发电厂电气部分-第四章-电气主接线及设计2
发电厂电气部分_第四章

WL1
QS1
QS11
QF1
QS12 QS13
QS21 QF2
QS22
QS2
T1 T2
WL2 WI
WII
六、单元接线
1、发电机-双绕组变压器单元接线
优点:接线简单,开关设备少,操作简便。 存在的技术问题: ①当主变QS1发生故障,除了跳主变高压侧断路器外还需跳发电机磁 场开关。 ②发电Q机F1故障时,若变压器高压侧断路器失灵拒跳,只能通过失 灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳
T
闸;若因通道原因远方跳闸信号失效,则只能由对侧后备保护切 除故障,故障切除时间大大延长,会造成发电机、主变压器严重 损坏。QS2 ③发电G机故障跳闸时,将失去厂用工作电源,而这种情况下备用 电源的~快速切换极有可能不成功,因而机组面临厂用电中断的威 胁。
2、发电机-三绕组变压器(自耦变压器)单元接线
下列情况下,可不设置旁路设施 (1)当系统条件允许断路器停电检修时(如双回路供电 的负荷); (2)当接线允许断路器停电检修时(如角形、一台半 断路器接线等); (3)中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器 时; (4)采用六氟化硫(SF6)断路器及封闭组合电器(GIS)时。
4、电源侧断路器是否接入旁路母线
变电站的主变压器可靠性较高,通常不需检修,但是高压 侧断路器有定期检修需要,则应接入;
发电厂升压变压器高压侧断路器的定期检修,可安排在发 电机组检修期同步进行,则不需接入。
5、设置旁路设施
35~60KV配电装置采用单母线分段接线且断路器无条件 停电检修时,可设置不带专用旁路断路器的旁路母线;当采 用双母线时,不宜设置旁路母线,有条件时可设置旁路隔离 开关。
(1)3/2断路器接线的特点 WI 任一母线故障或检修, QS11
电气主接线及设计

1)系统中的大型发电厂或变电所其供电容量大,范围广地位重要 作用强,应采用可靠性高的主接线形式,反之,应采用可靠性低 的主接线形式。
2)发电厂和变电所接入电力系统方式 接入系统方式指其与电力 系统连接方式
三、电气主接线的设计程序
1. 对原始资料分析 (1)工程情况
发电厂类型、设计容量、 单机容量及台数、最大负 荷利用小时数、可能的运 行方式
(2)电力系统情况
电力系统近远期规划、发电厂 或变电站在电力系统中的位置 和作用、本期工程与电力系统 的连接方式及各级电压中性点 接地方式等
(3)负荷情况
负荷的性质、地理位置、输电电压 等级、出线回路数、输送容量
定性分析和衡量主接线可靠性的基本标准: 1)断路器检修时,能否不影响供电. 2)断路器、线路或母线故障及母线隔离开关检修时,停运的出线
回路数和停电时间的长短,以及能否保证对一类用户供电。 3)发电厂或变电所全部停电的可能性。 4)大型机组突然停运时,对电力系统稳定性的影响与后果。 2.灵活性 1)操作的方便性。 2)调度方便性。主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式 3)扩建方便性。具有初期—终期—扩建的灵活方便性。 3.经济性 1)投资省 设备少且廉价(接线简单且选用轻型断路器)。 2)占地面积少 一次设计,分期投资,尽快发展经济效益。 3)电能损耗少 合理选择变压器的容量和台数,避免两次变压。 正确处理可靠性和经济性的矛盾 一般在满足可靠性的前提条件下,
电气主接线是发电厂或变电站电气部分的主体,直接影响运行 的可靠性、对配电装置布置、继电保护配置、自动装置及控制方 式的拟定都有决定性的关系。对电气主接线的基本要求是:可靠 性、灵活性和经济性灵活性。
第四章-电气主接线PPT课件

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多数情况下,分段数与电源数相同。
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二、双母线接线及双母线分段接线
有两组工作母线的接线称为双母线接线,每个 回路都经过一台断路器和两台母线隔离开关分别 与两组母线连接,其中一台隔离开关闭合,另一 台隔离开关断开;两母线之间通过母线联络断路 器(简称母联断路器)连接。
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三、经济性
欲使主接线可靠灵活,必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置, 从而导致投资费用的增加。因此,主接线的设计应在满足可靠性和灵活 性的前提下作到经济合理。一般应从以下几个方面考虑:
(1)投资省 主接线应简单清晰,以节省开关电器数量,降低投资;
要适应采用限制短路电流的措施,以便选用价廉的电器或轻型电器;二 次控制与保护方式不应过于复杂,以利于运行和节约二次设备及电缆的 投资。
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什么是主接线的基本形式?
