發(fā)電廠電氣部分

1、目錄第一章 電氣主接線及設(shè)計(jì)1第一節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序1第二節(jié) 主接線的基本接線形式4第三節(jié) 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)8第二章 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行9第一節(jié) 發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)9第二節(jié) 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行16第三節(jié) 發(fā)電機(jī)的典型操作19第四節(jié) 發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的異常及故障處理22第五節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的檢查和維護(hù)23第三章 變壓器及其運(yùn)行24第一節(jié)變壓器的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn)24第二節(jié) 變壓器的運(yùn)行29第三節(jié) 變壓器的監(jiān)視和操作30第四節(jié) 變壓器的異常及故障處理32第四章 高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備及互感器34第一節(jié) 高壓斷路器34第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)40第三節(jié) 互感器43第五章 勵(lì)磁系統(tǒng)45第一節(jié) 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)45第二節(jié) 節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的

2、結(jié)構(gòu)48第三節(jié) 勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行及操作48第四節(jié) 發(fā)電機(jī)一變壓器組繼電保護(hù)裝置49第六章 繼電保護(hù)及二次控制5051第一章 電氣主接線及設(shè)計(jì)電氣主接線是發(fā)電廠，變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。本章以電氣主接線的設(shè)計(jì)為中心，從工程觀點(diǎn)出發(fā)，介紹對(duì)主接線的基本要求、典型接線形式以及主要設(shè)備的作用、配置原則，并對(duì)變壓器選擇、限制短路電流的方法等進(jìn)行了詳盡的分析；綜合闡述了各種類型發(fā)電廠或變電站電氣主接線的特點(diǎn)和主接線設(shè)計(jì)的一般原則、步驟，并舉例說(shuō)明。電廠電氣系統(tǒng)分為一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)：一次系統(tǒng)生產(chǎn)、分配、變換、消費(fèi)（例如廠用電）、輸送（個(gè)別電廠）電能 二次系統(tǒng)對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量、

3、控制、保護(hù)調(diào)節(jié)第一節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)原則和程序電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)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(qiáng)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)。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)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，稱為主接線電路圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。一、對(duì)電

4、氣主接線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。1、 可靠性 可靠性從停止時(shí)間、停電幾率、停電范圍三方面考慮。 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅給發(fā)電廠造成損失，而且給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來(lái)的損失將更加嚴(yán)重，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故障停電的經(jīng)濟(jì)損失是實(shí)時(shí)電價(jià)的數(shù)十倍，乃至上百倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。 電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。同樣形式的主接線對(duì)某些發(fā)電廠和變電站來(lái)說(shuō)是可靠的，而對(duì)另外一些發(fā)電廠和變電站則不一定能滿足可靠性

5、要求。所以，在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。 (1) 發(fā)電廠或變電站在電方系統(tǒng)中的地位和作用。發(fā)電廠口變電站都是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。 大型發(fā)電廠或超高壓變電站，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定遭到破壞，甚至瓦解，造成巨大損失。為此，其電氣主接線應(yīng)采取供電可靠性高的接線形式。在設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)主接線可靠性進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算。同時(shí)，從發(fā)電廠接入電力系統(tǒng)的方式來(lái)看，大型發(fā)電廠一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能須用較高電壓輸送，其容量也較大，此

6、時(shí)宜采用雙回路或環(huán)網(wǎng)等強(qiáng)聯(lián)系形式接入系統(tǒng)，相應(yīng)電壓等級(jí)接線方式的可靠性必須與之適應(yīng)。 中小型發(fā)電廠的主接線，沒(méi)有必要為追求過(guò)高的可靠性而采用復(fù)雜的接線形式，在與電力系統(tǒng)的接入方式上，可采用單回線弱聯(lián)系的接入方式。然而，中小型發(fā)電廠和變電站一般靠近負(fù)荷中心，且常常有6lOkV電壓級(jí)的近區(qū)負(fù)荷，容量不大。此時(shí)，6lOkV電壓級(jí)宜采用供電可靠性較高的母線接線形式，以便適應(yīng)近區(qū)各類負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。 (2)負(fù)荷性質(zhì)和類別。負(fù)荷按其重要性有類、類和類之分。擔(dān)任基荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用率較高，年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上，主要供應(yīng)I、類負(fù)荷用電，必須采用供電較為可靠的接線形式，且保證有兩路電源供電。承

7、擔(dān)腰荷的發(fā)電廠，年利用小時(shí)數(shù)在3000h以下，其接線的可靠性要求，需要進(jìn)行綜合分析。例如：鋼鐵企業(yè)雖屬I類用戶，但不是該企業(yè)中的所有負(fù)荷都絕對(duì)不允許停電；農(nóng)業(yè)用電雖屬類用戶，但在抗旱排澇時(shí)期，就必須保證供電。 (3)設(shè)備的制造水平。電氣設(shè)備制造水平?jīng)Q定的設(shè)備質(zhì)量和可靠程度直接影響著主接線的可靠性。因此，主接線設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。大容量機(jī)組及新型設(shè)備的投運(yùn)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性，但不等于設(shè)備及其自動(dòng)化元件使用得越多、越新、接線越復(fù)雜就越可靠；相反，不必要的多用設(shè)備，使接線復(fù)雜、運(yùn)行不便，將會(huì)導(dǎo)致主接線可靠性降低。 (4)長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

8、主接線可靠性與運(yùn)行管理水平和運(yùn)行值班人員的素質(zhì)等因素有密切關(guān)系，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)過(guò)總結(jié)均反映于技術(shù)規(guī)范之中，在設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)予以遵循。 通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，從以下幾方面考慮：斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電；線路、斷路器或母線故障時(shí)以及母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)l、類負(fù)荷的供電；發(fā)電廠或變電站全部位電的可能性；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，在停電時(shí)的

9、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)。 2、 靈活性 靈活性從運(yùn)行方式、運(yùn)行方式之間的切換方面考慮。 電氣主接線應(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：電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)線簡(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)程中出差錯(cuò)。 (2)調(diào)度的方便慨電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在友生事敵時(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

10、的發(fā)電廠和變電站其主接線必須具有擴(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的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過(guò)渡到最終接線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)問(wèn)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。3、經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性從設(shè)備投資、占地面積、變壓器耗能方面考慮。 在設(shè)計(jì)主接線時(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

