电力系统一次系统接线图设计与要求.ppt

第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计1 定性分析和衡量主接定性分析和衡量主接线线可靠性可靠性 断路器断路器检检修修时时，能否不影响供，能否不影响供电电；线线路、断路器或母路、断路器或母线线故障与故障与检检修修时时，停运回路数多少，停运回路数多少和停和停电时间电时间的的长长短，以及能否保短，以及能否保证对证对I、类负类负荷的供荷的供电电；发电发电厂或厂或变电变电站全部停站全部停电电的可能性；的可能性；大机大机组组突然停运，突然停运，对对系系统稳统稳定运行影响与后果。定运行影响与后果。主接主接线线是是发电发电厂、厂、变电变电站站电电气部分主体，是气部分主体，是电电力系力系统统网网络结络结构的重要构的重要组组成部分，直接影响运行可靠性、灵活性；成部分，直接影响运行可靠性、灵活性；对电对电器器选择选择、配、配电电装置布置、装置布置、继电继电保保护护、自、自动动装置和控制装置和控制方式的方式的拟拟定有决定性的影响。因此，主接定有决定性的影响。因此，主接线线的的设计设计，必，必须须综综合合处处理各个方面因素，理各个方面因素，经经技技术术、经济论证经济论证后确定。后确定。主要内容：主要内容：本章以本章以电电气主接气主接线设计为线设计为中心，介中心，介绍对绍对主主接接线线的基本要求、典型接的基本要求、典型接线线形式以及主要形式以及主要设备设备的作用、配的作用、配置原置原则则，并，并对变压对变压器器选择选择、限制短路、限制短路电电流的方法等流的方法等进进行了行了详详尽的分析；尽的分析；综综合合阐阐述了各种述了各种类类型型发电发电厂或厂或变电变电站站电电气主气主接接线线的特点和主接的特点和主接线设计线设计的一般原的一般原则则、步、步骤骤。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 4-1 电电气主接气主接线设计线设计原原则则和程序和程序 一、一、对电对电气主接气主接线线的基本要求的基本要求 1、可靠性、可靠性 安全可靠是安全可靠是电电力生力生产产的首要任的首要任务务，保，保证证供供电电可靠是可靠是电电气气主接主接线线最基本的要求。停最基本的要求。停电电不不仅给发电仅给发电厂造成厂造成损损失，而且失，而且给给国民国民经济经济各部各部门带门带来的来的损损失将更加失将更加严严重。重。(1)发电发电厂或厂或变电变电站在站在电电力系力系统统中的地位和作用；中的地位和作用；(2)负负荷性荷性质质和和类别类别；(3)设备设备的制造水平；的制造水平；(4)长长期期实实践运行践运行经验经验。2、灵活性、灵活性(1)操作的方便性；操作的方便性；(2)调调度的方便性；度的方便性；(3)扩扩建的方便性。建的方便性。3、经济经济性性 (1)节节省一次投省一次投资资；(2)占地面占地面积积少；少；(3)电电能能损损耗少。耗少。2 根据任根据任务书务书要求，要求，经过经过原始原始资资料分析，料分析，对电对电源和出源和出线线回路、回路、电压电压等等级级、变压变压器台数、容量以及母器台数、容量以及母线结线结构等不同的考构等不同的考虑虑，拟拟定出若干定出若干方案。从技方案。从技术术上上论证论证并淘汰一些明并淘汰一些明显显不合理方案，保留不合理方案，保留23个技个技术术上上相当的方案，相当的方案，进进行行经济经济比比较较。最。最终终确定出在技确定出在技术术上合理、上合理、经济经济上可上可行的最行的最终终方案。方案。包括包括发电发电厂厂类类型、型、设计规设计规划容量、划容量、单单机容量及台数，最机容量及台数，最大大负负荷利用小荷利用小时时数及可能的运行方式等。数及可能的运行方式等。以以设计设计任任务书为务书为依据，以国家依据，以国家经济经济建建设设的方的方针针、政策、政策、技技术规术规定、定、标标准准为为准准绳绳，结结合工程合工程实际实际情况，在保情况，在保证证供供电电可靠、可靠、调调度灵活、度灵活、满满足各足各项项技技术术要求的前提下，兼要求的前提下，兼顾顾运行、运行、维护维护方便，尽可能地方便，尽可能地节节省投省投资资，就近取材，力争，就近取材，力争设备设备元件元件和和设计设计的先的先进进性与可靠性，性与可靠性，坚坚持可靠、先持可靠、先进进、适用、适用、经济经济、美美观观的原的原则则。