電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識介紹

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,電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 介紹,,內(nèi)  容,系統(tǒng)概述一次系統(tǒng)二次系統(tǒng),,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,水電站,系統(tǒng)概述,火電站,系統(tǒng)概述,核電站,系統(tǒng)概述,,光伏站,系統(tǒng)概述,,系統(tǒng)概述,,甘肅酒泉市的千萬千瓦級超大型風電基地為我國最主要的風電基地,系統(tǒng)概述,生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。,系統(tǒng)概述,電力系統(tǒng) ——由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。,,鍋爐,發(fā)電機,升壓 變壓器,降壓 變壓器,電能用戶,,,輸電線,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,熱能用戶,汽輪機,抽汽,,,,,,電力網(wǎng),,,電力系統(tǒng),動力系統(tǒng),,系統(tǒng)概述,,從圖上可以看出，在整個電力系統(tǒng)中，變電站占據(jù)著很重要的位置，下面我們來了解下變電站。,變電站在電力系統(tǒng)中位置示意圖,系統(tǒng)概述,變電站,系統(tǒng)概述,變電站的種類 變電站的分類有如下幾種： 1．按照變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用可劃分為4類： (1)系統(tǒng)樞紐變電站。 樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，目前電壓等級有220kV、330kV（僅西北電網(wǎng)）和500kV，樞紐變電站連成環(huán)網(wǎng)，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個系統(tǒng)癱瘓，因此刑樞紐變電站的可靠性要求較高。 樞紐變電站主變壓器容量大，供電范圍廣． (2)地區(qū)一次變電站。 地區(qū)一次變電站位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點，是與輸電主網(wǎng)相連的地區(qū)受電端變電站，任務(wù)是直接從主網(wǎng)受電，向本供電區(qū)域供電。全站停電后，可引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個區(qū)域供電。電壓等級一般采用220kV或330kV。 地區(qū)一次變電站主變壓器容量較大，出線回路數(shù)較多，對供電的可靠性要求也比較高。 (3)地區(qū)二次變電站。 地區(qū)二次變電站由地區(qū)一次變電站受電，直接向本地區(qū)負荷供電，供電范圍小，主變壓器容量與臺數(shù)根據(jù)電力負荷而定。 全站停電后，只有本地區(qū)中斷供電。 (4)終端變電站。 終端變電站在輸電線路終端，接近負荷點，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。,蕭山電網(wǎng)220千伏鳳凰變電站4號主變壓器建成投運，該站變電總?cè)萘窟_到72萬千伏安,,系統(tǒng)概述,系統(tǒng)概述,2．按照變電站安裝位置劃分為5類： (1)室外變電站。 室外變電站除控制、直流電源等設(shè)備放在室內(nèi)外，變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等主要設(shè)備均布置在室外。這種變電站建筑面積小，建設(shè)費用低，電壓較高的變電站一般采用室外布置。,系統(tǒng)概述,(2)室內(nèi)變電站。 室內(nèi)變電站的主要設(shè)備均放在室內(nèi)，減少了總占地面積，但建筑費用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其他空氣污穢等級較高的地區(qū)。,系統(tǒng)概述,(3)地下變電站。 在人口和工業(yè)高度集中的大城市，由于城市用電量大，建筑物密集，將變電站設(shè)置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可以減少占地，尤其隨著城市電網(wǎng)改造的發(fā)展，位于城區(qū)的變電站乃至大型樞紐變電站將更多的采取地下變電站。這種變電站多數(shù)為無人值班變電站。,系統(tǒng)概述,(4)箱式變電站。 箱式變電站又稱預裝式變電站，是將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個或幾個密閉的箱殼內(nèi)。箱式變電站是由工廠設(shè)計和制造的，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于居民小區(qū)和公園等場所。 箱式變電站一般容量不大，電壓等級一般為3kv“35kv．隨著電網(wǎng)的發(fā)展和要求的提高，電壓范圍不斷擴大，現(xiàn)已經(jīng)制造出了132kv的箱式變電站。 箱式變電站按照裝設(shè)位置的不同又可分為戶外和戶內(nèi)兩種類型。,系統(tǒng)概述,(5)移動變電站。 將變電設(shè)備安裝在車輛上，以供臨時或短期用電場所的需要。,系統(tǒng)概述,3．按照值班方式劃分為2類： (1)有人值班變電站。 大容量、重要的變電站大都采用有人值班變電站。 (2)無人值班變電站。 無人值班變電站的測量監(jiān)視與控制操作都由調(diào)度中心進行遙測遙控，變電站內(nèi)不設(shè)值班人員。 4．根據(jù)變壓器的使用功能劃分為2類： (1)升壓變電站。 升壓變電站是把低電壓變?yōu)楦唠妷旱淖冸娬?，例如在發(fā)電廠需要將發(fā)電機出口電壓升高至系統(tǒng)電壓，就是升壓變電站。 (2)降壓變電站。 與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱淖冸娬荆陔娏ο到y(tǒng)中，大多數(shù)的變電站是降壓變電站。,一次設(shè)備,,一次系統(tǒng)概述,一次設(shè)備：直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、分配電能的設(shè)備。