C5 发电厂一次系统-主要电气设备及接线方式

1-69第二节发电厂和变配电所的电气主接线电气主接线是由各种主要电气设备（如发电机、变压器、开关电器、互感器、电抗器及连接线路等设备），按一定顺序连接而成的一个接受和分配电能的总电路。亦称主电路。基本要求安全可靠灵活经济主接线常用主接线图（主电路图）表示，是用国家标准规定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列，表示供电系统、电气设备或成套装置的基本组成和连接关系的功能性简图。由于交流供电系统通常是三相对称的，故一次接线图一般绘制成单线图。包括设备安全及人身安全一次接线应符合一、二级负荷对供电可靠性的要求用最少的切换来适应各种不同的运行方式，检修时操作简便，另外，还应能适应负荷的发展，便于扩建。尽量做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低。一、主接线图及其要求2-691.常用一次设备的图形符号和文字符号GS序号图形名称文字符号～～GS1234三相感应发动机G3～M～M三相同步发动机M两绕组变压器三绕组变压器或电压互感器TMTTMT3-69TA5电抗器L6789电压互感器电流互感器TV熔断器避雷器FUF1.常用一次设备的图形符号和文字符号（续）4-6910隔离开关QSQL11121314跌落式熔断器负荷开关FU断路器自动开关QFQFQK刀开关1.常用一次设备的图形符号和文字符号（续）5-692.主接线的基本形式有汇流母线单母线接线双母线接线带有旁路母线的单母线和双母线接线无汇流母线单元接线:发电机出口常采用桥形接线角形接线母线又称汇流排，起着汇集电能和分配电能的作用。其余为高压侧常采用的方式6-69图b两路电源一用一备图a一路电源二、电气主接线基本形式（一）有母线的主接线最原始、最简单的接线，如图所示，所有电源及出线均接在同一母线上。母线及母线隔离开关（如图a的QS，图b的QS1/QS2）等任一元件发生故障或检修时，均需使整个配电装置停电。1、单母线接线7-69出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo母线隔离开关接地刀闸线路隔离开关单母线接线图断路器QF:用来接通或切断电路隔离开关QS:检修断路器时，形成一个明显的断口母线隔离开关:紧靠母线的隔离开关QSw出线隔离开关:靠近线路的隔离开关QSl接地隔离开关QSo:检修出线时闭合，代替安全接地线的作用.各开关设备及其作用断路器8-69在主接线中，断路器是电力系统的主开关；隔离开关的功能主要是隔离高压电源，以保证其它设备和线路的安全检修。操作顺序要保证隔离开关“先通后断”或在等电位状态下进行操作。供电时，应先合隔离开关，后合断路器。停电或检修时，要在断路器断开电路的情况下，再拉开隔离开关。隔离开关无灭弧装置，断流能力差，所以不能带负荷操作。隔离开关与断路器配合操作的原则出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo关合顺序：QSW→QSl→QF1.推上母线侧隔离刀闸QSW2.推上线路侧隔离刀闸QSl3.合上开关QF单母线倒闸送电操作出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo单母线倒闸停电操作断开顺序：QF→QSl→QSW1.断开开关QF2.拉开线路侧隔离刀闸QSl3.拉开母线侧隔离开关QSW11-69单母线接线的优缺点优点：结构简单、清晰；使用设备少、投资小；运行操作方便，便于扩建。缺点：可靠性、灵活性差。（1）母线和母线隔离开关检修或故障时，将造成全部回路停电；（2）出线断路器检修时，该回路将停电。适用于只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂（所）中采用。只有一台发电机和一台主变的中小型发电厂或变电所的6~220kV的配电装置。一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。12-69倒闸操作电气设备分为运行、备用（冷备用及热备用）、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，所进行的操作叫倒闸操作。