发电厂电气主接线及厂用电设计_图文.ppt

? WL1 检修后恢复送电操作顺序：断开 QS14→检查 QF1
确在断开状态→合上QS11 →合上QS13 →合上QF1 ；
发
一、单母线接线（续）
电
厂 ? 优点：
电
简单清晰、设备少、投资小、运行操作
气 部
方便，易于扩建。
? 缺点：
可靠性差、灵活性差。
分
① 任一回路的断路器检修，该回路停电；
—
② 母线或任一母线隔离开关检修，全部
第 ? 适用范围：
四
大型电厂和变电所220kV 及以上、
章
进出线回路数6回以上的高压、 超高压配电装置中。目前仅加
拿大的皮斯河叔姆水电厂采用，
其它很少采用。
发 电
五、变压器 —母线组接线
厂 ? 出线回路采用双断路器接
电
线或一台半断路器接线，
气
而主变压器直接经隔离开
部
关接到母线上；
分
— 第
? 正常工作时，两组母线和 全部断路器都投入工作。
?
? ?
故障可能性小，可靠 性高； 短路电流小； 配电装置简单，占地
章
少，投资省。
发 电
二、桥形接线
厂
电 当只有两台主变压器和两回输电线路时，
气
采用桥形接线所用的断路器最少。
部 1. 内桥接线
分 桥连断路器QF3在QF1、QF2的变压器侧。
— ? 特点：
第
①
其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响；
? 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。
发 电
第一节 对电气主接线的基本要求
厂
电
二、灵活性
气
部 ① 调度灵活、操作方便；

• 各类电厂厂用电比例 水电：0.2-2% 火电和核电:5-10%
大多数负荷是泵,其次为电加热元件和送排风 机
路漫漫其悠远
厂用电负荷
• 一回路主系统主要负荷:主泵和电加热器 • 一回路辅助系统主要负荷
化学和容积(化容)控制系统负荷:两台离心式上充泵(数百千瓦)两台往 复式上充泵(数十千瓦) 安全注入系统负荷：高压注入泵４台（ (数百千瓦)；低压注入泵２台 （ (数百千瓦) 安全喷淋系统负荷 停堆冷却系统负荷 安全壳隔离系统电源负荷 安全壳空气净化系统电源负荷 设备冷却水系统负荷
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
330～500kV的配电装置中。
路漫漫其悠远
动画点击
一、双母线接线
• 41..典接型线操特作点: I母两线组运母行线转通检过修母操联作断路器连接；每一条
• 2.优缺点分析 21，））L确取合，正合合取，2正认下上、常上上下常005L运母00运4QQ21Q、行Q联FF行QF在操S6方操断S方，Q和合作式作路式F断0引母闸电接：电器：2开运源出线QII源0两母I5母QS行 保1保线隔组线，F线Q， 险险，母为和离S。，线工电开并作源关联母支分运线路别行，，Ⅱ都接L母经至1线、一两为L台组3备、断母用5Q母路线F线器上接。I与。母两线 组
路漫漫其悠远
工作I段
工作 Ⅱ段 公用 I段
公用 Ⅱ段
6KV安全 I段