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 二、二、电电气主接气主接线设计线设计的原的原则则 三、三、电电气主接气主接线线的的设计设计程序程序 1、对对原始原始资资料分析料分析 (1)工程情况工程情况 (2)电电力系力系统统情况情况 包括包括电电力系力系统统近期及近期及远远景景发发展展规规划，划，发电发电厂或厂或变电变电站在站在电电力系力系统统中的位置和作用，本期工程和中的位置和作用，本期工程和远远景与景与电电力系力系统连统连接方式及各接方式及各级电压级电压中性点接地方式等。中性点接地方式等。(3)负负荷情况荷情况 包括包括负负荷的性荷的性质质及其地理位置、及其地理位置、输电电压输电电压等等级级、出、出线线回回路数及路数及输输送容量等。送容量等。(4)环环境条件境条件 包括当地的气温、湿度、覆冰、包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽污秽、风风向、水文、地向、水文、地质质、海拔高度及地震等因素，、海拔高度及地震等因素，对对主接主接线线中中电电气气设备设备的的选择选择和配和配电电装置的装置的实实施均有影响。施均有影响。(5)设备设备供供货货情况情况 为为使所使所设计设计的主接的主接线线具有可行性，必具有可行性，必须对须对各主要各主要电电气气设设备备的性能、制造能力和供的性能、制造能力和供货货情况、价格等情况、价格等资资料料汇汇集并分析集并分析比比较较。2、主接、主接线线方案的方案的拟拟定与定与选择选择 3、短路、短路电电流流计计算和主要算和主要电电器器选择选择 4、绘绘制制电电气主接气主接线图线图5、编编制工程概算制工程概算3发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 4-2 主接主接线线的基本接的基本接线线形式形式 一、一、单单母母线线接接线线及及单单母母线线分段接分段接线线 1、单单母母线线接接线线接接线线特点特点操作原操作原则则应应用用优优点点缺点缺点 2、单单母母线线分段接分段接线线分段作用分段作用分段数目分段数目应应用用 610kV出出线线在在6回及以上回及以上时时，每段所接，每段所接容量不超容量不超过过25MW；3560kV出出线线回路数回路数不超不超过过8回；回；110220kV出出线线回路数不宜超回路数不宜超过过4回。回。4发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 二、双母二、双母线线接接线线及双母及双母线线分段接分段接线线 1、双母、双母线线接接线线 (1)检检修任一修任一组组母母线线都不必停止都不必停止对对用用户户供供电电(2)一一组组母母线线故障后能迅速恢复供故障后能迅速恢复供电电(3)检检修任一修任一组组母母线线隔离开关不影响其它回路运行隔离开关不影响其它回路运行(4)检检修任一出修任一出线线断路器可用母断路器可用母联联断路器代替其工作断路器代替其工作 双母双母线线接接线线的适用范的适用范围围 (1)610kV配配电电装置，当短路装置，当短路电电流流较较大出大出线线需需带电带电抗器抗器;(2)3560kV配配电电装置当出装置当出线线回路超回路超过过8回回时时，或，或连连接的接的电电源源较较多、多、负负荷荷较较大。大。(3)110220kV配配电电装置出装置出线线回路回路为为5回及以上回及以上时时。5发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 2、双母、双母线线分段接分段接线线 应应用：用：610kV进进出出线线或或电电源源较较多多,输输送功率送功率较较大大时时,为为限限制短路制短路电电流流,选择轻选择轻型型设备设备,常采用双母常采用双母线线三分段。三分段。220500kV容量容量较较大的大的发电发电厂或厂或变电变电所高所高压压接接线线，有，有时时采用双母采用双母线线三分段或四分段接三分段或四分段接线线。6发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 三、三、带带旁路母旁路母线线的的单单母母线线和双母和双母线线接接线线 普通普通单单母母线带线带旁路母旁路母线线接接线线 1、单单母母线带线带旁路母旁路母线线的接的接线线单单母母线线分段分段带带旁路接旁路接线线利用分段兼旁路利用分段兼旁路(旁路兼分段旁路兼分段)单单母母线线分段接分段接线线 单单母母线线(或分段或分段)带带旁路母旁路母线线的的应应用范用范围围 (1)610kV屋内配屋内配电电装置一般情况下不装装置一般情况下不装设设旁路母旁路母线线。