發(fā)電廠及電氣主系統(tǒng).ppt

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1、總復(fù)習(xí),熄滅交流電弧的基本方法,1利用滅弧介質(zhì),在高壓斷路器中，廣泛采用去游離作用強(qiáng)的滅弧介質(zhì)滅弧。,2吹弧,吹弧是指利用各種結(jié)構(gòu)形式的滅弧室，使高溫分解的氣體或具有很大壓力的新鮮且低溫的氣體在滅弧室中按特定的通路，吹動電弧，加強(qiáng)擴(kuò)散和復(fù)合去游離而使電弧熄滅的方法。,3采用特殊金屬材料作滅弧觸頭,采用銅、鎢合金和銀、鎢合金等特殊金屬材料作觸頭。這些材料在高溫下不易熔化和蒸發(fā)、抗熔焊，可以減少熱電子發(fā)射和高溫分解產(chǎn)生的金屬蒸氣，削弱了游離作用。,4提高斷路器觸頭的分離速度,加快斷路器觸頭的分離速度，可以迅速拉長電弧，使弧隙的電場強(qiáng)度驟降，弧隙電阻和電弧的表面積突然增大，電弧的冷卻加快，有利于帶電

2、質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散和復(fù)合去游離。,5采用多斷口滅弧,多斷口將電弧分割成多段，在相同觸頭行程下，增加電弧的總長度，弧隙電阻迅速增大，介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度加快。使每個(gè)斷口上的恢復(fù)電壓減小，降低了恢復(fù)電壓的上升速度和幅值，提高了滅弧能力。,6在斷路器主觸頭兩端加裝低值并聯(lián)電阻,二、高壓斷路器,1高壓斷路器的作用,高壓斷路器內(nèi)有滅弧介質(zhì)和滅弧裝置，可以熄滅接通或開斷電路時(shí)產(chǎn)生的電弧，其作用是:在正常運(yùn)行時(shí)接通或斷開有負(fù)荷電流的電路；在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠在繼電保護(hù)裝置的控制下自動切斷短路電流。,2高壓斷路器的分類,根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，高壓斷路器可以分為以下幾種類型。,（1）油斷路器:以具有絕緣能力的礦物油作為

3、滅弧介質(zhì),多油斷路器：斷路器中的油除作為滅弧介質(zhì)外，還作為觸頭斷開后的間隙絕緣介質(zhì)和帶電部分與接地外殼間的絕緣介質(zhì)。,少油斷路器：油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后的間隙絕緣介質(zhì)，而帶電部分對接地之間采用固體絕緣（例如瓷絕緣）。,主要用在不需頻繁操作及不要求高速開斷的各級電壓電網(wǎng)中。,（2）六氟化硫(SF6)斷路器:采用SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后的間隙絕緣介質(zhì)的斷路器。SF6氣體是一種無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，具有優(yōu)良的滅弧性能和絕緣性能。適用于頻繁操作及要求高速開斷的場合,特別是126KV以上幾乎全部選用SF6斷路器,但不適用于高海拔地區(qū)。,（3）真空斷路器:以真空的高介質(zhì)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)

4、滅弧和絕緣。主要用于頻繁操作及要求高速開斷的場合，但在海邊地區(qū)使用時(shí)，應(yīng)注意防凝露，因?yàn)闀箶嗦菲鳒缁∈覝缁∧芰ο陆?（4）壓縮空氣斷路器:采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和觸頭斷開后的間隙絕緣介質(zhì)的斷路器。,三、隔離開關(guān),隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不能用來接通或切斷負(fù)荷電流和短路電流，否則，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，造成人身傷亡，設(shè)備損壞或引起相間短路故障。隔離開關(guān)的作用如下。,隔離電源:在檢修電氣設(shè)備時(shí)為了安全，需要用隔離開關(guān)將停電檢修的設(shè)備與帶電運(yùn)行的設(shè)備隔離，形成明顯可見的斷口,倒閘操作:在倒換母線或接通旁路母線時(shí)，某些隔離開關(guān)可以在“等電位”的情況下進(jìn)行分、合閘，配合斷路器完成改變運(yùn)行方式的倒閘操