三、厂用电源分类 1. 工作电源
•含义： – 保证正常运行的基本电源
•要求： – 供电可靠 – 电压和容量满足要求 •引接方式： – 有机压母线的机组：从该母线上引接。 – 单元接线的机组：从主变低压侧引接。 – 扩大单元接线的机组：从发电机出口或主变低压侧引接。 发电厂的工作电源包括：6kV、10kV高压工作电源、380V 低压工作电源、110V、220V直流工作电源和220V交流不间断 电源（UPS）。
五、电气设备的主要倒闸操作内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 电力线路或负荷的送电/停电操作； 发电机的并列/解列操作； 电力变压器的投运/停运操作； 工作电源与启/备电源互换操作； 倒母线和倒旁路操作； 直流电源启用/停用操作； 改变中性点接地方式操作； 继电保护装置启用/停用操作； 电气自动装置启用/停用操作； 测量、监视、控制和信号装置的启用/停用操作。
• 3. 对操作断路器的要求 • （1）在一般情况下，断路器不允许就地带电手动合闸。
这是因为手动合闸慢，易产生电弧，但特殊需要时例外。
• （2）当远距离操作断路器时，不得用力过猛，以防止损 坏控制开关，也不得返回太快，以防止断路器合闸后又跳闸。
• （3）在断路器操作后，应检查有关信号及测量仪表的指
④ 事故保安负荷：
• 根据对电源的要求不同，事故保安负荷又可分为： – 直流保安负荷：如发电机组的直流润滑油泵、事故氢密 封油泵等； – 交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控 制用的电子计算机等。 • 事故保安负荷的供电方式： – 直流保安负荷的直流电源由蓄电池组供电。
– 交流保安负荷的交流电源由快速自启动柴油发电机组且 有自动投入装置功能，或燃气轮机组，或具有可靠的外 部独立电源供电。对交流不间断供电负荷，可接于蓄电 池组的逆变装置。

5
精选课件
衡量电气主接线可靠性的标志
1)断路器检修时能否不影晌供电；
2)断路器或母线故障以及母线检修时， 尽量减少停运的回路数和停运时间， 并要保证对重要用户的供电；
3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的 可能性；
4)大机组、超高压电气主接线应满足可 靠性的特殊要求。
6
精选课件
选择电气主接线可靠性的因素：
8
精选课件
对灵活性和方便性的要求
当需要进行检修时，应能够很方 便地使断路器、母线及继电保护 设备退出运行进行检修，而不致 影响电力网的运行或停止对用户 供电；。
必须能够容易地从初期接线过渡 到最终接线，以满足扩建的要求。
9
精选课件
对经济性的要求
电气主接线的经济性是指： 投资省 占地面积小 电能损耗少
10
精选课件
对经济性的具体要求
应力求简单，以节省断路器、隔离开 关、电流互感器、电压互感器及避雷 器等一次设备的投资；
要尽可能的简化继电保护和二次回路， 以节省二次设备和控制电缆；
应采取限制短路电流的措施，以便选 择轻型的电器和小截面的载流导体；
11
精选课件
对经济性的具体要求
要为配电装置的布置创造条件，以节 约用地和节省有色金属、钢材和水泥 等基建材料；
检修进（出）线断路器(如图中QF2)时， 可利用旁路断路器1QFP代替QF2的工作。
24
精选课件
利用旁路断路器1QFP代替2QF 的操作步骤
（1）合旁路断路器1QFP两侧的隔离开关QS2和QS1； （2）合旁路断路器1QFP ； （3）使旁路母线PW充电，检查PW是否完好； （4）在PW完好的情况下，断开旁路断路器1QFP ； （5）合旁路隔离开关QS3，形成与2QF并联供电的

发电厂变电所电气主系统
10
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
（2）公用负荷由两段厂用公用母线（C1和C2）分担。正常运行时，两台启动/备用
变压器各带一段公用母线（亦称公用段），两段公用母线分开运行。由于启动/备用 变压器常带公用负荷，故又称其为公用备用变压器。
发电厂变电所电气主系统
11
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
发电厂变电所电气主系统
17
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
启动/备用变压器10kV侧通过共箱母线连接到每台机组的四段10kV工作母线上作
为备用电源，A、B段10kV母线由第一台启动/备用变压器的两个低压分裂绕组经共 箱母线引接；C、D段10kV母线由第二台启动/备用变压器的两个低压分裂绕组经共 箱母线引接。
发电厂变电所电气主系统
27
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
对于中型变电站或装有调相机的变电站，通常都装设2台站用变压器，分别接在 变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采用低压断路器（即自动空气开关） 进行分段，并以低压成套配电装置供电。 小型变电站，大多只装一台站用变压器，从变电站低压母线上引接，站用变压 器二次侧为380/220V中性点直接接地的三相四线制系统。
发电厂变电所电气主系统
21
第三节
不同类型发电厂的厂用电接线
水电厂的厂用电接线也都采用单母线分段形式。
中、小型水电厂通常厂用母线只分为两段，由两台厂用变压器以暗备用方式给 两段厂用母线供电； 大容量水电厂，厂用母线则按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并 设置专用备用变压器。 为了供给厂外坝区闸门及水利枢纽防洪、灌溉取水、船闸或升船机、筏道、鱼 梯等设施用电，可设专用坝区变压器，按其距主厂房远近、负荷大小以及发电机电 压等条件，可采用6kV或10kV电压供电，其余厂用电负荷均以380/220V供电。