11、或輕型電器，以便降低投資。 (2)占地面積少。主接線設(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。 (3)電能損耗少。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來(lái)自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 二、電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大

12、的影響。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書或委托書是必不可少的。它將根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及電力負(fù)荷增長(zhǎng)率的規(guī)劃，給出所設(shè)計(jì)電廠(變電站)的容量、機(jī)組臺(tái)

13、數(shù)、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)、主要負(fù)荷要求、電力系統(tǒng)參數(shù)和對(duì)電廠的具體要求，以及設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍。這些原始資料是設(shè)計(jì)的依據(jù)，必須進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，從而可以初步擬定一些主接線方案。國(guó)家方針政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)家實(shí)際狀況，結(jié)合電力工業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)而制定的準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵循。設(shè)計(jì)的主接線應(yīng)滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)合理地統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，以便于使設(shè)計(jì)的主接線具有先進(jìn)性和可行性。 三、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階

14、段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟基本相同。設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下：1.對(duì)原始資料分析 (1)工程精況，包括發(fā)電廠類型(凝汽式火電廠，熱電廠，或者堤壩式、引水式、混合式水電廠等)，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量(近期、遠(yuǎn)景)，單機(jī)容量及臺(tái)數(shù)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。 發(fā)電廠容量的確定與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、電力負(fù)荷增長(zhǎng)速度、系統(tǒng)規(guī)模和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及備用容量等因素有關(guān)。發(fā)電廠裝機(jī)容量標(biāo)志著發(fā)電廠的規(guī)模和在電力系統(tǒng)中的地位和作用。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)發(fā)展中的電力系統(tǒng)，可優(yōu)先選用較為大型的機(jī)組。但是，最大單機(jī)容量不宜大于系統(tǒng)總?cè)萘康?0，以保證在該

15、機(jī)檢修或事故情況下系統(tǒng)的供電可靠性。 當(dāng)前，單機(jī)300、600MW容量的機(jī)組已成為電網(wǎng)的主力機(jī)組，l000MW級(jí)的火電機(jī)組正在醞釀中。 發(fā)電廠運(yùn)行方式及利用小時(shí)數(shù)直接影響著主接線設(shè)計(jì)。承擔(dān)基荷為主的發(fā)電廠，設(shè)備利用率高，一般年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上；承擔(dān)腰荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)應(yīng)在30005000h；承擔(dān)腰荷的發(fā)電廠，設(shè)備利用小時(shí)數(shù)在3000h以下。對(duì)不同的發(fā)電廠其工作特性有所不同。對(duì)于核電廠或單機(jī)容量300MW及以上的火電廠以及徑流式水電廠等應(yīng)優(yōu)先擔(dān)任基荷，相應(yīng)主接線應(yīng)以供電可靠為主選擇接線形式。水電廠是電力系統(tǒng)中最靈活的機(jī)動(dòng)能源，啟、停方便，多承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)相任務(wù)，根據(jù)水能利用及

16、庫(kù)容的狀態(tài)可酌情擔(dān)負(fù)基荷、腰荷和峰荷。因此，其主接線應(yīng)以供電調(diào)度靈活為主選擇接線形式。 （2)電力系統(tǒng)情況包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(510年)，發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位(地理位置和容量大小)和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。 發(fā)電廠的總?cè)萘颗c電力系統(tǒng)容量之比，若大于l5時(shí)，則就可認(rèn)為該廠是在系統(tǒng)中處手比較重要地位的電廠，應(yīng)選擇可靠性較高的主接線形式。因?yàn)樗难b機(jī)容量已超過(guò)了電力系統(tǒng)的事故備用和檢修備用容量，一旦全廠停電，會(huì)影響系統(tǒng)供電的可靠性。 主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性問(wèn)題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置

17、等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。我國(guó)一般對(duì)35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)(中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地)，又稱小電流接地系統(tǒng)；對(duì)llOkV及以上高壓電力系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)都采用非直接接地方式，目前，廣泛采用的是經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)中性點(diǎn)接地變壓器接地。 (3)負(fù)荷情況，包括負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計(jì)主接線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。對(duì)電力負(fù)荷的

18、預(yù)測(cè)不僅應(yīng)有短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，還應(yīng)有中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，直接關(guān)系著發(fā)電廠和變電站電氣主接線設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，一個(gè)優(yōu)良的設(shè)計(jì)，應(yīng)能經(jīng)受當(dāng)前及較長(zhǎng)遠(yuǎn)時(shí)間(510年)的檢驗(yàn)。 發(fā)電廠承擔(dān)的負(fù)荷應(yīng)盡可能地使全部機(jī)組安全滿發(fā)，并按系統(tǒng)提出的運(yùn)行方式，在機(jī)組 (4)環(huán)境條件。包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對(duì)主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。對(duì)此，應(yīng)予以重視。對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸條件亦應(yīng)充分考慮。(4)設(shè)備供貨情況。這往往是設(shè)計(jì)能否成立的重要前提，為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并

19、分析比較。2主接線方案的擬定與選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出若干個(gè)主接線方案(本期和遠(yuǎn)期)。依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留23個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。對(duì)于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案。 3短路電流計(jì)算和主要電器選擇對(duì)選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇合理的電氣設(shè)備。4繪制電氣主接線圖對(duì)最終確定的主接線，按工程要求

20、，繪制工程圖。5編制工程概算 對(duì)于工程設(shè)計(jì)，無(wú)論哪個(gè)設(shè)計(jì)階段(可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì))，概算都是必不可少的組成部分。它不僅反映工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性的關(guān)系，而且為合理地確定和有效控制工程造價(jià)創(chuàng)造條件，為工程付諸實(shí)施，為投資包干、招標(biāo)承包、正確處理有關(guān)各方的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系提供基礎(chǔ)。 概算的編制以設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，以國(guó)家頒布的工程建設(shè)預(yù)算費(fèi)用的構(gòu)成及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、全國(guó)統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額、電力工程概算指標(biāo)以及其他有關(guān)文件和具體規(guī)定為依據(jù)，并按國(guó)家定價(jià)與市場(chǎng)調(diào)整或浮動(dòng)價(jià)格相結(jié)合的原則進(jìn)行。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： (1)主要設(shè)備器材費(fèi)，包括設(shè)備原價(jià)、主要材料(鋼材、木材、水泥等)費(fèi)、設(shè)