5、作。,分、合小電流電路:可用來合電壓互感器、避雷器和空載母線；分、合勵(lì)磁電流小于2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過5A的空載線路。,第二節(jié)電流互感器,電流互感器的作用：,變換：將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），供電給測量儀表和保護(hù)裝置繼電器的電流線圈，使測量儀表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化、小型化、結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜。,隔離：使電氣二次設(shè)備與一次高壓部分隔離，并且互感器的二次側(cè)均接地，從而保證二次設(shè)備和人身安全。,第三章電氣主接線第一節(jié)對電氣主接線的基本要求第二節(jié)電氣主接線的基本接線形式第三節(jié)發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇第四節(jié)限制短路電流的方法第五節(jié)發(fā)電廠和變電所的典型電氣主接線第六節(jié)

6、電氣主接線設(shè)計(jì)第七節(jié)電氣主接線的可靠性計(jì)算,第一節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序,1.可靠性,電能生產(chǎn)的特點(diǎn)要求電氣主接線首先應(yīng)滿足可靠性的要求。電能不能大量儲存，發(fā)電、輸電和用電必須在同一瞬間完成的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會造成供電中斷。,可靠性不是絕對的,對于不重要的用戶,太高的可靠性將造成浪費(fèi)。,分析主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠與變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用、負(fù)荷的性質(zhì)、設(shè)備的可靠性和運(yùn)行實(shí)踐等因素。,一、對電氣主接線的基本要求,應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。,(2)用戶的負(fù)荷性質(zhì),電力用戶負(fù)荷按照其對供電可靠性的要求分為三個(gè)等級，即I、II、III類負(fù)荷。,I類負(fù)荷：對這類負(fù)

7、荷突然中斷供電，將造成人身傷亡，或造成重大設(shè)備損壞，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來重大的損失。,II類負(fù)荷：對這類負(fù)荷突然中斷供電將造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或造成生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，或出現(xiàn)大量廢品和減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟(jì)上造成一定損失。,III類負(fù)荷：I類和II類負(fù)荷之外的其它負(fù)荷。,一、有母線的基本接線形式,1.單母線接線及其母線分段的接線,單母線接線,a)結(jié)構(gòu)特征：只有一組母線W，每一回線路均經(jīng)過一臺斷路器QF和隔離開關(guān)QS接于一組母線上。,b)倒閘操作原則：斷路器與隔離開關(guān)間的操作順序:保證隔離開關(guān)“先通后斷”（在等電位狀態(tài)下，隔離開關(guān)也可以單獨(dú)操作），絕不能帶負(fù)荷拉刀閘，否則將產(chǎn)生電弧而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

8、,母線隔離開關(guān)與線路隔離開關(guān)間的操作順序：母線隔離開關(guān)“先通后斷”，即接通電路時(shí)，先合母線隔離開關(guān)，后合線路隔離開關(guān)；切斷電路時(shí)，先斷開線路隔離開關(guān)，后斷開母線隔離開關(guān)。以避免萬一斷路器的實(shí)際開合狀態(tài)與指示狀態(tài)不一致時(shí)，誤操作母線側(cè)隔離開關(guān)上，產(chǎn)生的電弧會引起母線短路，使事故擴(kuò)大。,例如：對WL1送電時(shí)，先合上QS11，再合上QS12，最后合上QF1。對WL1停電時(shí)，先斷開QF1，再依次拉開QS12和QS11。,主要優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，造價(jià)便宜，只要配電裝置留有余地，母線可以向兩端延伸，可擴(kuò)性好。,主要缺點(diǎn)：可靠性和靈活性都較差：母線和母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，全部回路均需停運(yùn)；母