,1 生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備：同步發(fā)電機，變壓器，電動機 2 開關(guān)電器：斷路器，隔離開關(guān)，熔斷器 3 限流電器：串聯(lián)電抗器 4 載流導體：母線，架空線和電纜 5 補償設(shè)備：調(diào)相機，電力電容器，消弧線圈，并聯(lián)電抗器 6 互感器 7 防御過電壓設(shè)備：避雷線，避雷器，避雷針 8 絕緣子 9 接地裝置,常見一次設(shè)備,變壓器（Transformer） 用途： ——電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當一次繞組通以交流電時，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動勢。二次感應(yīng)電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當對變壓器施加額定電壓時，根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。,常見一次設(shè)備,組成部件外殼 鐵芯 線圈 變壓器油枕 充油套管 瓦斯繼電器 防爆管 散熱器 呼吸器 外殼接地 分接開關(guān),常見一次設(shè)備,電力變壓器分類按電壓等級分：1000KV,750KV,500KV,330KV,220KV,110KV,66KV,35KV,20KV,10KV,6KV等 ②按絕緣散熱介質(zhì)分：干式變壓器，油浸式變壓器，其中干式變壓器又分為：SCB環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器和SGB10非包封H級絕緣干式變壓器。 ③按鐵芯結(jié)構(gòu)材質(zhì)分:硅鋼疊片變壓器，硅鋼卷鐵芯變壓器，非晶合金鐵芯變壓器。 ④按設(shè)計節(jié)能序列分:SJ,S7,S9,S11,S13,S15。 ⑤按相數(shù)分：單相變壓器，三相變壓器 特種變壓器 分裂變壓器，脈沖變壓器，爐變變壓器，自藕變壓器,常見一次設(shè)備,干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑 、機場，碼頭CNC機械設(shè)備等場所，簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運行。強迫風冷時，變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過負荷運行，或應(yīng)急事故過負荷運行;由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長時間連續(xù)過負荷運行。,常見一次設(shè)備,在歐美等發(fā)達國家中，它已占到配變的40~50%。在我國，約占到50%左右。從產(chǎn)量上來看，我國自1989年第二次城網(wǎng)改造會議之后，干式變壓器的產(chǎn)量有了顯著的增長，從20世紀90年代起，每年大致以20%左右的速度遞增,常見一次設(shè)備,1.安全，防火，無污染，可直接運行于負荷中心; 2.采用國內(nèi)先進技術(shù)，機械強度高，抗短路能力強，局部放電小，熱穩(wěn)定性好，可靠性高，使用壽命長; 3.低損耗，低噪音，節(jié)能效果明顯，免維護; 4.散熱性能好，過負載能力強，強迫風冷時可提高容量運行; 5.防潮性能好，適應(yīng)高濕度和其他惡劣環(huán)境中運行; 6.干式變壓器可配備完善的溫度檢測和保護系統(tǒng)。采用智能信號溫控系統(tǒng)，可自動檢測和巡回顯示三相繞組各自的工作溫度，可自動啟動、停止風機，并有報警、跳閘等功能設(shè)置; 7.體積小，重量輕，占地空間少，安裝費用低。,一次設(shè)備,(1)節(jié)能低噪:低損耗硅鋼片，階梯步迭鐵心接縫，箔式繞組結(jié)構(gòu)，噪聲研究的深入，環(huán)境保護要求，計算機優(yōu)化設(shè)計等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入及其發(fā)展，將使未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。然而，對于單純靠材料的投入來降低鐵損或銅損，我們認為是不可取的。 (2)高可靠性:電氣產(chǎn)品，尤其是變壓器，其運行可靠性是特別重要的。在電磁場理論及其計算、波過程、澆注工藝、熱點溫升、局放機理、質(zhì)保體系、可靠性工程等方面進行大量的基礎(chǔ)研究，積極進行可靠性認證，進一步提高干式變壓器的可靠性，將是人們的不懈追求。 (3)環(huán)保特性認證:以歐洲標準HD464為基礎(chǔ)，開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環(huán)境(E0、E1、E2)、耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認證。 (4)大容量:配電變壓器容量通常在2,500KVA以下。隨著城市用電負荷不斷增加，城網(wǎng)區(qū)域性變電所越來越深入城市中心區(qū)、居民小區(qū)、大中型廠礦等負荷中心，35KV大容量的區(qū)域 (5)多功能組合及智能化:從單一只具變電功能的變壓器，向帶有強迫風冷、保護外殼、功率計量、計算機接口、封閉母線、各種低壓側(cè)向出線等多功能組合式變壓器發(fā)展;引入TTU智能化接口，具有數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)控制、狀態(tài)顯示等功能，從而使變壓器成為一種多功能智能化、隨時處于最佳運行狀態(tài)的電氣設(shè)備。 (6)多領(lǐng)域發(fā)展:從以配電變壓器為主，向發(fā)電廠勵磁變、廠用變、軌道交通牽引整流變、大電流電爐變、核電站、船用、采油平臺用等特種變壓器及多用途多領(lǐng)域發(fā)展。近幾年順特電氣已在諸多領(lǐng)域中研發(fā)并批量生產(chǎn)了這些特殊產(chǎn)品。 (7)多材料、多品種:在我國，環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器占據(jù)著主導市場。,常見一次設(shè)備,油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內(nèi)，將箱蓋打開就可吊出器身進行檢修。 一般升壓站的主變都是油浸式的，變比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般發(fā)電廠用于帶動帶自身負載(比如磨煤機，引風機，送風機、循環(huán)水泵等)的廠用變壓器也是油浸式變壓器，它的變比是20KV/6KV。 油浸式變壓器采用全充油的密封型。波紋油箱殼體以自身彈性適應(yīng)油的膨脹是永久性密封的油箱，油浸式變壓器已被廣泛地應(yīng)用在各配電設(shè)備中。,常見一次設(shè)備,優(yōu)點 1 、變壓器油絕緣性能好、導熱性能好,同時變壓器油廉價。 2、能夠解決變壓器大容量散熱問題和高電壓絕緣問題。 缺點 1、 變壓器油具有可燃性,當遇到火焰時可能會燃燒、爆炸 2、 變壓器油對人體有害 3 、變壓器油需定期檢查 4 、油浸式變壓器抗短路能力差 5、 油浸式變壓器密封性能不良且宜老化,在運行場所滲漏油嚴重,影響設(shè)備安全運行,同時影響環(huán)境 6、 油浸式變壓器絕緣等級低,按A級絕緣設(shè)計、制造,常見一次設(shè)備,分裂式繞組變壓器是指每相由一個高壓繞組與兩個或多個電壓和容量均相同的低壓繞組構(gòu)成的多繞組電力變壓器。