1电气一次系统图介绍

电气一次系统图介绍保定华仿科技有限公司制作人：武永利主要内容一、电气主接线的概念与基本要求二、电气主接线的基本接线形式三、本次培训所用机组电气接线介绍一、电气主接线的概念与基本要求发电厂电气主接线是由多种电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路，也称一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关电器、测量电器、保护电器、输电线路等有关电气设备，按工作顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接线图，称为电气主接线图。下表为电气设备在电气主接线图中的代表符号。电气主接线的概念与基本要求电气主接线的概念与基本要求电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。在选择电气主接线时，应注意发电厂在电力系统中的地位、进出线回路数、电压等级、设备特点及负荷性质等条件，并应满足下列基本要求。电气主接线的概念与基本要求一、运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先给予满足。因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。事故停电不仅是电力部门的损失，更严重的是会造成国民经济各部门的损失。此外，一些部门的停电还会造成人员伤亡。重要发电厂发生事故时，在严重情况下可能会导致全系统性事故。衡量主接线的可靠性可以从以下几个方面去分析：1、断路器检修时是否影响供电；2、设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；3、有没有使发电厂全部停止工作的可能性等；目前，对主接线可靠性的衡量不仅可以定性分析，而且可以进行定量的可靠性计算。电气主接线的概念与基本要求二、具有一定的灵活性主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求，灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修设备时能保证检修人员的安全。三、操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成人员误操作而发生事故。但接线过于简单，不但不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。四、经济上合理主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使发电厂尽快地发挥经济效益。五、应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时，还要考虑到扩建的可能性。（从我们现在撑握的二期电气主接线图上可以看到已经在二条母线上分别留出了扩建端）。二、电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式可分为有母线接线和无母线接线两大类。有母线的主接线形式包括：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、一台半断路器接线（也就是我们习惯上说的二分之三接线方式）等多种形式。无母线的主接线形式主要有单元接线、桥形接线和角形接线等。因为无母线接线方式应用不多加之我们也用不到，所以下面我们只对有母线接线方式的接线形式及其特点叙述如下。电气主接线的基本接线形式一、单母线如上图所示为单母线接线。从图中可以看出，各个进出线与母线之间都装有断路器QF和隔离开关QS。当任一电源或出线检修时，均可通过断路器和隔离开关将其从母线上断开。例如，当检修断路器QF时，可先断开QF，再拉开其两侧的隔离开关QS2和QS1。以保证被检修的断路器与电源可靠地隔离。然后，在QF两侧挂上接地线，以保证检修人员的安全。电气主接线的基本接线形式单母线的优点是简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建。隔离开关仅在检修电气设备时作隔离电源之用，不再是倒闸操作的电器。从而可避免因用隔离开关进行大量倒闸操作而引起的误操作事故。单母线接线的主要缺点有：1、母线或母线侧隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都将停止工作。2、检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。3、当母线或母线侧隔离开关上发生短路故障或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时，所有电源回路的断路器在继电保护作用下都将自动断开，因而造成全部停电。因此，这种接线只适用于小容量和用户对可靠性要求不高的装置中。但如采用成套配电装置时，由于它的工作可靠性较高，也适用于对有备用回路的重要用户供电，如发电厂的厂用电。为了克服以上缺点，可采用将母线分段和加旁路母线的措施。电气主接线的基本接线形式二、单母线分段接线出线回路数增多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。根据电源的数目和功率，母线可分为2-3段。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常运行时，分段断路器可以接通也可以断开运行。当分段断路器接通运行时，任一段母线发生短路故障时，在断电保护作用下，分段断路器和接在故障段上的电源回路断路器便自动分闸。这时非故障段母线可以继续运行。当分段断路器断开运行时，分段断路器除装有继电保护装置外，还应装有备用电源自动投入装置。当任一电源故障时，电源回路断路器自动断开，分段断路器断开运行时，还可以起到限制短路电流的作用。