9、線故障時(shí)，繼電保護(hù)會切除所有電源，全部回路停運(yùn)；任一斷路器檢修時(shí)，其所在回路也將停運(yùn)；它只有一種運(yùn)行方式。,適用范圍：單母線接線只能用于某些出線回?cái)?shù)較少，對供電可靠性要求不高的小容量發(fā)電廠和變電所中。,練習(xí)：試畫出三個(gè)電源，三回出線的單母不分段接線圖,單母線分段接線,a)結(jié)構(gòu)特征：,設(shè)置分段斷路器將母線分成兩段，當(dāng)可靠性要求不高時(shí)，也可利用分段隔離開關(guān)進(jìn)行分段。,各段母線為單母線結(jié)構(gòu)。,b)評價(jià)：,接線簡單清晰，經(jīng)濟(jì)性好。,有一定靈活性,可靠性:,任一母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，僅停檢修段。,任一段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行，減小了母線故障影響范圍。,任一

10、斷路器檢修時(shí)，該斷路器所帶用戶也將停電。,缺點(diǎn)：任一段母線故障或檢修期間，該段母線上的所有回路均停電；任一斷路器檢修時(shí)，該斷路器所帶用戶也將停電?？紤]到采用單母線分段接線時(shí)，重要用戶可從不同母線段上分別引出兩回饋線向其供電，保證不中斷供電。,適用范圍：中、小容量發(fā)電廠和變電所的6-10kV配電裝置和出線回路數(shù)較少的35-220kV配電裝置中。,2帶旁路母線的單母線分段接線,(1)帶專用旁路斷路器的單母線分段帶旁路母線接線,a)結(jié)構(gòu)特征：,在單母線分段的基礎(chǔ)上又增加了旁路母線W3、專用旁路斷路器QFp及旁路回路隔離開關(guān)QS1和QS2。,各出線回路除通過斷路器與匯流母線連接外，還通過旁路隔離開關(guān)與

11、旁路母線相連接。,旁路母線的作用：檢修任一進(jìn)出線斷路器時(shí)，不中斷對該回路的供電。,適用范圍：6-10kV配電裝置。,評價(jià)：單母線分段接線增設(shè)旁路母線后，可以使單母線分段接線在檢修任一出線斷路器時(shí)不中斷對該回路的供電。但配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量，接線復(fù)雜，投資增大。,檢修斷路器時(shí)的不停電倒閘操作過程：,正常運(yùn)行時(shí)，旁路斷路器QFp、各進(jìn)出線回路的旁路隔離開關(guān)是斷開的，旁路斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)是合上的，旁路母線W3不帶電。,1)合上QFp給旁路母線W3充電，檢查旁路母線W3是否完好，如果旁路母線有故障，QFp在繼電保護(hù)控制下自動切斷故障，旁路母線不能使用；如果QFp合閘成功

12、，說明旁路母線完好。,若檢修WL1的斷路器QF1，使該出線不停電的操作步驟為：,2)合上出線旁路隔離開關(guān)QS1p,3)斷開出線WL1的斷路器QF1;,4)斷開QS12和QS11,此時(shí)出線WL1已經(jīng)由旁路斷路器QFp回路供電，在需要檢修的斷路器QF1兩側(cè)布置安全措施后，就可以對其進(jìn)行檢修。,3雙母線接線,(1)結(jié)構(gòu)特征：,有兩組母線W1、W2兩組母線間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFc相連；,每回進(jìn)出線均經(jīng)一組斷路器和兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線.正常運(yùn)行時(shí)只合一組隔離開關(guān)。,(2)運(yùn)行方式:,兩組母線同時(shí)工作將母聯(lián)斷路器QFc合閘，而進(jìn)出線均衡地分配在兩組母線上。當(dāng)一組母線故障時(shí)，在繼電保護(hù)作用下，