分裂變壓器正常的電能傳輸僅在高、低壓繞組之間進行，而在故障時則具有限制短路電流的作用。,一次設(shè)備,與普通變壓器相比，分裂變壓器有如下特點: (1)限制短路電流的作用顯著。當分裂繞組一個支路短路時，短路電流經(jīng)過半穿越阻抗。半穿越阻抗等于高壓繞組和一個分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系數(shù)，乘以穿越阻抗。也就是說半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗，也就是比普通變壓器的短路阻抗大，所以短路電流小。 (2)有利于電動機自起動條件的改善。分裂變壓器的穿越阻抗比普通變壓器的短路阻抗小，所以流過起動電流時變壓器的電壓降要小些，允許電動機起動容量大些。 (3)當分裂繞組一個支路發(fā)生短路故障時，另一個支路的母線電壓降很小，即殘壓較高，這是分裂變壓器的主要優(yōu)點。 分裂變壓器的主要缺點是造價較高。,常見一次設(shè)備,爐變變壓器 主要應(yīng)用在冶金行業(yè)中,常見一次設(shè)備,斷路器（Circuit Breakers） 用途：接通或切斷負載 按操作方式分：有電動操作、儲能操作和手動操作。  按結(jié)構(gòu)分：有萬能式和塑殼式。 按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、真空式和空氣式。  按動作速度分：有快速型和普通型。  按極數(shù)分：有單極、二極、三極和四極等。  按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等。 按照操作機構(gòu)不同：分為電磁機構(gòu)，彈簧儲能機構(gòu)，永磁機構(gòu)高壓斷路器(或稱高壓開關(guān))是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備，具有滅弧特性,當系統(tǒng)正常運行時，它能切斷和接通線路以及各種電氣設(shè)備的空載和負載電流;當系統(tǒng)發(fā)生故障時,它和繼電保護配合，能迅速切斷故障電流,以防止擴大事故范圍。因此，高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行；,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,隔離開關(guān)（Switchgear） 用途： ——檢修設(shè)備隔離高壓電源：用隔離開關(guān)斷口的可靠絕緣能力，將需要檢修的設(shè)備與帶電部分相互隔離。 ——倒換母線：在斷口兩端接近等電位的條件下，帶負荷進行分閘、合閘；變換雙母線或其他不長的并聯(lián)線路的接線方式。 ——合空載電路：利用隔離開關(guān)斷口在分開時將電弧拉長和空氣的自然熄弧能力，分、合一定長度的母線、空載電纜或架空線路的電容電流（不超過5A），一定容量的變壓器的空載勵磁電流（不超過2A），以及分、合電壓互感器，避雷器和消弧線圈等回路。,常見一次設(shè)備,隔離開關(guān)分類 （1）按絕緣支柱的數(shù)目可分為單柱、雙柱、三柱式和V型。 （2）按極數(shù)可分為單極、三極式。 （3）按隔離開關(guān)的運行方式可分為水平旋轉(zhuǎn)、垂直旋轉(zhuǎn)、擺動、插入式。 （4）按操動機構(gòu)可分為手動、電動、氣動、液壓式。 （5）按使用地點可分為戶內(nèi)、戶外式。其中：戶內(nèi)式有單極和三極式，其可動觸頭裝設(shè)得與支持絕緣的軸垂直，并且大多為線接觸。戶內(nèi)式一般用于6～35kV，采用手動操作機構(gòu)，輕型的采用杠桿式手動機構(gòu)，重型的（額定電流在3000A及以上）采用蝸輪式手動機構(gòu)。戶外式由于工作條件惡劣，絕緣和機械強度要求高，有單柱、雙柱、三柱式和V型。V型一般用于35～110kV，采用手動操作機構(gòu)；單柱、雙柱、三柱或單極式一般用于220kV及以上，采用手動或電動操作機構(gòu)。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,電壓互感器（Potential Transformer） 用途： ——將一次側(cè)的高電壓按比例變?yōu)檫m合儀表或繼電器使用的額定電壓為100V的變換設(shè)備。用于隔離、保護、測量等。,常見一次設(shè)備,電壓互感器的分類 按原理分為電磁感應(yīng)式和電容分壓式兩類。 按用途，電壓互感器又分為測量用和保護用兩類。①電磁感應(yīng)式電壓互感器。工作原理與變壓器相同?；窘Y(jié)構(gòu)也是鐵芯和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增加而燒毀線圈。為此，電壓互感器原邊接有熔斷器，副邊接地，以免原、副邊絕緣損壞時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成事故。電磁感應(yīng)式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同。②電容分壓式電壓互感器。在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成。電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用，以簡化系統(tǒng)，降低造價。此時，它還需滿足通信運行上的要求。電壓互感器按結(jié)構(gòu)分類，有充油式、干式以及三芯五柱式和單相式，還有全絕緣式和半絕緣式。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,電流互感器（Current Transformer） 用途： ——電力系統(tǒng)廣泛采用的是電磁式電流互感器(以下簡稱電流互感器)，它的工作原理和變壓器相似。 特點： (1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關(guān)； (2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。,常見一次設(shè)備,電流互感器分類 按用途分 ：測量用電流互感器（或電流互感器的測量繞組。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。 保護用電流互感器（或電流互感器的保護繞組。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息  按絕緣介質(zhì)分 ：干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。 油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型    目前我國在各種電壓等級均為常用。 氣體絕緣電流互感器。主絕緣由氣體構(gòu)成。