發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣部分8_主接線(xiàn)

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣部分2019版,****老師,email：****QQ群： ****,教學(xué)安排,學(xué)分：2 （選修）講課/課外：40/40 學(xué)時(shí)周數(shù)：10 （7周-16周）教學(xué)方式：講授與自學(xué)相結(jié)合， 輔助練習(xí)、課堂討論、課堂練習(xí)考核形式：考試 （平時(shí)30%，期終考試70% ）答疑地點(diǎn)、時(shí)間： 上課教室、最后兩次課教師：****老師email ： ****,教學(xué)安排,1

2、 基本形式及電能質(zhì)量與供電可靠性2 電氣接線(xiàn)、設(shè)備的基本概念與定義3 開(kāi)關(guān)電器4 限流電器5 互感器6 導(dǎo)體與絕緣子7 交流輸電補(bǔ)償器8 電氣主接線(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行與操作9 自用電接線(xiàn)10 配電裝置的結(jié)構(gòu)形式,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容1,11 配電設(shè)備的選擇計(jì)算12 測(cè)量、信號(hào)與控制系統(tǒng)13 直流操作電源14 同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行情形操作15 同步發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行狀態(tài)與事故處理16 異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行17 變壓器的

3、負(fù)載能力18 配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)19 附錄、參考文獻(xiàn),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容2,掌握《發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣部分》課程的基本知識(shí)、基本理論和基本分析方法 。了解《發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣部分》在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況及相關(guān)問(wèn)題。,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目的,《發(fā)電廠(chǎng)變電站電氣部分》（第四版）牟道槐 重慶大學(xué)出版社2017年3月第4版,教學(xué)內(nèi)容,教 材,發(fā)電廠(chǎng)和變電站的電氣主接線(xiàn)圖是由各種電氣元件如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母

4、線(xiàn)、電纜、線(xiàn)路等按照一定的要求和順序連接起來(lái)，并用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形和文字符號(hào)來(lái)表示發(fā)、變、供電的電路圖。,第一節(jié)　概述,7,第8章　電氣主接線(xiàn),一、電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的重要性,發(fā)電廠(chǎng)和變電站中的電氣主接線(xiàn)主要作用如下：(1)電氣主接線(xiàn)圖是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，因此電氣運(yùn)行人員必須熟悉本廠(chǎng)(本所)電氣主接線(xiàn)圖，了解電路中各種電氣設(shè)備的用途、性能及維護(hù)、檢查項(xiàng)目和運(yùn)行操作的步驟等。2)電氣主接線(xiàn)表明了發(fā)電機(jī)、變壓器

5、、斷路器和線(xiàn)路等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運(yùn)行方式。,8,第8章　電氣主接線(xiàn),第一節(jié)　概述,,(3)由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線(xiàn)的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。,9,第8章　電氣主接線(xiàn),第一節(jié)　概述,二、對(duì)電氣主接線(xiàn)有以下幾方面的基本要求,,1.根據(jù)系統(tǒng)和用戶(hù)的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量2.具有運(yùn)行、維護(hù)的靈活

6、性和方便性3.經(jīng)濟(jì)性,10,第8章　電氣主接線(xiàn),第一節(jié)　概述,,發(fā)電廠(chǎng)、變電站的主接線(xiàn)形式指的是發(fā)電廠(chǎng)、變電站采用的電壓等級(jí)、各級(jí)電壓的進(jìn)出線(xiàn)狀況及其橫向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。發(fā)電廠(chǎng)、變電站的高、中壓與電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)，因此其進(jìn)、出線(xiàn)及高、中壓之間的相互聯(lián)絡(luò)應(yīng)與系統(tǒng)規(guī)劃相統(tǒng)一，保證聯(lián)絡(luò)變壓器不過(guò)載是影響高、低壓接入電源(進(jìn)線(xiàn))數(shù)目的重要因素。,第二節(jié)　電氣主接線(xiàn)形式的分類(lèi),11,第8章　電氣主接線(xiàn),一、有橫向聯(lián)絡(luò)的接線(xiàn)形式,,按聯(lián)絡(luò)方式不同，此種

7、接線(xiàn)分為有母線(xiàn)形式和無(wú)母線(xiàn)的簡(jiǎn)易接線(xiàn)形式,12,第8章　電氣主接線(xiàn),二、無(wú)橫向聯(lián)絡(luò)的接線(xiàn)形式,當(dāng)不用發(fā)電機(jī)電壓對(duì)周?chē)╇姇r(shí)，發(fā)電機(jī)不在機(jī)端并列運(yùn)行(即在低壓無(wú)橫向聯(lián)絡(luò))，這時(shí)將發(fā)電機(jī)和變壓器之間直接串聯(lián)并不設(shè)斷路器，組成發(fā)電機(jī)變壓器組，再經(jīng)高壓斷路器接至高壓母線(xiàn)。,,電力裝置中引出線(xiàn)的數(shù)目一般要比電源的數(shù)目多，而且每回出線(xiàn)的功率也不一樣，當(dāng)進(jìn)出線(xiàn)較多時(shí)(一般超過(guò)4回)，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，起到聯(lián)絡(luò)的作用。

