1、1 电气主接线及设计电气主接线及设计 主要内容主要内容 发电厂发电厂、变电站的电气主接线基本形式；变电站的电气主接线基本形式；厂用电接线形式；厂用电接线形式；输电网输电网、配电网的接线方式配电网的接线方式 2 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 电气主接线的概念电气主接线的概念 ：发电厂和变电所的电气主接线图是由各发电厂和变电所的电气主接线图是由各种电气设备的图形符号和联接线组成的表种电气设备的图形符号和联接线组成的表示电能生产流程的电路图示电能生产流程的电路图。3 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 作用：作用：（1 1）可以了解各种电气设备的规范可以了解各种电气设备的规范、数量
2、数量、联联接方式和作用接方式和作用，以及和各电力回路的相互关系以及和各电力回路的相互关系和运行条件等和运行条件等。（2 2）主接线的选择正确与否，对电气设备选）主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都有重大的影响。有重大的影响。4 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 基本要求：基本要求：1 1.可靠性：电力系统最基本的要求可靠性：电力系统最基本的要求 涵义：连续不中断涵义：连续不中断、安全和符合电能质量要安全和符合电能质量要求求。负荷（用户）的分类：一、二、三级负荷（用户）的分类：一、二、三级 具体衡量要求具体衡量
3、要求 全厂全厂QFQF、设备、线路等检修时停电范围、设备、线路等检修时停电范围、时间以及保证对一、二级负荷供电的情况。时间以及保证对一、二级负荷供电的情况。5 基本要求：基本要求：2 2.灵活性：灵活性：能适应各种运行状态能适应各种运行状态，灵活进行运行方式的转换；灵活进行运行方式的转换；不仅正常运行时能安全可靠地供电不仅正常运行时能安全可靠地供电，在系统故障或电在系统故障或电气设备检修及故障时气设备检修及故障时，也能适应调度的要求也能适应调度的要求。涵义：适应各种运行方式涵义：适应各种运行方式（正常正常、检修检修、事故及处理事故及处理、特殊特殊、投切设备投切设备、增减负荷等增减负荷等）的变化
4、的变化。具体衡量要求具体衡量要求 变化过程短、影响范围小并保证人员安全。变化过程短、影响范围小并保证人员安全。6 基本要求：基本要求：3 3.经济性：经济性：投资省投资省、占地面积少占地面积少、电能损耗少电能损耗少，经济效经济效益高益高。4 4.其他：其他：主接线应简单明了主接线应简单明了，运行方便运行方便，倒闸操作步倒闸操作步骤最少骤最少。另外具有可扩建性另外具有可扩建性。7 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 设计原则：设计原则：（1 1）待设计的发电厂待设计的发电厂、变电所的地理位置及变电所的地理位置及其在系统中的地位和作用；其在系统中的地位和作用；（2 2）待设计的发电厂待设计的
5、发电厂、变电所与系统的连接变电所与系统的连接方式和推荐的主接线；方式和推荐的主接线；（3 3）待设计的发电厂待设计的发电厂、变电所的出线回路数变电所的出线回路数、用途及运行方式用途及运行方式、传输容量；传输容量；（4 4）发电厂发电厂、变电所母线的电压等级变电所母线的电压等级，自耦自耦变压器各侧的额定电压及调压范围；变压器各侧的额定电压及调压范围；8 设计原则：设计原则：（5 5）装设各种无功补偿装置的必要性装设各种无功补偿装置的必要性、型式型式、数量和接线；数量和接线；（6 6）高压高压、中压及低压各侧和系统短路电流中压及低压各侧和系统短路电流及容量及容量，以及限制短路电流的措施；以及限制短