,常見一次設(shè)備,按電流變換原理分：電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電流變換的電流互感器。 光電式電流互感器。通過光電變換原理以實現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前已經(jīng)應(yīng)用在一些數(shù)字化變電站中。按安裝方式分：貫穿式電流互感器。用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。 支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。 套管式電流互感器。沒有一次導體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。 母線式電流互感器。沒有一次導體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,避雷器（Surge Arrester） 用途： —— 一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置（見圖）。避雷器通常接于帶電導線和地之間，與被保護設(shè)備并聯(lián)。當過電壓值達到規(guī)定的動作電壓時,避雷器立即動作,流過電荷，限制過電壓幅值，保護設(shè)備絕緣；當電壓值正常后，避雷器又迅速恢復原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,組合電器（Composite Apparatus） ——兩種或兩種以上的電器，按接線要求組成一個整體而各電器仍保持原性能的裝置。結(jié)構(gòu)緊湊，外形及安裝尺寸小，使用方便，且各電器的性能可更好地協(xié)調(diào)配合。按電壓高低可分為低壓組合電器及高壓組合電器。,常見一次設(shè)備,常見一次設(shè)備,一次主接線,對一次主接線的要求,對主接線的基本要求就是：安全、可靠、經(jīng)濟、方便。 一、安全性對電氣主接線的安全性，主要體現(xiàn)在：隔離開關(guān)的正確配置和隔離開關(guān)接線的正確繪制。隔離開關(guān)的主要用途是將檢修部分與電源隔離，以保證檢修人員的安全。在電氣主接線圖中，凡是應(yīng)該安裝隔離開關(guān)的地方都必須配置隔離開關(guān)，不能有遺漏之處，也不可以為樂節(jié)省投資而不裝。在繪制隔離開關(guān)時，電源應(yīng)接在通過瓷瓶與隔離開關(guān)的刀片聯(lián)結(jié)，因為這樣安裝在打開和合上隔離開關(guān)時，刀片端的帶電時間較短，這樣可以保證操作人員的安全。,正確,錯誤,二、可靠性電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣的形式在一些發(fā)電廠或變電所來說是可靠的，但對另一些發(fā)電廠或變電所則不一定能滿足可靠性要求。所以在分析主接線圖時，要考慮發(fā)電廠或變電所在整個系統(tǒng)中的地位和作用，也要考慮用戶的負荷性質(zhì)和類別。在分析電氣主接線可靠性時，根據(jù)負荷性質(zhì)，可按以下幾個方面進行：（1）各斷路器檢修時，停電的范圍和時間；（2）母線故障或檢修時，停電范圍和時間；（3）有沒有使發(fā)電廠或變電所全部停電的可能。電氣主接線可靠性的高低直接決定著經(jīng)濟損失的大小，可靠性越高停電時的經(jīng)濟損失越少，反之，則越多。,,按重要性的不同，將負荷分為三類：Ⅰ類負荷——停電后將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞的最重要負荷。如機場和軍事設(shè)施等電力負荷，以及電弧煉鋼爐和大型鋁電解槽等短時間停電就要損壞重大設(shè)備的用電。對Ⅰ類負荷的供電要求是任何時間都不能停電。Ⅱ類負荷——停電后將造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟損失。對Ⅱ類負荷的供電要求是必要時可以短時期停電，不允許長時間停電。Ⅲ類負荷——Ⅰ 、Ⅱ類負荷以外的其他負荷，停電后不會造成太大的影響，屬非重要負荷。對Ⅲ類負荷的供電要求是必要時可以長期停電。,,三、經(jīng)濟性電氣主接線的經(jīng)濟性是相對而論的，在資金充足時，對經(jīng)濟性的要求可以放低，如果兩種主接線的可靠性和方便性差不多，則選擇經(jīng)濟性較好的一種。 四、方便性1.操作的方便性電氣主接線的應(yīng)該接線簡單，操作方便盡可能的使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不至于在操作過程中出錯。2.調(diào)度的方便性電氣主接線在正常運行時，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運行方式。并在發(fā)生事故時，要能盡快的切除故障。3.擴建的方便性這不僅與資金、土地相關(guān)，還與電氣主接線的接線方式有關(guān)，但對于將來的發(fā)電廠和變電所，其主接線應(yīng)具有擴建的方便性。,,有 母 線,,單母線,雙母線,,不分段單母線接線,分段單母線接線,分段單母線帶旁路母線接線,,不分段雙母線接線,分段雙母線接線,雙母線帶旁路母線接線,雙斷路器雙母線接線,一臺半斷路器接線,無 母 線,,橋式連接,多角形連接,單元連接,電氣主接線圖的基本形式,電氣主接線的基本形式：有母線接線和無母線接線。母線 是匯流線，用以匯集電能和分配電能的，是發(fā)電廠和變電所的 重要裝置。電氣主接線的類型如下：,,內(nèi)橋接線,外橋接線,,線路——變壓器單元接線,發(fā)電機——變壓器單元接線,發(fā)電機——變壓器擴大單元接線,有匯流母線 ——不分段單母線接線,圖2-1,不 分 段 單 母 線 接 線,不分段單母線接線,如圖是不分段單母線接線圖，為了能在接通或斷開電源，并在故障情況下能自動切斷故障電流，每一個電源回路和出線回路中都裝有斷路器QF。為了保證檢修人員的安全，斷路器側(cè)還裝有隔離開關(guān)QS，靠近母線側(cè)的是母線隔離開關(guān)，靠近出線回路側(cè)得是線路隔離開關(guān)。若果出線的另一端沒有接電源，也就沒有倒送電能的可能，那么線路隔離開關(guān)可以不裝。圖中的QE是線路隔離開關(guān)的接地閘刀，可以在檢測時代替臨時接地線。在接通電路時，應(yīng)先合斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合斷路器；切斷電路時，應(yīng)先斷開斷路器，在斷開兩側(cè)的隔離開關(guān)。,不分段單母線接線的優(yōu)點是：接線簡單、操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟性好；并且，母線便于向兩端延伸，擴建方便。缺點是（1）可靠性差。出現(xiàn)回路的斷路器進行檢修時，該回路要停電，直至斷路器修好，也可能是長期停電；母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就是造成全廠或全所長期停電。（2）調(diào)度不方便。電源只能并列運行，不能分列運行。