電力系統(tǒng)一次系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)與要求

1、第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 4-1 電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序 一、對(duì)電氣主接線的基本要求一、對(duì)電氣主接線的基本要求 1、可靠性、可靠性 (1)發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用； (2)負(fù)荷性質(zhì)和類別；負(fù)荷性質(zhì)和類別； (3)設(shè)備的制造水平；設(shè)備的制造水平； (4)長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 2、靈活性、靈活性(1)操作的方便性；操作的方便性；(2)調(diào)度的方便性；調(diào)度的方便性；(3)擴(kuò)建的方便性。擴(kuò)建的方便性。 3、經(jīng)濟(jì)性、

2、經(jīng)濟(jì)性 (1)節(jié)省一次投資；節(jié)省一次投資；(2)占地面積少；占地面積少；(3)電能損耗少。電能損耗少。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 二、電氣主接線設(shè)計(jì)的原則二、電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 三、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序三、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 1、對(duì)原始資料分析、對(duì)原始資料分析 (1)工程情況工程情況 (2)電力系統(tǒng)情況電力系統(tǒng)情況 (3)負(fù)荷情況負(fù)荷情況 (4)環(huán)境條件環(huán)境條件 (5)設(shè)備供貨情況設(shè)備供貨情況 2、主接線方案的擬定與選擇、主接線方案的擬定與選擇 3、短路電流計(jì)算和主要電器選擇、短路電流計(jì)算和主要電器選擇 4、繪制電氣主接線圖、繪制電氣主接線圖

3、5、編制工程概算、編制工程概算發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 4-2 主接線的基本接線形式主接線的基本接線形式 一、單母線接線及單母線分段接線一、單母線接線及單母線分段接線 1、單母線接線、單母線接線 2、單母線分段接線、單母線分段接線 610kV出線在出線在6回及以上時(shí)，每段所接回及以上時(shí)，每段所接容量不超過(guò)容量不超過(guò)25MW；3560kV出線回路數(shù)出線回路數(shù)不超過(guò)不超過(guò)8回；回；110220kV出線回路數(shù)不宜超出線回路數(shù)不宜超過(guò)過(guò)4回?；?。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 二、雙母線接線及雙母線分段接線二

4、、雙母線接線及雙母線分段接線 1、雙母線接線、雙母線接線 (1)檢修任一組母線都不必停止對(duì)用戶供電檢修任一組母線都不必停止對(duì)用戶供電(2)一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電(3)檢修任一組母線隔離開(kāi)關(guān)不影響其它回路運(yùn)行檢修任一組母線隔離開(kāi)關(guān)不影響其它回路運(yùn)行(4)檢修任一出線斷路器可用母聯(lián)斷路器代替其工作檢修任一出線斷路器可用母聯(lián)斷路器代替其工作 雙母線接線的適用范圍雙母線接線的適用范圍 (1)610kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大出線需帶電抗器配電裝置，當(dāng)短路電流較大出線需帶電抗器; (2)3560kV配電裝置當(dāng)出線回路超過(guò)配電裝置當(dāng)出線回路超過(guò)8回時(shí)，或連接的電回時(shí)，或連

5、接的電源較多、負(fù)荷較大。源較多、負(fù)荷較大。 (3)110220kV配電裝置出線回路為配電裝置出線回路為5回及以上時(shí)?；丶耙陨蠒r(shí)。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 2、雙母線分段接線、雙母線分段接線 應(yīng)用：應(yīng)用：610kV進(jìn)出線或電源較多進(jìn)出線或電源較多,輸送功率較大時(shí)輸送功率較大時(shí),為限為限制短路電流制短路電流,選擇輕型設(shè)備選擇輕型設(shè)備,常采用雙母線三分段。常采用雙母線三分段。 220500kV容量較大的發(fā)電廠或變電所高壓接線，有時(shí)容量較大的發(fā)電廠或變電所高壓接線，有時(shí)采用雙母線三分段或四分段接線。采用雙母線三分段或四分段接線。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣

6、部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線 普通單母線帶旁路母線接線普通單母線帶旁路母線接線 1、單母線帶旁路母線的接線、單母線帶旁路母線的接線單母線分段帶旁路接線單母線分段帶旁路接線利用分段兼旁路利用分段兼旁路(旁路兼分段旁路兼分段) 單母線分段接線單母線分段接線 單母線單母線(或分段或分段)帶旁路母線的應(yīng)用范圍帶旁路母線的應(yīng)用范圍 (1)610kV屋內(nèi)配電裝置一般情況下不裝設(shè)旁路母線。屋內(nèi)配電裝置一般情況下不裝設(shè)旁路母線。 (2)3560kV配電裝置一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩襞潆娧b置一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾?/p>