6、路电流的措施；（7 7）变压器的中性点接地方式；变压器的中性点接地方式；（8 8）本地区及本电厂或变电所负荷增长的过本地区及本电厂或变电所负荷增长的过程程。9 设计步骤：设计步骤：（1 1）搜集搜集、整理整理、综合分析基础数据综合分析基础数据，包括包括负荷负荷 （2 2）选择和确定发电机选择和确定发电机、变压器的数量变压器的数量、台台数数、型式型式，并拟定可能采用的主接线形式；并拟定可能采用的主接线形式；（3 3）发电厂发电厂、变电所自用电源的引接；变电所自用电源的引接；（4 4）计算短路电流及设备的选择；计算短路电流及设备的选择；（5 5）各方案的经济技术比较；各方案的经济技术比较；（6 6
7、）确定最终方案；确定最终方案；（7 7）确定相应的配电布置方案。）确定相应的配电布置方案。10 第一节第一节 电力网的接线电力网的接线 1.1.无备用接线方式（单回路）无备用接线方式（单回路）干线式干线式 链式链式 放射式放射式 负荷点负荷点 电源点电源点 11 2.2.有备用接线方式有备用接线方式 (a)(b)(c)(d)12 13 中压配电网的主要接线方式中压配电网的主要接线方式 10(6)kV 380V/220V380V/220V 单电源双回路树干式网络单电源双回路树干式网络 14 10(6)kV10(6)kV 10(6)kV10(6)kV 具有公共备用干线的放射式网络具有公共备用干线的
8、放射式网络 15 10(6)kV10(6)kV 环网供电网络环网供电网络 16 第二节第二节 发电厂、变电所发电厂、变电所 主接线的基本形式主接线的基本形式 对接线方式有些什么基本要求对接线方式有些什么基本要求?接线的基本形式有哪些接线的基本形式有哪些?有何特点有何特点?典型的接线方式典型的接线方式?17 1.对电气主接线的基本要求 2.主接线的基本形式 有汇流母线有汇流母线 单母线接线单母线接线 双母线接线双母线接线 带有旁路母线的接线带有旁路母线的接线 无汇流母线无汇流母线 单元接线单元接线 桥形接线桥形接线 多角形接线多角形接线 18 19 20 21 22 带旁路母线的单母线接线 电源
9、侧 W1 W2 QS1 QF QS2 旁路母线 工作母线 检修出线 l1 的断路器QF1 QF1 W1 QS1 QF QS2 l1 QS3 电源侧 W2 24 W2 W3 W1 电源侧 QF QS1 QS2 QS3 QS4 单母分段兼旁路单母分段兼旁路 25 26 27 28 29 30 31 双母线分段接线双母线分段接线 L 串联电抗器 32 33 双母线带旁路接线双母线带旁路接线 l1 l4 l3 l2 w2 w3 w1 2QF1QF34 母联兼旁路接线母联兼旁路接线 W2 W1 W3 QF QS1 QS2 QS 旁路跨条 35 36 3.3.一个半断路器接线一个半断路器接线 QF1 l4
10、 QF2 QF3 W1 W2 l1 l2 l3 37 38 39 2)2)桥形接线桥形接线 (1)L1(1)L1故障故障 仅仅QF1QF1跳闸，跳闸，T1T1及其它及其它回路继续运行回路继续运行 (2)T1(2)T1检修检修 断开断开QFQF、QF1QF1，再拉，再拉开开QS1QS1，出线，出线l1l1停电停电 关合关合QFQF和和QF1QF1，恢复，恢复L1L1供电。供电。QS3 QS1 QS2 QF2 T2 QF QF1 T1 l1 l2 内桥接线 40 QS2 QF2 T2 T1 QS1 QF l1 QF1 l2 外桥接线(1)L1(1)L1故障故障 QFQF和和QF1QF1同时自动跳同
11、时自动跳闸，闸，T1T1被切除被切除 断开断开QS2QS2，合，合QF1QF1和和QFQF，恢复恢复T1T1运行。运行。(2)T1(2)T1检修检修 仅停仅停QF1QF1和和QS1 QS1。跨越功率 41 QS7 QS8 QS3 QS2 QF2 T2 T1 QS1 QF l1 l2 QF1 跨条的作用跨条的作用 内外桥接线的适用范围内外桥接线的适用范围 42 3)角形接线 43 发电厂按其一次能源性质，可分为火力发电厂、水力发电厂按其一次能源性质，可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂等发电厂、核电厂等;按其在电力系统中的地位与作用，按其在电力系统中的地位与作用，可分为区域性电厂、地区性电厂和企