并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的電流。,圖2-2,分 段 單 母 線 接 線,有匯流母線 ——分段單母線接線,分段單母線接線,為了克服不分段單母線的一些缺點，我們可以用斷路器將母線分段，可根據(jù)電源數(shù)目和功率分段。分段斷路器兩側(cè)應(yīng)裝有隔離開關(guān)，供該斷路器檢修用。,分段單母線接線的運行方式,分段斷路器QFd在正常工作時可以投入使用，也可以斷開。如果正常運行時，QFd是接通的，則當任一端母線出現(xiàn)故障時，母線繼電器保護會斷開連在母線上的斷路器和分段斷路器QFd。這樣另一段母線仍能繼續(xù)工作。如果一條母線上的電源斷開了，那么該母線上的出線可以通過分段斷路器從另一條母線上得到供電。如果正常工作時分段斷路器QFd是斷開的，當一段母線出現(xiàn)故障時，連在該母線上的出線會全部停電，非故障母線段仍能照常工作。,分段單母線的可靠性,（1）任一段母線或母線的隔離開關(guān)需要檢修或發(fā)生故障時，連接在該分段母線上的所有回路都要停止工作，但不會形成全部停電，而是部分長期停電。（2）檢修任一段電源或出線的斷路器時，該回路必須長期停電。分段單母線接線的優(yōu)點是：接線比較簡單，操作方便，可靠性有所提高；且調(diào)度方便，擴建也較方便；還有，如果出線回路較多，增加的投資比例不高。這種接線方式一般在中、小型變電所中被廣泛采用。在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不采用。,圖2-3,分段單母線帶旁路母線接線,有匯流母線 ——分段單母線帶旁路母線接線,為了在回路斷路器檢修時能使該回路繼續(xù)工作，可以設(shè)置旁路母線。圖示是分段單母線帶旁路母線的接線。圖中的WBp即是旁路母線，在各回路的出線線路隔離開關(guān)處都裝有旁路隔離開關(guān)QSp，旁路母線與各出線回路相連。QF1p和QF2p為旁路斷路器。正常工作時，旁路斷路器與兩側(cè)的隔離開關(guān)，以及旁路隔離開關(guān)都是斷開的。,若出線回路WL1的斷路器需要檢測時，首先合上旁路斷路器QF1p兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上QF1p，這樣可以檢測旁路母線是否完好，若旁路母線是完好的，再合上旁路隔離開關(guān)QS1p，然后斷開出線回路WL1的斷路器QF1，在斷開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)QS11和QS12。這樣就可以用旁路斷路器QF1p代替斷路器QF1工作，這樣既可以檢修QF1，也不會使出現(xiàn)WL1的供電中斷。這樣的接線很大的提高了可靠性，但是接線復雜，增加了兩臺斷路器還有隔離開關(guān)，也大大的增加了投資成本。所以一般很少采用。,為了減少設(shè)備，節(jié)省投資，也可以采用下列的接線方式：,圖2-4分段斷路器兼作旁路斷路器的接線,圖2-5旁路斷路器兼作分段斷路器的接線,有匯流母線    ——雙母線,不分段雙母線接線不分段雙母線接線有三種運行方式：第一種是所有電源和出線回路都連接在同一組母線上，另一組母線作為備用；第二種是電源和出線回路均勻的連接在兩組不同母線上，母聯(lián)斷路器斷開；第三種是電源和出線回路均勻的連接在兩組不同母線上，母聯(lián)斷路器接通。,圖2-6不分段雙母線接線,第一種運行方式分析：（1）檢修任一段母線時，都不會中斷對用戶的供電。一條母線要檢修，可以將這條母線上的所有出線回路轉(zhuǎn)移到另一條備用母線上。（2）任一母線隔離開關(guān)要檢修時，只需斷開該回路的斷路器，而不影響其他回路的正常工作。（3）工作母線出線故障時，所有回路在短時停電后，能迅速恢復工作。（4）出線回路斷路器檢修時，該回路要停止工作，也就是仍要長期停電。,第一種運行方式是雙母線接線按不分段單母線方式運行，第二種和第三種運行方式是雙母線同時運行，如同按分段單母線方式運行。第二種和第三種運行方式可靠性相對有所提高，即當母線故障時，只有連在故障母線上的出線回路短期停電，而不是全部出線回路都短期停電。只需將故障母線上的出線回路轉(zhuǎn)接到完好母線側(cè)就可以繼續(xù)工作。,不分段雙母線接線的特點,（1）可靠性高。除回路斷路器檢修時該回路要長期停電外，其余的檢修或故障只有部分或全部的短時停電。 （2）調(diào)度方便。多種運行方式，比較靈活。 （3）便于擴建。雙母線可以任意向兩側(cè)延伸，不會影響兩組母線的電源和負荷的均勻分配，且擴建不會引起原有回路停電。 （4）與單母線相比，增加了一組母線，用了兩倍的母線隔離開關(guān)，設(shè)備較多，總的投資也較多。 （5）在母線故障或母線隔離開關(guān)檢修時，要進行切換母線操作，步驟多且復雜。,圖2-7分段雙母線接線,有匯流母線 ——分段雙母線接線,采用分段雙母線接線可以減小母線故障的停電范圍，圖示。Ⅰ段和Ⅱ段工作母線各自用母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻的分布在兩段工作母線上。分段雙母線接線的可靠性比不分段雙母線接線高，當一段母線發(fā)生故障時，在繼電器保護下，分段斷路器會自動跳開，然后，故障母線所連的電源回路的斷路器也跳開，即該段故障母線上所連的出線回路停電，這時，只需將故障母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復正常供電，這樣就只是部分短時停電，而不是全部短時停電。,圖2-8雙母線帶旁路母線接線,有匯流母線——雙母線帶有旁路母線的接線,雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器代替檢修中的回路斷路器工作，致使回路不斷電，圖示是三種帶旁路雙母線接線圖。（a）是設(shè)置專用的旁路斷路器，（b）是用旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器，（c）是用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。分段雙母線也可以帶旁路母線，但需設(shè)置兩臺旁路斷路器，分別接在兩個母線上，這樣接線更為復雜且投資業(yè)增大。,圖2-9雙斷路器雙母線接線,有匯流母線 ——雙斷路器雙母線接線,如圖所示即為雙斷路器雙母線接線，每一個回路都設(shè)有兩臺斷路器，分別與兩組母線相連，雙母線同時運行。這樣的接線可靠性極高，不論是母線故障還是隔離開關(guān)、斷路器要檢修，都不會引起停電。即當Ⅰ母線發(fā)生故障時，將連在Ⅰ母線上的所有電源回路和出線回路的斷路器全部斷開，但是所有的回路都還仍連在Ⅱ母線上繼續(xù)工作，不會出現(xiàn)停電現(xiàn)象。這種接線有較好的靈活性，且操作方便，正常運行時，也避免了切換母線過程中的操作事故。但是這種接線的設(shè)備多，投資大，維修斷路器的工作量也相應(yīng)增大。所以在220KV裝置中很少運用。,圖示為一臺半斷路器接線圖，每一個回路經(jīng)一臺斷路器接至一組母線，分別接在兩組母線上的兩條回路之間裝有一臺半聯(lián)絡(luò)斷路器，在兩組母線之間形成一個三臺斷路器構(gòu)成的“斷路器串”平均每條回路一臺半斷路器，所以稱一臺半斷路器接線，又稱二分之三接線。