1
15、QS2;2)按照倒母线的操作步骤将电源1和2以及除WL1外全部出线转移到II母线上工作;3)拉开母联断路器及两侧隔离开关1QF11QSII1QSI第29页,讲稿共90张,创作于星期二3 3、双母线接线的倒闸操作、双母线接线的倒闸操作3 3lI组母线为工作母线、II组母线为备用母线时,出线断路器1QF拒动,利用母联断路器切断该出线的基本操作:1)利用倒母线的操作步骤只将出线WL1转移到II母线上工作;2)这时出线WL1的工作电流由I母线经母联断路器及两侧隔离开关到1QS3、1QF及1QS2送出;3)拉开母联断路器及两侧隔离开关,可切断出线WL1。1QF11QSII1QSI第30页,讲稿共90张,
16、创作于星期二4 4、双母线接线的适用范围:、双母线接线的适用范围:广泛应用于大、中型发电厂和变电所中。一般适用于引出线和电源较多、输送和穿越功率较大、要求可靠性和灵活性较高的以下场合:1)短路容量大,出线带电抗器的610kV配电装置。2)3566kV出线数目超过8回且连接电源较多、负荷较大的装置。3)110220kV出线5回以上或者在系统中居重要位置,出线为4回及以上的装置。l针对双母线接线缺点的解决办法:1、在断路器和隔离开关之间装设闭锁装置,以避免隔离开关的误操作;2、双母线分段运行,以缩小母线故障的影响范围;3、双母线带旁路运行,增设旁路母线,解决断路器检修时的停电问题;4、双母线双断路
17、器接线;第31页,讲稿共90张,创作于星期二5、双母线分段接线l1)双母线分段接线具有单母线分段和双母线的特点,具有较高的可靠性和灵活性,但是投资增多。l2)双母线分段接线广泛应用于大中型发电厂的发电机电压配电装置中;随着机组容量的增大和输电电压的增高,在220kV及330500kV等级的主接线中,也有部分采用双母线分段接线形式。第32页,讲稿共90张,创作于星期二短路第33页,讲稿共90张,创作于星期二6 6、双母线带旁路接线、双母线带旁路接线l设置旁路母线的条件与前述相同。l1)3566kV采用双母线接线时,不宜设旁路母线,有条件可以设旁路隔离开关;l2)330500kV采用双母线接线时,
18、必须设旁路母线。第34页,讲稿共90张,创作于星期二n双母线带旁母接线双母线带旁母接线第35页,讲稿共90张,创作于星期二采用带旁路母线的双母线接线,目的是为了不停电检修任一回路断路器。n双母线带旁母接线双母线带旁母接线第36页,讲稿共90张,创作于星期二母母联联断断路路器器兼兼作作旁旁路路断断路路器器接接线线第37页,讲稿共90张,创作于星期二7 7、双母线带旁路接线(母联断路器兼作旁路断路器)、双母线带旁路接线(母联断路器兼作旁路断路器)第38页,讲稿共90张,创作于星期二8 8、双母线双断路器接线、双母线双断路器接线l优点:倒闸操作时只需操作断路器,不需要隔离开关的单独操作,避免了倒闸误
19、操作的可能性;母线故障或母线切换过程中,用户无须停电,因而具有极高的可靠性和灵活性。l缺点:于增加了大量的开关设备(尤其是断路器),使投资急剧增加。l广泛应用于国外的超高压系统的主接线,国内极少采用。第39页,讲稿共90张,创作于星期二五、3/2台断路器接线l3/2台断路器接线又称一台半断路器接线,即每两回路分别经过两台断路器接至两组母线,两回路之间再设置一台联络断路器,形成一个“串”,两个回路共用三台断路器;l采用3/2台断路器接线(一台半断路器接线),正常运行时,所有断路器都接通,两条母线同时工作。第40页,讲稿共90张,创作于星期二 优点:1)运行灵活可靠。任何一组母线故障时,只需自动断
20、开与该母线相连的断路器,任何回路不会停电;2)操作方便。任何一组母线或任何一台断路器检修,不需切换任何回路,避免了利用隔离开关的大量倒闸操作,灵活方便;3)供电可靠性较高。甚至在一组母线检修,另一组母线故障的情况下,功率仍能继续输送;可以保证在对用户不停电的前提下,同时检修多台断路器;4)3/2台断路器接线须采用交叉配置的原则,电源线与出线配合成串;同时要求同名回路配置在不同串内,以避免联络断路器故障同时切除两个电源;另外还要求同名回路配置在不同侧的母线上。缺点:投资较大,继电保护复杂。适用范围:3/2台断路器接线广泛应用于大型发电厂和变电所的超高压配电装置中,一般进出线在6回及以上时宜采用这