13、母聯(lián)斷路器斷開，僅停故障的母線。,一組母線工作，另一組母線備用.全部電源和出線接于工作母線上，母聯(lián)斷路器斷開。工作母線故障時(shí)，全部短時(shí)停電。,(3)優(yōu)點(diǎn)：,運(yùn)行方式靈活,由于每個(gè)回路均可以換接至兩組母線的任一組上運(yùn)行，使得雙母線接線的可靠性和靈活性大大提高。,任一組母線檢修時(shí)不中斷供電.,任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電，停電時(shí)間是接于該母線上的所有回路切換至另一組母線所需時(shí)間，故障母線上的回路經(jīng)短時(shí)停電便可恢復(fù)供電。,(4)缺點(diǎn)：,檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路仍需停電。,任一母線故障仍會短時(shí)停電。,變更運(yùn)行方式時(shí)，要用各回路母線側(cè)的隔離開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作。,增加了大

14、量的母線隔離開關(guān)和母線長度，雙母線的配電裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大，投資大。,(5)適用范圍：雙母線接線廣泛應(yīng)用于對可靠性要求較高、出線回路數(shù)較多的6-220kV配電裝置中。,(6)倒母線操作：,在母線W1工作、母線W2備用的運(yùn)行方式下，欲檢修母線W1時(shí)的倒閘操作步驟如下：,合QFc兩側(cè)隔離開關(guān)及QFc，向母線W2充電，若其母線完好，則QFc不會因繼電保護(hù)動作而跳閘，便可繼續(xù)倒閘操作；,合上所有回路與母線W2連接的隔離開關(guān)，之后再斷開所有回路與母線W1連接的隔離開關(guān)，（此時(shí)隔離開關(guān)等電位操作）。以實(shí)現(xiàn)全部回路由母線W1換接至母線W2。,注意：兩組母線隔離開關(guān)切不可以先拉后合！,斷開QFc及其兩

15、側(cè)隔離開關(guān)，此時(shí)母線W1不帶電，母線W2變?yōu)楣ぷ髂妇€。,4雙母線分段接線,(1)雙母線三分段接線：,將一組母線用分段斷路器QFd分為兩段（W1和W2），兩個(gè)分段母線（W1和W2）與另一組母線（W3）之間都用母聯(lián)斷路器連接，也稱為雙母線三分段接線。,W1和W2作為工作母線，W3作為備用母線，全部進(jìn)出線均分在W1和W2兩個(gè)分段上運(yùn)行；,也可以將兩個(gè)母聯(lián)斷路器中的一個(gè)和分段斷路器合上，全部進(jìn)出線合理地分配在三段上運(yùn)行，三段母線并列運(yùn)行。此種運(yùn)行方式降低了全廠（所）停電事故的可能性,可以減小母線故障的停電范圍.,5雙母線帶旁路母線接線,(1)結(jié)構(gòu)特征：,增設(shè)了一組旁路母線W3及專用旁路斷路器QFp回路

16、。,各回路除通過斷路器與兩組匯流母線連接外，還通過旁路隔離開關(guān)與旁路母線相連接。,(2)評價(jià)：,1)可靠性、靈活性都相當(dāng)高。,任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電。,檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路不停電。,所用的電氣設(shè)備數(shù)量較多，操作、接線及配電裝置較復(fù)雜，占地面積較大，經(jīng)濟(jì)性較差。,任一組母線檢修時(shí)不中斷供電，檢修任一回路母線隔離開關(guān)時(shí)，只中斷該回路的供電。,(3)適用范圍：,220kV出線在4回及以上、110kV出線在6回及以上時(shí)，宜采用有專用旁路斷路器的旁路母線接線。,由于六氟化硫斷路器工作可靠，可以長時(shí)間不檢修，當(dāng)使用六氟化硫斷路器且與系統(tǒng)聯(lián)系緊密時(shí)，可以不設(shè)置旁路母線。,當(dāng)出線回?cái)?shù)較少時(shí)，可采用