正常運行時，兩組母線同時運行。任一組母線或斷路器要檢修時，只要斷開相連接的隔離開關(guān)就可進行，各條回路仍正常工作。有一條母線發(fā)生故障時，與它相連的斷路器都會自動跳開，而不會引起任何回路停電。,一臺半斷路器接線,一臺半斷路器接線,一臺半斷路器接線中，對回路要采用交叉配置的原則，在一個“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時，使兩條電源回路同時被切除。一臺半斷路器接線的優(yōu)點是：運行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線或回路斷路器時不必用隔離開關(guān)進行大量的倒閘操作，操作方便。并且，調(diào)度和擴建也很方便。一臺半斷路器接線的缺點：與單斷路器雙母線相比，設(shè)備投資和斷路器維修量都有所增加；并且一條回路故障有二臺斷路器要跳開，聯(lián)絡(luò)斷路器故障會造成相連兩條回路的短時停電；再有，為了便于回路的交叉配置，要求電源數(shù)和出線數(shù)最好相等；還有這種接線的繼電保護裝置也比其他接線要復雜得多。,電氣主接線                ——無母線接線,一、橋式接線當只有兩臺變壓器和兩條線路時，宜采用橋式接線。橋式接線根據(jù)斷路器的安裝位置可分為內(nèi)橋接線（圖a）和外橋接線（圖b）兩種。橋式接線沒有母線，因而不會發(fā)生由母線故障或檢修所引起的停電，經(jīng)濟性和可靠性有所提高。 1.內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線的橋斷路器QF3接在變壓器側(cè)，另外兩臺斷路器QF1和QF2接在線路上，圖（a）所示。,,,,內(nèi)橋接線在運行中的特點,（1）當一條線路發(fā)生故障時，只有該線路側(cè)的斷路器跳開，其余三條回路能正常工作。（2）當變壓器發(fā)生故障時，對應(yīng)出現(xiàn)斷路器和橋斷路器都會自動跳開，導致該出線回路停電。要先將故障變壓器對應(yīng)的隔離開關(guān)斷開，再接通故障變壓器對應(yīng)得斷路器和橋斷路器，才能恢復對該回路的供電。（3）需要切除或投入一條線路時，只要將該線路側(cè)的斷路器斷開或接通，其余三條回路能正常工作。 （4）需要切除變壓器時，要先斷開該線路斷路器和橋斷路器以及變壓器低壓側(cè)的斷路器，然后再斷開變壓器的隔離開關(guān)，最后再接通該回路的斷路器和橋斷路器，要投入變壓器步驟相反。內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路故障，并且操作簡單；而在變壓器的切換或投入時，要使相應(yīng)回路停電，且操作復雜，所以這種接線一般用在變壓器不需要經(jīng)常換的線路。,2.外僑接線外僑接線的橋斷路器接在線路側(cè)，另外兩臺斷路器接在變壓器回路中，圖(b)。外僑接線在運行中的特點與內(nèi)橋接線的相反；在線路故障或切除、投入時，要使相應(yīng)變壓器短時停電，并且操作復雜；而在變壓器故障或切除、投入時不影響其余回路故障，并且操作簡單。所以這種接線適用于變壓器需要經(jīng)常切換的情況。,二、單元接線單元接線時無母線中最簡單的一種接線形式，也是主接線基本形式中最簡單的一種。有以下幾種類型： 1.線路—變壓器單元接線線路—變壓器單元接線適用于一條線路和一臺變壓器的變電所，高壓側(cè)沒有母線，接線非常簡單。通常采用以下三種方法來保護變壓器；一種是由線路斷路器上的繼電保護裝置來保護，在變電所只裝一組隔離開關(guān)，供檢修變壓器用（圖a）；另一種是在變壓器的高壓側(cè)再裝一組跌落式熔斷器（圖b）；還有一種是在變壓器高壓側(cè)裝斷路器（圖c）。,線路—變壓器單元接線一般用于農(nóng)村 變電所或用戶變電所。,2.發(fā)電機—變壓器單元接線在該種單元接線中，發(fā)電機和升壓變壓器直接連成一個單元，經(jīng)斷路器接至高壓母線。發(fā)電機—變壓器單元接線的優(yōu)點是接線簡單，由于不設(shè)發(fā)電機電壓母線，節(jié)省了不少斷路器，并且發(fā)電機和變壓器低壓側(cè)故障時短路電流較小。它的缺點是當發(fā)電機或變壓器損壞或檢修時，整個單元將被迫停止工作。,（a）是發(fā)電機—雙繞組變壓器單元接線,（b）是發(fā)電機—三繞組變壓器單元接線,3.發(fā)電機—變壓器擴大單元接線發(fā)電機—變壓器擴大單元接線就是采用兩臺發(fā)電機與一臺變壓器相連接組成，每一臺發(fā)電機都裝有斷路器和隔離開關(guān)，當任一臺發(fā)電機要檢修或故障時，另一臺發(fā)電機仍可繼續(xù)運行。如圖所示：,圖（a）是發(fā)電機—雙繞組變壓器擴大單元接線。這種接線應(yīng)用比較廣泛，但是發(fā)電容量較大時，如果在一臺發(fā)電機端口出現(xiàn)短路時，另一臺發(fā)電機的短路電流，加上變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的短路電流數(shù)值很大，對發(fā)電機斷路器的選擇就會很困難。圖（b）是發(fā)電機—分裂繞組變壓器擴大單元接線。它由一個高壓繞組和兩個低壓的分裂繞組，兩個分裂繞組的額定電壓和額定容量相同，匝數(shù)相等，由于兩個分裂繞組有漏抗，所以兩臺發(fā)電機之間的電路中就有電抗，這樣，短路電流就能受到限制。圖（c）是發(fā)電機—分裂電抗器單元接線。分裂電抗器有一個中間抽頭，接變壓器，分裂電抗器的兩個臂與發(fā)電機相連。,三、多角形接線,多角形接線的斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形電路，電源回路和出線回路都接在兩臺斷路器之間。多角形的“角”數(shù)等于回路數(shù)，也就等于斷路器數(shù)。圖為三角形接線盒四角形接線：,四角形接線,三角形接線,（1）多角形接線所用的斷路器數(shù)目比分段單母線接線、不分段雙母線接線還少一臺，但是具有雙斷路器雙母線接線的可靠性，任一臺斷路器需檢修時，只需斷開兩側(cè)的隔離開關(guān)即可進行，不會引起任何回路停止工作。 （2）多角形接線中沒有母線，所以不存在母線故障所產(chǎn)生的影響，也不存在母線檢修所要的操作。 （3）任一回路故障時，只跳開與之相連的兩臺斷路器，不會影響其他回路的正常工作。 （4）操作方便。所有的隔離開關(guān)只是檢測時才用，也就不會發(fā)生因帶負荷斷開隔離開關(guān)所引起的事故。,多角形接線的優(yōu)點,（1）檢修任何一臺斷路器時，多角形就開環(huán)運行，如果又有斷路器自動跳開，將使供電造成紊亂。 （2）多角形接線中的電器設(shè)備可能在閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下工作，其中所流過的工作電流差別特大，這樣選擇合適的電器會很困難。 （3）由于運行方式變化大，使繼電保護裝置復雜化。 （4）不便于擴建。,多角形接線的缺點,從特點可以看出，多角形接線不適用于回路數(shù)目較多的情況， 一般應(yīng)用中多為三角形和四角形。