【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。 (2)主接線(xiàn)的可靠性，是由其各組成元件（包括一次和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。 (3)可靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線(xiàn)對(duì)某廠是可靠的，而對(duì)另一些廠則可能還不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 衡量主接線(xiàn)運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是： （ 1）斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 （ 2）線(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)故障時(shí)，以及母線(xiàn)檢修時(shí)，停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶(hù)的供電。 （ 3）發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 （ 4）對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線(xiàn)，應(yīng)滿(mǎn)足可靠性準(zhǔn)則的要求。 1）對(duì)于單機(jī)容量在 300MW 及以上的發(fā)電廠，可靠性準(zhǔn)則初步建議如下：①任何斷路器檢修、不得影響對(duì)用戶(hù)的供電；②任何一進(jìn)出線(xiàn)斷路器故障或拒動(dòng)，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線(xiàn)路；③任一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)相重合時(shí)，以及分段或母聯(lián)斷路器故障拒動(dòng)時(shí)，都不應(yīng)切除兩臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)線(xiàn)路；④經(jīng)論證，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)電廠不致全停的條件下，允許切除兩臺(tái)以上 300MW 機(jī)組。 2)對(duì)于 330～ 500KV 變電所電氣主接線(xiàn)，可靠性準(zhǔn)則為：①任何斷路器 檢修，不得影響對(duì)用戶(hù)的供電；②任一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)重合時(shí)，不宜切除兩回以上超高壓線(xiàn)路；③一段母線(xiàn)故障（或連接在母線(xiàn)上的進(jìn)出線(xiàn)斷路器故障或拒動(dòng)），宜將故障范圍限制到不超過(guò)整個(gè)母線(xiàn)的四分之一，當(dāng)分段或母聯(lián)斷路器故障時(shí)。其故障范圍宜限制到不超過(guò)整個(gè)母線(xiàn)的二分之一；④經(jīng)過(guò)論證，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下，才允許故障范圍大于上述要求。 通常定性分析和衡量主接線(xiàn)可靠性時(shí)，從以下幾方面考慮 :斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電；線(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)故障時(shí)以及母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的 長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)一、二類(lèi)符合的供電；發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性；大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果等因素。 在可靠性分析中，應(yīng)考慮瞬時(shí)故障、永久故障及檢修停電的影響。評(píng)估供電可靠性的主要指標(biāo)有停電頻率、每次停電的持續(xù)時(shí)間及用戶(hù)在停電時(shí)的生產(chǎn)損失或電力企業(yè)在電力市場(chǎng)環(huán)境下通過(guò)輔助服務(wù)市場(chǎng)獲得備用容量所付出的代價(jià)。 靈活性 電氣主接線(xiàn)應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面： （ 1）操作的方便性。電氣主接線(xiàn)應(yīng)該在滿(mǎn)足可靠性的條件下，結(jié)線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作方便 ，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過(guò)程中出差河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 錯(cuò)。 （ 2）調(diào)度的方便性。電氣主接線(xiàn)在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多地影響對(duì)用戶(hù)的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行， （ 3）擴(kuò)建的方便性。對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站，其主接線(xiàn)必須具有擴(kuò)建的方便性，尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到從初期接線(xiàn)過(guò)渡到最終接線(xiàn)的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可 能地不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)可順利完成過(guò)渡方案的實(shí)施，使改造工作量最少。 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿(mǎn)足可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿(mǎn)足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾方面考慮： （ 1）節(jié)省一次投資。主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 （ 2）占地面積少。主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷 費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電站，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 大機(jī)組超高壓主接線(xiàn)的特殊要求 對(duì)于單機(jī)容量為 300MW 及以上的發(fā)電廠 （ 1） 任何斷路器檢修，不影響對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)供電。 （ 2） 任何一進(jìn)出線(xiàn)斷路器故障或拒動(dòng)以及母線(xiàn)故障，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線(xiàn)路。 任何一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)相重合，以及當(dāng)母線(xiàn)分段或母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)短路故障或拒動(dòng)時(shí)，不應(yīng)該切除兩臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線(xiàn)路。 對(duì)于 500KV 發(fā)電廠 （ 1）任何斷路器檢修，不影響對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)供電。 （ 2）除母聯(lián)及分段斷路器處，任何一臺(tái)斷路器檢修期間，又發(fā)生另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)，以及母線(xiàn)故障，不宜切除三回以上線(xiàn)路。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 500KV 電氣主接線(xiàn)的確定 500KV 超高壓配電裝置主要采用雙母線(xiàn)四分段帶專(zhuān)用旁路母線(xiàn)和一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)， 300MW 大機(jī)組一般都采用與雙繞組變壓器組成單元接線(xiàn)而不與三繞組變壓器組成單元接線(xiàn)，由于本發(fā)電廠只有一種升高的電壓等級(jí)，不需裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器。采用三繞組變壓器時(shí)，發(fā)電機(jī)出口要求裝設(shè)斷路器，但由于甚大的額定電流和短路電流，使得出口斷路器制造很困難 ，造價(jià)也甚高。 以下是對(duì)兩種方案的確定和比較。 方案一 :500KV 超高壓配電裝置接線(xiàn)的可靠性要求高，為限制故障范圍，當(dāng)進(jìn)出線(xiàn)為 6～ 7 回時(shí)，宜采用雙母線(xiàn)四分段帶旁路接線(xiàn)，并裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器。如圖 所示： 圖 雙母線(xiàn)四分段帶專(zhuān)用旁路母線(xiàn) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 圖 一臺(tái)半斷路器接線(xiàn) 方案二：雙重接線(xiàn)的多環(huán)形行接線(xiàn)，是現(xiàn)代國(guó)內(nèi)大型電廠和變電站高壓配置廣泛采用的一種接線(xiàn)。 500KV 超一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)是一種沒(méi)有多回路集結(jié)點(diǎn)，一個(gè)回路由兩臺(tái)斷路器供電的高壓配電裝置主要采用雙母線(xiàn)四分段帶專(zhuān)用旁路母線(xiàn)和一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)。 300MW 大機(jī)組一般采用與雙繞組變壓器組成單元接線(xiàn)而不與三繞組變壓器組成單元接線(xiàn)由于本發(fā)電廠只有一種升高的電壓等級(jí)，不需裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器。一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)是一種沒(méi)有多回路集結(jié)點(diǎn)，一個(gè)回路由兩臺(tái)斷路器供電的雙重接線(xiàn)的多環(huán)行接線(xiàn)，是現(xiàn)代國(guó)內(nèi)大型電廠和變電站高壓配置廣泛采用的一種接線(xiàn)，如圖 所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 7 主接線(xiàn)方案的確定 表 21 一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)與雙母線(xiàn)四分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比較要點(diǎn) 項(xiàng)目 一臺(tái)半斷路器接線(xiàn) 雙母線(xiàn)四分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn) 可靠性 在檢修和故障相重合的情況下，停運(yùn)的回路不超過(guò)兩回 ，停運(yùn) 2～ 3 個(gè)回路 0 ，合并分段或母聯(lián)斷路器拒動(dòng)的雙重故障時(shí)，停運(yùn)兩段母線(xiàn)，即 4～ 6個(gè)回路。但這種情況幾率極少 靈活性 ，調(diào)度靈活。但停運(yùn)一個(gè)回路需操作兩臺(tái)斷路器，母線(xiàn)故障時(shí)，接線(xiàn)內(nèi)潮流變化大 電器，不作為操作電器，處理事故時(shí)，用斷路器操作，消除事故迅速。檢修斷路器時(shí)，不要要帶旁路操作 ，限制短路電流以及防止事故擴(kuò)大等方面的原因，有可能要求母線(xiàn)分列運(yùn)行時(shí)，本接線(xiàn)比較靈活 ，當(dāng)改變運(yùn)行方式和吃力事故時(shí)，需進(jìn)行倒閘操作，檢修斷路器要進(jìn)行帶旁路操作 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 8 續(xù)表 21 經(jīng)濟(jì)性 設(shè)備投資： 9 回及以上，一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)較貴 8 回路時(shí)，兩種接線(xiàn)相等 7 回及以上，雙母線(xiàn)四分段帶旁路母線(xiàn)貴 占地面積： 置時(shí)，因一個(gè)間隔可以雙側(cè)出線(xiàn)，占地面積比雙母線(xiàn)四分段帶旁路母線(xiàn)可節(jié)約 40%。當(dāng)為交替布置或平環(huán)式或單列式布置時(shí)，兩種接線(xiàn)占地面積相近 ，應(yīng)用于發(fā)電廠時(shí)，為避免縱向布置的大機(jī)組出線(xiàn)偏角不至過(guò)大，常需改變配電裝置布置形式，擴(kuò)大占地面積 30%50%。雙母線(xiàn)四分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)，則能適應(yīng)縱向布置大機(jī)組出線(xiàn)位置而不需擴(kuò)大占地面積 繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜性 臺(tái)斷路器，一臺(tái)中間斷路器連接著兩個(gè)回路，保護(hù)接于兩 組電流互感器的和電流，其電流互感器的二次回路，保護(hù)裝置的跳合閘出口等比較復(fù)雜 ，發(fā)電機(jī) — 變壓器組與線(xiàn)路 共 用 的 中 間 短 路器，只能在單元控制室控制，并在網(wǎng)絡(luò)控制室設(shè)相應(yīng)的斷路器信號(hào)，比較復(fù)雜 ，需有故障母線(xiàn)選擇元件，而當(dāng)將回路從一段切換到另一段母線(xiàn)時(shí)，電流互感器二次回路需要切換。