(2)3560kV配配电电装置一般不装置一般不设设旁路母旁路母线线，因，因为为重要用重要用户户多多为为双回路供双回路供电电，允，允许许停停电检电检修断路器。如果修断路器。如果线线路断路器路断路器不允不允许许停停电检电检修，在采用修，在采用单单母母线线分段接分段接线时线时可考可考虑虑增增设设旁旁路母路母线线，但多用分段断路器兼作旁路断路器。，但多用分段断路器兼作旁路断路器。(3)110220kV如果采用如果采用单单母分段，一般母分段，一般应设应设置旁路母置旁路母线线且以且以专专用旁路断路器用旁路断路器为为宜。宜。(4)凡采用凡采用SF6断路器的接断路器的接线线，可不装，可不装设设旁路母旁路母线线。7发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 2、双母、双母线带线带旁路母旁路母线线的接的接线线 (1)普通双母普通双母线带线带旁路母旁路母线线的接的接线线 (2)利用旁路兼母利用旁路兼母联联(母母联联兼旁路兼旁路)的双母的双母线带线带旁路接旁路接线线 3、旁路母、旁路母线设线设置的原置的原则则 110kV出出线线在在6回及以上、回及以上、220kV出出线线在在4回及以上回及以上时时,宜宜采用采用带专带专用旁路断路器的旁路母用旁路断路器的旁路母线线。在出在出线线回数回数较较少的情况下，少的情况下，为节为节省投省投资资，采用母，采用母联联断路断路器或分段断路器兼作旁路断路器的接器或分段断路器兼作旁路断路器的接线线方式。方式。下列情况下，可不下列情况下，可不设设置旁路置旁路设设施施 (1)允允许许断路器停断路器停电检电检修修时时(如双回路供如双回路供电电的的负负荷荷)；(2)中小型水中小型水电电站枯水季站枯水季节节允允许许停停电检电检修出修出线线断路器断路器时时；(3)采用六氟化硫采用六氟化硫(SF6)断路器及封断路器及封闭组闭组合合电电器器(GIS)时时。4、电电源源侧侧断路器是否接入旁路母断路器是否接入旁路母线线 变电变电站主站主变压变压器可靠性器可靠性较较高，通常不需高，通常不需检检修修,但是高但是高压侧压侧断路器有定期断路器有定期检检修需要，修需要，则应则应接入接入;发电发电厂升厂升压变压压变压器高器高压侧压侧断路器的定期断路器的定期检检修修,可安排在可安排在发发电电机机组检组检修期同步修期同步进进行，行，则则不需接入。不需接入。5、设设置旁路置旁路设设施施8 每两回每两回进进出出线线用用3台断路器构成一串，接在二台断路器构成一串，接在二组组母母线线之之间间，因而称，因而称3/2断路器接断路器接线线，也称一台半断路器，也称一台半断路器接接线线。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 1、一台半断路器接、一台半断路器接线线 四、一台半断路器及四、一台半断路器及4/34/3接接线线(1)3/2断路器接断路器接线线的特点的特点操作方便；操作方便；(2)配置原配置原则则 电电源与源与负负荷尽量布置在荷尽量布置在同一串上，避免在同一串上，避免在联络联络断路断路器故障器故障时时,使两条使两条电电源或两源或两条出条出线线同同时时被切除；被切除；可靠性高；可靠性高；调调度灵活；度灵活；投投资较资较大，保大，保护较护较复复杂杂。检检修方便；修方便；当接当接线仅为线仅为两串两串时时，同，同名回路宜分名回路宜分别别接入不同接入不同侧侧的的母母线线(交叉接交叉接线线)，进进出出线应线应装装设设隔离开关。隔离开关。(3)交叉接交叉接线线特点特点 (4)适用范适用范围围 3/2断路器接断路器接线线是是现现代大型代大型电电厂和厂和变电变电所超高所超高压压、特高、特高压压配配电电装置，装置，对对供供电电可靠性要求可靠性要求较较高高时时常用接常用接线线形式。形式。2、4/3接接线线 4/3接接线线的一个串中有的一个串中有4台断路器，台断路器，连连接接3回回进进出出线线回路。回路。应应用用 通常用于通常用于发电发电机台数机台数(进进线线)大于大于线线路路(出出线线)数的大型数的大型水水电电厂，以便厂，以便实现实现在一个串在一个串的的3个回路中个回路中电电源与源与负负荷容荷容量相互匹配；与一台半断路量相互匹配；与一台半断路器接器接线线相比，投相比，投资节资节省，但省，但可靠性有所降低，布置比可靠性有所降低，布置比较较复复杂杂。