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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第八章,電氣主接線和自用電,第一節(jié),電氣主接線概述,第二節(jié),主接線的基本接線形式,第三節(jié),發(fā)電廠和變電站主變壓器的選擇,第四節(jié),電氣主接線設計,第五節(jié),自用電和接線,思考題與習題,第一節(jié),電氣主接線選擇的原則和要求,一、電氣主接線概述,電氣,主系統與電氣主接線圖,電氣主接線中的,電氣設備和主接線方式,二、電氣主接線的,基本要求,三、對變電所電氣主接線的具體要求,四、電氣主系統中開關電器的配置原則,斷路器與隔離開關的,配置
2、原則,斷路器與隔離開關的,操作順序,電氣,主系統與電氣主接線圖,1. 電氣主系統,電氣主接線是由多種電氣設備通過連接線，按其功能,要求組成的接受和分配電能的電路，也稱電氣一次接線或,電氣主系統。,2. 電氣主接線圖,用規(guī)定的設備文字和圖形符號將各電氣設備，按連接,順序排列，詳細表示電氣設備的組成和連接關系的接線,圖，稱為電氣主接線圖。,電氣主接線圖一般畫成單線圖,。,電氣主接線中的,電氣設備和主接線方式,1. 電氣主接線中的電氣設備,電氣主接線中的主要電氣設備包括：電力變壓器、斷,路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母,線、接地裝置以及各種無功補償裝置等。,2. 主接線方式,常用的
3、主接線方式有：單母線接線、單母線分段接,線、單母線分段帶旁路母線接線、雙母線接線、雙母線帶,旁路母線接線、雙母線分段接線、雙母線分段帶旁路母線,接線、內橋接線、外橋接線、一臺半斷路器接線、單元接,線、和角形接線等。,電氣主接線的,基本要求,電氣主接線的選擇正確與否對電力系統的安全、經濟運,行，對電力系統的穩(wěn)定和調度的靈活性，以及對電氣設備的,選擇，配電裝置的布置，繼電保護及控制方式的擬定等都有,重大的影響。在選擇電氣主接線時，應滿足下列基本要求。,1. 保證必要的供電可靠性和電能的質量；,2. 具有一定的運行靈活性；,3. 操作應盡可能簡單、方便；,4. 應具有擴建的可能性；,5. 技術上先進
4、，經濟上合理。,電氣主系統中開關電器的,配置原則,當線路或高壓配電裝置檢修時，需要有明顯可見的斷,口，以保證檢修人員及設備的安全。故在電氣回路中，在斷,路器可能出現電源的一側或兩側均應配置隔離開關。若饋線,的用戶側沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側，可以不裝,設隔離開關。若電源是發(fā)電機，則發(fā)電機與出口斷路器之間,可以不裝隔離開關。但有時為了便于對發(fā)電機單獨進行調整,和試驗，也可以裝設隔離開關或設置可拆卸點。,當電壓在110kV及以上時，斷路器兩側的隔離開關和線,路隔離開關的線路側均應配置接地開關。對35kV及以上的母,線，在每段母線上亦應設置12組接地開關，以保證電器和,母線檢修時的安全。,斷
5、路器與隔離開關的,操作順序,斷路器和隔離開關的操作順序,為：接通電路時，先合,上斷路器兩側的隔離開關，再合斷路器；切斷電路時，先,斷開斷路器，再拉開兩側的隔離開關。,嚴禁在未斷開斷路器的情況下，拉合隔離開關。,為了防止誤操作，除嚴格按照操作規(guī)程實行操作票制,度外，還應在隔離開關和相應的斷路器之間，加裝電磁閉,鎖、機械閉鎖或電腦鑰匙等閉鎖裝置。,第二節(jié),電氣主接線的基本接線形式,一、單母線接線,（,接線圖,和,特點,）, 單母線分段接線,（,接線圖,和,特點,）,單母線帶旁路,母和,單母線分段帶旁路,母線接線,二、雙母線接線, 雙母線接線,（,概述、優(yōu)點,、,缺點、適用范圍,和,接線圖,）, 雙
6、母線,分段和帶旁路母線,的接線方式, 用,母聯斷路器兼作旁路斷路器,幾種形式,三、,二分之三斷路器,接線,四、,變壓器母線組,接線,五、,單元接線,六、橋形接線,（,概述,、,內橋接線,、,外橋接線,和,雙斷路器橋形接線,）,七、,角形接線,單母線接線,接線圖,各電源和出線都接在同一條公共母線上，其電源在發(fā)電,廠是發(fā)電機或變壓器，在變電所是變壓器或高壓進線回路。,單母線接線,特點,1. 單母線接線的優(yōu)點,簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便，有利于擴建和采用成套配電裝置。,2. 單母線接線的主要缺點,母線或母線隔離開關檢修時，連接在母線上的所有回路都,將停止工作；當母線或母線隔離開關上發(fā)生