這種界限的電源回路，通常配置 在多角形的對角線上，這樣使所選用的電氣設(shè)備的額定電流不致過 大。這種接線，一般用于回路數(shù)目較少且不準備發(fā)展的110KV及以 上的配電裝置中。,多角形接線的應(yīng)用要求,,電氣主接線圖讀圖方法,1.了解發(fā)電廠或變電所的基本情況 （1）發(fā)電廠或變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。是指該發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的重要程度，如果全廠或全所停電或造成什么影響。還有對發(fā)電廠要了解它的總?cè)萘?，對變電所要了解它的供電范圍?（2）發(fā)電廠或變電所的類型。對發(fā)電廠，要知道是火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠還是核電站；對變電所，要知道是樞紐變電所、地區(qū)變電所還是用戶變電所，是中間變電所還是終端變電所。 （3）對新建的或是擴建的發(fā)電廠或變電所，要了解該發(fā)電廠或變電所之所以要建或擴建的必要性。,2.了解發(fā)電機和主變壓器的主要技術(shù)參數(shù)。這些技術(shù)參數(shù)可能在電氣主接線圖中，也可能列在設(shè)備表內(nèi)。 3.明確各個電壓等級的主接線基本形式。一般發(fā)電廠或變電所都有二或三個電壓等級，讀圖時應(yīng)逐個閱讀電氣主接線圖，明確各個主接線的基本形式。對于發(fā)電廠，先看發(fā)電機電壓等級的主接線基本形式；再看主變壓器高壓側(cè)的主接線基本形式；最后看中壓側(cè)的主接線基本形式。對于變電所，先看高壓側(cè)主接線基本形式，再看中壓側(cè)的主接線基本形式，最后看低壓側(cè)的主接線基本形式。 4.檢查開關(guān)的配置情況。 主要有兩點：（1）對斷路器配置的檢查。與電源有聯(lián)系的各側(cè)都應(yīng)配置有斷路器，否則，不符合電氣主接線圖的要求。（2）對隔離開關(guān)配置的檢查。該裝隔離開關(guān)處是否裝有隔離開關(guān)，檢測需要；檢查隔離開關(guān)繪制方法是否正確，如有將刀片端與電源相連的，則不符合電氣主接線要求。,5.檢查互感器的配置情況?；ジ衅髦饕悄軡M足測量和繼電保護的需要，檢查時應(yīng)注意（1）該裝電流互感器和電壓互感器的地方是否都已配置；（2）配置電流互感器的地方，查看配置電流互感器的只數(shù)；（3）查看各個電流互感器的鐵芯數(shù)，看是否滿足需要。6.檢查避雷器的配置情況。有時不繪出避雷器，如果主接線圖中繪出避雷器，則要檢查避雷器的配置是否齊全，如不全，應(yīng)補全。,發(fā)電廠電氣主接線圖的讀圖實例,某中型熱電廠的電氣主接線圖,實例一：,圖示：已知這種發(fā)電廠有以下特點：一是總?cè)萘繛?00~1000MW，單機容量為50~200MW；二是除向用戶供電外，還兼供蒸汽和熱水，一般建在工業(yè)中心或城市中心；三是用發(fā)電機的電壓向附近的用戶供電，剩余電能用升高電壓送給遠方用戶和系統(tǒng)。,圖3-1某中型熱電廠的電氣主接線圖,從圖中可以看出，該熱電廠裝有兩臺發(fā)電機，接到10KV母線上，主變壓器是兩臺三繞組變壓器，每臺變壓器的三個繞組都分別接到三個電壓等級的母線上。該熱電廠除了10KV的電壓等級外，還有220KV和110KV兩個升壓的母線，我應(yīng)該逐個的分析三個電壓等級的母線。,該電器主接線圖的特點： （1）可靠性高。10KV和220KV等級的所有出線都能滿足Ⅱ類負荷的供電要求，如果用雙回路供電，也可以滿足Ⅰ類負荷的供電要求。 （2）短路電流小。裝有母線電抗器和線路電抗器，可以抑制短路電流的大小。 （3）擴建方便。 （4）操作復雜。10KV和220KV都是雙母線接線，并且出線較多，倒換母線時有很多的操作步驟，容易產(chǎn)生誤操作。 （5）造價較高。,實例二：,中型水利發(fā)電廠的電器主接線圖,水利發(fā)電廠的特點是建在水源附近，一般距離負荷中心較遠，基本上沒有發(fā)電機電壓負荷，幾乎全部電能用升高電壓送入系統(tǒng)；水利發(fā)電廠的裝機臺數(shù)和容量，是根據(jù)水能利用條件一次確定的，不必考慮發(fā)展和擴建；水力發(fā)電廠附近地形復雜，電氣主接線應(yīng)盡可能簡單，使配電裝置緊湊。主接線圖如圖所示：,,圖3-2某中型水利發(fā)電廠電氣主接線圖,從圖中可以看出，整個發(fā)電廠的電器主接線比較簡單，兩臺主變壓器和四臺發(fā)電機接成兩個發(fā)電機——變壓器擴大單元，兩臺主變壓器與兩條升高電壓出線接成四角形接線方式，這兩條出線與系統(tǒng)相連接。這樣接線的優(yōu)點:（1）可靠性高。沒有母線，不存在母線故障；任一斷路器檢修時，都不影響水利發(fā)電廠對系統(tǒng)的供電。（2）操作方便。改變運行方式時，只要操作斷路器，步驟極少，不會發(fā)生隔離開關(guān)的誤操作，且能適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度要求發(fā)電機經(jīng)常開停機的情況。（3）造價較低。不需要母線裝置，節(jié)省了費用。,實例三：,某火力發(fā)電廠的電氣主接線圖,區(qū)域性發(fā)電廠屬大型發(fā)電廠，裝機總?cè)萘吭?000MW以上，單機容量在200MW以上。大型發(fā)電廠都健在動力資源豐富的地方大型火力發(fā)電廠建在煤炭生產(chǎn)基地附近。大型發(fā)電廠一般離負荷中心較遠，電能幾乎全部用110KV及以上的高壓或超高壓輸電線路送至遠方，擔負著系統(tǒng)的基本負荷，其工作情況對系統(tǒng)的影響較大。主接線圖如下圖所示:,圖3-3火力發(fā)電廠的電氣主接線圖,從圖中可以看出，該發(fā)電廠有四臺發(fā)電機和四臺變壓器，結(jié)成四組單元線，2個單元接在220KV母線，2個接在500KV母線。220KV母線采用帶旁路母線的不分段雙母線接線方式。500KV母線為一臺半斷路器的接線方式。用自耦變壓器作為兩級升高電壓之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的備用電源和起動電源。該電氣主接線具有很高的可靠性，并能靈活的改變運行方式；升高壓側(cè)的開關(guān)設(shè)備較多，增加了造價，但也可以極大地減少停電機率。,變電所電氣主接線圖的讀圖實例,實例一：某110KV地區(qū)變電所電氣主接線圖,圖示為110KV地區(qū)變電所的簡明電氣主接線圖。該變電所為110/10KV降壓變電所，裝有兩臺主變壓器。變電所的負荷都是地區(qū)負荷，用10KV線路供電。由于負荷很重，所以有4條110KV的進線。,圖3-4 110KV地區(qū)變電所電氣主接線圖,從圖中可以看出，110KV測采用分段單母線接線；在10KV測，看似四分段母線，又像是分段雙母線接線，而實際上是兩套分段單母線接線。為了限制短路電流，圖中，10KV測得分段單母線采用分開運行的方式；且在主變壓器的低壓側(cè)加裝分裂電抗器，每個分裂電抗器的兩臂各自接10KV單母線的各分段。這樣就要求10KV各段母線上的負荷盡可能相等，以免分裂電抗器中電能消耗太大，使各母線上電壓不等。