路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
升高压侧接线
• 升高压侧接线是指主变高压侧与进出线母 线主体的接线部分。
• 升高压侧接线由核电机组的数量、容量、 出线数目、电压等级等因素确定。
• 目前国内核电厂升高压侧接线方式 1 .双母线接线 2.一台半断路器接线
路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
一台半断路器接线
路漫漫其悠远
核电厂的电气主接线及厂用电
核电厂厂用电系统
• 功能： – 核电站厂用电系统不仅保证反应堆在停堆、 启动、功率运行、维修、换料等正常工况下 向相关负荷提供合格的电能，并保证在预计 运行事件、事故工况期间和事故工况之后按 要求向安全系统本身和其它指定的安全重要 物项提供可靠的电源，以确保它们能够可靠 地执行其安全功能。
400KV
500KV
900MW
路漫漫其悠远
900MW G
900MW G
核电厂的电气主接线及厂用电
四、一个半断路器接线
• 1.接线特点 (•1)具2有.优高有度两缺的组供点母电可分线靠，析性每。当一母回线路发生经短一路故
障时台，断只有路与器故接障母至线一相组连的母母线线，断路两器个跳回闸
• 3.典型操作 ，的不情路影况间响下任，有何停一回电台路回供路断电数路。不器在会事超联故过络与两，检回修。形相成重一合 (响•2)，运4串相使行.，连运适调行度每，用调灵回而度活范进同十。分任出一围灵何线串活一都的。回路与两停两条送台进电时断出互路线不器共影
G
3#
2#G G
安全G Ⅱ段 G安全 Ⅲ段 G
Hale Waihona Puke 6KV安全 Ⅱ段4#G 安全 Ⅳ段
∽ ∽－ 直流GA段 Ａ

截至2013年底，全国发电装机容量达到12.5亿kW，首次超越美国位居世界第1位 。从电力生产情况看，全年发电量达到5.35万亿kW·h，同比增长7.5%。全国火电机组 供电标准煤耗321g/kW·h，提前实现国家节能减排“十二五”规划目标，煤电机组供电 标准煤耗继续居世界先进水平。
.十一五”国家级规划教材
2014年7月，溪洛渡左岸—浙江金华±800kV特高压直流输电工程正式投运。该工 程在世界上首次实现单回直流工程800万kW连续运行和840万kW过负荷输电运行，创 造了超大容量直流输电的新纪录。
目前，我国最大的火电机组容量为110万kW（新疆农六师煤电有限公司二期工程
），最大的水电机组容量为80万kW（向家坝水电站），最大的核电机组容量为175万
（7）火电厂的各种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
(四) 火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气中 的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的迁 移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
.十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（3）混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝，坝上游河段的落差由坝集中
，坝下游河段的落差由有压力引水道集中，而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成，这种集中落差的方式称为混合开发模式，由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ，它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。