8、有母線(xiàn)可使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行便利、有利于擴(kuò)建，缺點(diǎn)是增加一些設(shè)備，占地面積較大。,第三節(jié)　有母線(xiàn)系統(tǒng)的接線(xiàn),13,第8章　電氣主接線(xiàn),一、單母線(xiàn),,1.單母線(xiàn)接線(xiàn),圖8－1　單母線(xiàn)接線(xiàn),14,第8章　電氣主接線(xiàn),,2.單母線(xiàn)分段接線(xiàn),圖8－2　單母線(xiàn)分段接線(xiàn),15,第8章　電氣主接線(xiàn),,圖8－3　帶旁路母線(xiàn)的單母線(xiàn)分段接線(xiàn),16,第8章　電氣主接線(xiàn),,3.加裝旁路斷路器與旁路母線(xiàn),圖8－4分段斷路器兼作旁路斷路器單母分段帶旁路

9、母線(xiàn)接線(xiàn),17,第8章　電氣主接線(xiàn),二、雙母線(xiàn)單斷路器接線(xiàn),,1.雙母線(xiàn)單斷路器接線(xiàn)的特點(diǎn)2.雙母線(xiàn)單斷路器接線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)3.雙母線(xiàn)接線(xiàn)的主要缺點(diǎn)及消除措施,18,第8章　電氣主接線(xiàn),19,第8章　電氣主接線(xiàn),20,第8章　電氣主接線(xiàn),圖8－7　雙母線(xiàn)分段接線(xiàn),21,第8章　電氣主接線(xiàn),圖8－8　雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)(a)具有專(zhuān)用旁路斷路器；(b)以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器,22,第8章　電氣主接線(xiàn),三、雙母線(xiàn)雙斷路器接線(xiàn),,圖8－

10、9所示為雙母線(xiàn)雙斷路接線(xiàn)。,圖8－9　雙母線(xiàn)雙斷路器接線(xiàn),23,第8章　電氣主接線(xiàn),四、雙母線(xiàn)3/2斷路器接線(xiàn),,圖8－10所示為兩回路3個(gè)斷路器組成的雙母線(xiàn)3/2斷路器接線(xiàn)，又稱(chēng)一個(gè)半斷路器接線(xiàn)。,圖8－10　雙母線(xiàn)3/2斷路器接線(xiàn),24,第8章　電氣主接線(xiàn),五、雙母線(xiàn)單斷路器接線(xiàn)運(yùn)行中的倒閘操作,,為了對(duì)母線(xiàn)進(jìn)行定期檢修及清掃，或在運(yùn)行中發(fā)生母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障而需要檢修時(shí)，須將備用母線(xiàn)投入工作，將工作或故障母線(xiàn)停電，需進(jìn)行倒閘操

11、作。倒母線(xiàn)操作應(yīng)按熱備用運(yùn)行的操作步驟進(jìn)行。,25,第8章　電氣主接線(xiàn),一、橋形接線(xiàn),,當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條線(xiàn)路時(shí)，采用橋形接線(xiàn)，該接線(xiàn)在4條電路中使用3個(gè)斷路器，所用斷路器數(shù)量較少。根據(jù)連接橋的位置可分為內(nèi)橋式如圖8－11(a)所示(橋斷路器在變壓器側(cè)),第四節(jié)　簡(jiǎn)易接線(xiàn),26,第8章　電氣主接線(xiàn),圖8－11　橋形接線(xiàn)(a)內(nèi)橋式；(b)外橋式,27,第8章　電氣主接線(xiàn),二、角形接線(xiàn),,角形接線(xiàn)結(jié)構(gòu)是將各支路斷路器連成一個(gè)

12、環(huán)，然后將各支路接于環(huán)的頂點(diǎn)上，如圖8－12所示。常用的有三角形，四角形接線(xiàn)等。,28,第8章　電氣主接線(xiàn),29,第8章　電氣主接線(xiàn),,1.發(fā)電機(jī)變壓器單元接線(xiàn)發(fā)電機(jī)變壓器單元接線(xiàn)，如圖8－13所示。,第五節(jié)　單元接線(xiàn),圖8－13　單元接線(xiàn),30,第8章　電氣主接線(xiàn),,2.擴(kuò)大單元接線(xiàn)3.發(fā)電機(jī)-變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn),圖8－14　擴(kuò)大單元接線(xiàn),圖8－15　發(fā)電機(jī)、變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn),-31,第8章　電氣主接線(xiàn),第六節(jié)　主變壓

