电气主接线第1讲

Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity发电厂电气部分康小宁电气工程学院[e-mail]’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节对电气主接线的基本要求第二节电气主接线的基本接线形式第三节发电厂和变电所主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节发电厂和变电所的典型电气主接线第六节电气主接线设计第七节电气主接线的可靠性计算8-10学时Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求一、概述电气主接线的概念:又称为电气主系统或电气一次接线。它是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分电气主接线的工程意义：发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量各回路中电气设备的连接关系发电机、变压器、输电线路及负荷间的连接方式Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求一、概述电气主接线的作用:电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性电气主接线是电力设计、运行、检修部门以及有关技术人员必须深入掌握的主要内容Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求一、概述电气主接线图:用国家规定的电气设备图形与文字符号，详细表示电气主接线组成和连接方式的电路图，称为电气主接线图。电气主接线图一般用单线图表示（即用单相接线表示三相系统），但对三相接线不完全相同的局部图面（如各相中电流互感器的配置）应画成局部三线图Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计常用一次设备的图形和文字符号名称图形符号文字符号(旧符号)G(F)T(B)T(B)T(B)双绕组变压器三绕组变压器三绕组自耦变压器发电机GXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计常用一次设备的图形和文字符号名称图形符号文字符号(旧符号)断路器隔离开关熔断器电抗器QF(DL)QS(G)FU(RD)L(DK)()()Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计常用一次设备的图形和文字符号名称图形符号文字符号(旧符号)手车断路器母线电缆终端头QF(DL)W(MX)L(XL)避雷器()FXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求电气主接线应满足：可靠性、灵活性、经济性三项基本要求可靠性含义：元件、设备和系统在规定的条件和预定的时间内，完成给定功能的概率，对于电力系统可靠性主要指不间断供电能力要求：(1)电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电能不能大量储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，任何一个环节出现故障都会造成供电中断(2)可靠性是要付出成本的,对于不重要的用户,太高的可靠性将造成浪费Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求一、电气主接线基本要求可靠性工程上对可靠性的考虑：综合以下因素（1）发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用（2）负荷的性质（3）设备的可靠性（4）运行实践经验Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求一、电气主接线基本要求可靠性因素分析1、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常重要，其电气主接线应具有很高的可靠性对于小型发电厂和变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接线形式Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析1、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用发电机单机容量大小的划分为：50MW以下的发电机组为小型机组；50~200MW的发电机组为中型机组；200MW以上的发电机组为大型机组发电厂容量大小的划分为：总装机容量在100MW以下的发电厂为小型发电厂；总装机容量在100~250MW的发电厂为中型发电厂；总装机容量在250~1000MW的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在1000MW以上的发电厂为大型发电厂Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析2、用户的负荷性质电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，即I、II、III类负荷I类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失II类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和减产，因而在经济上造成一定损失III类负荷：I类和II类负荷之外的其它负荷Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析2、用户的负荷性质不同负荷的供电要求对I类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电对II类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电III类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电显然，对于带I、II类型负荷的发电厂与变电所应该选择可靠性较高的主接线形式Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析3、设备的可靠性电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性高、性能先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础4、运行实践应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过长期实践考验的主接线形式Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准主接线可靠性的评判方法：定性分析和定量计算（可靠性计算）定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准（1）断路器检修时，能否不影响供电（2）母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对I类负荷和大部分II类负荷的供电（3）发电厂、变电所全部停运的可能性（4）大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求灵活性（1）调度灵活（2）检修安全、方便（3）扩建方便能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、事故、检修等运行方式下的切换操作要求可以方便地停运断路器、母线及其二次设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误操作能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远景接线；在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的改造为最少Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求经济性（1）节约投资主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等一次设计，分期投资建设、投产Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求二、电气主接线基本要求经济性（2）占地面积小主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组（3）年运行费用小年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第二节电气主接线的基本接线形式一、电气主接线基本构成及分类电气主接线的基本环节：电源（发电机或变压器）和出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时（一般超过4回），需设置母线（汇流设备）作为中间环节对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设置母线而采用简化的中间环节掌握中间环节是关键Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第二节电气主接线的基本接线形式二、电气主接线基本构成及分类电气主接线的分类：根据是否有母线，主接线接线形式可以分为有母线和无母线两大类型母线的作用：也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用母线就是电路一个节点Xi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversityXi’anJiaotongUniversity第三章电气主接线及设计第二节电气主接线的基本接线形式二、电气主接线基本构成及分类有母线的主接线优点：由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便于安装和扩建缺点：有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，投资较大无母线的主接线：特点：使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资较小Xi