(1)与与3/2接接线线相比有何特点相比有何特点 (2)应应用范用范围围9发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 五、变压器母线接线10发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 六、单元接线 1、发电发电机机-双双绕组变压绕组变压器器单单元接元接线线优优点点 存在的技存在的技术问题术问题当主当主变发变发生故障，除了跳主生故障，除了跳主变变高高压侧压侧断路器外断路器外还还需跳需跳发电发电机磁机磁场场开关。开关。由于大型由于大型发电发电机机时间时间常数常数较较大，即使磁大，即使磁场场开关跳开关跳开后，一段开后，一段时间时间内通内通过发过发变组变组的故障的故障电电流仍很流仍很大；若磁大；若磁场场开关拒跳，开关拒跳，则则后果更后果更为严为严重。重。发电发电机故障机故障时时，若，若变压变压器高器高压侧压侧断路器失灵拒断路器失灵拒跳，只能通跳，只能通过过失灵保失灵保护护出口启出口启动动母差保母差保护护或或发远发远方跳方跳闸闸信号使信号使线线路路对侧对侧断路器跳断路器跳闸闸；若因通道原因若因通道原因远远方跳方跳闸闸信号失效，信号失效，则则只能由只能由对侧对侧后后备备保保护护切除故障，故障切除切除故障，故障切除时间时间大大延大大延长长，会，会造成造成发电发电机、主机、主变压变压器器严严重重损损坏。坏。接接线简单线简单，开关，开关设备设备少，操作少，操作简简便。便。发电发电机故障跳机故障跳闸时闸时，将失去厂用工作，将失去厂用工作电电源，而源，而这这种情况下种情况下备备用用电电源的快速切源的快速切换换极有可能不成功，极有可能不成功，因而机因而机组组面面临临厂用厂用电电中断的威中断的威胁胁。2、发电发电机机-三三绕组变压绕组变压器器(自耦自耦变压变压器器)单单元接元接线线 3、发电发电机机-变压变压器器-线线路路单单元接元接线线4、发电发电机机-双双绕组变压绕组变压器器扩扩大大单单元接元接线线5、发电发电机机-分裂分裂变压变压器器扩扩大大单单元接元接线线11 当只有当只有2台台变压变压器和器和2条条线线路路时时，宜采用，宜采用桥桥形接形接线线。桥桥形形接接线线，根据，根据桥桥断路器的安装位置，可分断路器的安装位置，可分为为内内桥桥接接线线和外和外桥桥接接线线两种。两种。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 七、桥形接线 1、内、内桥桥接接线线 适用于适用于线线路路较长较长和和变压变压器不需要器不需要经经常切常切换换的情况。的情况。2、外、外桥桥接接线线 适用于适用于线线路路较较短和短和变压变压器需要器需要经经常切常切换换的情况。的情况。另外当系另外当系统统中有穿越功率通中有穿越功率通过过高高压侧压侧,或或桥桥形接形接线线的的2条条线线路接入路接入环环网网时时。优优缺点缺点 适用范适用范围围 小容量小容量发电发电厂或厂或变变电电站，以及作站，以及作为为最最终终将将发发展展为单为单母母线线分段分段或双母或双母线线接接线线的初期的初期接接线线方式方式12 角形接角形接线线断路器数等于断路器数等于电电源回路和出源回路和出线线回路的回路的总总数，断数，断路器接成路器接成环环形形电电路，路，电电源回路和出源回路和出线线回路都接在回路都接在2台断路器台断路器之之间间，多角形接，多角形接线线的的“角角”数等于回路数，等于断路器数。数等于回路数，等于断路器数。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 八、角形接线 1、三角形接、三角形接线线2、四角形接、四角形接线线 优优点点 缺缺点点 断路器数目断路器数目较较少少;任一台断路器任一台断路器检检修修时时，不需要繁，不需要繁琐琐的操作，不影响任何回路供的操作，不影响任何回路供电电;无母无母线线,不存在母不存在母线线故障故障产产生的影响；生的影响；任一回路故障，只跳开与其相任一回路故障，只跳开与其相连连的两的两台断路器，不影响其它回路运行。台断路器，不影响其它回路运行。操作方便，所有隔离开关，只用于操作方便，所有隔离开关，只用于检检修修时时隔离隔离电电源，源，误误操作机会少。操作机会少。检检修任何一台断路器修任何一台断路器时时，开，开环环运行，运行，如此如此时时出出现现故障，将造成解列；故障，将造成解列；设备选择设备选择困困难难,继电继电保保护护装置复装置复杂杂化。化。配置原配置原则则 电电源源应应尽量配置在多角形的尽量配置在多角形的对对角上，角上，使所使所选电选电气气设备设备的的额额定定电电流不致流不致过过大大;当有故障当有故障发发生解列开生解列开环时环时,不至于使不至于使负负荷失去荷失去电电源。