倒闸操作通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变运行方式。倒闸操作必须执行工作票制。13-69电气设备的几种状态⑴运行状态:系指某回路中的高压隔离开关和高压断路器（或低压刀开关及自动开关）均处于合闸位置，电源至受电端的电路得以接通而呈运行状态。⑵检修状态:系指某回路中的高压断路器及高压隔离开关（或自动开关及刀开关）均已断开，同时按保证安全的技术措施的要求悬挂了临时接地线，并悬挂标示牌和装好临时遮栏，处于停电检修的状态。⑶冷备用状态:系指检修工作已全部结束后某回路中的高压断路器及高压隔离开关（或自动开关及刀开关）均已断开。设备具有一切投入运行的条件。⑷热备用状态:系指某回路中的高压断路器（或自动开关）已断开，而高压隔离开关（或刀开关）仍处于合闸位置。设备一经合闸便可带电运行。‘’14-69倒闸操作介绍15-69WB2WB1出线3出线1出线2QFQS出线6供一级负荷出线4出线5QFQSQS1电源1QF1电源2QF2QF3QS2单母线分段接线图为避免单母线接线可能造成全厂停电的缺点，采用断路器（或隔离开关）将母线分段。母线分段后，可进行分段检修，减小母线故障的影响范围；对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，可提高供电的可靠性和灵活性。2、单母线分段接线（1）两路电源一用一备时(明备用)，分段断路器接通运行。任一段母线故障，分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。（2）两路电源同时工作互为备用（暗备用）时，分段断路器则断开运行。任一电源故障，分段断路器可自动投入。16-69单母线分段接线的优缺点优点：可分段检修母线和母线隔离开关，减小母线故障的影响范围；分段的数目：段数分得越多故障时停电范围越小，但同时所用断路器等设备也增多，且运行也越复杂。通常2～3段为宜。缺点：当一段母线隔离开关(QS1/QS2)发生故障或检修时，该段母线上的所有回路都要停电；出线断路器检修时，该出线停电。适用范围：因单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线增加1倍：①6~10KV配电装置出线回路数为6回②35~63KV配电装置出线回路数为4~8回③110~220KV配电装置出线回路为3~417-69双母线接线与单母线接线相比从结构上而言，多设置了一组母线，同时每个回路经断路器和两组隔离开关分别接到两组母线WB1、WB2上，两组母线之间可通过母线联络断路器(母联)QF3连接起来。双母线接线图3、双母线接线工作方式:1）一组母线工作（如WB1），一组母线备用（如WB2），母联断开。各回路中连接在WB1上的隔离开关接通，而连接在WB2上的隔离开关均断开。2）两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行。电源和引出线适当地分配在两组母线上。双母线接线能保证所有出线的供电可靠性，用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。18-69W2运行，W1备用双母接线的优点⑴供电可靠a.检修任一母线或任一组隔离开关时，不会停止对用户连续供电。W2W1QF②然后按照‘先通后断’操作顺序，先接通备用母线W1上的隔离开关，再断开工作母线W2上的隔离开关。③完成母线切换后，最后断开QF和其两侧隔离开关，即可对母线W2进行检修。如检修工作母线W2或与W2相连的隔离开关，可将全部电源和线路倒换到备用母线W1上。操作步骤：①先合上母联断路器QF两侧的隔离开关，再合上母联断路器QF，向备用母线W1充电，此时两组母线等电位。19-69W2运行，W1备用⑴供电可靠b.检修任一出线断路器，只需短时停电。①断开QF2及两侧隔离开关QS2和QS3，将断路器退出；②用‘跨条’（图中虚线表示）将遗留缺口接通；如欲检修QF2，只需将L2回路短时停电.QF2QS1QS2QS3QS4QS5③接通隔离开关QS1和QS3；④接通隔离开关QS4和QS5，投入QF。于是L2重新投入运行，母联断路器QF代替了出线L2的断路器QF2。W2W1QF双母接线的优点W2W1QF20-69一组母线W2运行，另一组母线W1备用W2W1QFW1、W2一用一备，相当于单母线运行：两组母线不用停电即可轮流切换检修；若W2故障，也只是暂时停电，通过倒闸操作，将备用母线W1投入工作就会很快恢复供电，不会造成长时间中断供电。