變電站電氣主接線講義

電氣主接線和自用電第一節(jié)電氣主接線概述第二節(jié)主接線的根本接線方式第三節(jié)發(fā)電廠和變電站主變壓器的選擇第四節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)第五節(jié)自用電和接線思索題與習(xí)題第一節(jié)電氣主接線選擇的原那么和要求一、電氣主接線概述▉電氣主系統(tǒng)與電氣主接線圖▉電氣主接線中的電氣設(shè)備和主接線方式二、電氣主接線的根本要求三、對變電所電氣主接線的詳細(xì)要求四、電氣主系統(tǒng)中開關(guān)電器的配置原那么▉斷路器與隔分開關(guān)的配置原那么▉斷路器與隔分開關(guān)的操作順序▉電氣主系統(tǒng)與電氣主接線圖

1.電氣主系統(tǒng)電氣主接線是由多種電氣設(shè)備經(jīng)過銜接線，按其功能要求組成的接受和分配電能的電路，也稱電氣一次接線或電氣主系統(tǒng)。2.電氣主接線圖用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號將各電氣設(shè)備，按銜接順序陳列，詳細(xì)表示電氣設(shè)備的組成和銜接關(guān)系的接線圖，稱為電氣主接線圖。電氣主接線圖普通畫成單線圖。▉電氣主接線中的電氣設(shè)備和主接線方式1.電氣主接線中的電氣設(shè)備電氣主接線中的主要電氣設(shè)備包括：電力變壓器、斷路器、隔分開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、接地安裝以及各種無功補(bǔ)償安裝等。2.主接線方式常用的主接線方式有：單母線接線、單母線分段接線、單母線分段帶旁路母線接線、雙母線接線、雙母線帶旁路母線接線、雙母線分段接線、雙母線分段帶旁路母線接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、一臺半斷路器接線、單元接線、和角形接線等。▉電氣主接線的根本要求電氣主接線的選擇正確與否對電力系統(tǒng)的平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)度的靈敏性，以及對電氣設(shè)備的選擇，配電安裝的布置，繼電維護(hù)及控制方式的擬定等都有艱苦的影響。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)滿足以下根本要求。1.保證必要的供電可靠性和電能的質(zhì)量；2.具有一定的運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏性；3.操作應(yīng)盡能夠簡單、方便；4.應(yīng)具有擴(kuò)建的能夠性；5.技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理。▉電氣主系統(tǒng)中開關(guān)電器的配置原那么當(dāng)線路或高壓配電安裝檢修時(shí)，需求有明顯可見的斷口，以保證檢修人員及設(shè)備的平安。故在電氣回路中，在斷路器能夠出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔分開關(guān)。假設(shè)饋線的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔分開關(guān)。假設(shè)電源是發(fā)電機(jī)，那么發(fā)電機(jī)與出口斷路器之間可以不裝隔分開關(guān)。但有時(shí)為了便于對發(fā)電機(jī)單獨(dú)進(jìn)展調(diào)整和實(shí)驗(yàn)，也可以裝設(shè)隔分開關(guān)或設(shè)置可裝配點(diǎn)。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔分開關(guān)和線路隔分開關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開關(guān)。對35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1～2組接地開關(guān)，以保證電器和母線檢修時(shí)的平安。▉斷路器與隔分開關(guān)的操作順序斷路器和隔分開關(guān)的操作順序?yàn)椋航油娐窌r(shí)，先合上斷路器兩側(cè)的隔分開關(guān)，再合斷路器；切斷電路時(shí)，先斷開斷路器，再拉開兩側(cè)的隔分開關(guān)。嚴(yán)禁在未斷開斷路器的情況下，拉合隔分開關(guān)。為了防止誤操作，除嚴(yán)厲按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外，還應(yīng)在隔分開關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或電腦鑰匙等閉鎖安裝。第二節(jié)電氣主接線的根本接線方式一、單母線接線〔接線圖和特點(diǎn)〕▉單母線分段接線〔接線圖和特點(diǎn)〕▉單母線帶旁路和單母線分段帶旁路母線接線二、雙母線接線▉雙母線接線〔概述、優(yōu)點(diǎn)、缺陷、適用范圍和接線圖〕▉雙母線分段和帶旁路母線的接線方式▉用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器幾種方式三、二分之三斷路器接線四、變壓器母線組接線五、單元接線六、橋形接線〔概述、內(nèi)橋接線、外橋接線和雙斷路器橋形接線〕七、角形接線有匯流母線的根本接線方式(一)單母線(二)雙母線1.單母線2.單母線分段3.單母線〔分段〕帶旁路1.雙母線2.雙母線分段3.雙母線〔分段〕帶旁路4.3/2斷路器接線5.