源。应应用用 多角形接多角形接线线，一般用于回路数，一般用于回路数较较少、少、不适用于回路数不适用于回路数较较多的情况。一般最多多的情况。一般最多用到六角形，以减少开用到六角形，以减少开环环运行所运行所带带来的来的不利影响。不利影响。适用于适用于110kV及以上的配及以上的配电电装置。装置。13发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 九、典型主接九、典型主接线线分析分析 1 1、火力、火力、火力、火力发电发电发电发电厂厂厂厂电电电电气主接气主接气主接气主接线线线线 (1)(1)地方性火地方性火地方性火地方性火电电电电厂的特点厂的特点厂的特点厂的特点 建建建建设设设设在城市附近或工在城市附近或工在城市附近或工在城市附近或工业负业负业负业负荷中心；荷中心；荷中心；荷中心；为为为为提高能源利用率和提高能源利用率和提高能源利用率和提高能源利用率和环环环环境保境保境保境保护护护护要求，逐步要求，逐步要求，逐步要求，逐步对对对对小火小火小火小火电实电实电实电实行行行行关停的政策，当前在建或运行的地方性火关停的政策，当前在建或运行的地方性火关停的政策，当前在建或运行的地方性火关停的政策，当前在建或运行的地方性火电电电电厂多厂多厂多厂多为热电为热电为热电为热电厂，厂，厂，厂，以推行以推行以推行以推行热电联产热电联产热电联产热电联产，在提供蒸汽和，在提供蒸汽和，在提供蒸汽和，在提供蒸汽和热热热热水水水水热热热热能的同能的同能的同能的同时时时时，生，生，生，生产产产产的的的的电电电电能大部分都用能大部分都用能大部分都用能大部分都用发电发电发电发电机机机机电压电压电压电压直接送直接送直接送直接送给给给给地方用地方用地方用地方用户户户户，只将剩余，只将剩余，只将剩余，只将剩余的的的的电电电电能以升高能以升高能以升高能以升高电压电压电压电压送往送往送往送往电电电电力系力系力系力系统统统统。一般。一般。一般。一般热电热电热电热电厂的厂的厂的厂的单单单单机容多机容多机容多机容多为为为为中小型机中小型机中小型机中小型机组组组组。通常。通常。通常。通常电电电电气主接气主接气主接气主接线线线线包括包括包括包括发电发电发电发电机机机机电压电压电压电压接接接接线线线线及及及及1212级级级级升高升高升高升高电压级电压级电压级电压级接接接接线线线线。(2)(2)区域性火区域性火区域性火区域性火电电电电厂厂厂厂 建在煤炭生建在煤炭生建在煤炭生建在煤炭生产产产产基地附近，基地附近，基地附近，基地附近，为为为为凝汽式凝汽式凝汽式凝汽式电电电电厂，一般距厂，一般距厂，一般距厂，一般距负负负负荷中荷中荷中荷中心心心心较远较远较远较远，电电电电能几乎采用高能几乎采用高能几乎采用高能几乎采用高压压压压或超高或超高或超高或超高压输电线压输电线压输电线压输电线路送至路送至路送至路送至远远远远方，方，方，方，担担担担负负负负着系着系着系着系统统统统的基本的基本的基本的基本负负负负荷，装机荷，装机荷，装机荷，装机总总总总容量在容量在容量在容量在1000MW1000MW以上，以上，以上，以上，单单单单机容量机容量机容量机容量为为为为200MW200MW以上，目前以以上，目前以以上，目前以以上，目前以600MW600MW为为为为主力机主力机主力机主力机组组组组。2 2、水力、水力、水力、水力发电发电发电发电厂厂厂厂电电电电气主接气主接气主接气主接线线线线 (1)(1)一般一般一般一般远远远远离离离离负负负负荷中心，当地荷中心，当地荷中心，当地荷中心，当地负负负负荷很小甚至没有，荷很小甚至没有，荷很小甚至没有，荷很小甚至没有，电电电电能能能能绝绝绝绝大部分要以大部分要以大部分要以大部分要以较较较较高高高高电压输电压输电压输电压输送到送到送到送到远远远远方。主接方。主接方。主接方。主接线线线线不不不不设发电设发电设发电设发电机机机机电压电压电压电压母母母母线线线线，多采用，多采用，多采用，多采用发发发发变组单变组单变组单变组单元接元接元接元接线线线线或或或或扩扩扩扩大大大大单单单单元接元接元接元接线线线线。(2)(2)主接主接主接主接线应线应线应线应力求力求力求力求简单简单简单简单，主，主，主，主变变变变台数和高台数和高台数和高台数和高压压压压断路器数量断路器数量断路器数量断路器数量应应应应尽尽尽尽量减少，高量减少，高量减少，高量减少，高压压压压配配配配电电电电装置装置装置装置应应应应布置布置布置布置紧紧紧紧凑、占地少，以减少土石凑、占地少，以减少土石凑、占地少，以减少土石凑、占地少，以减少土石方开挖量和回填量。