改进：
单母线分段 加装旁路母线
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 单母线分段接线
• （1）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。 可靠性比较好，但线路故障时 短路电流较大。 • （2）分段断路器断开运行： 每个电源只向接至本段母线上 的引出线供电，可以限制短路 电流，两段母线上的电压可不 相同 。 • 可在分段断路器处装设备自 投装臵，重要用户可以从两段 母线引接采用双回路供电。
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线（续）
• 2.优缺点分析 • 优点：供电可靠性较高 • （1）当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另 一段母线仍继续工作。 • （2）两段母线可看成是两个独立的电源，提高了供电 可靠性，可对重要用户供电。 • 缺点：停电范围仍较大 • （1）当一段母线故障或检修时，该段母线上的所有支 路必须断开，停电范围较大。 • （2）任一支路的断路器检修时，该支路必须停电。 • 3.适用范围 • （1）6～10k：出线回路数为6回及以上； • （2）35～63kV：出线回路数为4～8回； • （3）110～220kV：出线回路数为3～4回。
第一节 对电气主接线的基本要求
由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求， 通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分 配的电路，通常也称一次接线或电气主系统。
一、可靠性
电力系统中，按负荷重要性的不同将负荷分为三类： ① Ⅰ类负荷：即使短时停电也将造成人身伤亡和重大 设备损坏的最重要负荷； ② Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大的经 济损失的负荷； ③ Ⅲ类负荷： Ⅰ类、 Ⅱ类负荷以外的其它负荷。 可靠性评价可定性分析，也可定量计算。主要衡量设 备事故时或检修时对用户供电的影响程度。 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。

二、厂用电接线的设计原则 ①厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电； ②能灵活适应正常、事故、检修等各种运行方式要 求； ③厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由 本机组供电，这样，当厂用电系统发生故障时，只影 响一台发电机组的运行，缩小故障范围，接线也简单； ④设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并 积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有 可行性和先进性； ⑤在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、 中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形 式等问题进行分析和论证。
一、火电厂厂用电接线
1、300MW汽轮发电机组高压厂用电接线 优点：供电可靠性、 方案I：不设6kV公用负荷母线段，将全厂公用负荷 (如输 投资省； 煤、除灰、化水等)分别接在各机组 A、B段母线上；
缺点：当工作母线清 扫时，将影响公用负 荷。由于公用负荷分 接于2台机组的工作 母线上，在机组G1发 电时，必须安装好机 组G2的6kV厂用配电 装置，并启动备用变 压器供电。
水电厂厂用电接线采用单母线分段接线形式。 对中、小型水电厂通常厂用母线只分为2段，由2 台厂用变压器以暗备用方式向两段厂用母线供电； 对大容量水电厂，厂用母线则按机组台数分 段，每段由单独厂用变压器供电，并设置专用备 用变压器。 为了供给厂外坝区闸门及水利枢纽防洪、灌溉 取水、船闸或升船机等设施用电，可设专用坝区 变压器，按其距主厂房远近、负荷大小以及发电 机电压等条件，可采用6kV或10kV电压供电，其 余厂用电负荷均以380/220V供电。
六、 厂用电接线形式 发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接 线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。
为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性，高压厂 用母线均采取按锅炉分段的原则，即将高压厂用母线按锅 炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接 在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷一般也 接在该段母线上，而该段母线由其对应的发电机组供电。 低压厂用母线一般也按锅炉分段，厂用电源则由相 应的高压厂用母线供电。

2.
蓄电池组运行
• 在整流器的主电源故障或电压超出允许范围之外，整 流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向逆变 器供电。 • 蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的大 小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的。 • 当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果此 时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则，如 旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则自动切 换到旁路运行。 • 如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停机。 • 当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”， 60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要 手动启动。
5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和 电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继 电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、 以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化 超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由 频率不稳定的电源供电所致。 7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值 ，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和 应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。 8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个 周期到数小时的情况。
厂用电系统的组成
非1E交流电力系统 厂用交流电力系统 1E交流电力系统 不间断应急交 流电力系统 非1E直流电力系统 厂用直流电力系统 应急交流电力 系统
1E直流电力系统
非1E级电力系统
（１）厂用变压器和启动／备变压器 （２）工作母线Ⅰ、Ⅱ段和公用母线Ⅰ、Ⅱ 段 （３）堆用变压器（５＃６＃）和工作变压 器 （４）相应的配电装置（中压和低压）