7、短路故障或斷路器,靠母線側絕緣套管損壞時，所有斷路器都將自動斷開，造成全,部停電；檢修任一電源或出線斷路器時，該回路必須停電。,3. 單母線接線對出線的要求,單母線接線方式，10kV出線一般不超過5回，35出線不超,過5回，110220出險不超過2回。,單母線分段接線,接線圖,出線回路數增多時，可用斷路器或隔離開關將母線分段，,成為單母線分段接線，如圖8-3所示。根據電源的數目和功,率，母線可分為23段。,單母線分段接線,特點,1. 單母線分段接線的優(yōu)點,該接線方式由雙電源供電，故供電可靠性高，同時具有,接線簡單、操作方便、投資少等優(yōu)點。當一段母線發(fā)生故障,時，分段斷路器或隔離開關將故障切除，
8、保證正常母線不間,斷供電，不致使重要的用戶停電，提高了供電的可靠性。,2. 單母線分段接線的缺點,當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，必須斷開接,在該分段上的全部電源和出線，這樣就減少了系統的發(fā)電,量，并使該段單回路供電的用戶停電；任一出線斷路器檢修,時，該回路必須停止工作。,單母線帶旁路,母線接線,單母線帶旁路母線接線方,式的最大優(yōu)點是供電可靠性,高。斷路器故障檢修時，可不,停電進行檢修，供電可靠，運,行靈活，適用于向重要用戶供,電，出線回路較多的變電所尤,為適用，其接線方式如圖8-4，,該接線方式僅適用于110kV及,以下電壓等級的母線。旁路斷路器在同一時間只能代替一個,線路斷路器的工作
9、。但母線出現故障或檢修時，仍會造成整,個主母線停止工作。,單母線分段帶旁路,母線接線,這種接線方式兼顧,了旁路母線和母線分段,兩方面的優(yōu)點。為了減,少投資，可不專設旁路,斷路器，而用母線分段,斷路器兼作旁路斷路,器，常用的接線如圖8-,5所示。 供電可靠性高,一般用在35kV110kV,的變電所母線。,雙母線不分段接線,（,簡述和優(yōu)點,）,1. 雙母線接線簡述,圖8-7所示為雙母線接線，它有兩組母線，一組為工作母,線，一組為備用母線。每一電源和每一出線都經一臺斷路器,和兩組隔離開關分別與兩組母線相連，任一組母線都可以作,為工作母線或備用母線。兩組母線之間通過母線聯絡斷路器,（簡稱母聯斷路器）連
10、接。,2. 雙母線接線優(yōu)點,運行方式靈活，便于擴建；檢修母線時，電源和出線都,可以繼續(xù)工作 ；檢修任一回路母線隔離開關時，只需斷開該,回路；工作母線故障時，所有回路能迅速恢復工作；檢修任,一線路斷路器時，可用母聯斷路器代替其工作。,雙母線不分段接線,（,缺點和適用范圍,）,3. 雙母線接線缺點,當母線故障或檢修時，需使用隔離開關進行倒閘操作，,容易造成誤操作；工作母線故障時，將造成短時（切換母線,時間）全部進出線停電；在任一線路斷路器檢修時，該回路,仍需停電或短時停電（用母聯斷路器代替線路斷路器之,前）；使用的母線隔離開關數量較大，同時也增加了母線的,長度，使得配電裝置結構復雜，投資和占地面積
11、增大。,4. 雙母線接線適用范圍,這種接線方式適用于供電要求比較高，出線回路較多的,變電站中，一般35kV出線回路為8回， 110 220kV出線為,4回及以上的220kV母線。,雙母線不分段接線,（,接線圖,）,為了彌補上述缺點，提高雙母線接線的可靠性，可進行,雙母線分段和雙母線帶旁路,兩種方式的改進。,雙母線,分段和帶旁路母線,的接線方式,1.,雙母線分段接線方式,圖8-8,所示為工作母線分段的雙母線接線。用分段斷路,器將工作母線分段，每段用母聯斷路器與備用母線相,連。這種接線具有單母線分段和雙母線接線的特點，有較高,的供電可靠性與運行靈活性，但所使用的電氣設備較多，使,投資增大。另外，當