方开挖量和回填量。方开挖量和回填量。方开挖量和回填量。(3)(3)装机台数和容量大都一次确定，高装机台数和容量大都一次确定，高装机台数和容量大都一次确定，高装机台数和容量大都一次确定，高压压压压配配配配电电电电装置也一次装置也一次装置也一次装置也一次建成，不考建成，不考建成，不考建成，不考虑扩虑扩虑扩虑扩建建建建问题问题问题问题。(4)(4)水水水水轮发电轮发电轮发电轮发电机机机机组组组组启启启启动动动动快，常在系快，常在系快，常在系快，常在系统统统统中担任中担任中担任中担任调频调频调频调频、调调调调峰及峰及峰及峰及调调调调相任相任相任相任务务务务，因此机，因此机，因此机，因此机组组组组开停开停开停开停频频频频繁，运行方式繁，运行方式繁，运行方式繁，运行方式变变变变化大，主接化大，主接化大，主接化大，主接线线线线应应应应具有具有具有具有较较较较好的灵活性。好的灵活性。好的灵活性。好的灵活性。(5)(5)水水水水轮发电轮发电轮发电轮发电机机机机组组组组的运行控制比的运行控制比的运行控制比的运行控制比较简单较简单较简单较简单，较较较较易易易易实现实现实现实现自自自自动动动动化，化，化，化，为为为为此主接此主接此主接此主接线应线应线应线应尽力避免以隔离开关作尽力避免以隔离开关作尽力避免以隔离开关作尽力避免以隔离开关作为为为为操作操作操作操作电电电电器。器。器。器。3 3、变电变电变电变电站站站站电电电电气主接气主接气主接气主接线线线线 变电变电变电变电站主接站主接站主接站主接线线线线的的的的设计应设计应设计应设计应根据根据根据根据变电变电变电变电站在站在站在站在电电电电力系力系力系力系统统统统中的地位、中的地位、中的地位、中的地位、负负负负荷性荷性荷性荷性质质质质、出、出、出、出线线线线回路数等条件和具体情况确定。回路数等条件和具体情况确定。回路数等条件和具体情况确定。回路数等条件和具体情况确定。通常通常通常通常变电变电变电变电站主接站主接站主接站主接线线线线的高的高的高的高压侧压侧压侧压侧，应应应应尽可能采用断路器数目尽可能采用断路器数目尽可能采用断路器数目尽可能采用断路器数目较较较较少的接少的接少的接少的接线线线线，以，以，以，以节节节节省投省投省投省投资资资资，可采用，可采用，可采用，可采用桥桥桥桥形、形、形、形、单单单单母母母母线线线线、双母、双母、双母、双母线线线线接接接接线线线线及角形接及角形接及角形接及角形接线线线线等。如果等。如果等。如果等。如果变电变电变电变电站站站站电压为电压为电压为电压为超高超高超高超高压压压压等等等等级级级级，又是，又是，又是，又是重要的枢重要的枢重要的枢重要的枢纽变电纽变电纽变电纽变电站，宜采用双母站，宜采用双母站，宜采用双母站，宜采用双母线线线线分段分段分段分段带带带带旁路接旁路接旁路接旁路接线线线线或采用或采用或采用或采用一台半断路器接一台半断路器接一台半断路器接一台半断路器接线线线线。变电变电变电变电站低站低站低站低压侧压侧压侧压侧常采用常采用常采用常采用单单单单母分段接母分段接母分段接母分段接线线线线或双母接或双母接或双母接或双母接线线线线，以便于，以便于，以便于，以便于扩扩扩扩建。建。建。建。610kV610kV馈线应选轻馈线应选轻馈线应选轻馈线应选轻型断路器，如型断路器，如型断路器，如型断路器，如SNl0SNl0型少油断路器型少油断路器型少油断路器型少油断路器或或或或ZNl3ZNl3型真空断路器；若不能型真空断路器；若不能型真空断路器；若不能型真空断路器；若不能满满满满足开断足开断足开断足开断电电电电流及流及流及流及动稳动稳动稳动稳定和定和定和定和热热热热稳稳稳稳定要求定要求定要求定要求时时时时，应应应应采用限流措施。采用限流措施。采用限流措施。采用限流措施。变电变电变电变电站限制短路站限制短路站限制短路站限制短路电电电电流方法，流方法，流方法，流方法，变压变压变压变压器低器低器低器低压侧压侧压侧压侧分列运行；若分列运行；若分列运行；若分列运行；若分列运行仍不能分列运行仍不能分列运行仍不能分列运行仍不能满满满满足要求，足要求，足要求，足要求，则则则则可装可装可装可装设设设设分裂分裂分裂分裂电电电电抗器或出抗器或出抗器或出抗器或出线电线电线电线电抗器抗器抗器抗器,一般尽可能不装限流效果一般尽可能不装限流效果一般尽可能不装限流效果一般尽可能不装限流效果较较较较小的母小的母小的母小的母线电线电线电线电抗器。