大工14春《发电厂电气部分》辅导资料七

发电厂电气部分辅导资料七

主题：第三章电气主接线（第5—8节）

学习时间：2014年5月12日—5月18日

内容：

第三章电气主接线

这周我们将学习第三章中的第5—8节，这部分主要介绍限制短路电流的措施、互感器避雷器在主接线中的配置、各类发电厂和变电所主接线的特点及实例以及主接线的设计原则和步骤。

第五节限制短路电流的措施

3.5.1 概述

限制短路电流的措施

a.适当的主接线形式和运行方式

b.加装限流电抗器

c.采用低压分裂绕组变压器

3.5.2 选择适当的主接线形式和运行方式

a.在发电厂中，对适用采用单元接线的机组，尽量采用单元接线。

b.在降压变电所中，采用变压器低压侧分裂运行方式。

c.对具有双回线路的用户，采用线路分开运行方式或在负荷允许时，采用单回运行。

d.对环形供电网络，在环网中穿越功率最小处开环运行。

3.5.3 加装限流电抗器

1.加装普通电抗器

母线电抗器：装于母线分段上或主变压器低压侧回路中。

作用：无论是厂内或厂外发生短路，母线电抗器均能起到限制短路电流的作用。

百分电抗：电抗器在其额定电流下所产生的电压降与额定相电压比值的百分数，称为电抗器的百分电抗。

线路电抗器：当电厂和系统容量较大时，除装设母线电抗器外，还要装设线路电抗器。

作用：限制6-10kV电缆馈线的短路电流。

对于线路电抗器：3%-6%。

线路电抗器的布置位置方式

a.布置在断路器的线路侧

b.布置在断路器的母线侧

对于架空馈线，不装设电抗器

2.加装分裂电容

优点

a.正常运行时电压损失小

b.短路时有限流作用

c.比普通电抗器多供一倍的出线，减少了电抗器的数目

缺点

a.正常运行时，当一臂的负荷变动时，会引起另一臂母线电压波动。

b.当一臂母线短路时，会引起另一臂母线电压升高

3.5.4 采用低压分裂绕组变压器

a.用于发电机—主变压器扩大单元接线

b.用作高压厂用变压器

优点

a.正常电流所遇到的电抗小。设正常运行时流过高压绕组的电流为I。

b．短路电流所遇到的电抗大，有显著的限流作用。

第六节互感器避雷器在主接线中的配置

3.6.1 互感器的配置

1.电压互感器的配置

母线

一般各段工作母线及备用母线上各装一组电压互感器，必要时旁路母线也装一组；桥形接线中桥的两端应各装一组电压互感器。

6-220kV母线在三相上装设；330-500kV母线，当采用双母线带旁路接线时，每组母线的三相上装设；采用一台半断路器接线时，根据继电保护、自动装置和测量仪表要求，在每段母线的一相或三相上装设。

发电机回路

一般装设2-3组电压互感器

主变压器回路

一般低压侧装一组电压互感器；当发电厂与系统在高压侧同步，或利用6-10kV备用母线同步时，这组互感器可不装设。

线路

当对端有电源时，在出线侧上装设一组电压互感器。

2.电流互感器的配置

a.凡装有断路器的回路均应装设电流互感器；在发电机和变压器的中性点、发电机—双绕组变压器单元的发电机出口、桥形接线的跨条上等，也应装设。

b.测量仪表、继电保护和自动装置一般均由单独的电流互感器供电或接于不同的二次绕组。

c.110kV及以上大接地短路电流系统的各个回路，一般应按三相配置；35kV 及以下小接地短路电流系统，据具体要求按两相或三相配置。

d.保护用电流互感器的配置应尽量消除保护装置的不保护区。

e.电流互感器通常布置在线路断路器的出线侧或变压器断路器的变压器侧。

F 用于自动励磁装置的电流互感器应布置在定子绕组的出线侧。

3.6.2 避雷器的配置

母线

配电装置的每组母线上，应各装设一组避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。

变压器

a.330kV及以上主变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并应尽可能靠近设备本体；

b.220kV及以下主变压器到母线避雷器的电气距离超过允许值时，应在主变

压器附近增设一组避雷器；

c.自耦变压器的两个耦合绕组的出线上各装设一组避雷器，并应接在变压器与变压器侧的隔离开关之间；

d.变压器低压绕组三相出线上应装设避雷器的情况：

1)与架空线路连接的三绕组变压器低压侧，有开路运行的可能。

2)发电厂的双绕组变压器，当发电机断开时由高压侧倒送厂用电。

e.变压器中性点应装设避雷器的情况：

1)直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且未装设保护间谍；变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行。

2)非直接接地系统中，多雷区的单进线变电所的变压器中性点。

发电机及调相机

a.单元接线中的发电机出口宜装设一组避雷器；

b.直配线发电机，当其容量为25MW及以上时，应在发电机出线处装设一组避雷器；当其容量为25MW以下时，应尽量将母线上的避雷器靠近电机装设或装在电机出线上；

c.如直配线发电机中性点能引出且未直接接地，应在中性点装设一台；

d.连接在变压器低压侧的调相机出线处应装设一组。

线路

a.330-500kV配电装置采用一台半断路器接线时，其线路侧装设一组避雷器；

b.35-220kV配电装置，在雷季，如线路的隔离开关或断路器可能经常断路运行，同时线路侧又带电，应在靠近隔离开关或断路器处装设一组避雷器；

c.发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器，其接地端应与电缆金属外皮连接；

d.3-10kV配电装置的架空线上，一般装设一组避雷器，有电缆段的架空线，避雷器应装设在电缆头附近；

e.SF全封闭组合电器的架空线路必须装设避雷器。

第七节各类发电厂和变电所的主接线的特点和实例

3.7.1 火力发电厂主接线

1.中小型火电厂的主接线

中小型火电厂：单机容量200MW及以下，总容量1000MW以下

主接线特点：

a.设有发电机电压母线

b.当发电机容量为125MW及以上时，采用单元接线；当原接于发电机电压母线的发电机已满足地区负荷的需要时，虽然后面扩建的发电机容量小于125MW，也采用单元接线。

c.升高电压等级不多于两级，其升高电压部分的接线形式与电厂在系统中的地位、负荷的重要性、出线回路数、设备特点、配电装置型式等因素有关，可能采用单母线、单母线分段、双母线、双母线分段，当出线回路数较多时，增设旁路母线；当出线不多、最终接线方案已明确，可以采用桥形、角形接线。

d.从整体看，其主接线较复杂，且一般屋内和屋外配电装置并存。

2.大型火电厂的主接线

大型火电厂：单机容量200MW及以上，总容量1000MW及以上