21、備運(yùn)雜費(fèi)(含成套服務(wù)費(fèi))、備品備件購(gòu)置費(fèi)、生產(chǎn)器具購(gòu)置費(fèi)等。除設(shè)備及材料費(fèi)外，其他費(fèi)用均按規(guī)定在器材費(fèi)上乘一系數(shù)而定。其系數(shù)由國(guó)家和地區(qū)隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的變化在某一時(shí)期內(nèi)下達(dá)指標(biāo)定額。 (2)安裝工程費(fèi)，包括直接費(fèi)、間接費(fèi)及稅金等。直接費(fèi)指在安裝設(shè)備過(guò)程中直接消耗在該設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用，如人工費(fèi)、材料費(fèi)和施工機(jī)械使用費(fèi)等；間接費(fèi)指安裝設(shè)備過(guò)程中為全工程項(xiàng)目服務(wù)，而不直接耗用在特定設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用，如施工管理費(fèi)、臨時(shí)設(shè)施費(fèi)、勞動(dòng)保險(xiǎn)基金和施工隊(duì)伍調(diào)遣費(fèi)用等；稅金是指國(guó)家對(duì)施工企業(yè)承包安裝工程的營(yíng)業(yè)收入所征收的營(yíng)業(yè)稅、教育附加和城市維護(hù)建設(shè)稅。以上各種費(fèi)用都根據(jù)國(guó)家某時(shí)期規(guī)定的不同的費(fèi)率乘以基本直接費(fèi)來(lái)計(jì)

22、算。 （3）其他費(fèi)用。系指以上未包括的安裝建設(shè)費(fèi)用，如建設(shè)場(chǎng)地占用及清理費(fèi)、研究試驗(yàn)費(fèi)、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、工程設(shè)計(jì)費(fèi)及預(yù)備費(fèi)等。所謂預(yù)備費(fèi)是指在各設(shè)計(jì)階段用以解決設(shè)計(jì)變更(含施工過(guò)程中工程量增減、設(shè)備改型、材料代用等)而增加的費(fèi)用、一般自然災(zāi)害所造成的損失和預(yù)防自然災(zāi)害所采取的措施費(fèi)用以及預(yù)計(jì)設(shè)備費(fèi)用上漲價(jià)差補(bǔ)償費(fèi)用等。 根據(jù)國(guó)家現(xiàn)階段下達(dá)的定額、價(jià)格、費(fèi)率，結(jié)合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對(duì)上述費(fèi)用逐項(xiàng)計(jì)算，列表匯總相加，即為該工程的概算。第二節(jié) 主接線的基本接線形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)?/p>

23、功率也不一樣，因而為便于皂籃的匯集和分配，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)(一般超過(guò)4回)，采題母線堡放生昕節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線的接線相比，無(wú)匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無(wú)匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。一、發(fā)電機(jī)變壓器的連接方式現(xiàn)在發(fā)電廠發(fā)電機(jī)變壓器的連接方式主要分為：帶可拆連接片的單元接線單元接線發(fā)變線組單元接線。分別如圖所示：說(shuō)明：大容量機(jī)組發(fā)電廠主變采用雙繞組變壓器：在個(gè)別壩區(qū)符合大的水電廠，發(fā)此案及

24、和主變壓器之間加設(shè)開(kāi)關(guān)設(shè)備二、 母線接線方式 1.單母線接線及單母線分段接線（1）單母線接線圖所示為單母線接線，其供電電源在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線回路輸送功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配于各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。每條回路中都裝有斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，緊靠母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱作母線隔離開(kāi)關(guān)，靠近線路側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱為線路隔離開(kāi)關(guān)。由于斷路器具有開(kāi)合電路的專用滅弧裝置，可以開(kāi)斷或閉合負(fù)荷電流和開(kāi)斷短路電流，故用來(lái)作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，其開(kāi)合電流能力

25、極低，只能用作設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開(kāi)電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便檢修斷路器時(shí)隔離電源。若饋線的用戶側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。但是由于隔離開(kāi)關(guān)費(fèi)用不大，為了阻止過(guò)電壓的侵入或用戶啟動(dòng)自備柴油發(fā)電機(jī)的誤倒送電，也可以裝設(shè)。若電源是發(fā)電機(jī)，則發(fā)電機(jī)與其出口斷路器之間可以不裝隔離開(kāi)關(guān)，因?yàn)樵摂嗦菲鞯臋z修必然在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行；但有時(shí)為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整和試驗(yàn)，也可以裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或設(shè)置可拆連接點(diǎn)。QE是線路隔離開(kāi)關(guān)的接地開(kāi)關(guān)，用于線路檢修時(shí)替代臨時(shí)安全接地線。當(dāng)電壓在110

26、kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開(kāi)關(guān)。此外，對(duì)35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1-2組接地開(kāi)關(guān)或接地器，以保證電器和母線檢修時(shí)的安全。 在運(yùn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守下列操作順序：在接通電路時(shí)，應(yīng)先合斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，如對(duì)饋線WL2送電時(shí)，須先合上母線隔離開(kāi)關(guān)QS21，再合線路隔離開(kāi)關(guān)QS22，然后再投入斷路器QF2；切斷電路時(shí)，應(yīng)先斷開(kāi)斷路器QF2，再依次斷開(kāi)QS22和QS21。這樣的操作順序遵守了兩條基本原則：一是防止隔離開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷合閘或拉閘。二是在斷路器處于合閘狀態(tài)下(或雖在分閘位置，但因絕緣介質(zhì)性能破壞而導(dǎo)通)，誤操作隔離開(kāi)關(guān)的事故不發(fā)生在

27、母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)上，以避免誤操作的電弧引起母線短路事故；反之，誤操作發(fā)生在線路隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只引起本線路短路事故，不影響母線上其他線路運(yùn)行，造成的事故范圍及修復(fù)時(shí)間將大為縮小。為了防止誤操作，除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外，還應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或電腦鑰匙。 單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、占地少、經(jīng)濟(jì)性好，并且，母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。而缺點(diǎn)是：可靠性差。母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是要造成全廠或全站長(zhǎng)期停電。運(yùn)行方式單一，調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。