變壓器－母線組接線▉單母線接線—接線圖各電源和出線都接在同一條公共母線上，其電源在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電所是變壓器或高壓進(jìn)線回路。▉單母線接線—特點(diǎn)1.單母線接線的優(yōu)點(diǎn)簡單、明晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)轉(zhuǎn)操作方便，有利于擴(kuò)建和采用成套配電安裝。2.單母線接線的主要缺陷母線或母線隔分開關(guān)檢修時(shí)，銜接在母線上的一切回路都將停頓任務(wù)；當(dāng)母線或母線隔分開關(guān)上發(fā)生短路缺點(diǎn)或斷路器靠母線側(cè)絕緣套管損壞時(shí)，一切斷路器都將自動斷開，呵斥全部停電；檢修任一電源或出線斷路器時(shí)，該回路必需停電。3.單母線接線對出線的要求單母線接線方式，10kV出線普通不超越5回，35出線不超過5回，110～220出線不超越2回。▉單母線分段接線—接線圖出線回路數(shù)增多時(shí)，可用斷路器或隔分開關(guān)將母線分段，成為單母線分段接線，如圖8-3所示。根據(jù)電源的數(shù)目和功率，母線可分為2～3段。▉單母線分段接線—特點(diǎn)1.單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)該接線方式由雙電源供電，故供電可靠性高，同時(shí)具有接線簡單、操作方便、投資少等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)一段母線發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，分段斷路器或隔分開關(guān)將缺點(diǎn)切除，保證正常母線不間斷供電，不致使重要的用戶停電，提高了供電的可靠性。2.單母線分段接線的缺陷當(dāng)一段母線或母線隔分開關(guān)缺點(diǎn)或檢修時(shí)，必需斷開接在該分段上的全部電源和出線，這樣就減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回路供電的用戶停電；任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必需停頓任務(wù)。這個缺陷對單母線(分段或不分段)都存在適用于：多用于變電所的6~110KV配電安裝、中小容量發(fā)電廠。6~10KV配電安裝，出線回路6回以上時(shí)，每段容量不超越25MW；35~63KV配電，出線回路不超越8回；110~220KV配電，出線回路不超越4回。單母線帶旁路：

專設(shè)旁路斷路器QFp和旁路母線WBp接線特點(diǎn)：旁路斷路器QFp銜接旁路母線WBp和任務(wù)母線WB。每一出線回路在線路隔分開關(guān)的線路側(cè)再用一臺旁路隔分開關(guān)QSp接至旁路母線WBp上。QS3QS4QFpWBpQSp電源1QF1WB電源2QS2QS1正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：旁路斷路器QFp和每條出線的QSp均是斷開的，為單母線運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，平常旁路母線不帶電，減少缺點(diǎn)能夠。檢修出線斷路器QF1時(shí)：先合上QFp兩側(cè)隔分開關(guān)，再合上QFp，旁母帶電；合上QSp，斷開QF1、QS2、QS1，這樣QF1退出任務(wù)，該線路經(jīng)WB、QFp、WBp、QSp得到供電。單母線〔分段〕帶旁路接線為理處理在檢修斷路器期間該回路必需停電的問題，可采用加裝“旁路母線〞的方法。即：添加一條稱為“旁路母線〞的母線，該母線由“旁路斷路器〞供電。其作用是：檢修任一出線斷路器時(shí)，由旁路斷路器替代該出線斷路器任務(wù)而使該回路不停電。1)單母線帶旁路：“公用旁路斷路器〞；2)單母線分段帶旁路：又包括“公用旁路斷路器〞和“分段斷路器兼作旁路斷路器〞兩種接線。單母線帶旁路：

專設(shè)旁路斷路器QFp和旁路母線WBp優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性提高，保證了對重要用戶的不延續(xù)供電，倒閘操作相對簡單。缺陷：添加了設(shè)備，從而增大了投資和占地面積。QS3QS4QFpWBpQSp電源1QF1WB電源2QS2QS1單母線帶旁路：假設(shè)旁路母線同時(shí)與引出線和電源回路銜接〔虛線部分〕，那么電源回路的斷路器可以和本回路的其它設(shè)備同時(shí)檢修。但此時(shí)接線比較復(fù)雜，將使配電安裝布置困難和添加建造費(fèi)用，所以旁路母線普通只與出線回路銜接，即不包括圖中虛線部分。QS3QS4QFpWBpQSp電源1QF1WB電源2QS2QS1單母線分段帶旁路：

①專設(shè)旁路斷路器QFp和旁路母線WBp正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：

旁路斷路器QFp和每條出線的QSp均是斷開的，為單母線分段運(yùn)轉(zhuǎn)。檢修出線斷路器時(shí)：倒閘操作與前類似?？煽啃杂兴岣撸捎跈z修期間仍以單母線分段運(yùn)轉(zhuǎn)。QFd電源1WB電源2WBpQSpQFp(2)單母線分段帶旁路：

②分段斷路器QFd兼作旁路斷路器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：QS3QS4QFdQS1QS2QS5電源1電源2QS7QS6QF1QSpQFd、QS1、QS2閉合，QS3、QS4斷開，QS5〔母線分段隔分開關(guān)〕斷開，QS5斷開，兩段母線處于并列運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。旁路母線WBp平常不帶電。檢修QF1時(shí)可用旁路斷路器替代其任務(wù)。留意：旁路斷路器普通只能替代一臺出線斷路器任務(wù)，旁路母線普通不能同時(shí)銜接兩條及兩條以上回路，否那么當(dāng)其中任一回路缺點(diǎn)時(shí)，會使旁路斷路器跳閘，斷開多條回路。