12、业自备电厂，或分可分为区域性电厂、地区性电厂和企业自备电厂，或分为基荷电厂、腰荷电厂、峰荷电厂等。各类发电厂的电为基荷电厂、腰荷电厂、峰荷电厂等。各类发电厂的电气主接线，主要决定于其容量的大小、在系统中的地位气主接线，主要决定于其容量的大小、在系统中的地位和作用以及对工作可靠性、灵活性的要求。例如，大容和作用以及对工作可靠性、灵活性的要求。例如，大容量的区域性电厂是电力系统的主力电厂，其电气主接线量的区域性电厂是电力系统的主力电厂，其电气主接线应具有很高的可靠性。担任峰荷和腰荷的中、小型凝汽应具有很高的可靠性。担任峰荷和腰荷的中、小型凝汽式机组和水轮发电机组起停频繁，运行方式经常更改，式机组和
13、水轮发电机组起停频繁，运行方式经常更改，就要求其电气主接线具有较好的灵活性。就要求其电气主接线具有较好的灵活性。本节简要介绍各类发电厂电气主接线的基本特点，以本节简要介绍各类发电厂电气主接线的基本特点，以及限制发电机电压系统短路电流的措施。及限制发电机电压系统短路电流的措施。第三节第三节 发电厂的电气主接线发电厂的电气主接线 44 一、大型区域性电厂的电气主接线一、大型区域性电厂的电气主接线 目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为200MW200MW及以上的大型机组、总装机容量为及以上的大型机组、总装机容量为1000MW1000MW及以上及
14、以上的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水电厂、的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水电厂、核电厂等。核电厂等。大型区域性电厂建设在动力资源丰富的地方，一般距大型区域性电厂建设在动力资源丰富的地方，一般距负荷中心较远，以高压或超高压远距离输电线路与系统负荷中心较远，以高压或超高压远距离输电线路与系统相连，地位重要。电厂中不设置发电机电压母线，全部相连，地位重要。电厂中不设置发电机电压母线，全部机组均采用简单可靠的单元接线直接接入机组均采用简单可靠的单元接线直接接入220220500kV500kV配配电装置，以电装置，以1 12 2种升高电压将电能送入电力系统。发电种升高电压将电能送
15、入电力系统。发电机组采用机一炉一电单元集中控制或计算机控制，运行机组采用机一炉一电单元集中控制或计算机控制，运行调度方便，自动化程度高。调度方便，自动化程度高。45 一、大型区域性电厂的电气主接线一、大型区域性电厂的电气主接线 图图5 5-1616为某大型区域性火电厂电气主接线简图。该厂为某大型区域性火电厂电气主接线简图。该厂地处煤矿附近，水源充足，没有近区负荷，在系统中地地处煤矿附近，水源充足，没有近区负荷，在系统中地位十分重要，要求有很高的工作可靠性。因此，不设发位十分重要，要求有很高的工作可靠性。因此，不设发电机电压母线，四台大型凝汽式汽轮发电机组均以发电电机电压母线，四台大型凝汽式汽轮
16、发电机组均以发电机机-双绕组变压器单元接线形式，分别接入双母线带旁双绕组变压器单元接线形式，分别接入双母线带旁路母线接线的路母线接线的220kV220kV高压配电装置和一个半断路器接线高压配电装置和一个半断路器接线的的5O0kV5O0kV超高压配电装置。超高压配电装置。500kV500kV与与220kV220kV配电装置之间，配电装置之间，经一台自耦联络变压器经一台自耦联络变压器LTLT互相联络。联系省际电网的互相联络。联系省际电网的500kV500kV 超高压远距离输电线路上装设有并联电抗器，以超高压远距离输电线路上装设有并联电抗器，以吸收线路的充电功率。吸收线路的充电功率。46 图图5-16某大型区域性火电厂电气主接线简图某大型区域性火电厂电气主接线简图 47 图图5-16某大型区域性火电厂电气主接线简图某大型区域性火电厂电气主接线简图 48 对大型区域性电厂的电气主接线，应注意以下问题对大型区域性电厂的电气主接线，应注意以下问题:(1)(1)单元接线形式与主变压器的选择。单元接线形式与主变压器的选择。大型电厂通常采用发电机大型电厂通常采用发电机-变压器单元、扩大单元及变压器单元、