就是主要电气设备常用的几种连接方式。
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第二节 主接线的基本接线形式
主接线的基本形式可分为两大类:
有汇流母线的接线形式 无汇流线线的接线形式
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主要电气设备文字与图形符号表
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设备基本知识 1、断路器:现场将其称为“开关”,具有灭弧作
用,正常运行时可接入或断开电路,故障情况下, 受继电器的作用,能将电路自动切断。
2、隔离开关:可辅助切换操作,或用以与带
电部分可靠地隔离。
电气主接线及设计-2

五. 变压器母线组接线
1.接线形式 2.正常运行时,两组母线和断路器均投 入。 3.变压器故障时,连接于对应母线上的 断路器跳开,但不影响其他回路供电。 4.特点:
调度灵活,电源和负荷可自由调配, 安全可靠,有利于扩建; 一组母线故障或检修时,只减少输 送功率,不会停电。 可靠性较双母线带旁路高,但主变 压器故障即相当于母线故障。
•发电机-三绕组变压器(或自耦变压器)单元接线
1.在发电机出口处需装 设断路器; 2.断路器两侧均应装设 隔离开关; 3.大容量机组一般不宜 采用。
3)发电机—变压器—线路组成单元接线
a) 这种接线方式下,在电厂不设升压配电装置,把电能直接送 到附近的枢纽变电站或开关站,使电厂的布置更为紧凑,节省 占地面积; b) 由于不设高压配电装置,所以不存在火电厂的烟尘及冷却水 塔的水汽对配电装置的污染问题。
(2)发电机定子绕组本身故障时,若变压器高压侧断路器 失灵拒跳,则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发 远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸;若因通道原因远 方跳闸信号失效,则只能由对侧后备保护来切除故障, 这样故障切除时间大大延长,会造成发电机、主变压器 严重损坏。
(3)发电机故障跳闸时,将失去厂用工作电源,而这种情 况下备用电源的快速切换极有可能不成功,因而机组面 临厂用电中断的威胁。
四. 一台半断路器接线及三分之四台断路器接线
运行时,两组母线和同一串的3
个断路器都投入工作,称为完
W2
整串运行,形成多环路状供电,
QF1
具有很高的可靠性。
一串中任何一台断路器退出或
检修时,这种运行方式称为不
QF2
完整串运行,此时仍不影响任
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
何一个元件的运行。
2020年华南理工 发电厂电气部分 随堂练习

绪论1.(单选题) 下面所述的电压等级,是指特高压交流输电线路的电压等级() A)330kV; B)±500kV; C)±800kV;D)1000kV参考答案:D2.(单选题) 下面所述的电压等级,是指特高压直流输电线路的电压等级() A)330kV; B)±500kV; C)±800kV;D)1000kV;参考答案:C3.(单选题) 全国发电设备容量的总容量最大;水电发电机组装机总量第二,由此可见,他们仍然是我们国家的两种主力发电机组类型A)水电发电机组; B)火电发电机组;C)光伏发电发电机组;D)核能发电机组;参考答案:B4.(单选题) 电力工业非现代化的体现是:()A)高电压、大系统B)大电厂、大机组C)高度自动化D)电力市场参考答案:D第一章能源和发电·第一节能源和电能1.(单选题) 能源按被利用的程度,可以分为()A)一次能源、二次能源B)常规能源、新能源C)可再生能源、非再生能源D)含能体能源、过程性能源参考答案:B2.(单选题) 能源按获得的方法分,可以分为() A)一次能源、二次能源B)常规能源、新能源C)可再生能源、非再生能源D)含能体能源、过程性能源参考答案:A3.(单选题) 按能否再生分,可以分为()A)一次能源、二次能源B)常规能源、新能源C)可再生能源、非再生能源D)含能体能源、过程性能源参考答案:C4.(单选题) 按能源本身的性质分,可以分为() A)一次能源、二次能源B)常规能源、新能源C)可再生能源、非再生能源D)含能体能源、过程性能源参考答案:D5.(单选题) 按能源本身的性质分,可以分为() A)一次能源、二次能源B)常规能源、新能源C)可再生能源、非再生能源D)含能体能源、过程性能源参考答案:D6.(单选题) 下面电厂不属于新能源发电厂分为() A)水力发电厂B)风力发电厂C)太阳能发电厂D)地热发电厂;参考答案:A7.(单选题) 下面哪种不属于人类所认识的能量形式:()A)机械能B)热能C)电能D)势能参考答案:D8.(单选题) 按获得的方法分,一次能源是指自然界中现成存在,可直接取用。