單母線分段帶旁路：

②分段斷路器QFd兼作旁路斷路器WBpQS3QS4QFdQS1QS2QS5電源1電源2QS7QS6QF1QSp檢修QF1倒閘操作步驟：虛線提示單母線分段帶旁路：

②分段斷路器QFd兼作旁路斷路器WBpQS3QS4QFdQS1QS2QS5電源1電源2QS7QS6QF1QSp分段斷路器兼作旁路斷路器的其它接線方式：WBpWBpWBp不設(shè)母線分段隔分開關(guān)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，WBp均帶電，缺點(diǎn)幾率大，但倒閘操作相對簡單(2)單母線分段帶旁路：

②分段斷路器QFd兼作旁路斷路器單母線〔分段〕帶旁路接線適用情況：6～10kV普通不設(shè)旁路母線，由于供電負(fù)荷小，供電間隔短，而且普通可在網(wǎng)絡(luò)中獲得備用電源，同時(shí)大多為電纜出線，事故跳閘次數(shù)很少。35～60kV可不設(shè)旁路母線，由于重要用戶多系雙回線供電，有能夠停電檢修斷路器。其次，斷路器年平均檢修時(shí)間短，通常為2－3天。110～220kV普通要設(shè)置旁路母線，由于110-220kV線路的保送間隔遠(yuǎn)，保送功率大，停電影響長，斷路器平均每年檢修時(shí)間約需5－7天。▉雙母線不分段接線〔簡述和優(yōu)點(diǎn)〕1.雙母線接線簡述以下圖所示為雙母線接線，它有兩組母線，一組為任務(wù)母線，一組為備用母線。每一電源和每一出線都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔分開關(guān)分別與兩組母線相連，任一組母線都可以作為任務(wù)母線或備用母線。兩組母線之間經(jīng)過母線聯(lián)絡(luò)斷路器〔簡稱母聯(lián)斷路器〕銜接。2.雙母線接線優(yōu)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈敏，便于擴(kuò)建；檢修母線時(shí)，電源和出線都可以繼續(xù)任務(wù)；檢修任一回路母線隔分開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路；任務(wù)母線缺點(diǎn)時(shí)，一切回路能迅速恢復(fù)任務(wù)；檢修任一線路斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路器替代其任務(wù)。▉雙母線不分段接線〔缺陷和適用范圍〕3.雙母線接線缺陷當(dāng)母線缺點(diǎn)或檢修時(shí)，需運(yùn)用隔分開關(guān)進(jìn)展倒閘操作，容易呵斥誤操作；任務(wù)母線缺點(diǎn)時(shí)，將呵斥短時(shí)〔切換母線時(shí)間〕全部進(jìn)出線停電；在任一線路斷路器檢修時(shí)，該回路仍需停電或短時(shí)停電〔用母聯(lián)斷路器替代線路斷路器之前〕；運(yùn)用的母線隔分開關(guān)數(shù)量較大，同時(shí)也添加了母線的長度，使得配電安裝構(gòu)造復(fù)雜，投資和占地面積增大。4.雙母線接線適用范圍這種接線方式適用于供電要求比較高，出線回路較多的變電站中，普通35kV出線回路為8回，110～220kV出線為4回及以上的220kV母線。▉雙母線不分段接線〔接線圖〕為了彌補(bǔ)上述缺陷，提高雙母線接線的可靠性，可進(jìn)展雙母線分段和雙母線帶旁路兩種方式的改良。▉雙母線分段和帶旁路母線的接線方式1.雙母線分段接線方式圖8-8所示為任務(wù)母線分段的雙母線接線。用分段斷路器將任務(wù)母線Ⅰ分段，每段用母聯(lián)斷路器與備用母線Ⅱ相連。這種接線具有單母線分段和雙母線接線的特點(diǎn)，有較高的供電可靠性與運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏性，但所運(yùn)用的電氣設(shè)備較多，使投資增大。另外，當(dāng)檢修某回路出線斷路器時(shí)，那么該回路停電，或短時(shí)停電后再用“跨條〞恢復(fù)供電。雙母線分段接線常用于大中型發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電安裝中。2.帶旁路母線的雙母線接線采用帶旁路母線的雙母線接線，目的是為了不停電檢修任一回路斷路。▉雙母線分段和帶旁路接線方式〔接線圖〕▉用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器幾種方式當(dāng)出線回路數(shù)較少時(shí)，為了減少斷路器的數(shù)目，可不設(shè)公用的旁路斷路器，而用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器，其接線如圖8-10所示。母線Ⅰ母線Ⅱ母線Ⅲ隔分開關(guān)隔分開關(guān)斷路器▉二分之三斷路器接線方式兩組母線之間接有假設(shè)干串?dāng)嗦菲?，每一串?臺斷路器，中間一臺稱作聯(lián)絡(luò)斷路器，每兩臺之間接入一條回路，共有兩條回路。主要優(yōu)點(diǎn)：可靠性高；運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏性好；操作檢修方便。主要缺陷是投資大、繼電維護(hù)安裝復(fù)雜。在一臺半斷路器接線中，普通應(yīng)采用交叉配置的原那么，即同名回路應(yīng)接在不同串內(nèi)，電源回路宜與出線回路配合成串。此外，同名回路還宜接在不同側(cè)的母線上。