28、綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒(méi)有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。單母線的饋線的停、送電操作如下：(a)停電： ：先斷斷路器：再斷線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)：最后斷母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)(b)送電 ：先合母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)：再合線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)：最后合斷路器（2）單母線分段接線單母線夯段援殘如圖所示。單母線用分段斷路器QFd進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段，任一段母線故障時(shí)

29、，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。通常，為了限制短路電流，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，在降壓變電站中，采用單母線分段接線時(shí)，低壓側(cè)母線分段斷路器常處于斷開(kāi)狀態(tài)，電源是分列運(yùn)行的。為了防止因電源斷開(kāi)而引起的停電，應(yīng)在分段斷路器QFd上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，在任一分段的電源斷開(kāi)時(shí)，將QFd自動(dòng)接通。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用斷路器的數(shù)量亦越多，且配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜，通常以23段為宜。這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站的6lOkV接線中。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使

30、整個(gè)母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用。綜上所述，單母線適用范圍：廠用母線2雙母線接線及雙母線分段接線（1）雙母線接線 雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用。每一電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器(簡(jiǎn)稱母聯(lián)斷路器)QFC來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖所示為雙母線接線，有兩組母線后，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其特點(diǎn)如下： a供電可靠。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離

31、開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其他電路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，但其操作步驟必須正確。例如：欲檢修工作母線，可把全部電源和線路倒換到備用母線上。其步驟是：先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合母聯(lián)斷路器QFC，向備用母線充電，這時(shí)，兩組母線等電位，為保證不中斷供電，按“先通后斷”原則進(jìn)行操作，即先接通備用母線上的隔離開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)工作母線上的隔離開(kāi)關(guān)，完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開(kāi)母聯(lián)斷路器QFC及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，即可使原工作母線退出運(yùn)行進(jìn)行檢修。 b 調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；通過(guò)倒換操作可以組

32、成各種運(yùn)行方式。例如：當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，一組母線運(yùn)行，另一組母線備用，全部進(jìn)出線均接在運(yùn)行母線上，即相當(dāng)于單母線運(yùn)行。兩組母線同時(shí)工作，并且通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，即稱之為固定連接方式運(yùn)行。這也是目前運(yùn)行中最常采用的運(yùn)行方式，它的母線繼電保護(hù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。有時(shí)為了系統(tǒng)的需要，亦可將母聯(lián)斷路器斷開(kāi)(處于熱備用狀態(tài))，兩組母線同時(shí)運(yùn)行。此時(shí)，這個(gè)電廠相當(dāng)于分裂為兩個(gè)電廠各向系統(tǒng)送電，這種運(yùn)行方式常用于系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，以限制短路電流。 根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度的需要，雙母線接線還可以完成一些特殊功能。例如：用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作；當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)(如發(fā)電機(jī)

33、或線路檢修后需要試驗(yàn))，可將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行；當(dāng)線路利用短路方式熔冰時(shí)，亦可用一組備用母線作為熔冰母線，不致影響其他回路工作等。 c 擴(kuò)建方便。向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。由于雙母線接線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的610kV配電裝置；3560kV出線數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；ll0220kV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。 其典型操作有：a任一母線檢修（一母運(yùn)行，一母?jìng)溆茫﹍ 合上母聯(lián)回路（先合母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，再合母聯(lián)斷路器）給備用母線充電；l 采用“先合后斷”的原則，將與備用母線相連

34、的隔離開(kāi)關(guān)合上，在斷開(kāi)與工作母線相連的隔離開(kāi)關(guān)。（等電位操作，隔離開(kāi)關(guān)無(wú)危險(xiǎn)）l 斷開(kāi)母聯(lián)回路。b任一母線故障（雙母并列運(yùn)行）任一母線故障，繼電保護(hù)作用與故障母線相連的所有斷路器全部跳開(kāi)，運(yùn)行人員確認(rèn)母線故障后，作如下操作：l 斷開(kāi)與故障母線相連的所有隔離開(kāi)關(guān)；l 合上與完好母線相連的進(jìn)、出線回路的隔離開(kāi)關(guān)；l 合上進(jìn)、出線回路斷路器其改進(jìn)方法可使用雙母線單分段和雙母線雙分段。（2）雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線，如圖所示。用分段斷路器將工作母線分為w l段和w l段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。雙母

35、線分段接線比雙母線接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開(kāi)，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開(kāi)，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段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(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必全部短期停電。 雙母線分段接線比雙母線接線增加了兩臺(tái)斷路器，投資有所增加。但雙母線分段接線不僅具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且任何時(shí)候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。在6lOkV配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和通過(guò)功率較大時(shí)，為限制短路電流，以選擇輕型設(shè)備，并為提高接線的可靠性，常采用雙母線三或四分

36、段接線，并在分段處加裝母線電抗器。這種接線具有很高的可靠性和靈活性，但增加了母聯(lián)斷路器和分段斷路器數(shù)量，配電裝置投資較大。雙母線分段接線被廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中，同時(shí)在220500kV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母線三分段接線，也有采用雙母線四分段接線的。3一臺(tái)半斷路器接線 通常在330kV500kV配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中具有重要地位，則宜采用一臺(tái)半斷路器接線。 如圖所示，每?jī)蓚€(gè)元件(出線、電源)用3臺(tái)斷路器構(gòu)成一串接至兩組母線，稱為一臺(tái)半斷路器接線，又稱32接線。在一串中，兩個(gè)元件(進(jìn)線、出線)各自經(jīng)1臺(tái)斷路器接至不同母線，兩回路之間的斷路器稱為

37、聯(lián)絡(luò)斷路器。運(yùn)行時(shí)，兩組母線和同一串的3臺(tái)斷路器都投人工作，稱為完整串運(yùn)行，形成多環(huán)路狀供電，具有很高的可靠性。苴主要特點(diǎn)是，任一母線故障或檢修，均不致停電；任二斷路器檢修也不引起停電；甚至于在兩組母線同時(shí)故障(或一組母線檢修另一組母線故障)的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。一串中任何一臺(tái)斷路器退出或檢修時(shí)，這種運(yùn)行方式稱為不完整串運(yùn)行，此時(shí)仍不影響任何一個(gè)元件的運(yùn)行。這種接線運(yùn)行方便、操作簡(jiǎn)單，隔離開(kāi)關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離帶電設(shè)備使用。其特點(diǎn)如下：可靠性高，任一母線檢修、故障不停電；任一斷路器檢修不停電；任一母線側(cè)斷路器故障停一回；任一聯(lián)絡(luò)（中間）斷路器故障聽(tīng)兩回，任一雙重故障最多停兩回。雙重故