17、如圖3-10所示的以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的簡易接線形式，以節(jié)省斷路器和占地，改善其經(jīng)濟(jì)性。,6一臺半斷路器接線,(1)結(jié)構(gòu)特征：,每兩個(gè)回路經(jīng)三臺斷路器（稱為一串）接在兩組母線之間,構(gòu)成一串,兩個(gè)回路中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器;,多環(huán)路供電，可靠性高。,任一組母線故障或檢修時(shí)，只斷開與此母線相連的所有斷路器，所有回路都不會停電。,(2)優(yōu)點(diǎn)：,任一斷路器檢修時(shí)，所有回路都不會停電(每個(gè)回路都經(jīng)過兩臺斷路器供電)。,甚至在一組母線檢修另一組母線故障或兩組母線同時(shí)故障的極端情況下，也不中斷供電。,(3)主要缺點(diǎn)是：所用斷路器、電流互感器等設(shè)備多、投資較大；繼電保護(hù)及二次回路的設(shè)計(jì)、調(diào)整、檢修等

18、比較復(fù)雜。,(4)適用范圍：,大型電廠和變電所的500kV配電裝置。,二、無母線的基本接線形式,1橋形接線,(1)結(jié)構(gòu)特征：,無母線，只有兩臺變壓器和兩回線路,四個(gè)回路使用三臺斷路器，中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器，連同兩側(cè)的隔離開關(guān)稱為聯(lián)接橋。聯(lián)接橋靠近變壓器為內(nèi)橋接線，聯(lián)接橋靠近線路為外橋接線。,易于發(fā)展過渡為單母線分段或雙母線接線；,但可靠性和靈活性不夠高。,橋形接線簡單清晰，沒有母線;,所用斷路器數(shù)量最少，經(jīng)濟(jì)性好;,(2)評價(jià)：,(3)適用范圍：橋形接線一般可用于兩變配兩線的中小型發(fā)電廠和變電所，或作為最終接線為單母線分段或雙母線接線的工程初期接線方式。,思考：,a)線路L2故障或檢修如

19、何操作？,a)變壓器T2故障或檢修如何操作？,b)線路L2故障或檢修如何操作？,b)變壓器T2故障或檢修如何操作？,3單元接線,(1)結(jié)構(gòu)特征：,發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接，中間不設(shè)母線。,發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線,由于發(fā)電機(jī)和變壓器不可能單獨(dú)運(yùn)行，故發(fā)電機(jī)出口不裝斷路器（當(dāng)發(fā)電機(jī)、主變壓器故障時(shí)，通過斷開主變壓器高壓側(cè)斷路器和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路來切除故障電流）但為調(diào)試發(fā)電機(jī)方便，可裝一組隔離開關(guān)。,發(fā)電機(jī)一三繞組變壓器單元接線,為了在發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，不影響高、中壓側(cè)電網(wǎng)間的功率交換，在發(fā)電機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)斷路器及隔離開關(guān)。,為保證在斷路器檢修時(shí)不停電，高中壓側(cè)斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝隔離開關(guān)。,由于200MW

20、及以上機(jī)組的發(fā)電機(jī)出口斷路器制造很困難，造價(jià)也很高，故200MW及以上機(jī)組一般都是采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線。,擴(kuò)大單元接線,當(dāng)發(fā)電機(jī)容量不大時(shí)，可由兩臺發(fā)電機(jī)與一臺變壓器組成擴(kuò)大單元接線，減少了變壓器及其高壓側(cè)斷路器的臺數(shù)，相應(yīng)的配電裝置間隔也減少，節(jié)約投資與占地。,圖a所示是發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線。,圖b所示是發(fā)電機(jī)分裂低壓繞組變壓器的擴(kuò)大單元接線，它的優(yōu)點(diǎn)是可以限制其低壓側(cè)的短路電流。,第三節(jié)發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇,主變壓器：在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器。聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩個(gè)電壓等級之間交換電能的變壓器。廠(所)變壓器：用于本廠(所)用電的變壓器

21、，也稱自用變。,一、變壓器臺數(shù)的選擇,1發(fā)電廠變壓器臺數(shù)的選擇,為保證供電可靠性，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺。單元接線變壓器為一臺。擴(kuò)大單元接線時(shí)，兩臺發(fā)電機(jī)配一臺變壓器。,第四節(jié)限制短路電流的方法,問題的提出：在發(fā)電機(jī)或變電所的610kV母線上發(fā)生短路時(shí)，短路電流的數(shù)值可能很大，致使電氣設(shè)備的選擇發(fā)生困難，或使所選擇的設(shè)備容量升級，投資增加。,發(fā)電機(jī)電壓和變電所610kV出線回路中能采用容量不升級的電器(選擇輕型斷路器)及截面較小的電力電纜，節(jié)約投資。,一、采用適合的主接線形式及運(yùn)行方式,選擇計(jì)算阻抗比較大的接線形式或運(yùn)行方式，增大電源至短路點(diǎn)的等效電抗。,例如：限制接入發(fā)

22、電機(jī)電壓母線的發(fā)電機(jī)臺數(shù)和容量；大容量的發(fā)電機(jī)采用單元接線形式；降壓變電所采用變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)行的方式；合理地?cái)嚅_環(huán)網(wǎng)等。,二、裝設(shè)限流電抗器,普通電抗器,分裂電抗器,母線電抗器,線路電抗器,限流電抗器分,1裝設(shè)母線分段電抗器,母線分段電抗器裝設(shè)地點(diǎn)：在發(fā)電機(jī)電壓的6-10kV母線分段處。作用：限制來自另一母線的發(fā)電機(jī)所提供的短路電流（限制發(fā)電廠內(nèi)部的短路電流），對系統(tǒng)提供的短路電流也能起到一定的限制作用。,2裝設(shè)線路電抗器,線路電抗器裝設(shè)地點(diǎn)：在線路隔離開關(guān)與線路斷路器之間。作用：限制電纜線路的短路電流（架空線路的電抗大，不需裝電抗器）。,加裝線路電抗器后：可使電纜線路的斷路器容量不升級

23、；電纜截面減?。痪S持母線殘壓在較高數(shù)值，這對其他回路正常運(yùn)行有利。,加裝母線電抗器后：可使所選擇的發(fā)電機(jī)、主變、分段、母聯(lián)回路的斷路器容量不升級，減少投資。,3裝設(shè)分裂電抗器,分裂電抗器的圖形符號、一相接線及等效電路如圖3-20所示。,正常運(yùn)行時(shí)，每臂的電抗值只有其自感電抗的一半，故正常工作時(shí)的電壓損失較小。,當(dāng)某端發(fā)生短路時(shí)，每臂的等值電抗大于正常運(yùn)行時(shí)的電抗，故限流作用強(qiáng)。,4采用低壓分裂繞組變壓器,(1)結(jié)構(gòu),低壓分裂繞組變壓器是一種將低壓繞組分裂成為相同容量的兩個(gè)繞組的變壓器,(2)常見應(yīng)用常用于發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線，限制發(fā)電機(jī)出口的短路電流作為大容量機(jī)組的高壓廠用變壓器，以限制廠

24、用電系統(tǒng)的短路電流,第一節(jié)概述,一、廠用電及廠用電率,廠用電：保證發(fā)電廠(或變電所)正常運(yùn)行而自己耗用的電能。,廠用電率KP：廠用電耗電量AP占同一時(shí)期內(nèi)全廠總發(fā)電量A的百分?jǐn)?shù)。,廠用電率是發(fā)電廠的主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，降低廠用電率不僅降低了發(fā)電成本，同時(shí)也相應(yīng)地增大了對電力系統(tǒng)的供電量。,凝汽式火電廠為58,熱電廠為810,水電廠為0.32,二、廠用負(fù)荷分類,1.按重要性分類,類廠用負(fù)荷：短時(shí)停電也可能造成發(fā)電廠的主要設(shè)備損壞、危及人身安全、主機(jī)停運(yùn)和大量影響電廠出力的廠用負(fù)荷。,保證措施：它們應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，兩個(gè)電源之間自動切換。,如：給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給粉

25、機(jī)、水電廠的調(diào)速器、壓油泵等。,類廠用負(fù)荷：僅允許短時(shí)停電（幾秒至幾分鐘），再恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂，損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)行的廠用負(fù)荷。,如：輸煤設(shè)備、化學(xué)水處理設(shè)備等。,保證措施：應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，兩個(gè)電源之間手動切換。,類廠用負(fù)荷：較長時(shí)間（幾小時(shí)甚至更長時(shí)間）停電，不會直接影響電廠生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上不方便的廠用負(fù)荷。,可由單電源供電，電源故障時(shí),允許進(jìn)行檢修或更換。,事故保安負(fù)荷：事故停機(jī)過程及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)，停電會引起主要設(shè)備損壞、重要的自動控制失靈或危及人身安全的負(fù)荷。,如：實(shí)驗(yàn)室、中央修配廠、油處理室等負(fù)荷,如：直流保安負(fù)荷：發(fā)電機(jī)組的直流潤滑油泵。交流保安負(fù)荷：盤

26、車電動機(jī)、交流潤滑油泵等。,直流保安負(fù)荷：由蓄電池組供電。,交流保安負(fù)荷，平時(shí)由交流廠用電源供電，事故后，由快速啟動柴油發(fā)電機(jī)組自動投入供電。,交流不間斷供電負(fù)荷：在機(jī)組啟動、運(yùn)行以及正常和事故停機(jī)過程中，甚至在停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電并具有恒頻恒壓特性的負(fù)荷。如：實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)、熱工儀表與保護(hù)、自動控制和調(diào)節(jié)裝置等用電負(fù)荷。,措施：UPS電源供電。,當(dāng)供電輸入正常時(shí)，UPS電源將電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺交流穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)供電中斷(事故停電)時(shí),UPS電源立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電。,（3）備用電源的備用

27、方式,暗備用：是指不另設(shè)專門的備用變壓器，工作變壓器之間互為備用。這種備用方式，需要將每臺工作變壓器的容量加大，正常運(yùn)行時(shí)均在輕載狀態(tài)下運(yùn)行。廠用負(fù)荷較小，廠用工作變壓器的容量也較小時(shí)可采用這種方式，如水電廠和變電所通常采用暗備用方式。,明備用：是指設(shè)有專門的備用變壓器，當(dāng)某個(gè)廠用工作電源故障退出后，備用電源自動投入，恢復(fù)對該廠用母線段的供電。這種備用方式，備用電源容量應(yīng)等于最大一臺工作變壓器的容量。大型火電廠廠用負(fù)荷很大，廠用工作變壓器的容量也很大，通常采用明備用方式。,第一節(jié)概述,當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體電阻中所產(chǎn)生的電阻損耗。絕緣材料在電壓作用下所產(chǎn)生的介質(zhì)損耗。導(dǎo)體周圍的金屬構(gòu)件，特別

28、是鐵磁物質(zhì)，在電磁場作用下，產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗。,長期發(fā)熱：導(dǎo)體和電器中長期通過正常工作電流所引起的發(fā)熱。,短時(shí)發(fā)熱：由短路電流通過導(dǎo)體和電器時(shí)引起的發(fā)熱。,2.發(fā)熱的分類,1.引起導(dǎo)體和電器發(fā)熱的原因,3.發(fā)熱對導(dǎo)體和電器的不良影響,機(jī)械強(qiáng)度下降高溫會使金屬材料退火軟化，機(jī)械強(qiáng)度下降。,接觸電阻增加高溫將造成導(dǎo)體接觸連接處表面氧化，使接觸電阻增加，溫度進(jìn)一步升高，產(chǎn)生惡性循環(huán)，可能導(dǎo)致連接處松動或燒熔。,絕緣性能降低有機(jī)絕緣材料（如電纜紙、橡膠等）長期受高溫的作用，將逐漸變脆和老化，使用年限縮短，甚至碳化而燒壞。,4.為了保證導(dǎo)體在長期發(fā)熱和短時(shí)發(fā)熱作用下能可靠、安全地工作，應(yīng)使其發(fā)熱的最