▉?zhàn)儔浩髂妇€組接線方式如圖8-12所示，各出線回路由兩臺斷路器分別接在兩組母線上，而在任務(wù)可靠、缺點(diǎn)率很低的主變壓器的出口不裝設(shè)斷路器，直接通過隔分開關(guān)接到母線上，組成變壓器母線組接線。這種接線調(diào)度靈活，電源和負(fù)荷可自在調(diào)配，平安可靠，有利于擴(kuò)建。當(dāng)變壓器缺點(diǎn)時(shí)，和它銜接于同一母線上的斷路器跳閘，由隔分開關(guān)隔離缺點(diǎn)，使變壓器退出運(yùn)轉(zhuǎn)后，該母線即可恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。▉單元接線方式發(fā)電機(jī)與變壓器直接銜接成一個單元，組成發(fā)電機(jī)—變壓器組，稱為單元接線。其中，圖8-13〔a〕和〔b〕是發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線。除圖8-13所示的單元接線外，還可以接成發(fā)電機(jī)—自耦變壓器單元接線、發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組單元等方式。為了減少變壓器及其高壓側(cè)斷路器的臺數(shù)，節(jié)約投資與占地面積，可采用圖8-14所示的擴(kuò)展單元接線。擴(kuò)展單元接線的缺陷是運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏性較差。單元接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單明晰，投資小，占地少，操作方便，經(jīng)濟(jì)性好，由于不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，減少了發(fā)電機(jī)電壓側(cè)發(fā)生短路缺點(diǎn)的幾率。▉單元接線方式的接線圖▉橋形接線〔概述〕當(dāng)只需兩臺主變壓器和兩條電源進(jìn)線線路時(shí)，可以采用如圖8-15所示的接線方式。這種接線稱為橋式接線，可看作是單母線分段接線的變形，即去掉線路側(cè)斷路器或主變壓器側(cè)斷路器后的接線，也可看作是變壓器—線路單元接線的變形，即在兩組變壓器—線路單元接線的升壓側(cè)添加一橫向聯(lián)接橋臂后的接線。橋式接線的橋臂由斷路器及其兩側(cè)隔分開關(guān)組成，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)處于接通形狀。根據(jù)橋臂的位置又可分為內(nèi)橋接線、外橋接線和雙斷路器橋形接線三種方式。▉橋形接線—接線圖〔a〕、〔b〕和〔c〕▉橋形接線〔內(nèi)橋接線〕內(nèi)橋接線如圖8-15〔a〕所示，橋臂置于線路斷路器的內(nèi)側(cè)。其特點(diǎn)如下：〔1〕線路發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，僅缺點(diǎn)線路的斷路器跳閘，其他三條支路可繼續(xù)任務(wù)，并堅(jiān)持相互間的聯(lián)絡(luò)?！?〕變壓器缺點(diǎn)時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器及與缺點(diǎn)變壓器同側(cè)的線路斷路器均自動跳閘，使未缺點(diǎn)線路的供電遭到影響，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)對該線路的供電?！?〕線路運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變壓器操作復(fù)雜。內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長、線路缺點(diǎn)率較高、穿越功率少和變壓器不需求經(jīng)常改動運(yùn)轉(zhuǎn)方式的場所。▉橋形接線〔外橋接線〕外橋接線如圖8-15〔b〕所示，橋臂置于線路斷路器的外側(cè)。其特點(diǎn)如下：〔1〕變壓器發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，僅跳缺點(diǎn)變壓器支路的斷路器,其他支路可繼續(xù)任務(wù)，并堅(jiān)持相互間的聯(lián)絡(luò)。〔2〕線路發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器及與缺點(diǎn)線路同側(cè)的變壓器支路的斷路器均自動跳閘，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)被切除變壓器的任務(wù)。〔3〕線路投入與切除時(shí)，操作復(fù)雜，影響變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)。這種接線適用于線路較短、缺點(diǎn)率較低、主變壓器需按經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)要求經(jīng)常投切以及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率經(jīng)過橋臂回路的場所。▉橋形接線〔雙斷路器橋形接線〕橋式接線屬于無母線的接線方式，簡單明晰，設(shè)備少，造價(jià)低，也易于開展過渡為單母線分段或雙母線接線。但因內(nèi)橋接線中變壓器的投入與切除要影響到線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，外橋接線中線路的投入與切除要影響到變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且更改運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)需利用隔分開關(guān)作為操作電器，故橋式接線的任務(wù)可靠性和靈敏性較差。