第四章 发电厂和变电所的主设备及主接线
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第四章电气主接线及高压配电装置学习目标:了解电气主接线的概念;电气元件标准图形和符号;牵引变电所110kv 电气主接线;27.5kv电气主接线;牵引变电所高压配电装置;重点:了解电气主接线的概念;电气元件标准图形和符号;难点:牵引变电所110kv电气主接线;27.5kv电气主接线;牵引变电所高压配电装置;教学内容:一、电气主接线概述电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。
它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。
一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。
在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来。
对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定。
它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。
牵引变电所(包括分区亭、开闭所,AT所等),为了完成接受电能,高压和分配电能的工作,其电气接线可分为两大部分:一次接线(主接线)和二次接线。
主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式,也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。
它反映了牵引变电所的基本结构和功能。
电气主接线又称电气一次接线图。
二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。
其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制,监察、测量以及实现继电保护与运动化等。
二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的,其基本主接线型式有:单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。
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。
课程设计说明书课程名称: 电力系统课程设计电力系统课程设计 设计题目: 电力网络设计电力网络设计 专 业: 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班 级: 04电气(电气(33)班)班 学 号:姓 名: 座 号:指导教师:电力学院电力学院 二○○○○八八 年 一 月第一章第一章 课程设计任务书设计主要内容设计主要内容::A.校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式; B. 通过方案比较,确定电力系统的接线图;C. 选定发电厂和变电所的接线图以及变压器型号及容量;D. 计算电力网的功率分布和电压,确定调压方式并选择调压设备;E. 计算电力网的主要经济指标。
设计要求设计要求::A. 设计说明书一份;B. 设计图纸一张。
原始资料原始资料::A. 发电厂发电机资料:项目 台数 容量(MW ) 电压(kV )功率因数 1 5 25 6.3 0.8 2 1 50 10.5 0.85B. 发电厂和变电所的负荷资料:项目 发电厂(A ) 变电所(1) 变电所(2) 变电所(3) 变电所(4)最大负荷(MW ) 20 34 26 40 37 最小负荷(MW ) 11 18 14 21 19 最大负荷功率因数 0.83 0.82 0.83 0.82 0.84 最小负荷功率因数 0.78 0.81 0.81 0.8 0.81 最大负荷利用小时 5000 5500 5500 5500 5000 二次母线电压(kV ) 6 6 10 10 10 一类用户的百分数 25 30 25 30 25 二类用户的百分数30 30 35 35 30 调压要求顺常顺常逆注意:(1). 发电厂的负荷包括发电厂的自用电在内;(2). 建议采用的电力网额定电压为110kV 。
C. 发电厂和变电所的地理位置图:发电厂和变电所的地理位置发电厂和变电所的地理位置::(km)L12 = 49L12 = 49 L13 = 37L13 = 37 L34 = 48L34 = 48 L24 = 48L24 = 48 L10 = 34L10 = 34 L20 = L20 = 303030 L30 = 34L30 = 34 L40 = 33L40 = 33图例:——发电厂——变电所比例尺:1:1000000第二章 负荷合理性校验2.1 2.1 负荷合理性校验负荷合理性校验负荷合理性校验根据最大负荷利用小时数的定义,最大负荷运行T maxI 小时所消耗的电量等于全年实际耗电量,所以应大于全年以最小负荷运行所消耗的电量,校验之。