38、障：任一元件檢修期間，另一元件故障。在一臺(tái)半斷路器接線中，通常有兩條原則： (1)電源線宜與負(fù)荷線配過(guò)成串，即要求采用在同一個(gè)“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，以避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時(shí)，使兩條電源回路或兩條出線回路同時(shí)被切除。 (2)配電裝置建設(shè)初期僅兩串時(shí)，同名回路宜分別接人不同側(cè)的母線，進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)一臺(tái)半斷路器接線達(dá)三串及以上時(shí)，同名回路可接于同一側(cè)母線，進(jìn)出線不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。圖所示一臺(tái)半斷路器的配置方式。圖(a)所示為將兩個(gè)同名元件(電源或出線)分別布置在不同串上，并且分別靠近不同母線接人，即電源(變壓器)和出線相互交叉配置；另一種非交叉接線(或稱常規(guī)接線)

39、如圖(b)所示，它也將同名元件分別布置在不同串上，但所有同名元件都靠近某一母線一側(cè)(進(jìn)線都靠近一組母線，出線都靠近另一組母線)。 通過(guò)分析可知，交叉接線比非交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性，可減少特殊運(yùn)行方式下事故擴(kuò)大。例如，圖411所示，一串中的聯(lián)絡(luò)斷路器(設(shè)QF2)在檢修或停用，當(dāng)另一串的聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生異常跳閘或事故跳閘(出線WE2故障或進(jìn)線rl2回路故障)時(shí)，對(duì)非交叉接線將成切除兩個(gè)電源，相應(yīng)的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷至零，電廠與系統(tǒng)完全解列；而對(duì)交叉接線而言，至少還有一個(gè)電源(發(fā)電機(jī)變壓器組)可向系統(tǒng)送電，Wl2故障T2向WLl送電，l2故障時(shí)Tl向WL2送電，僅聯(lián)絡(luò)斷路器QV5異常跳開(kāi)時(shí)，也不破

40、壞兩臺(tái)發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)送電。交叉接線配電裝置的布置比較復(fù)雜，需增加一個(gè)間隔。 顯然，當(dāng)該接線的串?dāng)?shù)多于兩串時(shí)，由于接線本身構(gòu)成的閉環(huán)回路不止一個(gè)，一個(gè)串中的聯(lián)絡(luò)斷路器檢修或停用時(shí)，仍然還有閉環(huán)回路，因此不存在上述差異。 一臺(tái)半斷路器接線，運(yùn)行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線或回路斷路器時(shí)不必用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行大量的倒閘操作并且，調(diào)度和擴(kuò)建也方便。所以在超高壓電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用，在500kV的升壓變電站和降壓變電站中，一般都采用這種接線。三、2600MW火力發(fā)電廠電氣一次主系統(tǒng)實(shí)例如圖所示1.系統(tǒng)構(gòu)成600MW發(fā)電機(jī)G1、G2，中性點(diǎn)設(shè)備（目的時(shí)為了限制單相接地時(shí)容性電?。?，機(jī)端電壓互感器，避雷器，電

41、流互感器母線用金屬外殼封閉（中間用SF6填充）防止短路與落灰，落灰潮濕以后會(huì)導(dǎo)致水分子電離積累產(chǎn)生火花，積累過(guò)多會(huì)導(dǎo)致電弧產(chǎn)生。發(fā)電機(jī)輸出電壓20KV-22KV 500KV變壓器中性點(diǎn)采用直接接地方式，送電側(cè)采用三角形接法是為了過(guò)濾高次諧波。電的質(zhì)量包含三個(gè)方面電壓，頻率，諧波第三節(jié) 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)一、 廠用電的電壓等級(jí)一般火電廠電壓等級(jí)有高壓與低壓之分，3KV、6KV、10KV及以上均為高壓等級(jí)，380V則為低壓等級(jí)。二、 廠用負(fù)荷分類類，不允許停電的負(fù)荷，一旦停電造成人員傷亡事故，重大設(shè)備損壞事故，整個(gè)發(fā)電廠停電、國(guó)民經(jīng)濟(jì)巨大損失類，允許短時(shí)停電，一旦停電使生產(chǎn)秩序紊亂，生產(chǎn)質(zhì)量下降類，

42、允許長(zhǎng)時(shí)間停電，一旦停電會(huì)造成生產(chǎn)生活不便利事故保安負(fù)荷，發(fā)電機(jī)組停機(jī)過(guò)程及停機(jī)后一段時(shí)間不間斷供電負(fù)荷，仍需供電的負(fù)荷三、 廠用電源分類及其引接1. 工作電源定義：正常運(yùn)行時(shí)供給廠用負(fù)荷時(shí)的電源要求：可靠，容量充足引接：主變壓器低壓側(cè)2. 啟動(dòng)電源及備用電源定義：發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中供電給輔機(jī)設(shè)備的電源；工作電源因故失去，代替工作電源的電源稱備用電源。本質(zhì)上啟動(dòng)電源就是備用電源，200MW以上機(jī)組設(shè)啟動(dòng)電源并兼做備用。要求：可靠，容量充足，獨(dú)立啟動(dòng)及備用電源引接：a 從發(fā)電場(chǎng)最低一級(jí)升高電壓母線引接b 從聯(lián)絡(luò)變壓器低壓繞組引接c 從附近電源經(jīng)專用線路因引接3.事故保安電源及交流不停電電源定義：

43、經(jīng)事故保安負(fù)荷供電的電源稱事故保安電源；經(jīng)計(jì)算機(jī)及其熱工、電氣控制等供電的電源稱為交流不停電電源。要求：可靠，容量充足，獨(dú)立引接：事故保安電源：柴油發(fā)電機(jī)；交流不停電電源：蓄電池四、 廠用電的切換按工作狀態(tài)分：正常切換，機(jī)組啟停時(shí)廠用電的切換 事故切換，單元機(jī)組內(nèi)部發(fā)生故障，工作電源自動(dòng)跳閘，備用電源自動(dòng)投運(yùn)按斷路器動(dòng)作順序：并聯(lián)切換，工作、備用電源先合一個(gè)，再斷一個(gè) 串聯(lián)切換，工作、備用電源先斷一個(gè)，后和一個(gè)按斷路器動(dòng)作速度：快速切換，慢速切換五、 廠用電的運(yùn)行正常運(yùn)行方式，異常運(yùn)行方式第二章 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行第一節(jié) 發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)一、同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1.總體結(jié)構(gòu) 同步發(fā)電機(jī)組外形見(jiàn)圖l0