這種主接線比較特殊，可靠性不高，對重要負荷必須用兩條接在不同分段上的線路作回路供電，而當其中一條回路出現(xiàn)故障或斷路器檢修時，又將引起兩個分段上的負荷不相等，所以如果重要用戶很多就不太適合。,某110KV終端變電所的電氣主接線圖,實例二：,從圖中可以看出，110KV側(cè)采用的是內(nèi)橋接線，10KV側(cè)采用的是分段單母線，這種接線簡單、操作方便、投資較少，但是10KV母線一段出現(xiàn)故障就會引起部分停電，重要用戶應(yīng)用雙回路接不同母線分段。,圖3-5,一次主接線圖,,什么是電氣主接線,電氣主接線,電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。,主接線圖,用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線圖。,對電氣主接線的要求,——可靠性、靈活性、經(jīng)濟性,供電可靠性是電力生產(chǎn)首要要求。事故停電的機會越小，影響的范圍越小，停電的時間越短，可靠性就越高。 適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活轉(zhuǎn)換。不僅正常運行能安全可靠地供電，在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時，也能并能靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。 主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。,電氣主接線主要形式,單母線 雙母線 一個半斷路器接線 橋形接線 角形接線 單元接線,單母線,特點： 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。 靈活性和可靠性差。,單母線接線,單母線,特點： 一段母線故障，另一母線不間斷供電。 重要用戶可雙電源供電。 一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修，整段母線停電。 兩母線負載需均衡。,單母線分段接線,單母線,特點： 檢修帶旁路的斷路器時，該回路可以不停電，提高了供電的可靠性。,單母線分段帶旁路接線,雙母線接線,特點： 供電可靠 調(diào)度靈活 擴建方便 便于試驗 投資較高 倒閘復雜，易誤操作,雙母線接線,雙母線接線,雙母線帶旁路接線,特點： 斷路器檢修時，回路可不停電，供電可靠性高。,一個半斷路器接線,特點： 供電可靠性高 布置簡單 投資高 二次接線復雜,橋形接線,內(nèi)橋接線,特點： 投資少 線路切換方便 靈活性和可靠性較差,橋形接線,外橋接線,特點： 投資少 主變切換方便 適于兩線路功率交換情況 靈活性和可靠性較差,橋形接線,擴大內(nèi)橋接線,特點： 靈活性和可靠性較好 操作步驟多,角形接線,,特點： 供電可靠性高 投資相對較少 二次接線復雜 不便于擴建,單元接線,發(fā)變組接線及發(fā)變線組接線,特點： 接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便 任一元件故障需全停,倒閘操作原則,倒閘操作原則,基本原則：不能帶負荷拉合隔離開關(guān) 必須用斷路器接通或斷開負荷電流及短路電流，絕對禁止用隔離開關(guān)切斷負荷電流。 送電操作，先合電源側(cè)隔離開關(guān)，后合負荷側(cè)隔離開關(guān)，再合斷路器；停電順序與此相反。 變壓器停電時，先拉負荷側(cè)開關(guān)，再拉電源側(cè)開關(guān)，最后拉開兩側(cè)閘刀，送電順序與此相反。 ……,送電時為何要限定兩側(cè)刀閘順序？,若斷路器觸頭意外閉合，隔離刀閘閉合負荷引起的拉弧可能造成弧光短路。先合電源側(cè)，后合負荷側(cè)，可由線路斷路器斷開故障；跳閘和故障檢修只影響本出線。先合負荷側(cè)，后合電源側(cè)，則線路斷路器不能斷開故障，跳閘和故障檢修影響整個母線。,倒閘操作原則,允許用隔離開關(guān)進行的操作 拉合無故障的電壓互感器和避雷器 拉合無故障的空載母線 拉合無接地故障的變壓器中性點地刀 拉合無阻抗等電位的并聯(lián)回路（如雙母線刀閘） 拉合電容電流不大于5A的10kV以下空載線路 ……,,二次系統(tǒng)介紹,內(nèi)  容,第一部分：概述 第二部分：二次圖紙 第三部分：互感器 第四部分：斷路器和刀閘 第五部分：五防閉鎖回路,第一部分 概述,概述,什么是二次系統(tǒng)？ 為什么要學習二次系統(tǒng)？ 二次系統(tǒng)有什么作用？ 二次設(shè)備的范圍是多大？,什么是二次系統(tǒng)？,一次系統(tǒng)：對用戶供電的電路，是發(fā)電、變電和輸電的主體，包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路、無功補償設(shè)備等設(shè)備，這些設(shè)備相互連接構(gòu)成一次系統(tǒng)。,什么是二次系統(tǒng)？,二次系統(tǒng)：對一次系統(tǒng)實施測量、控制、調(diào)節(jié)、保護的電路，是發(fā)電、變電和輸電的測量和控制設(shè)備，包括測量儀表、測控裝置、保護裝置、自動裝置、遠動裝置……防誤設(shè)備，這些設(shè)備相互連接構(gòu)成二次系統(tǒng)。,為什么要學習二次系統(tǒng)？,公司絕大部分產(chǎn)品屬于二次系統(tǒng)，因不了解二次系統(tǒng)，我們付出了很多代價。產(chǎn)品開發(fā)需求不準現(xiàn)場安裝調(diào)試困難現(xiàn)場問題處理困難,二次系統(tǒng)的作用,測量：采集、顯示、記錄電壓、電流、功率電度等參數(shù) 信號：采集、顯示、記錄設(shè)備狀態(tài)、告警和事故信息 控制：對斷路器、電動刀閘等設(shè)備分合操作 調(diào)節(jié)：發(fā)電機功率調(diào)節(jié)、變壓器調(diào)壓、無功補償?shù)?保護：在系統(tǒng)或設(shè)備異常或故障時自動切除相關(guān)部分 自動裝置：自動重合閘、自動準同期、備用電源自投等,二次設(shè)備的范圍,互感器 斷路器控制回路 測量表計 繼電保護、測控裝置、自動裝置 …… 監(jiān)控設(shè)備 通訊設(shè)備 電氣防誤閉鎖設(shè)備,第二部分 二次圖紙,二次回路圖紙種類,圖紙種類：原理圖、展開圖、安裝圖 圖紙內(nèi)容： 圖形符號如：  表示繼電器的線圈，    表示繼電器的接點 文字符號：如TWJ表示跳閘位置繼電器， HWJ表示合閘位置繼電器。 回路編號：如1－電源正極，2－電源負極，7－合閘回路，37－跳閘回路,,原理圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,+,-,+,+,-,-,,,,,,,,展開圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A421,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C421,N421,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,