电气主接线的基本接线形式单母线分段接线的优点：1、母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，非故障段仍可继续运行，缩小了母线故障的影响范围。2、对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同的母线段上，可提高对重要用户供电的可靠性。缺点：1、当一段母线故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电，对了6KV母线上的电动机来说就是这里边说的单电路用户，如引、送风机等等，而接于6KV母线上的变压器，由于变压器有备用电源，所以该变压器所带的400V母线仍可由备用电源供给。2、任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。单母线分段接线，虽较单母线接线提高了供电可靠性和灵活性，但当电源容量较大和出线数目较多，尤其是单回路供电的用户较多时，其缺点更加突出。因此，一般认为单母线分段接线应用在6—10KV,出线在6回及以上时，每段所接容量不宜超过25MW；用于35—66KV时，出线回路不宜超过8回；用于110—220KV时，出线回路数不宜超过4回。为了保证线路断路器检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线时，还可增设旁路母线。电气主接线的基本接线形式三、双母线接线某些电站，在系统中居重要地位，负荷大，即使发生少见的母线故障也要迅速恢复送电，以免造成电力系统的重大事故，这种情况下可以采用双母线接线。这种接线每一回路设一台断路器，每一电源和线路的断路器都通过两组隔离开关分别连接到两组母线上，当一组母线上的隔离开关接通时，另一组母线上的隔离开关断开，两组母线通过母线联络断路器（简称母联断路器）相连接。二组母线正常运行时，双母线并联运行，两组母线之间通过母线联络断路器连接。有两组母线后，使运行的可靠性和灵活性大为提高，其特点如下：电气主接线的基本接线形式1、检修母线时，电源和出线可继续工作，不会中断对用户供电。一条母线检修可将母线上所有负荷倒到另一条母线上，此种操作称为倒母线。具体步骤如下：首先检查母联开关合闸良好，双母线并联运行良好，然后拉开母线开关操作直流（或按厂家规定执行，有的设备母联有防误闭锁，也可不停电，这里拉开母联操作直流的目的是为了防止倒母线时，母联开关跳闸，非同期），然后依次接通所有回路工作的母线隔离开关，依次断开检修母线侧的负荷隔离开关，最后合上母联的操作直流，断开母联开关及其两侧的隔离开关，则检修母线即可检修。由操作过程可见，任一回路均未停止工作。2、检修任一母线隔离开关时，只需断开这一回路。刀闸检修与母线检修一样，与上相同，也需倒母线，停掉一条母线。3、一条母线故障时，所有回路能迅速恢复工作。如一条母线发生短路故障时，各电源回路的断路器便自动跳闸。此时，断开各出线回路的断路器和故障母线侧的隔离开关，接通各回路非故障母线侧的隔离开关，接通各电源和出线回路的断路器，这样各回路便迅速在非故障用母线上恢复工作。电气主接线的基本接线形式4、双母线接线运行方式比较灵活。母联断路器可以断开运行，即一组母线工作，一组母线备用，此时运行情况相当于单母线运行；母联断路器也可以闭合运行，即一部分电源和出线在第一组母线上运行，另一部分电源和出线在第二组母线上运行，使双母线同时工作，此时运行情况相当于单母线分段接线运行方式。当一组母线故障时，只有部分电源和出线短时停电，将这部分电源和出线转移到另一组母线后可迅速恢复供电。5、便于扩建。双母线接线可以任意向两侧延伸扩建，不影响两组长母线的电源和负荷均匀分配，扩建施工时不会引起原有回路停电。电气主接线的基本接线形式1、在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较复杂，容易造成误操作。工作母线故障时，将造成短时（转换母线时间）全部进出线停电。2、在检修任一线路断路器时，用母联断路器代替该断路器工作前，该回路需短时停电。3、母线隔离开关数目大大增加，配电装置布置复杂，投资和占地面积增大。以上均为双母线接线较单母线接线的优点，但双母线接线也有一些缺点，它的主要缺点是：尽管双母线接线存在上述缺点，但与单母线接线相比，其优点是显著的。因此，双母线接线在我国得到了广泛的应用，在发电厂和变电所中，出线带电抗器的6—10KV配电装置，一般均采用双母线接线；35-66KV出线数目超过8回时，或连接电源较多、负荷较大，以及110-220KV出线数目为5回及以上时，也多采用双母线接线。电气主接线的基本接线形式四、一台半断路器接线如图所示为一台半断路器接线，每一回路经一台断路器1QF或2QF,接至一组母线，两回路之间设一联络断路器2QF,，形成一个“串”，两个回路共用三台断路器，故又称二分之三接线。正常运行时，所有断路器都是接通的，Ⅰ、Ⅱ两组母线同时工作。当任何一组母线检修，或任何一台断路器检修时，各回路仍按原接线方式运行，不需要切换任何回路，避免了利用隔离开关进行大量倒闸操作，十分方便。任一组母线故障时，只是与故障母线相连的断路器自动分闸，任何回路不会停电，甚至在一组母线检修，另一组母线故障的情况下，功率仍能继续输送；并且可以保证在对用户不停电的前提下，同时检修多台断路器。电气主接线的基本接线形式1）芯个断路器检修时不影响连接元件的连续供电，也不需要进行一系列的倒闸操作，减少了一次回路发生误操作的机会。2）进行母线的检修或清扫时，不需要进行复杂的操作。3）当一组母线发生短路时，母线保护动作后只跳开与该组母线相连的所有断路器，不会使任何连接元件停电。4）在3/2接线中，各隔离开关只作为检修断路器时隔离用，不需要象双母线方式中进行的倒闸操作，因此减少了隔离开关误操作的机会。5）芯于不装设旁路母线，一次回路的布置清晰，配电装置占地面积小，耗用材料少。6）当一组母线或任一连接元件发生短路并伴随断路器失灵时，失灵保护动作后需要跳开断路器的数量最少，不会引起全厂停电。这种接线的优点可以归纳如下：三、本次培训所用机组电气接线介绍