44、1，機(jī)座及氫氣冷卻器位置見(jiàn)圖102。發(fā)電機(jī)定子機(jī)座由三段組合而成，即機(jī)座、汽端端罩及勵(lì)端端罩，三者分別運(yùn)輸至工地連接成一體。連接處設(shè)有橡皮圈密封及氣密罩。氣密罩在發(fā)電機(jī)安裝時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)與機(jī)座和端罩相焊接，必要時(shí)可以拆除。 發(fā)電機(jī)采用端蓋式軸承，端蓋與端罩之間設(shè)有橡皮圈密封結(jié)構(gòu)。在勵(lì)端端罩下部為定子出線罩，該出線罩也在工地與勵(lì)端端罩相連接，連接處設(shè)置橡皮圈密封及角形焊接密封，必要時(shí)也可拆除。 四組氫氣冷卻器分別置于汽、勵(lì)兩端罩的上方，連接處設(shè)橡皮板密封，循環(huán)冷卻水管從上部與氫氣冷卻器相連接。端罩兩側(cè)下部設(shè)有排水法蘭，接液位信號(hào)器，萬(wàn)一冷卻器漏水可及時(shí)報(bào)警。 內(nèi)端蓋固定在端罩內(nèi)，風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)環(huán)則固定在內(nèi)

45、端蓋上，內(nèi)端蓋和導(dǎo)風(fēng)環(huán)均為鑄鋁合金片。 內(nèi)外擋油蓋、油密封座和軸承均固定在端蓋上。勵(lì)端的內(nèi)外油蓋、油密封座和軸承座均設(shè)有對(duì)地絕緣，汽端側(cè)僅軸承設(shè)有對(duì)地絕緣。軸承的進(jìn)出油管道接El法蘭設(shè)置在下半端蓋的端板上。雙流環(huán)式油密封的氫側(cè)及空側(cè)進(jìn)油、氫側(cè)回油均具有獨(dú)立的管道，其接口法蘭也設(shè)置于下半端蓋的端板上，空側(cè)回油則與軸承回油共同用一管道。 碳刷架一集電環(huán)相對(duì)應(yīng)，置于發(fā)電機(jī)勵(lì)端。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子之間采用鋼性連接，聯(lián)軸器置于汽輪機(jī)軸承箱內(nèi)。發(fā)電機(jī)與交流勵(lì)磁機(jī)之間為半彈性連接。波形聯(lián)軸器置于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)端軸頭與交流勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子軸之間。交流勵(lì)磁機(jī)與其永磁式副勵(lì)磁機(jī)之間采用彈性軸相互連接。 在碳刷架和波形

46、聯(lián)軸器外設(shè)有大隔音罩。隔音罩上開(kāi)有調(diào)整碳刷用的操作門。門上裝有有機(jī)玻璃窺視窗。隔音罩采用引風(fēng)式通風(fēng)結(jié)構(gòu)。冷空氣自運(yùn)行層進(jìn)入，熱空氣經(jīng)管道從運(yùn)行低層(或廠房外)排出，在該引風(fēng)管道中裝設(shè)有抽風(fēng)機(jī)。二、發(fā)電機(jī)的冷卻及通風(fēng)系統(tǒng)1冷卻介質(zhì)：空氣，水，氫氣空氣：比重大，摩擦大，分布不均勻水：帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，水系統(tǒng)復(fù)雜，不能觸電氫氣：效果好，需制作，成本高，易爆，工藝要求嚴(yán)格2.冷卻方式：全空冷、水氫氫、水水氫 發(fā)電機(jī)用水氫氫冷卻方式，即定子繞組及出線水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷，鐵芯及結(jié)構(gòu)部件氫表面冷卻。 發(fā)電機(jī)采用定轉(zhuǎn)子相匹配的“四進(jìn)五出”徑向多流式通風(fēng)系統(tǒng)。這種通風(fēng)系統(tǒng)保證了發(fā)電機(jī)沿軸向溫度分布的均勻性。 3

47、定子繞組冷卻水路 定子繞組接線及水系統(tǒng)示意圖如圖103所示。 (1)定子繞組冷卻水路：冷卻水自水系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)電機(jī)機(jī)座勵(lì)端定子端面的匯流管，然后經(jīng)過(guò)聚四氟乙烯絕緣引水管，分別進(jìn)入各定子線棒。機(jī)內(nèi)60個(gè)定子線棒水支路并聯(lián)，冷卻定子線棒后的冷卻水，自線棒汽端的絕緣引水管匯集于機(jī)座汽端定子端面的匯流管，然后返回外部水系統(tǒng)，進(jìn)行熱交換并完成其循環(huán)。 (2)定子繞組并聯(lián)引線冷卻水路：并聯(lián)引線的冷卻水與相應(yīng)的定子引線線棒串聯(lián)連接，故具有與定子線棒相同的冷卻水路。 (3)主引線及定子出線冷卻水路：主引線及定子出線具有獨(dú)立的冷卻水路。如圖103所示，冷卻水自水系統(tǒng)進(jìn)入出線罩底部的匯流管，經(jīng)絕緣引水管分別進(jìn)入前排的

48、三根(即A、B、C接頭)定子出線，再進(jìn)入相應(yīng)的過(guò)渡引線，然后經(jīng)絕緣引水管進(jìn)入后排的三根過(guò)渡引線，繼而進(jìn)入相應(yīng)的后排三根(即X、Y、Z接頭)定子出線，最后經(jīng)絕緣引水管進(jìn)入出線罩底部出水匯流管，并返回外部水系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，以完成其循環(huán)。 3整布通風(fēng)系統(tǒng) 整機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)見(jiàn)圖l04。 發(fā)電機(jī)采用兩端帶軸流式風(fēng)扇的閉式循環(huán)徑向多流式通風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)內(nèi)氫氣由氫氣冷卻器霧水冷卻，汽、勵(lì)兩端的風(fēng)路對(duì)稱，由轉(zhuǎn)子上風(fēng)扇鼓入的冷卻氫氣分為四路。第一路經(jīng)機(jī)座的管道進(jìn)入鐵芯的各進(jìn)風(fēng)區(qū)，冷卻鐵芯后經(jīng)機(jī)座上的出風(fēng)管道匯集于氫氣冷卻器進(jìn)行熱交換，然后沿外端蓋與內(nèi)端蓋之間的風(fēng)道返回風(fēng)扇并完成其循環(huán)。第二路氫氣的大部分，通過(guò)邊端鐵芯上