抗器。抗器。抗器。14 发电发电厂中用来向厂中用来向电电力系力系统统或用或用户输户输送送电电能的能的变压变压器称器称为为主主变压变压器器；用于用于联联接两个升高接两个升高电压电压等等级级并可相互交并可相互交换换功率的功率的变压变压器称器称为为联络变压联络变压器器；只供只供发电发电厂本身用厂本身用电电的的变压变压器称器称厂用厂用变压变压器器。除除发电发电机外，主机外，主变压变压器是器是发电发电厂中最厂中最为贵为贵重的大重的大型型电电气气设备设备。主主变压变压器台数、容量和型式的器台数、容量和型式的选择选择是否合理，是否合理，对对发电发电厂的安全厂的安全经济经济运行至关重要。运行至关重要。发电发电厂厂电电气部分气部分第四章第四章 电电气主接气主接线线及及设计设计 4-3 主主变压变压器的器的选择选择 一、主一、主一、主一、主变压变压变压变压器容量和台数的确定原器容量和台数的确定原器容量和台数的确定原器容量和台数的确定原则则则则 主主变压变压器容量、台数直接影响主接器容量、台数直接影响主接线线的形式和配的形式和配电电装置装置的的结结构。它的确定除依据构。它的确定除依据传递传递容量基本原始容量基本原始资资料外，料外，还应还应根据根据电电力系力系统统510年年发发展展规规划、划、输输送功率大小、送功率大小、馈线馈线回路回路数、数、电压电压等等级级以及接入系以及接入系统统的的紧紧密程度等因素，密程度等因素，进进行行综综合合分析和合理分析和合理选择选择。如果。如果变压变压器容量器容量选选得得过过大、台数大、台数过过多，多，不不仅仅增加投增加投资资，增大占地面，增大占地面积积，而且也增加了运行，而且也增加了运行电电能能损损耗，耗，设备设备未能充分未能充分发挥发挥效益；若容量效益；若容量选选得得过过小，将可能小，将可能“封封锁锁”发电发电机剩余功率的机剩余功率的输输出或者会出或者会满满足不了足不了变电变电站站负负荷荷的需要，的需要，这这在技在技术术上是不合理的。上是不合理的。1、单单元接元接线线的主的主变压变压器器 单单元接元接线线的主的主变压变压器容量器容量应应按照按照发电发电机的机的额额定容量扣除定容量扣除本机本机组组的厂用的厂用负负荷后，留有荷后，留有10%的裕度来确定。的裕度来确定。一般情况下，主一般情况下，主变压变压器容量与器容量与发电发电机相配套即可。机相配套即可。例如例如100MW发电发电机配机配120MVA主主变压变压器；器；200MW发电发电机配机配240MVA主主变压变压器；器；300MW发电发电机配机配360MVA主主变压变压器；器；600MW发电发电机配机配720(3240)MVA主主变压变压器等。器等。2、具有、具有发电发电机机电压电压母母线线接接线线的主的主变压变压器器 发电发电机机电压电压母母线线与系与系统连统连接的升接的升压变压压变压器一般情况下器一般情况下应应选选2台，某些小型台，某些小型发电发电厂，或厂，或发电发电厂主要厂主要电电能是以能是以发电发电机机电压电压向附近供出，系向附近供出，系统电统电源源仅仅作作为备为备用用时时，亦可，亦可选选用用1台台主主变压变压器。器。(1)当当发电发电机机电压电压母母线线上的上的负负荷最小荷最小时时，应应能将能将发电发电机剩机剩余的功率送入系余的功率送入系统统。(2)当接入当接入发电发电机机电压电压母母线线上的最大一台上的最大一台发电发电机停用机停用时时，能由系能由系统统倒送功率供倒送功率供给给机机压压母母线线的最大的最大负负荷。荷。(3)当丰水季当丰水季节为节为充分利用水能充分利用水能发电发电而而对对本厂本厂发电发电机出力机出力进进行限制行限制时时，应应能从系能从系统统返送返送电电能能满满足足发电发电机机电压电压母母线线的的最大最大负负荷荷 (4)对对于装有于装有2台主台主变压变压器的器的发电发电厂，当厂，当1台故障或台故障或检检修修时时，另另1台主台主变压变压器器应应能承担能承担总传输总传输功率的功率的70%。3、连连接两种升高接两种升高电压电压母母线线的的联络变压联络变压器器 联络变压联络变压器一般只器一般只设设一台，最多不超一台，最多不超过过两台，否两台，否则则会造会造成布置和引接成布置和引接线线的困的困难难。(1)容量容量应满应满足在各种不同运行方式下两足在各种不同运行方式下两级电压间级电压间的功率的功率交交换换；(2)容量一般不小于接在两容量一般不小于接在两电压电压母母线线上最大一台机上最大一台机组组容量容量.4、变电变电站主站主变压变压器器 一般一般应应按按510年年规规划划负负荷来荷来选择选择。