第二章 电气主接线.doc

第二章电气主接线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方式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、隔离开关、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、中性点设备、电容器以及载波通信用的通道加工元件如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。第一节发电厂电气主接线的基本形式 660MW 汽轮发电机组电厂有关的基本接线形式有: 双母线接线、一个半断路器接线(3 /2 接线) 、桥型接线、单元接线等。 双母线接线 一般双母线接线如图 2-1 所示, 它具有两组母线: 工作母线Ⅰ和备用母线Ⅱ。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别接至两组母线,母线之间通过母线联络断路器( 简称母联) QF b 连接,称为双母线接线。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: (1) 检修任一组母线时, 不会停止对用户连续供电。例如:检修母线Ⅰ时,可把全部电源和负荷线路切换到母线Ⅱ上。(2) 运行调度灵活, 通过倒换操作可以形成不同的运行方式。当母联断路器闭合, 进出线适当分配接到两组母线上, 形成双母线同时运行的状态。有时为了系统的需要,亦可将母联断路器断开(处于热备用状态) ,两组母线同时运行。此时这个电厂相当于分裂为两个电厂各自向系统送电。显然, 两组母线同时运行的供电可靠性比仅用一组母线运行时高。(3 )在特殊需要时,可以用母联与系统进行同期或解列操作。当个别回路需要独立工作或进行试验(如发电机或线路检修后需要试验)时,可将该回路单独接到备用母线上进行。 带有旁路母线的双母线接线一般双母线接线的主要缺点是:检修线路断路器会造成该回路停电。为了检修线路断路器时不致造成停电,可采用带旁路母线的双母线接线, 如图 2-2 所示。在每一回路的线路侧装一组隔离开关( 旁路隔离开关) QS , 接至旁路母线Ⅲ上, 而旁路母线再经旁路断路器及隔离开关接至两组母线上。图2-2 中设有专用的旁路断路器 QF 。要检修某一线路断路器时,基本操作步骤是:先合旁路断路器两侧的隔离开关( 母线侧合上一个), 再合上旁路断路器 QF 对旁路母线进行充电与检查;若旁路母线正常,则待修断路器回路上的旁路隔离开关两侧已为等电位,可合上该旁路隔离开关;此后可断开待修断路器及其两侧隔离开关,对断路器进行检修。此时该回路已通过旁路断路器、旁路母线及有关旁路隔离开关向其送电。 双母线分段接线图2-3 为双母线分段接线。用分段断路器 QF3 把工作母线Ⅰ分段,每段分别用母联断路器 QF 1和 QF 2 与备用母线Ⅱ相连。这种接线比一般双母线接线具有更高的供电可靠性和灵活性。但由于断路器较多,投资大,一般在进出线路数较多(如多于 8 回线路)时可能用这种接线。双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点, 在我国大中型电厂和变电所中广泛采用。但这种接线所用设备多, 在运行中隔离开关作为操作电器, 较易发生误操作。特别是, 当母线系统发生故障时,需短时切除较多电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电所是不允许的。 一个半断路器接线如图 2-4 所示,每两个元件(出线或电源)用三台断路器构成一串接至两组母线,称为一个半断路器接线,又称 3/2 接线。在一串中,两个元件(进线或出线)各自经一台断路器接至不同母线,两回路之间的断路器称为联络断路器。运行时, 两组母线和同一串的三个断路器都投入工作, 称为完整串运行, 形成多环路状供电, 具有很高的可靠性。其主要特点是: 任一母线故障或检修, 均不致停电; 任一断路器检修也不引起停电; 甚至于两组母线同时故障( 或一组母线检修另一组母线故障) 的极端情况下, 功率仍能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时, 这种运行方式称为不完整串运行, 此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便、操作简单,隔离开关只在检修时作为隔离电器。在装设 600MW 机组及以上等级的大容量电厂中,广泛采用 3/2 接线。在电厂第一期工程中, 一般是机组和出线较少, 例如: 只有两台发电机和两回出线,构成只有两串 3/2 接线。在此情况下,电源(进线) 和出线的接入点可采用两种方式: 一