发电厂电气部分-第四章

两种运行方式: 完整串运行 不完整串运行
接线的两条原则: •电源线与负荷线配对成串; • 仅两串时,同名回路宜分别接入不同侧的母线(交叉接线),进出线 应装设隔离开关; •当大于3串时,同名回路可接于同一侧母线,进出线不宜装隔离开关。
特点: 调度灵活,电源和负荷可自由调 配,安全可靠,有利于扩建。 变压器可靠性高,其直接接入母线 对母线运行不会产生明显影响。 变压器故障时,连接于对应母线上 的断路器跳开,不影响其他回路供 电。 适用于长距离、大容量输电线路、 系统稳定性问题突出和要求线路有高 度可靠性的并要求主变压器的质量的是: 角形接线用于调峰电厂时,需增设发电机出 口断路器,便于启、停机,以避免角形接线 常开环运行,但增加了电厂主变的空载损 耗。
典型主接线分析: (1)火力发电厂电气主接线 (2)水力发电厂电气主接线 (3)变电站电气主接线
• 按发电机的最大连续容量。扣除一台厂用变压器的计 算负荷和变压器绕组平均温升在标准环境温度或冷却水 温度不超过65度的条件选择。 •采用扩大单元接线时,应尽可能采用分裂绕组变压 器,其容量应按照单元接线的计算原则算出两台机容量 之和来确定。
为防止误操作,还应对隔离开关和相应的断路器加装电磁闭锁、机械闭锁或 防误操作的电脑钥匙。
单
且分段断路器QFD上还应装设备用电源自动投入装置。
,一般2-3段为宜。
该接线适用于以下场合: •小容量发电厂的发电机电压配电装置,一般每段母 线上所接发电容量为12MW左右,每段母线上出线 不多于5回。 • 变电站有两台主变压器时的6-10kV配电装置。 • 35-63kV配电装置出线4-8回; •110kV-220kV配电装置出线3-4回。
扩大单元接线:
通常,单机容量仅为系统 容量的1%-2%或更小时,而 电厂的升高电压等级又较高 时,可采用这种接线方式。
(完整版)发电厂电气部分(第五版)苗世洪课件

发电厂电气部分
(三) 抽水蓄能电厂 1.工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体,通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
2.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用
(1)调峰。 (2)填谷。 (3)事故备用。 (4)调频。 (5)调相。 (6)黑启动。 (7)蓄能。
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(6)超超临界压力发电厂,其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的 发电厂,机组功率为1000MW及以上; 按输出能源分 (1)凝汽式发电厂,即只向外供应电能的发电厂,其效率较低,只有30%~40% 。 (2)热电厂,即同时向外供应电能和热能的电厂,其效率较高,可达60%~70% 。
1.节能减排,世纪之约 2.做好电力规划,加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源,称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比,其特点有: (1)电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628~674 675~710 711~791
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第一章 概述
第一节 电力工业发展概况
一、我国电力工业发展简况
1882年7月26日,上海电气公司在上海成立,安装了一台以蒸汽机带动的直流发电 机,并正式发电,从电厂到外滩沿街架线,供给照明用电,这是我国的第一座火电厂 。这与世界上第一座火电厂——于1875年建成的法国巴黎火车站电厂相距仅7年,与美 国的第一座火电厂——旧金山实验电厂相距3年,与英国的第一座火电厂——伦敦霍尔 蓬电厂同年建成,说明当年我国电力建设和世界强国差距并不大。
发电厂电气部分第四章习题解答