⑵运行调度灵活。通过倒闸操作可以形成不同运行方式。双母接线的优点21-69两组主母线同时运行（固定连接）W2W1QFW1、W2并列运行，母联QF接通，此时等同于单母线分段运行：任一母线故障，仅影响该母线上的电源功率及该母线上的负荷停电。和单母线分段相比较，故障停电的范围相同，可是供电的连续性却大大地提高⑵运行调度灵活。通过倒闸操作可以形成不同运行方式。双母接线的优点22-69母联断开的两组主母线同时运行W2W1QF23-69非固定联接的两组主母线同时运行W2W1QFl1l3不同于l2l4的连接l1l2l3l424-69双母接线的缺点:•接线复杂；造价高，经济性差；•工作母线故障，仍需短时停电；•检修出线断路器时,该回仍要停电；•当母线发生故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。适用范围：进出线回路数或母线上电源较多时；输送和穿越功率较大；母线发生事故后要求尽快恢复供电；母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电；系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时使用。6~10kV短路电流较大，出线需要带电抗器35~60kV8回110~220kV配电装置：出线回路数5回25-694、改进措施—双母线分段接线L串联电抗器•双母分段可靠性更高，当一段母线（如Ⅱ）故障，继电保护动作，先跳开分段断路器QF3，再跳开与故障母线相连的电源回路的断路器，该段母线所连出线停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线（Ⅰ）上，即可恢复供电（只造成部分短时停电）26-69双母线分段接线分段的作用和原则6~10kV机压母线负荷超过24MW；220kV进出线回路数超过10~14回路；为了限制220KV母线短路电流或系统解列运行的要求。L电源侧W1W2QS1QFQS2旁路隔离开关旁路断路器(1)带旁路母线的单母线接线5、带旁路母线接线检修与旁路母线相连的出线断路器时,该回路可以不停电旁路母线工作母线出线旁路隔离开关虚线表示旁路母线系统也可以用来不断开电源地检修电源断路器。28-69W1W2QS1QFQS2l1QF1QS3检修出线l1的断路器QF1初始条件QF两端的隔离开关闭合（1）合QF向旁路母线充电（2）（3~5分钟）证明旁路母线正常（3）断QF（4）合QS3合QF，(5）断QF1及两侧隔离开关电源侧30-69(2)单母分段兼旁路W2W3W1电源侧QFQS1QS2QS3QS4适用范围：出线回路数不多，容量不大的中小型发电厂电压为35~110kV的变电所31-69(3)双母线带旁路接线l1l4QF1l3l2w2w3w1QF2目的：检修任一线路的断路器，该回路的供电不中断32-69(4)母联兼旁路接线w2w1w3QFQS1QSQS2QS1QSa.母线W1能带旁路b.两组母线均能带旁路c.设有旁路跨条母联兼旁路就是一台断路器，既可做母联，又可做旁路。在正常方式下，开关作为母联开关运行，当某一开关有工作需要停电，其所带线路又不允许停电时，可通过倒闸操作实现代路的功能。等同于b,但母联时旁路母线将处于带电状态等同于a33-69母线带旁路接线设置原则：110KV及以上高压配电装置中，因为电压等级高，输送功率较大，送电距离较远，停电影响较大，同时高压断路器每台检修通常都需5-7天的较长时间，因而不允许因检修断路器而长期停电，可设置旁路母线，从而使检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路可以不停电，提高了供电的可靠性。适用范围：电压为35kV而出线在8回以上；110KV出线在6回及以上；220KV出线在4回及以上，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。6~10kV屋内配电装置，一般不装设旁路母线。缺点：带有专用旁路断路器的接线，多装了断路器和隔离开关，设备昂贵，增加了投资；而且操作复杂，容易误操作。34-69作业5.1，5.3，5.535-69最大特点是使用断路器数量较少，一般采用断路器数都等于或小于出线回路数，从而结构简单，投资较少。