49、徑向氣隙隔板與護(hù)環(huán)外圓之間的問(wèn)隙，進(jìn)入鐵芯端部段出風(fēng)區(qū)與定子鐵芯風(fēng)路相匯合，小部分直接進(jìn)入齒壓片及邊端鐵芯風(fēng)道，冷卻邊端鐵芯后與定子鐵芯出風(fēng)區(qū)氣體相匯合完成其循環(huán)。第三路氫氣自銅屏蔽外圓周進(jìn)入銅屏蔽與鐵芯壓圈之間的間隙，冷卻銅屏蔽和鐵芯壓圈，并沿徑向匯集于各相應(yīng)的齒壓片通風(fēng)道，再經(jīng)齒壓片通風(fēng)道與定子鐵芯出風(fēng)區(qū)氣體相匯合，并完成其循環(huán)。第四路冷卻氫氣自中心環(huán)與軸柄之間的通風(fēng)道進(jìn)入轉(zhuǎn)子繞組端部風(fēng)區(qū)，冷卻轉(zhuǎn)子繞組端部后進(jìn)入氣隙及相應(yīng)的定子鐵芯端部段出風(fēng)區(qū)，并完成其循環(huán)。 4定子鐵芯風(fēng)路 定子鐵芯沿軸向分為76段，各段之間的通風(fēng)槽片高度為8mm，與機(jī)座的相應(yīng)幅板構(gòu)威九個(gè)風(fēng)區(qū)，其中四個(gè)風(fēng)區(qū)(第二、四、六

50、、八風(fēng)區(qū))為進(jìn)風(fēng)區(qū)，五個(gè)風(fēng)區(qū)為(第一、三、五、七、九風(fēng)區(qū))為出風(fēng)區(qū)。機(jī)座內(nèi)設(shè)有隔板和風(fēng)管。與鐵芯風(fēng)道一起形成定子“四進(jìn)五出”徑向多流通風(fēng)系統(tǒng)。機(jī)座風(fēng)管交錯(cuò)布置，使發(fā)電機(jī)兩端氣流能部分交換，從而使兩端氣流溫度即使在一組冷卻器退出運(yùn)行時(shí)也比較均勻。 冷卻氣體自機(jī)座四個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)的鐵芯軛部外圓周進(jìn)入鐵芯軛部，然后沿徑向進(jìn)入鐵芯齒部，繼而進(jìn)入氣隙并在氣隙中分為兩部分。其中一部分被轉(zhuǎn)子風(fēng)斗吸入進(jìn)風(fēng)區(qū)，另一部分則自出風(fēng)區(qū)的鐵芯內(nèi)圓進(jìn)入鐵芯齒部，然后沿徑向進(jìn)入鐵芯軛部，最后進(jìn)入機(jī)座的出風(fēng)區(qū)。 5轉(zhuǎn)子繞組風(fēng)路 轉(zhuǎn)子繞組端部風(fēng)路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖l05。 (1)轉(zhuǎn)子繞組槽部風(fēng)路：槽部沿軸向分為與定子鐵芯完全相對(duì)應(yīng)的九個(gè)風(fēng)區(qū)。

51、四個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)的轉(zhuǎn)子風(fēng)斗自氣隙吸入冷卻氣體，冷卻氣體自頂匝銅線斜向流向底匝銅線，然后自底匝銅線斜向流出頂匝銅線，并經(jīng)轉(zhuǎn)子出風(fēng)的甩風(fēng)斗進(jìn)入轉(zhuǎn)子氣隙，與鐵芯出風(fēng)區(qū)的冷卻氣體相匯合。 (2)轉(zhuǎn)子銅線端部風(fēng)路：轉(zhuǎn)子銅線端部為兩端通風(fēng)結(jié)構(gòu)。冷卻氣體經(jīng)中心環(huán)與軸柄之間的風(fēng)道進(jìn)入護(hù)環(huán)下轉(zhuǎn)子銅線端部的進(jìn)風(fēng)區(qū)，然后分為兩路。一路沿銅線的軸向風(fēng)道冷卻軸向銅線之后，從轉(zhuǎn)子槽部邊端出風(fēng)區(qū)的甩風(fēng)斗進(jìn)入氣隙；另一路沿銅線的切向風(fēng)道冷卻切向銅線之后，從轉(zhuǎn)子本體齒上的甩風(fēng)槽進(jìn)入氣隙。三、發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.發(fā)電機(jī)機(jī)座發(fā)電機(jī)定子中段機(jī)座支撐著發(fā)電機(jī)有效部分：鐵芯及定子繞組。機(jī)座由鋼板焊接而成，并經(jīng)退火處理以消除應(yīng)力。每臺(tái)機(jī)座需經(jīng)受

52、8105Pa、30min水壓試驗(yàn)和4105Pa氣密試驗(yàn)。機(jī)座的第一風(fēng)區(qū)部分伸入端罩，形成風(fēng)路通道，機(jī)座大端面則與端罩把合，形成發(fā)電機(jī)整個(gè)定子。機(jī)座沿軸向有12個(gè)隔板，各隔板內(nèi)圓處焊有內(nèi)環(huán)，既起提高定子機(jī)座剛度的作用，又起著支承定子鐵芯和固定彈性定位筋的作用。各隔板上開(kāi)有通風(fēng)孑L，與軸向通風(fēng)管道相配合，形成發(fā)電機(jī)定子的九個(gè)進(jìn)出風(fēng)區(qū)。在機(jī)座腹部的每個(gè)風(fēng)區(qū)均開(kāi)設(shè)一入孔，其中四個(gè)風(fēng)區(qū)處還設(shè)置有測(cè)溫元件接線端子板。充氫和排氫用的氫氣進(jìn)出管，沿軸向設(shè)置在機(jī)座頂部緊貼機(jī)座外皮內(nèi)圓處，同時(shí)用管道將其引至機(jī)座下方；二氧化碳?xì)膺M(jìn)出管則沿軸向設(shè)置于機(jī)座底部，排污管亦設(shè)置于機(jī)座底部。上述全部管道的外接法蘭均設(shè)置在機(jī)座