為了提高供電可靠性，抑制內(nèi)外橋形接線的缺乏，使運(yùn)行方式的調(diào)度操作更為方便，確保平安可靠供電，可在高壓母線與主變壓器進(jìn)線之間增設(shè)斷路器，其原理接線如圖8-15〔c〕，這種接線方式在35/10kV的變電站中大量采用。▉角形接線〔概述〕角形接線又稱環(huán)形接線，斷路器數(shù)等于回路數(shù)，各回路都與兩臺斷路器相連，即接在“角〞上，如圖8-16。優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性較好；任務(wù)可靠性與靈敏性較高，易于實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程操作。缺陷：檢修任一斷路器時(shí)，角形接線變成開環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低可靠性；角形接線在開環(huán)和閉環(huán)兩種運(yùn)轉(zhuǎn)形狀時(shí)，各支路所經(jīng)過的電流差別很大，能夠使電器設(shè)備的選擇出現(xiàn)困難，并使繼電維護(hù)復(fù)雜化；角形接線閉合成環(huán)，其配電安裝難于擴(kuò)建開展。我國閱歷闡明，在110kV及以上配電安裝中，當(dāng)出線回?cái)?shù)不多，且開展比較明確時(shí)，可以采用角形接線，普通以采用三角或四角形為宜最多不要超越六角形。第三節(jié)發(fā)電廠變電所主變壓器的選擇一、確定主變壓器容量、臺數(shù)的原那么▉發(fā)電廠主變壓器容量、臺數(shù)的原那么▉?zhàn)冸娝髯儔浩魅萘?、臺數(shù)的原那么二、變壓器型式的選擇原那么▉相數(shù)確實(shí)定▉繞組數(shù)確實(shí)定▉調(diào)壓方式確實(shí)定▉繞組接線組別確實(shí)定▉冷卻方式確實(shí)定▉發(fā)電廠主變壓器容量、臺數(shù)的原那么主變壓器容量、臺數(shù)直接影響主接線的的方式和配電安裝的構(gòu)造。它確實(shí)定應(yīng)綜合各種要素進(jìn)展分析，做出合理的選擇。1．具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器容量、臺數(shù)確實(shí)定〔1〕當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)。〔2〕當(dāng)接在發(fā)電機(jī)電壓母線上最大一臺發(fā)電機(jī)組停用時(shí)，主變壓器應(yīng)能從系統(tǒng)中倒送功率?！?〕根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求〔如水電站充分利用豐水季節(jié)的水能〕而限制本廠輸出功率時(shí)，能供應(yīng)發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷。▉發(fā)電廠主變壓器容量、臺數(shù)的原那么〔4〕發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)銜接的變壓器普通為兩臺。對小型發(fā)電廠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器宜設(shè)置一臺。對裝設(shè)兩臺或以上主變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)其中容量最大的一臺因故退出運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其它主變壓器在允許正常過負(fù)荷范圍內(nèi)，應(yīng)能保送母線剩余功率的70%以上。2．單元接線的主變壓器容量確實(shí)定單元接線時(shí)變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴(kuò)展單元時(shí)，應(yīng)盡能夠采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)等于按上述〔1〕或〔2〕算出的兩臺發(fā)電機(jī)容量之和。▉?zhàn)冸娝髯儔浩魅萘?、臺數(shù)的原那么1.主變壓器容量確實(shí)定〔1〕主變壓器容量普通按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)思索到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷開展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合?！?〕根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的構(gòu)造來確定主變壓器的容量。對重要變電所，應(yīng)思索當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷才干允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ負(fù)荷的供電；對普通性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70～80%。▉?zhàn)冸娝髯儔浩魅萘?、臺數(shù)的原那么2．主變壓器臺數(shù)確實(shí)定〔1〕對城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜?！?