根据城市。根据城市规规划、划、负负荷荷性性质质、电电网网结结构等构等综综合考合考虑虑确定其容量。确定其容量。重要重要变电变电站站应应考考虑虑当当1台主台主变压变压器停运器停运时时，其余，其余变压变压器器容量在容量在计计及及过负过负荷能力允荷能力允许时间许时间内，内，应满应满足足I类类及及类负类负荷荷的供的供电电；一般一般变电变电站站当当l台主台主变压变压器停运器停运时时，其余，其余变压变压器容量器容量应应能能满满足全部足全部负负荷的荷的7080。一般情况下，一般情况下，设设置置2台台变压变压器；器；对对于地区性孤立的一次于地区性孤立的一次变电变电站或大型工站或大型工业专业专用用变电变电站，可站，可设设3台主台主变压变压器。器。二、二、二、二、变压变压变压变压器型式和器型式和器型式和器型式和结结结结构的构的构的构的选择选择选择选择原原原原则则则则 1、三相、三相变压变压器与器与单单相相变压变压器器 容量相同情况下，一台三相容量相同情况下，一台三相变压变压器比由三台器比由三台单单相相变压变压器器组组成的成的变压变压器器组组价格便宜，占地和运行价格便宜，占地和运行损损耗都小。耗都小。当受到运当受到运输输条件限制而不能采用三相条件限制而不能采用三相变压变压器器时时，可采用，可采用一一组单组单相相变压变压器，亦可采用两台小容量三相器，亦可采用两台小容量三相变压变压器器,具体具体应应经经技技术经济术经济比比较较决定。决定。2、双、双绕组变压绕组变压器与三器与三绕组变压绕组变压器器 200MW及以上的机及以上的机组组，其升，其升压压等等级级一般只有一一般只有一级级。联络变压联络变压器一般都器一般都选选用三用三绕组变压绕组变压器器(多多为为自耦三自耦三绕组变绕组变压压器器)，其第三，其第三绕组绕组可接可接发电发电厂厂用起厂厂用起动动备备用用变压变压器，并器，并可接大功率无功可接大功率无功设备设备(调调相机、静止相机、静止补偿补偿器器)机机组为组为125MW及以下容量的及以下容量的发电发电厂有厂有两两级级升高升高电压电压时时,一般一般优优先考先考虑虑采用三采用三绕组变压绕组变压器。但当两种升高器。但当两种升高电压电压的的负负荷相差很大，荷相差很大，经经常流常流过过三三绕组变压绕组变压器某一器某一侧侧的功率小于的功率小于该该变压变压器器额额定容量的定容量的15时时，则则宜宜选选两台双两台双绕组变压绕组变压器。器。3、普通型、普通型变压变压器与自耦器与自耦变压变压器器 容量相同情况下，自耦容量相同情况下，自耦变压变压器消耗材料省、体器消耗材料省、体积积小、重小、重量量轻轻、造价低，同、造价低，同时时功率功率损损耗也低，耗也低，输电输电效率效率较较高。高。大容量大容量发电发电厂中，自耦厂中，自耦变压变压器常用于高器常用于高压压和中和中压压系系统统之之间间的的联络变压联络变压器，器，一般一般应应有有2个个110kV及以上及以上电压电压等等级级。在中小在中小发电发电厂中，可用三厂中，可用三绕组绕组自耦自耦变压变压器作器作为为125MW及以下及以下发电发电机的升机的升压变压压变压器，此器，此时时主要的潮流方向是低主要的潮流方向是低压压侧侧和中和中压侧压侧同同时时向高向高压侧输压侧输送功率，送功率，这样这样可以将部分可以将部分发电发电机接到中机接到中压侧压侧，充分利用自耦，充分利用自耦变压变压器的通器的通过过容量，容量，节节省省变变压压器和开关器和开关设备设备的投的投资资。升升压结压结构的自耦构的自耦变压变压器不适于由低器不适于由低压侧压侧和高和高压侧压侧同同时时向向中中压侧输压侧输送功率送功率(漏磁漏磁较较大大)。自耦自耦变压变压器的中性点必器的中性点必须须直接接地直接接地(或或经过经过小小电电抗接地抗接地)，否，否则则，当高，当高压电压电网中网中发发生生单单相接地相接地时时，自耦，自耦变压变压器的中器的中压侧绕组压侧绕组会出会出现过电压现过电压。4、分裂、分裂绕组变压绕组变压器的器的选选用用 发电发电机机单单机容量小于系机容量小于系统统容量的容量的1%2%，而，而发电发电厂与厂与系系统连统连接的接的电压电压又又较较高，如高，如200MW机机组组升升压压到到500kV时时，采用采用单单元接元接线线不不经济经济，可采用两台，可采用两台发电发电机共用一台低机共用一台低压绕压绕组组分裂的主分裂的主变压变压器构成器构成扩扩大大单单元接元接线线。分裂。分裂变压变压器低器低压侧压侧有两个完全相同的有两个完全相同的绕组绕组，节约节约了投了投资资，减小，减小发电发电机端短路机端