母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的閉鎖回路及母聯(lián)兼旁路斷路器的保護(hù)，二次回路較復(fù)雜 — 變壓器利用一臺(tái)斷路器，只需在單元控制室控制，與線(xiàn)路控制無(wú)關(guān)，比較簡(jiǎn)單 兩種接線(xiàn)的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜性并綜合原理資料，最終確定一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)為電氣主接線(xiàn)的最佳方案。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 主變壓器的選擇 發(fā)電廠主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的確定 發(fā)電廠與主變壓器為單元接線(xiàn)，主變壓器的容量按下列條件中較大者選擇： （ 1）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。 （ 2）按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組廠用負(fù)荷、 主變壓器型式的選擇 （ 1）主變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件，可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。 （ 2）對(duì)于單機(jī)容量為 300MW，并直接升到 500KV,宜選用三相變壓器。 繞組容量和連接方式的選擇 （ 1）發(fā)電廠主變壓器繞組的數(shù)量 對(duì)于 300MW 機(jī)組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變壓器。因?yàn)樵诎l(fā)電機(jī)回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線(xiàn)，供電可靠性很高，而大電流的隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱問(wèn)題比較突出等等。 （ 2）繞組連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó)110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y 連接。 電氣設(shè)備的選擇 根據(jù)以上論述，最終確定發(fā)電機(jī)、主變壓器型號(hào)如下： 發(fā)電機(jī)： 型號(hào)： QFS3002 型 額定功率： 300MW , x_d^= 額定電壓： 18KV 額定電流： 11320A Φ = 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 主變壓器： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 10 型號(hào)： SFP360000/500 額定容量： 360MVA 額定電壓： 525/18KV 連接組別： YN,d11 Δ P0=225KW 阻抗電壓 %=1 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 3 廠用電設(shè)計(jì) 廠用負(fù)荷分類(lèi) 按其負(fù)荷的重要性一般分以下四類(lèi)： 事故保安負(fù)荷 在事故停機(jī)過(guò)程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、重要的自動(dòng)控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷，稱(chēng)為事故保安負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源要求的不同，又可分下列三種： （ 1）直流保安負(fù)荷。由蓄電池組供電，如發(fā)電機(jī)組的直流潤(rùn)滑油泵等。 （ 2）交流不停電保安負(fù)荷。一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電，如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)。 （ 3）允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷。平時(shí)由交流 廠用電供電，失去廠用工作電源和備用電源時(shí)，交流保安電源應(yīng)自動(dòng)投入，如 220MW 及以上機(jī)組的盤(pán)車(chē)電動(dòng)機(jī)。 Ⅰ類(lèi)負(fù)荷 短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間）的停電可能影響人參或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷，如給水泵、凝結(jié)水泵。對(duì)Ⅰ類(lèi)負(fù)荷，必須保證自啟動(dòng)，并應(yīng)由 2 個(gè)獨(dú)立電源的母線(xiàn)供電，當(dāng)一個(gè)電源失去后，另一電源應(yīng)立即自動(dòng)投入。 Ⅱ類(lèi)負(fù)荷 允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。如工業(yè)水泵、疏水泵等。對(duì)Ⅱ類(lèi)負(fù)荷，應(yīng)由有 2 個(gè)獨(dú)立電源的母線(xiàn)供電，一般采用手動(dòng)切換。 Ⅲ類(lèi)負(fù)荷 長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷。如中央修配廠、實(shí)驗(yàn)室等的用電設(shè)備。對(duì)Ⅲ類(lèi)負(fù)荷，一般由 1 個(gè)電源供電。 廠用電接線(xiàn)基本要求 廠用電接線(xiàn)除應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿(mǎn)足下列特殊要求： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 （ 1） 盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。 （ 2） 充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、起動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求。切換操作簡(jiǎn)便。 （ 3） 便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工。對(duì)公用負(fù)荷的供電，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排。 廠用電的電壓等級(jí) 廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較確定的。 為了簡(jiǎn)化廠用電接線(xiàn)，且使運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電電壓等級(jí)不宜過(guò)多。在發(fā)電廠和變電站中，低壓廠用電壓常采用 400V，高壓廠用電壓有 10KV 等。為了正確選擇高壓廠用電的電壓等級(jí)，需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。 按發(fā)電機(jī)容量、電壓確定高壓廠用電壓等級(jí) 容量在 60MW 及以下，發(fā)電機(jī)電壓為 ，可采用 3KV 作為廠用高壓電壓。 當(dāng)容量在 100～ 300MW