〕對地域性孤立的一次變電所或大型工業(yè)公用變電所，可思索裝設(shè)3臺主變壓器?！?〕對不重要的較低電壓等級的變電所，可以只裝設(shè)一臺主變壓器。▉?zhàn)儔浩飨鄶?shù)確實(shí)定電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價(jià)錢低、占地面積小，而且運(yùn)轉(zhuǎn)損耗減少12～15％。因此，在330kV及以下電力系統(tǒng)中，普通都選用三相變壓器。但是，隨著電壓的提高，容量的增大，變壓器的外形尺寸及分量均會增大，能夠會出現(xiàn)由制造廠到發(fā)電廠〔或變電所〕的運(yùn)輸困難：如隧洞的高度、橋梁的承載才干缺乏等。假設(shè)遭到限制時(shí)，那么宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量的三相變壓器，或者選用單相變壓器組。▉?zhàn)儔浩骼@組數(shù)確實(shí)定變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級電壓時(shí)或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當(dāng)發(fā)電廠有兩級升高電壓時(shí)，常運(yùn)用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主要作用是實(shí)現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110kV及以上電壓等級的變電所中，也經(jīng)常運(yùn)用三繞組變壓器作聯(lián)絡(luò)變壓器。當(dāng)中壓為中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)時(shí)，只能選用普通三繞組變壓器。自耦變壓器特點(diǎn)是其中兩個繞組除有電磁聯(lián)絡(luò)外，在電路上也有聯(lián)絡(luò)。▉?zhàn)儔浩髡{(diào)壓方式確實(shí)定經(jīng)過切換變壓器的分接頭開關(guān)，改動變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改動其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±2×2.5％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30％，其構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)錢較貴。發(fā)電廠在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器：〔1〕當(dāng)潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定程度時(shí)；〔2〕具有可逆任務(wù)特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，要求母線電壓恒定時(shí)；〔3〕發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。▉?zhàn)儔浩髡{(diào)壓方式確實(shí)定變電所在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器：〔1〕地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)，又要求滿足電能質(zhì)量往往需求裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；〔2〕330kV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓程度需求裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；〔3〕110kV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需求應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。▉?zhàn)儔浩骼@組接線組別確實(shí)定我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN〞聯(lián)接；35kV采用“Y〞聯(lián)接，其中性點(diǎn)多經(jīng)過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D〞聯(lián)接。因此，普通雙繞組普通選用YN，d11接線；三繞組變壓器普通接成YN，y，d11或YN，yn，d11等方式。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側(cè)均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點(diǎn)處銜接消弧線圈。缺陷是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對通訊設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對繼電維護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。▉?zhàn)儔浩骼鋮s方式的選擇變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。