21、种接线。五、3/2台断路器接线的特点第41页,讲稿共90张,创作于星期二六、六、台断路器接线台断路器接线l4/台断路器接线是由3/2接线演化而成,即每串有三回进出线,共用四台断路器。l4/台断路器接线(又称4/3台断路器接线)与3/2台断路器接线相比,可节省部分投资;但可靠性有所降低;布置也比较复杂;而且要求一个串中的三个回路的电源与负荷应当匹配,以提高供电的可靠性。第42页,讲稿共90张,创作于星期二七、变压器母线组接线l各出线回路经过两台断路器分别接至两组母线上,进线变压器则直接经过隔离开关接至母线,组成变压器母线组接线。l特点:调度灵活,电源、负荷可自由调配;安全可靠,由于变压器运行的可
22、靠性高,因而直接与母线相连,对母线运行的可靠性不会产生影响;即使变压器故障,连接于母线上的断路器跳开,不影响其他回路供电;便于扩建;l当出线回路较多时,出线可以采用3/2台断路器接线;l变压器母线组接线广泛应用于远距离大容量输电系统中对系统稳定和供电可靠性要求较高的变电所中。第43页,讲稿共90张,创作于星期二l结构:根据桥联断路器的位置,可分为内桥和外桥。八、桥形接线(内桥、外桥)第44页,讲稿共90张,创作于星期二1 1、内桥接线的特点、内桥接线的特点l1)线路发生故障,仅故障线路的断路器跳闸,其余三条支路均可继续工作并保持相互连系,不影响变压器工作;l2)变压器故障会短时影响一条线路工作
23、;l3)正常运行时变压器操作复杂;l4)线路停送电操作简单。l适用于输电线路较长,发生故障的可能性较大,而变压器操作不频繁的场合;切除变压器T1的倒闸操作:1)拉开断路器QF1和QF3,2)拉开隔离开关QS3,3)重新闭合断路器QF1和QF3,恢复线路L1供电QS3第45页,讲稿共90张,创作于星期二八、桥形接线八、桥形接线l1)变压器发生故障,仅故障变压器的断路器跳闸,其余三条支路均可继续工作并保持相互连系;l2)线路故障时,有两台高压断路器自动跳闸,并切除对应的一台变压器,需经倒闸操作才能恢复变压器工作;l3)变压器投切操作简单;l4)线路停送电操作复杂。l适用于输电线路较短、变压器又操作
24、频繁或双回线路接入系统环网、系统有穿越功率流经本厂的场合。l线路停送电操作:1)拉开断路器QF1和QF2,2)拉开隔离开关QS1,3)重新闭合断路器QF1和QF2,恢复线路L2供电QF2QS1QF1第46页,讲稿共90张,创作于星期二l优点优点:l缺点缺点:投资小(无母线,四条回路用三台断路器);占地面积小。可靠性差:l内桥:变压器故障需停线路,l外桥:线路故障需停变压器,l隔离开关作为操作电器;不利于扩建。八、桥形接线(内桥、外桥)第47页,讲稿共90张,创作于星期二九、角形接线九、角形接线l角形接线是将母线闭合成环,各回路间利用断路器分段的接线方式。分为三角形、四角形、五角形和六角形等。l
25、特点:任一台断路器检修都不会停电;只有在断路器检修时,隔离开关才起隔离作用,不存在误操作的可能性,故可靠性高、运行灵活、经济性好。l缺点:任一台断路器检修均需开环运行,此时若有其它元件故障,会造成非故障回路被切除、分裂运行或全部停电;保护整定复杂;扩建不方便。l适用于最终规模明确的发电厂或变电所110kV以上的配电装置中。l角形接线不宜超过六角。第48页,讲稿共90张,创作于星期二l结构结构:发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机-变压器组。l优点优点:接线简单,开关设备少,操作简单。不设发电机电压级母线,发电机和变压器低压侧短路的几率和短路电流相对于具有发电机电压级母线时,有所减小。Q
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