7、用戶多為雙回路供電，允許停電檢修斷路器。如果線路斷路器多為雙回路供電，允許停電檢修斷路器。如果線路斷路器不允許停電檢修，在采用單母線分段接線時(shí)可考慮增設(shè)旁不允許停電檢修，在采用單母線分段接線時(shí)可考慮增設(shè)旁路母線，但多用分段斷路器兼作旁路斷路器。路母線，但多用分段斷路器兼作旁路斷路器。 (3)110220kV如果采用單母分段，一般應(yīng)設(shè)置旁路母線如果采用單母分段，一般應(yīng)設(shè)置旁路母線且以專用旁路斷路器為宜。且以專用旁路斷路器為宜。 (4)凡采用凡采用SF6斷路器的接線，可不裝設(shè)旁路母線。斷路器的接線，可不裝設(shè)旁路母線。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 2、雙

8、母線帶旁路母線的接線、雙母線帶旁路母線的接線 (1)普通雙母線帶旁路母線的接線普通雙母線帶旁路母線的接線 (2)利用旁路兼母聯(lián)利用旁路兼母聯(lián)(母聯(lián)兼旁路母聯(lián)兼旁路)的雙母線帶旁路接線的雙母線帶旁路接線 3、旁路母線設(shè)置的原則、旁路母線設(shè)置的原則 4、電源側(cè)斷路器是否接入旁路母線、電源側(cè)斷路器是否接入旁路母線 5、設(shè)置旁路設(shè)施、設(shè)置旁路設(shè)施發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 1、一臺(tái)半斷路器接線、一臺(tái)半斷路器接線 四、一臺(tái)半斷路器及四、一臺(tái)半斷路器及4/34/3接線接線(1)3/2斷路器接線的特點(diǎn)斷路器接線的特點(diǎn) (2)配置原則配置原則 (3)交叉接線特點(diǎn)

9、交叉接線特點(diǎn) (4)適用范圍適用范圍 2、4/3接線接線(1)與與3/2接線相比有何特點(diǎn)接線相比有何特點(diǎn) (2)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 五、變壓器母線接線發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 六、單元接線 1、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線雙繞組變壓器單元接線 2、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)-三繞組變壓器三繞組變壓器(自耦變壓器自耦變壓器)單元接線單元接線 3、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)-變壓器變壓器-線路單元接線線路單元接線4、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線5、發(fā)電機(jī)、發(fā)

10、電機(jī)-分裂變壓器擴(kuò)大單元接線分裂變壓器擴(kuò)大單元接線發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 七、橋形接線 1、內(nèi)橋接線、內(nèi)橋接線 適用于線路較長(zhǎng)和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。適用于線路較長(zhǎng)和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。 2、外橋接線、外橋接線 適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 另外當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)高壓側(cè)另外當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)高壓側(cè),或橋形接線的或橋形接線的2條條線路接入環(huán)網(wǎng)時(shí)。線路接入環(huán)網(wǎng)時(shí)。 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 適用范圍適用范圍 小容量發(fā)電廠或變小容量發(fā)電廠或變電站，以及作為最終電站，以及作為最終將發(fā)展

11、為單母線分段將發(fā)展為單母線分段或雙母線接線的初期或雙母線接線的初期接線方式接線方式發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 八、角形接線 1、三角形接線、三角形接線2、四角形接線、四角形接線 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺缺點(diǎn)點(diǎn) 配置原則配置原則 應(yīng)用應(yīng)用 多角形接線，一般用于回路數(shù)較少、多角形接線，一般用于回路數(shù)較少、不適用于回路數(shù)較多的情況。一般最多不適用于回路數(shù)較多的情況。一般最多用到六角形，以減少開(kāi)環(huán)運(yùn)行所帶來(lái)的用到六角形，以減少開(kāi)環(huán)運(yùn)行所帶來(lái)的不利影響。不利影響。 適用于適用于110kV及以上的配電裝置。及以上的配電裝置。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣

12、主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)1、單元接線的主變壓器、單元接線的主變壓器 2、具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器、具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器 3、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器 4、變電站主變壓器、變電站主變壓器1、三相變壓器與單相變壓器、三相變壓器與單相變壓器2、雙繞組變壓器與三繞組變壓器、雙繞組變壓器與三繞組變壓器3、普通型變壓器與自耦變壓器、普通型變壓器與自耦變壓器4、分裂繞組變壓器的選用、分裂繞組變壓器的選用5、調(diào)壓方式、調(diào)壓方式6、繞組接線組別、繞組接線組別7、冷卻方式的選

13、擇、冷卻方式的選擇發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)一、選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運(yùn)行方式一、選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運(yùn)行方式 1、發(fā)電機(jī)組采用單元接線、發(fā)電機(jī)組采用單元接線 2、環(huán)形電網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行、環(huán)形電網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行3、并聯(lián)運(yùn)行的變壓器分開(kāi)運(yùn)行、并聯(lián)運(yùn)行的變壓器分開(kāi)運(yùn)行二、裝設(shè)限流電抗器二、裝設(shè)限流電抗器 1、在發(fā)電機(jī)電壓母線上裝設(shè)分段電抗器、在發(fā)電機(jī)電壓母線上裝設(shè)分段電抗器2、在發(fā)電機(jī)電壓電纜出線上裝設(shè)出線電抗器、在發(fā)電機(jī)電壓電纜出線上裝設(shè)出線電抗器3、裝設(shè)分裂電抗器、裝設(shè)分裂電抗器三、采用低壓繞組分裂變壓器三、采用低壓繞組分裂變壓器發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部