第四節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)一、電氣主接線的設(shè)計(jì)概述二、電氣主接線的設(shè)計(jì)原那么三、電氣主接線設(shè)計(jì)程序四、電氣主接線設(shè)計(jì)根據(jù)五、電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較▉電氣主接線方案的初步擬定▉經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算▉電氣主接線的設(shè)計(jì)概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線確實(shí)定對電力系統(tǒng)及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、靈敏性和經(jīng)濟(jì)性親密相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電維護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此，必需處置好各方面的關(guān)系，綜合分析有關(guān)影響要素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。▉電氣主接線的設(shè)計(jì)原那么電氣主接線設(shè)計(jì)的根本原那么是以設(shè)計(jì)義務(wù)書為根據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建立的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、規(guī)范為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)踐情況，在保證供電可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏、維護(hù)方便等根本要求下，力爭節(jié)約投資，降低造價(jià)，并盡能夠采用先進(jìn)技術(shù)，堅(jiān)持供電可靠、技術(shù)先進(jìn)、平安運(yùn)用、經(jīng)濟(jì)美觀的原那么。▉電氣主接線的設(shè)計(jì)程序主接線的設(shè)計(jì)伴隨著發(fā)電廠或變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程根本建立程序，歷經(jīng)可行性研討階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖設(shè)計(jì)階段等三個階段。可行性研討階段屬于設(shè)計(jì)前期任務(wù)階段，主要包括初步可行性研討、工程建議書編制、可行性研討、設(shè)計(jì)義務(wù)書編制等內(nèi)容，初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)屬于設(shè)計(jì)任務(wù)階段，在設(shè)計(jì)任務(wù)階段后面還有一個施工運(yùn)轉(zhuǎn)階段。▉電氣主接線的設(shè)計(jì)根據(jù)電氣主接線的設(shè)計(jì)根據(jù)是設(shè)計(jì)義務(wù)書，主要包括以下內(nèi)容：〔1〕發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的位置和作用。〔2〕發(fā)電廠、變電所的分期和最終建立容量?！?〕負(fù)荷的性質(zhì)〔4〕電力系統(tǒng)備用容量的大小以及系統(tǒng)對電氣主接線提供的詳細(xì)資料?！?〕環(huán)境條件，如當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等，這些要素對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電安裝的實(shí)施均有影響。▉電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較1.電氣主接線方案的初步擬定根據(jù)設(shè)計(jì)義務(wù)書的要求，在原始資料分析的根底上，可擬定出假設(shè)干個主接線方案，以不脫漏最優(yōu)方案為原那么。按照主接線的根本要求，從技術(shù)上對擬出的方案進(jìn)展分析比較，淘汰明顯不合理的方案，最終保管2～3個技術(shù)上相當(dāng)，又能滿足義務(wù)書要求的方案，再進(jìn)展經(jīng)濟(jì)比較。對于重要發(fā)電廠或變電所的電氣主接線還應(yīng)進(jìn)展可靠性的定量計(jì)算。▉電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2.經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算〔1〕綜合總投資計(jì)算方案的綜合總投資為〔7-1〕式中Z0——主體設(shè)備投資，包括變壓器、配電安裝以及明顯的大額費(fèi)用，如拆遷、征地等費(fèi)用。a——不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，如現(xiàn)場安裝費(fèi)用、根底加工、輔助設(shè)備的費(fèi)用等。對110kV可取90，對35kV取100。▉電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較〔2〕年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用計(jì)算年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用主要包括變壓器的電能損耗費(fèi)及設(shè)備的檢修、維護(hù)和折舊等費(fèi)用，按投資百分率計(jì)算，即F=a△A+Fj+Fz(7-2)式中Fj——檢修維護(hù)費(fèi)，普通取0.022～0.042Z；Fz——折舊費(fèi)，取0.058Z；α——電能電價(jià)，可參考各地域?qū)嵺`電價(jià)；△A——變壓器電能損失。