53、底部外皮的外圓上，在機(jī)座外皮中部，沿軸向設(shè)置兩條(每側(cè))通長(zhǎng)加強(qiáng)筋板，與機(jī)座的各隔板相互焊接，機(jī)座的吊攀座即位于該加強(qiáng)筋板上。機(jī)座具有通長(zhǎng)的底腳板，中心高為900mm；機(jī)座的下腹部設(shè)有小底腳板，以便于存放及裝車運(yùn)輸。2.發(fā)電機(jī)定子鐵芯鐵芯沖片用05mm厚無(wú)方向性冷軋硅鋼片沖制而成。定子共60槽，每張鐵芯沖片有4槽，鐵芯整圓由15張扇形沖片組成。沖片外圓設(shè)有鴿尾槽，疊裝鐵芯時(shí)每張沖片同時(shí)掛在兩根相鄰定位筋的鴿尾上，每層疊片的接縫相互錯(cuò)開(kāi)，最后形成整體性很好的鐵芯段。定子鐵芯全長(zhǎng)5000mm，分為76段，段問(wèn)設(shè)有8mm寬的徑向風(fēng)溝。中部每段鐵芯62mm，邊端鐵芯較薄，鐵芯齒部開(kāi)小槽，并布置成階梯形

54、。邊段鐵芯的齒部開(kāi)有和下線深度相近的窄槽，以減小渦流損耗。邊段鐵芯沖片間采用特制硅鋼片粘結(jié)膠粘結(jié)，經(jīng)烘焙固化形成一牢固的整體，以防止齒部鐵芯振動(dòng)。 鐵芯段間的通風(fēng)槽片由065mm厚酸洗鋼板與48的扁鋼點(diǎn)焊而成，并噴氣干漆。沖片涂F級(jí)硅鋼片絕緣漆并經(jīng)烘干固化處理，鐵芯片間壓力為2106Pa。 定子鐵芯兩端用非磁性齒壓片及非磁性整體大壓圈緊固，采用多次分段壓緊以及感應(yīng)加熱壓工藝，以保證鐵芯在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)仍有足夠的緊量。邊端鐵芯采用環(huán)氧膠粘結(jié)為一整體，以提高鐵芯的整體性。定子鐵芯在裝壓后及整個(gè)定子下線后均進(jìn)行鐵損耗試驗(yàn)，以保證鐵芯裝壓質(zhì)量。 在定子鐵芯壓圈的外側(cè)設(shè)有整體全電屏蔽環(huán)。由厚l2mm的整張紫

55、銅板模壓而成，其厚度大于磁通透入的深度，從而可有效地減少定子端部附加損耗。在電屏蔽環(huán)與鐵芯壓圈之間留有間隙，供冷卻氣體通過(guò)。銅屏蔽與壓圈之間電氣上短路連接，即兩者間墊以紫銅墊板，并利用定子繞組絕緣支架的固定螺釘將兩者把合，絕緣支架固定螺釘本身則對(duì)地絕緣，以避免環(huán)流通過(guò)該螺釘引起螺釘發(fā)熱、松動(dòng)。圖108所示為定子鐵芯裝配圖。3.定子繞組發(fā)電機(jī)定子槽數(shù)為60槽，采用60。相帶、單疊雙層兩路短節(jié)距并聯(lián)繞組。采用短節(jié)距繞組可減少諧波含量，保證較好的輸出電壓波形，每槽含上下層兩根繞組，繞組端部為等節(jié)距籃式漸開(kāi)線形，端部線棒間的距離上層為l21mm，下層亦為l21mm。 繞組槽部固定采用復(fù)合式結(jié)構(gòu)，槽底墊

56、條為一層1mm半導(dǎo)體墊條和一層用聚酯薄膜包裹的含膠滌綸毛適形材料，上下層繞組之間墊以適形材料和環(huán)氧玻璃布板，作為層間墊條。 為了防止定子槽楔在運(yùn)行中松動(dòng)，更好地固定定子繞組，槽楔下放有絕緣波紋板，波紋板的上下兩面各墊一層環(huán)氧玻璃布板，以長(zhǎng)期保持定子槽楔的楔緊力。波紋板用高強(qiáng)度玻璃纖維布作為增強(qiáng)材料，浸漬高彈性環(huán)氧樹脂后壓制而成。這種材料具有強(qiáng)度高、熱變形溫度高和長(zhǎng)期受壓后永久變形小等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的要求。定子槽楔由槽楔主體及其下面的斜楔塊組成。斜楔塊在定子槽全長(zhǎng)上沿軸向首尾相接以防止其松動(dòng)。定子槽兩端的鴿尾處掛人橡膠壓制的徑向氣隙隔塊，各槽氣隙隔塊在圓周方向相互擠靠，形成一個(gè)完整的徑向氣隙隔板。氣隙隔塊外側(cè)為封口槽楔，其下面即無(wú)斜楔塊，亦不放波紋板，而用環(huán)氧玻璃布板作為楔下墊條，封口槽楔打緊后用滌玻繩與上層繞組本身綁扎固定。在鐵芯的擴(kuò)口槽處，采用側(cè)面斜楔將繞組擠向順轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的槽壁，斜楔本身為半導(dǎo)體玻璃布板，在未與繞組接觸一側(cè)的槽壁與繞組之間，沿軸向全長(zhǎng)填塞半導(dǎo)體環(huán)氧玻璃布板，以降低繞組的槽電位。定子繞組端部采用綁扎固定，如圖1014、圖l0一15所示。在兩端部沿圓周方向設(shè)置20個(gè)絕緣綁環(huán)支架，固定于定子鐵芯壓圈上。再將環(huán)氧玻璃鋼綁環(huán)綁扎在上述20個(gè)絕緣綁環(huán)支架上，并用滌玻繩綁扎固定。外綁環(huán)內(nèi)側(cè)通過(guò)含膠滌綸