第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答:对电气主接线的基本要求是:可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括:操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括:节省一次投资,占地面积小,电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在?对它们的操作程序应遵循哪些重要原则?答:断路器具有专用灭弧装置,可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小,只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施?答:为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外,还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器,各有什么特点?检修出线断路器时,如何操作?答:主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。
当出线和短路器需要检修时,先合上旁路短路器,检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障,旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好,旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关,然后断开出线的断路器,再断开两侧的隔离开关,有旁路短路器代替断路器工作,便可对短路器进行检修。
4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器,有何利弊?答:发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器,避免了由于额定电流或短路电流过大,使得在选择出口断路器时,受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是,变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外,还需跳发电机磁场开关,若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果,而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸,则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸,机组将面临厂用电中断的威胁。
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3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站,宜 采用带旁路的双母线分段或一台半断路器接线。
变电站的低压侧:
常采用单母线分段或双母线接线。
某110终端变电站主接线
某500枢纽变电站主接线
小结:
图 双母线带旁路母线的接线
图 一台半断路器接线
3)地区变电站:一般是220的变电站,它处于地区电网的枢 纽点,高压侧接受或交换功率,并供给中压侧和低压侧负 荷;
4)终端变电站:处于电力网的末端,一般是降压变电站, 也称为末端变电站。它直接向本地负荷供电而不向其他地 区输送电能。
根据变电站的类型不同,可分别采用相应的接线 形式
1)330~500配电装置可能的接线形式有一台半断路 器、双母线分段(三分段或四分段)带旁路、变压 器—母线组接线;
2)G5、G6与双绕组变压器T3、T4接成单元接线, 将电能送到220配电装置;
3)500配电装置采用一台半断路器接线;
4)220配电装置采用有专用旁路断路器的双母线带 旁路接线,只有出线进旁路;
5)220与500用自耦变压器T5联络,其低压绕组作为 厂用备用电源。
3、变电站电气主接线 变电站的主接线,要根据变电站在电力系统中的 地位、作
1)水电厂以水能为资源,建在江、河、湖、泊附 近,一般距负荷中心较远,绝大多数电能都是通 过高压输电线送入电力系统,发电机电压负荷很 小或甚至全无;
2)水电厂的装机台数和容量是根据水能利用条件 一次确定的,一般不考虑发展和扩建;
3)水电厂多建在山区峡谷中,地形比较复杂; 为了缩小占地面积,减小土石方的开挖量和回填 量,应尽量简化接
u1
e1
e2 u 2
ZL
次绕组的匝数不 同,就能达到改
U2
u2 变压的目的。
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念 1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率 的变压器。 2、联络变压器 用于两种电压等级之间交换功率的变压器。 3、厂(站)变压器 用于本厂(站)用电的变压器,也称自用 变。
