火电厂电气一次规划设计综述 文献综述.doc

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1、目录火电厂电气一次规划设计综述1一、前言1二、大型发电厂电气主接线的基本要求及演变概述1三、大型发电厂电气主接线主要形式2四、总结3参考文献5火电厂电气一次规划设计综述一、前言电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。在发电厂和变电所中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备，以及将他们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能生产、汇集和分配的电气主回路。这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫电气主接线。电气主接线反映了发

2、电机、变压器、线路、断路器、和隔离开关等有关电气设备的数量、各回路中电气设备的连接关系及发电机、变压器与输电线路、负荷间以怎样的方式连接。直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性，直接影响发电厂、变电站电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。所以电气主接线是电力设计、运行、检修部门以及相关技术人员必须深入掌握的主要内容。二、大型发电厂电气主接线的基本要求及演变概述大型发电厂电气主接线：(1)应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。(2)应满足电网调峰和事故备用的要求。(3)应尽量简单。(4)应满足电力系统安全稳定导则 的要求。(5)有利于电厂的运行管理和适应厂

3、网分开及竞价上网的需要。发电厂的电气主接线，根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等，从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、建设和运行的经济性、发展和扩建的可能性等方面、经综合比较后确定。发电厂主接线最初是很简单的, 随着发电单机容量(和发电厂)的增大, 才逐步发展成多种类型的。其演变过程大致是单母线单母线分段或带旁路双母线双母线带旁路, 双母线分段带旁路双断路器角型接线, 3/2 断路器、4/3 断路器接线等等。三、大型发电厂电气主接线主要形式电气主接线的基本形式,就是主要电气设备常用的几种连接方式 ,概括为单母线、双母线、桥形、多角形和具有旁路母线等接线方式。或按每回线路使用断路器

4、的多少,分为单断路器,双断路器及两回线路共同三台断路器的接线等。另外,也可按有母线和没有母线两大类进行划分。在进出线很多的情况下为便于电能的汇集和分配应设置母线,这是由施工安装时,不可能将很多回进出线安装在一点上,而是将每回进出线分别在母线的不同地点连接引出。一般,具有四个分支以上时,就应设置母线。现就大、中型电厂常用的具有母线的主接线分述如下：单母线分段带旁路母线的接线:在图(1)中，用断路器DLf，隔离开关G2和G3将母线分为、段，每段上均接有进出线，使成为单母线分段接线。如再加上隔离开关G0、G4、G5和旁路母线，即为单母线分段带旁路的接线。分段的目的在于减少母线故障的影响范围，提高供电

5、的可靠性。当一段母线故障时，分段断路器DFl在继电保护作用下自动跳闸，切除故障段，使非故障母线保持正常供电；对于重要用户，可从不同段上取得电源，以保证不中断供电。按国外资料，母线故障几率为810-5，两段母线同时故障的几率则为(810-5)2=6410-10,尚不到亿分之一，所以，两段母线同时故障可不予考虑。旁路母线的作用是检修任一台出线断路器时，可以不中断该回路的供电。例如，检修断路器DLf，检修前DLf、G2、G3是合上的，第一步检查旁路母线是否完好，操作步骤如下：合上G0；断开DLf和G2；合上G4；再合DLf，如果旁路母线完好，DKf便不会跳闸。第二步合上G1，断开DLf与及其两侧的隔

6、离开关，即可对DL1进行检修。这样，线路L1并未停电，它经G1、G4、DLf、G3仍连于第段母线上。由于DLf代替DL1工作，此时单母线分段只相当于单母线。当进出线回路数不是很多时，这种接线具有足够的可靠性。每回线路经一台断路器和两组隔离开关分别接到两母线上，便成为双母线接线。一般双母线接线在两组母线之间装设一台联络断路器，简称母联。如图（2），它具有工作母线和备用母线（工作母线和备用母线可任意选定），其运行特点如下：检修工作母线时，可利用母联DLm把工作母线上的全部回路倒换到备用母线上，再把工作母线退出进行检修，并不发生停电。以回路L1和L2为例，设隔离开关G01和G02已合上。操作如下：第

7、一步，合上DLm，检查备用母线是否完好。如果合上后立即跳闸，表明备用母线存在故障，不能进行倒闸操作，需查明故障，加以排除。如果DLm能够合上，表明备用母线完好。第二步，合上G2；G4，拉开G1；G3（其余回路均按同样步骤进行操作）。最后断开DLm、G01、G02，恢复DLm的原有状态。此时，工作母线已不带电，即可退出进行检修。应当注意，上述操作次序不能颇倒；否则，将造成带负荷拉闸的误操作。图(3)是一种没有母线的主接线，它是一种单母线分段的变形，其中(a)为内桥接线，它适用于线路较长，故障断开机会较多的发电厂升压站部分，一般发电厂主变压器除检修外都同时运行，操作的机会很少，所以宜采用内桥接线。

8、(b)中将线路侧的断路器移至主变压器侧，称为外桥接线，同内桥接线相反，外桥接线适用于线路较短，故障断开机会较少的发电厂。(c)接线为发电机和变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压母线，发电机出口处除接有厂用电分支外，不再装设母线。凡是没有地区负何的发电厂，或地区负荷由原有机组承担而发电厂进行扩建时，大都采用这种接线，它的优点是接线简单，不设发电机电压母线，因而发电机和变压器低压侧的短路电流有所减小。四、总结80 年代初开始, 大型发电厂主接线有所简化。但是,在选择发电厂主接线时, 由于与电力系统整体结合起来考虑不够, 因而选择主接线的基本思路没有新的突破, 而且有越来越复杂的趋势。如果能在

9、满足可靠性的前提下, 通过进一步工作, 对电气主接线进行简化, 这对节约投资和节约土地均很有利。当然, 发电厂投资中与主接线有关的电气设备占整个电厂的投资比例是很有限的, 但是, 如果在设计每个电厂的主接线时, 力求有所节约, 那么, 全国发电厂节约投资的总和就可观了。5参考文献1 许珉 杨宛辉 孙丰奇 发电厂电气主系统M.机械工业出版社 2006.52 王士政 芮新花 赵钰斐 发变电站电气工程M.中国水利水电出版社 20093 周瑞祥 广西左江山秀水电站电气主接线设计J.广西水利水电.2008年第6期4 Francisco J.Hernandez,Abdul H.Samra,”MODERNI

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11、s in Power System Control. Operation and Management7 吴振声 日本大型火电厂设计J.西北电力设计院.19798 万铁岩 发电厂电气主接线的接线方式J.林业科技情报.2000年 02期9 朗润华 火电厂电气专业设计的若干问题M.201010 付光辉.综述600MW等级火力发电机组电气主接线的现状J. 广东科技.2009年10月.11 熊信银 发电厂电气部分（第三版）M.中国电力出版社 2008.112 中国大唐集团公司 长沙理工大学 单元机组设备运行电气设备与运行M 中国电力出版社 2009.1213 国电太原第一热电厂 发电机及电气设备M 中国电力出版社 2006.114 Lin Gao, Yiping Dai,”Modeling Large Modem Fossil-Fueled SteamElectric Power Plant and Its Coordinated Control System for Power System Dynamic Analysis”.Institute of Turbo machinery, Xian Jiaotong University, Xian,China, 71004915 杜运辉 2300MW火电厂电气安装及调试过程中存在的问题分析与处理J 工艺与设备 广东建材2009年第7期