13、器的臺(tái)數(shù)、容量及型式的選擇,,主變壓器在電氣設(shè)備投資中所占比例較大，同時(shí)與之相適應(yīng)的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大。因此，主變壓器的選擇對(duì)發(fā)電廠(chǎng)、變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性影響很大。例如，大型發(fā)電廠(chǎng)高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不足(1臺(tái))或容量不足將導(dǎo)致電站、電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性下降，聯(lián)絡(luò)變壓器經(jīng)常過(guò)載或被迫限制兩級(jí)電網(wǎng)的功率交換。反之，臺(tái)數(shù)過(guò)多、容量過(guò)大將增加投資并使配電裝置復(fù)雜化。,32,第8章　電氣主接線(xiàn),一、主變壓器臺(tái)數(shù)

14、的確定,,變壓器本身的可靠性高，偶然性的故障也多發(fā)生于箱體外部，易于排除，因此一般不考慮主變壓器的明備用，僅在使用單相變壓器組較多時(shí)考慮設(shè)備用相。,33,第8章　電氣主接線(xiàn),二、主變壓器容量的確定,,1)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行與檢修狀態(tài)下，以具有一定持續(xù)時(shí)間的日負(fù)荷選擇主變壓器的額定容量，日負(fù)荷中持續(xù)時(shí)間很短的部分，可由變壓器過(guò)載滿(mǎn)足。2)并聯(lián)運(yùn)行的主變壓器以隱備用形式相互作為事故備用，只要求短時(shí)保持原有總傳輸容量并應(yīng)計(jì)及變壓器的短時(shí)

15、過(guò)負(fù)荷能力。3)主變壓器檢修時(shí)間間隔很長(zhǎng)、檢修時(shí)間較短，合理作好檢修與運(yùn)行調(diào)度。,34,第8章　電氣主接線(xiàn),三、主變壓器型式的選擇,,1.單相變壓器的使用條件2.三繞組普通變壓器與三繞組自耦變壓器的使用條件3.有激磁調(diào)壓變壓器的使用條件,35,第8章　電氣主接線(xiàn),第七節(jié)　電氣主接線(xiàn)形式選擇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,,設(shè)計(jì)發(fā)電廠(chǎng)、變電站電氣主接線(xiàn)時(shí)，首先應(yīng)按技術(shù)要求確定可能選用的方案。當(dāng)有多個(gè)方案在技術(shù)上相當(dāng)時(shí)，則需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。,36

16、,第8章　電氣主接線(xiàn),一、技術(shù)上可行方案的選擇,,技術(shù)上的可行性必須符合各地的特定情況，例如占地面積、交通運(yùn)輸，設(shè)備的制造情況和實(shí)際運(yùn)行效果，安裝、調(diào)試水平等。必須深入全面地了解情況，才能達(dá)到預(yù)期的效果。,37,第8章　電氣主接線(xiàn),二、方案的經(jīng)濟(jì)比較,,1.計(jì)算綜合投資Z2.計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)U年運(yùn)行費(fèi)主要包括一年中變壓器的電能損耗費(fèi)及檢修、維護(hù)、折舊費(fèi)等。按方式計(jì)算。,38,第8章　電氣主接線(xiàn),三、方案的確定,,1.靜態(tài)比較法

17、　(1)抵償年限法　(2)計(jì)算費(fèi)用最小法,39,第8章　電氣主接線(xiàn),,2.動(dòng)態(tài)比較法按照我國(guó)電力工業(yè)的《電力工程經(jīng)濟(jì)分析暫行條例》規(guī)定，采用“最小年費(fèi)用法”進(jìn)行動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)比較。以年費(fèi)用最小來(lái)確定最優(yōu)方案。其計(jì)算公式為：,40,第8章　電氣主接線(xiàn),圖8－16年最小費(fèi)用法各參量關(guān)系示意圖,41,第8章　電氣主接線(xiàn),,第八節(jié)　典型主接線(xiàn)分析,42,第8章　電氣主接線(xiàn),圖8－17熱電廠(chǎng)主接線(xiàn),二、水力發(fā)電廠(chǎng)的主接線(xiàn),,水力發(fā)電廠(chǎng)的電

18、氣主接線(xiàn)特點(diǎn)是：(1)水電廠(chǎng)大都建設(shè)在水力資源豐富的江河上，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，很少有機(jī)端負(fù)荷。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，絕大部分送入電力系統(tǒng)。(2)水輪發(fā)電機(jī)可以迅速帶上負(fù)荷。因此在枯水期常被用作系統(tǒng)的事故備用或擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的尖峰負(fù)荷。,43,第8章　電氣主接線(xiàn),,(3)水電廠(chǎng)的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和最終容量，是根據(jù)江河的水能利用的條件一次確定的，因此不考慮機(jī)組的擴(kuò)建可能性和廠(chǎng)房、配電裝置布置上的發(fā)展問(wèn)題。(4)水電廠(chǎng)多建在地形狹窄的山區(qū)，升壓變電站和