线,减少变压器和断路器等设备的数量,使配电 装置布置紧凑。
水力发电厂电气主接线的特点:
1)水力发电厂发电机电压侧的接线: 多采用单元接线或扩大单元接线;当有少量地区负荷时, 可采用单母线或单母线分段接线。
2)水力发电厂的升高电压侧的接线:
当出线数不多时,应优先考虑采用多角形接线等类型的无汇 流母线的接线;
用、种类、负荷性质和容量、电网结构等多种因素 确定。
(1)变电站分类(回顾) 枢纽变电站、地区变电站、中间变电站和终端变 电站。
1)枢纽变电站:位于电力系统的枢纽点,它连接 电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源; 若枢纽变电所发生事故出现全所停电时,将导致
2)中间变电站:将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系起 来的变电站,它一般汇集2—3个电源,在系统中起交换功 率的作用或使高压长距离输电线路分段的作用;
2)220配电装置可能接线形式有双母线带旁路、双 母线分段(三分段或四分段)带旁路及一台半断路 器接线等;
3)110配电装置可能接线形式有不分段单母线、分 段单母线、分段单母线带旁路、双母线、双母线 带旁路、变压器一线路组及桥形接线等;
4)35—63配电装置可能接线形式有不分段单母线、分段单 母线、双母线、分段单母线带旁路(分段兼旁路断路器)、 变压器一线路组及桥形接线等;
某中型热电厂的主接线分析
该热电厂装有两台发电机,接到10母线上; 1)10母线为双母线三分段接线,母线分段及电缆出线均
装有电抗器,用以限制短路电流,以便选用轻型电器; 发电厂供给本地区后的剩余电能通过两台三绕组主变 压器送入110及220电压级; 2)110为单母线分段接线,重要用户可用双回路分别接 到两分段上; 3)220为有专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线, 只有出线进旁路,主变压器不进旁路。
当出线数较多时,可根据其重要程度采用单母线分段、双母 线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1)该电厂有4 台发电机G14, 每两台机与一台双绕组变 压器接成扩大单元接线;
2)110侧只有2回出线,与 两台主变压器接成4角形 接线。
某大型水电厂主接线
1)该电厂有6台发电机,G14与分裂变压器T1、T2接 成扩大单元接线,将电能送到500配电装置;
图 单元接线
图 桥形接线
第三节 主变压器的选择
基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的 两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕 组的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势。
d e1 N 1 dte2N Nhomakorabea2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
二、主变压器容量和台数的确定
5)6~10配电装置常采用分段单母线,有时也采用双母线接 线,以便于扩建。6~l0馈线应选用轻型断路器,若不能 满足开断电流及动、热稳定要求,应采取限制短路电流措 施,例如使变压器分裂运行或在低压侧装设电抗器、在出 线上装设电抗器等。
(2)降压变电站主接线常用接线形式 变电站主接线的高压侧:
1)应尽可能采用断路器数目少的接线,以节省投 资,减少占地面积;
(2) 区域性火力发电厂
区域性火电厂属大型电厂,建在煤炭生产基地或港口 附近,为凝汽式电厂,一般距负荷中心较远,电能几 乎全部用高压或超高压输电线路送至远方。
单机容量为200以上, 目前以600为主力机组,总装机 容量1000及以上。
区域性火电厂主接线分析
该发电厂有4×300及2×600共6台发电机,分别与6台双 绕组主变压器接成单元接线,其中2个单元接到220配电装 置,4个单元接到500配电装置;
1)220为有专用旁路断路器的双母线带旁路接线;
2) 500为一台半断路器接线;
3) 220与500用自耦变压器联络(由3台单相变压器组成), 其低压侧35为单母线接线,接有2台厂用高压启动/备用 变压器及并联电抗器;
4)各主变压器的低压侧及220母线,分别接有厂用高压工 作或备用变压器。
2、水力发电厂电气主接线 水力发电厂具有以下特点: