第二篇：电气主接线系统.doc

第二篇：电气主接线和厂用电接线第一章：电气主接线张掖发电公司网控升压站共有一个电压等级： 即330kv系统，主接线330kv系统采用一个半断路器（3/2）接线，本期建成两个完整串电气主接线原则接线如图 2-1所示张掖变*8 ®2 X 300KV 2X300MJ图2-1张掖发电公司电气主接线原则接线图第一节：电厂建设的意义一、电力系统现状西北电网已经覆盖陕甘青宁四省的绝大部分地区，主网最高电压 330KV,在宁夏的大部分地区、甘肃的中部及东南部、陕西的西南部等地区还分布有 220KV电网甘肃电网位于西北电网的中心位置，主网电压为 330KV,同时在中部的兰州、白银及连海地区、陇南地区还存在有相当规模的 220KV电网，近年来在 330KV电网快速发展的同时， 220KV电网也有所完善甘肃330KV电网，以兰州、白银为核心，在该地区已经形成以海石湾〜兰州西〜银城为 中轴线的南北单环网结构西北部形成 330KV海〜凉〜金〜张〜嘉双回线为河西地区供电；西面形成六回330KV线路与青海电网连接； 东面形成与陕西的三回联络线路， 与宁夏电网的三回联络线，沿途经陇西变、秦安变、西峰变为天水地区、 平凉地区、庆阳地区、定西地区、 陇南地区供电。

河西330KV电网起于海石湾，至于嘉峪关，双回 330KV网架供沿途经的武威、金昌、张掖和嘉峪关地区用电 河西电网目前存在的主要问题是： 电力不足和电压偏低， 供电可靠性及供电质量差，线路及变压器检修困难河西电网的供电按照区域划分为四片，分别为武威、金昌、张掖和嘉峪关电网 2005〜2020年是甘肃全面建设小康社会的关键时期，根据甘肃省国民经济结构、地区资源状况及 多年来经济发展与电力增长实际情况，电力弹性系数将保持在 0.7〜0.8，电力的增长速度将保持在7%^上,因此至2020年甘肃省全社会用电量将达到 1200亿KWh河西地区是未来甘肃省经济增长重要地区，从 2000〜2002年用电增长连续三年保持在 10%以上，高于甘肃电网平均水平预测未来几年河西公网的负荷增长率在“十五”后期分别为 8.0%和7.75%,“ ^一五”分别为 7.08%和 6.5%二、 电厂在系统中的地位及作用张掖发电公司地处河西电网中部的张掖地区，规划容量 2 X 300MW+Z 600MV，本期建设2X 300MV，是河西电网装机容量最大的电源， 因此张掖发电公司建成后将成为河西地区主力电厂河西地区目前供电能力及供电可靠性均较低， 张掖发电公司建成后可以有效地缓解河西地区缺电状况，提高河西地区供电可靠性。

另外张掖发电公司的建设， 为河西地区提供了电压支撑， 从而提高河西电网运行稳定水平因此张掖发电公司的建设不仅对河西电网而且对甘肃电网都具有重要作用三、 河西地区电网接线及电厂接入系统方案210km张掖电厂嘉峪关张掖 177km金昌90km143km武威90km190km61km图2-2 2005〜2006年河西电网接线图乂海石湾第二节：主接线一、电气主接线概述发电厂电气一次主接线是电力系统接线的重要组成部分， 它表明该厂的发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线和输电线路等之间是如何连接及如何接入系统的 发电厂主接线系统运行方式的拟定，不仅关系到本厂机组的安全经济运行，还关系到整个电力系统的安全、 灵活和经济运行 对电厂而言，电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、 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、经济性、发展和扩建的 可能性等方面，经综合比较后确定其接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况 通常电气一次主接线应满足以下几点要求：1 运行的可靠性主接线系统应保证供电的可靠性2 运行的灵活性主接线系统应能灵活地适应各种工作情况，当一部分设备检修或工作情况发生变化时， 能够通过倒换运行方式，做到不中断供电。

3 主接线系统还应保证运行操作的方便及运行的经济性4 具有扩建的可能性二、 一个半断路器（3/ 2）接线的特点1 一个半断路器接线，它是由两个元件（线路或发变组）引线用三台断路器接往两组母线组成一个半断路器接线，每一回路经一台断路器接至母线， 两回路间设一联络断路器形成一串，又称二分之三接线方式2 一个半断路器接线，特别适宜于 220KV以上的超高压、大容量系统中，但使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大，二次控制回路接线和继电保护都比较复杂3 运行时，两组母线和同一串的断路器都投入工作，称为完整串运行 ，形成多环装供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性 任一母线、断路器故障或检修，均不致引起停电； 甚至两组母线同时故障（或一组检修时另一组故障）的极端情况下，功率仍能继续输送4 运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器该接线目前在大容量电 厂中已被广泛采用三、 运行方式1 正常运行方式我公司电气主接线正常运行方式为 330KV两组母线并列，第 1-3串所有断路器均成串运行因采用了交叉接线方式，所以具有较高的运行可靠性2 特殊运行方式1） 单母线运行，断开停运母线侧各断路器、隔离开关，其他各断路器正常运行。

2） 两组母线停运，断开母线侧各断路器、隔离开关，中间断路器正常运行3） 任一断路器停运，该串其他断路器正常运行第三节：电力系统中性点的运行方式大家知道，在三相系统中有中性点，但有的中性点接地，有的不接地这是因为电力系 统除正常运行情况外， 往往会出现各种故障， 其中最多的是单相接地故障 为了处理这种故障，根据不同的情况，将中性点采用了不同的运行方式目前，我国电力系统中的常见的中 性点运行方式（亦称中性点接地方式）有三种：不接地、经消弧线圈接地和直接接地前两 种又称非直接接地中性点采用的运行方式不同，会影响到电力系统许多方面的技术经济问题 如供电的可靠性、电气设备和线路的绝缘水平、对通讯系统的干扰、继电保护的正确动作等一、中性点不接地的三相系统1 正常运行情况电力系统三相导线之间及各相导线对地之间， 沿导线全长都均匀分布有电容， 这些电容将引起附加电流各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，故不予考虑正常运行时，三相对称电源接带三相对称负载时， 电源中性点对地电压为零， 即中性点N与地的电位相等2 单相接地故障在中性点不接地的三相系统中， 当由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时， 情况将发生明显变化。

如图 2-3所示为 W相d点发生完全接地的情况所谓完全接地，也称为金属甘电投张掖发电有限责任公司 二^2 — 3 (b)图性接地，即认为接地处的电阻近似于零向量分析见V(b)图2 — 3中性点不接地系统单相接地(a)电路图 (b)相量图如上图所示，当 W相完全接地时，中性点对地电压不再为零，而为 一UW各相对地电压也发生变化：接地相 W对地电压为0，未接地相 U V相对地电压值分别为原相电压的,3倍但三相的线电压保持对称且大小不变，因此，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电以上分析是完全接地的情况当发生不完全接地时，即通过一定的电阻接地，接地相对 地电压大于零而小于相电压， 未接地相对地电压大于相电压而小于线电压， 中性点对地电压 大于零而小于相电压，线电压仍保持不变，但此时接地电流要小一些单相接地故障时，由于线电压保持不变， 电力用户虽能继续工作， 但是值得注意的是此时的接地电流可能会在接地处形成稳定的或间歇性的电弧当接地电流不大时， 接地电流过零值时电弧将自行熄灭， 于是接地故障随之消失 如接地电流大于30A时，将产生稳定电弧，此电弧的大小与接地电流成正比， 从而形成持续的电弧接地。

高温的电弧可能损坏设备， 甚至导致相间短路， 尤其在电机或电器内部发生单相接地出现电弧时最危险时间证明，在接地电流小于 30A而大于5〜10A时，可能产生一种周期性熄灭或复燃的 间歇性电弧，这是由于网络中的电感和电容形成的振荡回路所致 随着间歇性电弧的产生将出现网络电压不应有的升高，称为过电压，其幅值可达 2.5〜3倍的相电压，足以危及整个网络的绝缘3 中性点不接地系统的适用范围在中性点不接地系统中， 发生单相接地故障时， 不需要立即断开故障部分， 不必中断向用户供电，因此提高了供电的可靠性，这是这种系统的主要优点但是，必须在较短的时间 内，一般允许继续运行两小时， 迅速发现并消除接地故障， 以免由于未接地相对地电压长期升高，而发展成为多相接地短路 所以在这种系统中， 电气设备和线路的对地绝缘应按能承 受线电压考虑设计， 而且应装设交流绝缘监察装置， 当发生单相接地故障时， 应立即发出信号通知值班人员当线路不长、电压不高时，接地电流数值较小，接地电弧一般均能自动熄灭特别是在 35KV以下的系统中，绝缘方面投资增加不多，而供电可靠性较高的优点突出，所以中性点 采用不接地运行方式较合适但当电压高、线路长时，接地电流值较大，可能产生稳定电弧或间歇性电弧。

而且电压 等级较高时，整个系统绝缘方面的投资大为增加，因此上述优点便不复存在了目前我国中性点不接地系统的适用范围如下：1） 电压在500V以下的三相三线制装置；2） 3〜10KV系统当接地电流lc乞30A时；3） 20〜60KV系统当接地电流lc^10A时；4） 与发电机有直接电气联系的 3〜20KV系统，如要求发电机带内部单相接地故障运行，当接地电流lc乞5A时当不能满足以上条件时，通常采用中性点经消弧线圈接地或直接接地的运行方式二、中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地系统具有单相接地故障时可继续给用户供电的优点， 但当接地电流较大时容易产生电弧接地而造成危害 为了克服这一缺点， 可设法减小接地处的接地电流 采用的方法是在出现单相接地故障时， 使接地处流过一个与接地电流相反的感性电流， 因而出现了中性点经消弧线圈接地的运行方式1消弧线圈的工作原理消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，线圈的电阻很小，电抗很大，电抗值可用改 变线圈匝数来调节，它装在系统中发电机或变压器的中性点与大地之间正常运行时，因消弧线圈的阻抗较大，消弧线圈的复导纳可忽略不计如各相对地电容 相等，则中性点对地电压为零，消弧线圈中没有电流通过。

当发生单相接地时，接地电流与电感电流相位差为 180°，方向相反，在接地处电流相互抵消，称为电感电流对接地电流的补偿 如果适当选择消弧线圈的匝数， 可使接地处的电流 变得很小或等于零，从而消除了接地处的电弧以及由它所产生的危害2中性点经消弧线圈接地系统的适用范围中性点经消弧线圈接地系统与不接地系统的优缺点一样 但是由于中性点经消弧线圈接地后，能有效地减小单相接地故障时接地处的电流， 迅速熄灭接地处电弧， 防止间歇性电弧接地时所产生的过电压， 故广泛应用于电压为 3〜60KV系统我国规定，凡不符合采用中性 点不接地运行方式的 3〜60KV系统，均可采用中性点经消弧线圈接地的运行方式3消弧线圈的补偿方式消弧线圈的补偿方式有三种：完全补偿、欠补偿和过补偿1） 完全补偿完全补偿是使电感电流等于接地电流，即接地处电流为零正常运行时，在某些条件下，如线路三相的对地电容不完全相等或断路器接通时三相触 头未能同时闭合等，中性点与地之间会出现一定的电压。