▉電氣主接線與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較〔3〕經(jīng)濟(jì)比較的方法在幾個主接線方案中，綜合總投資Z和年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用F均為最小的方案，應(yīng)優(yōu)先選用，假設(shè)某方案的Z大而F小，或反之，那么應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)展經(jīng)濟(jì)比較，比較的方法有靜態(tài)比較法和動態(tài)比較法兩種。在中小工程中常運(yùn)用靜態(tài)比較法〔此方法不計(jì)資金的利息〕。這里引見常用的抵償年限法。設(shè)第一方案的綜合總投資大，年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)??；第二方案的綜合總投資小，年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)大，那么〔7-3〕假設(shè)T小于5年，那么采用投資大的第一方案。假設(shè)T大于5年，那么應(yīng)選擇投資小的第二方案為宜。第五節(jié)自用電及接線一、自用電的作用二、廠用電率三、廠用電負(fù)荷分類四、廠用電的供電電源五、廠用電接線六、變電所的自用電接線▉?zhàn)杂秒姷淖饔盟^自用電是指發(fā)電廠或變電所在消費(fèi)過程中，本身所運(yùn)用的電能。尤其是發(fā)電廠，為了保證電廠的正常消費(fèi)，需求許多由電動機(jī)拖動的機(jī)械為發(fā)電廠的主要設(shè)備和輔助設(shè)備效力，這些機(jī)械被稱為廠用機(jī)械。此外，還要為運(yùn)轉(zhuǎn)、檢修和實(shí)驗(yàn)提供用電負(fù)荷。發(fā)電廠的自用電也稱為廠用電。自用電也是發(fā)電廠或變電所的最重要的負(fù)荷，其供電電源、接線和設(shè)備必需可靠，以保證發(fā)電廠或變電所的平安可靠、經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)轉(zhuǎn)。▉廠用電率發(fā)電廠在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電所耗費(fèi)的電量占發(fā)電廠總發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。計(jì)算公式為

式中KCY——廠用電率〔%〕；ACY——廠用電量，kW·h；AG——總發(fā)電量，kW·h。發(fā)電廠的廠用電率與電廠類型、容量、自動化程度、運(yùn)轉(zhuǎn)程度等多種要素有關(guān)。普通凝汽式火電廠的廠用電率為5%～8%，熱電廠為8%～10%，水電廠為0.3%～2.0%。降低廠用電率，減少廠用電的耗電量，不僅能降低發(fā)電本錢，提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以添加對系統(tǒng)的供電量。▉廠用電負(fù)荷的分類廠用電負(fù)荷，按其在電廠消費(fèi)過程中的重要性可分為以下幾類。1．Ⅰ類負(fù)荷2．Ⅱ類負(fù)荷3．Ⅲ類負(fù)荷4.事故保安負(fù)荷指在發(fā)電機(jī)停機(jī)過程及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否那么將引起主要設(shè)備損壞、自動控制失靈或者推遲恢復(fù)供電，甚至危及人身平安。按事故保安負(fù)荷對供電電源的不同要求，可分為兩類：〔1〕直流保安負(fù)荷?！?〕交流保安負(fù)荷。▉廠用電的供電電源1.廠用電供電電壓等級確實(shí)定廠用負(fù)荷的供電電壓，主要取決于發(fā)電機(jī)的額定容量、額定電壓、廠用電動機(jī)的電壓、容量和數(shù)量等要素。發(fā)電廠和變電所中普通供電網(wǎng)絡(luò)的電壓:低壓供電網(wǎng)絡(luò)為0.4kV〔380V/220V〕；高壓供電網(wǎng)絡(luò)有3kV、6kV、10Kv等。2.任務(wù)電源任務(wù)電源是指保證發(fā)電廠或變電所正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電源。任務(wù)電源應(yīng)不僅要供電可靠，而且要滿足廠用負(fù)荷容量的要求。廠用低壓任務(wù)電源，普通采用0.4kV電壓等級，由廠用低壓變壓器獲得。▉廠用電的供電電源3.備用電源為了提高可靠性，每一段廠用母線至少要由兩個電源供電，其中一個為任務(wù)電源，另一個為備用電源。當(dāng)任務(wù)電源缺點(diǎn)或檢修時(shí)，仍能不延續(xù)地由備用電源供電。廠用備用電源有明備用和暗備用兩種方式。明備用就是專門設(shè)置一臺變壓器〔或線路〕，它經(jīng)常處于備用形狀〔停運(yùn)〕。暗備用就是不設(shè)公用的備用變壓器。而將每臺任務(wù)變壓器的容量加大，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每臺變壓器都在半載下運(yùn)轉(zhuǎn)，互為備用形狀。廠用備用電源應(yīng)盡量保證其獨(dú)立性，即失去任務(wù)電源時(shí)，不應(yīng)影響備用電源的供電。此外，還應(yīng)裝設(shè)備用電源自動投入安裝。▉廠用電的供電電源4.事故保安電源