29、高溫度不超過導(dǎo)體的長期發(fā)熱和短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度。,導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度不應(yīng)超過+70，在計(jì)及日照影響時(shí)，鋼心鋁線及管形導(dǎo)體可按不超過+80考慮。當(dāng)導(dǎo)體接觸面處有鍍（搪）錫的可靠覆蓋層時(shí)，可提高到+85。,導(dǎo)體的短時(shí)最高允許溫度，對硬鋁及鋁錳合金可取+200，硬銅可取+300。,5.發(fā)生短路故障時(shí)，除了引起發(fā)熱外，還會產(chǎn)生很大的電動力，造成導(dǎo)體變形或損壞。,第四節(jié)導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱,導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱，是指短路開始至短路切除為止，很短一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體發(fā)熱的過程。此時(shí)，導(dǎo)體發(fā)出的熱量比正常發(fā)熱量要多得多，導(dǎo)體溫度升得很高。短時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的，就是確定導(dǎo)體可能出現(xiàn)的最高溫度。如果最高溫度沒有超過所規(guī)定

30、的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱允許溫度，則稱該導(dǎo)體在短路時(shí)是熱穩(wěn)定的。否則，需要增大導(dǎo)體截面積或限制短路電流以保證導(dǎo)體在短路時(shí)的熱穩(wěn)定。,短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn):發(fā)熱時(shí)間很短，電流比正常工作電流大的多，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量來不及散失到周圍介質(zhì)中去，全部用來使導(dǎo)體溫度升高，散熱量可以忽略不計(jì)。,在短時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體的溫度快速升高，其電阻和比熱容（溫度變化1，單位質(zhì)量物體吸熱量的變化量）不再是常數(shù)而是溫度的函數(shù)。,第七章配電裝置,第一節(jié)概述,第二節(jié)屋內(nèi)配電裝置,第三節(jié)屋外配電裝置,第四節(jié)成套配電裝置,第五節(jié)發(fā)電機(jī)、變壓器與配電裝置的連接,第六節(jié)發(fā)電廠和變電所的電氣總平面布置,屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體安裝在屋內(nèi)，其特點(diǎn)是：

31、（1）可以分層布置，占地面積較小；（2）維修、巡視和操作不受氣候影響；（3）外界污穢的空氣對電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)的工作量（4）房屋建筑的投資較大。,大、中型發(fā)電廠和變電站中，35kV及以下電壓等級的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置。110kV及220kV裝置有特殊要求和處于嚴(yán)重污穢地區(qū)時(shí)，也可以采用屋內(nèi)配電裝置。,第二節(jié)屋內(nèi)配電裝置,屋外配電裝置的特點(diǎn)：土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；擴(kuò)建比較方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，需加強(qiáng)絕緣不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。,第三節(jié)屋外配電裝置,屋外配電裝置：將電氣設(shè)備安裝在露天場地基礎(chǔ)、支架、或構(gòu)架上的配電裝置。一般多用于110kV及以上電壓等級的配電裝置。,第四節(jié)成套配電裝置,1、成套配電裝置的特點(diǎn)有金屬外殼（柜體）的保護(hù)，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體不易積灰，便于維護(hù)，特別處在污穢地區(qū)更為突出。具有裝配質(zhì)量好、速度快，運(yùn)行可靠性高的特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)緊湊、布置合理、縮小了體積和占地面積。電器安裝、線路敷設(shè)與變配電室的施工分開進(jìn)行，縮短了基建時(shí)間。,