14、分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 4-5 電氣主接線設(shè)計(jì)舉例電氣主接線設(shè)計(jì)舉例發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)舉例發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)舉例 某火力發(fā)電廠原始資料某火力發(fā)電廠原始資料 供熱式機(jī)組供熱式機(jī)組2 50MW (UN=10.5kV)； 凝汽式機(jī)組凝汽式機(jī)組2300MW(UN=18kV)； 廠用電率廠用電率6%，機(jī)組年利用小時(shí)，機(jī)組年利用小時(shí)Tmax=6500h。 電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況資料電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況資料 (1)10.5kV電壓級(jí)電壓級(jí)Pmax=20MW，Pmin=15MW，cos =0.8，電纜饋線，電纜饋線10回?；?。 (2)220kV電壓級(jí)電壓級(jí)Pmax=

15、250MW，Pmin=200MW，cos =0.85， Tmax=4500h，架空線，架空線5回。回。 (3)500kV電壓級(jí)與容量為電壓級(jí)與容量為3500MW的電力系統(tǒng)連接，系的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到本電廠統(tǒng)歸算到本電廠500kV母線上的標(biāo)幺電抗母線上的標(biāo)幺電抗0.021(基準(zhǔn)容量為基準(zhǔn)容量為100MVA)，500kV架空線架空線4回，備用線回，備用線1回?；?。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 1、對(duì)原始資料的分析、對(duì)原始資料的分析 設(shè)計(jì)電廠容量設(shè)計(jì)電廠容量:250+2300MW=700MW; 占系統(tǒng)總?cè)萘空枷到y(tǒng)總?cè)萘?00/(3500+700)

16、100%=16.7%; 超過(guò)系統(tǒng)檢修備用容量超過(guò)系統(tǒng)檢修備用容量8%15%和事故備用容量和事故備用容量10%的的限額。限額。 說(shuō)明該廠在系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要。說(shuō)明該廠在系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要。 由于年利用小時(shí)數(shù)為由于年利用小時(shí)數(shù)為6500h5000h，遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)發(fā)，遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。 該電廠在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷該電廠在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷,從而在設(shè)計(jì)電氣主從而在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)務(wù)必接線時(shí)務(wù)必側(cè)重考慮可靠性側(cè)重考慮可靠性。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 發(fā)電廠電氣部分

17、發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)55220kV500kV發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) (3)500kV電壓級(jí)電壓級(jí) 500kV負(fù)荷容量大，為保證可靠性，有多種接線形式，負(fù)荷容量大，為保證可靠性，有多種接線形式，經(jīng)定性分析篩選后，可選用的方案為經(jīng)定性分析篩選后，可選用的方案為雙母線帶旁路接線雙母線帶旁

18、路接線和和一臺(tái)半斷路器接線一臺(tái)半斷路器接線。 通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器與通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器與220kV連接，并連接，并通過(guò)一臺(tái)三繞組變壓通過(guò)一臺(tái)三繞組變壓器聯(lián)系器聯(lián)系220kV及及10kV電壓電壓，以提高可靠性。，以提高可靠性。 將一臺(tái)將一臺(tái)300MW機(jī)組與變壓器組成單元接線，直接將功率機(jī)組與變壓器組成單元接線，直接將功率送往送往500kV電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)。發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì)廠備用電源發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分第四章第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線及設(shè)計(jì) 某新建熱電廠原始資料如下某新建熱電廠原始資料如下 1、發(fā)電廠規(guī)模：、發(fā)電廠規(guī)模： 裝機(jī)容量：裝機(jī)容量：2臺(tái)臺(tái)QFQ-50-2機(jī)組，額定電壓機(jī)組，額定電壓10.5kV，功，功率因數(shù)為率因數(shù)為0.8；2臺(tái)臺(tái)QFN-100-2機(jī)組，額定電壓機(jī)組，額定電壓10.5kV，功率，功率因數(shù)為因數(shù)為0.85。 廠用電率：按廠用電率：按10%考慮?？紤]。 2、電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況：、電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況： 10.5kV電壓級(jí)電壓級(jí):電纜饋線電纜饋線14回回,每回平均輸送容量每回平均輸送容量3MW。10.5kV最大綜合負(fù)荷為最大綜合負(fù)荷為35MW，最小負(fù)荷為，最小負(fù)荷為25MW，功率，功率因數(shù)為因數(shù)為0.8