12、檢修某回路出線斷路器時，則該回路停,電，或短時停電后再用“跨條”恢復供電。雙母線分段接線常,用于大中型發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配電裝置中。,2. 帶旁路母線的雙母線接線,采用帶旁路母線的雙母線接線，目的是為了不停電檢修,任一回路斷路。,雙母線分段和帶旁路接線方式,（,接線圖,）,用,母聯斷路器兼作旁路斷路器,幾種形式,當出線回路數較少時，為了減少斷路器的數目，可不設專用的旁路斷路器，而用母聯斷路器兼作旁路斷路器，其接線如圖8-10所示。,二分之三斷路器,接線方式,兩組母線之間接有若干串斷路,器，每一串有,3臺斷路器,，中間一,臺稱作聯絡斷路器，每兩臺之間接,入一條回路，共有,兩條回路,。主要,優(yōu)點：
13、可靠性高；運行靈活性好；,操作檢修方便。主要缺點是投資,大、繼電保護裝置復雜,。,在一臺半斷路器接線中，一般,應采用交叉配置的原則，即同名回,路應接在不同串內，電源回路宜與,出線回路配合成串。此外，同名回,路還宜接在不同側的母線上。,變壓器母線組,接線方式,如圖8-12所示，各出線回路由,兩臺斷路器分別接在兩組母線上，,而在工作可靠、故障率很低的主變,壓器的出口不裝設斷路器，直接通,過隔離開關接到母線上，組成變壓,器母線組接線。這種接線調度靈,活，電源和負荷可自由調配，安全,可靠，有利于擴建。當變壓器故障,時，和它連接于同一母線上的斷路,器跳閘，由隔離開關隔離故障，使,變壓器退出運行后，該母線
14、即可恢,復運行。,單元接線,方式,發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機變,壓器組，稱為單元接線。其中，,圖8-13（a）和（b）,是發(fā)電,機變壓器單元接線。除圖8-13所示的單元接線外，還可以,接成發(fā)電機自耦變壓器單元接線、發(fā)電機變壓器線路,組單元等形式。,為了減少變壓器及其高壓側斷路器的臺數，節(jié)約投資與,占地面積，可采用,圖8-14,所示的擴大單元接線。擴大單元接,線的缺點是運行靈活性較差。,單元接線的優(yōu)點是接線簡單清晰，投資小，占地少，操,作方便，經濟性好，由于不設發(fā)電機電壓母線，減少了發(fā)電,機電壓側發(fā)生短路故障的幾率。,單元接線方式,的接線圖,橋形接線,（,概述,）,當只有兩臺主
15、變壓器和兩條電源進線線路時，可以采用,如,圖8-15,所示的接線方式。這種接線稱為橋式接線，可看作,是單母線分段接線的變形，即去掉線路側斷路器或主變壓器,側斷路器后的接線，也可看作是變壓器線路單元接線的變,形，即在兩組變壓器線路單元接線的升壓側增加一橫向聯,接橋臂后的接線。,橋式接線的橋臂由斷路器及其兩側隔離開關組成，正常,運行時處于接通狀態(tài)。根據橋臂的位置又可分為內橋接線、,外橋接線和雙斷路器橋形接線三種形式。,橋形接線,接線圖,（a）,、,（b）,和,（c）,橋形接線,（,內橋接線,）,內橋接線如,圖8-15（a）,所示，橋臂置于線路斷路器的內側。其特點如下：,（1）線路發(fā)生故障時，僅故障
16、線路的斷路器跳閘，其余三條支路可繼續(xù)工作，并保持相互間的聯系。,（2）變壓器故障時，聯絡斷路器及與故障變壓器同側的線路斷路器均自動跳閘，使未故障線路的供電受到影響，需經倒閘操作后，方可恢復對該線路的供電。,（3）線路運行時變壓器操作復雜。,內橋接線適用于輸電線路較長、線路故障率較高、穿越,功率少和變壓器不需要經常改變運行方式的場合。,橋形接線,（,外橋接線,）,外橋接線如,圖8-15（b）,所示，橋臂置于線路斷路器的外側。其特點如下：,（1）變壓器發(fā)生故障時，僅跳故障變壓器支路的斷路器,其余支路可繼續(xù)工作，并保持相互間的聯系。,（2）線路發(fā)生故障時，聯絡斷路器及與故障線路同側的變壓器支路的斷路
17、器均自動跳閘，需經倒閘操作后，方可恢復被切除變壓器的工作。,（3）線路投入與切除時，操作復雜，影響變壓器的運行。,這種接線適用于線路較短、故障率較低、主變壓器需按經濟運行要求經常投切以及電力系統有較大的穿越功率通過橋臂回路的場合。,橋形接線,（,雙斷路器橋形接線,）,橋式接線屬于無母線的接線形式，簡單清晰，設備少，,造價低，也易于發(fā)展過渡為單母線分段或雙母線接線。但因,內橋接線中變壓器的投入與切除要影響到線路的正常運行，,外橋接線中線路的投入與切除要影響到變壓器的運行，而且,更改運行方式時需利用隔離開關作為操作電器，故橋式接線,的工作可靠性和靈活性較差。,為了提高供電可靠性，克服內外橋形接線的
18、不足，使運,行方式的調度操作更為方便，確保安全可靠供電，可在高壓,母線與主變壓器進線之間增設斷路器，其原理接線如,圖8-15,（c）,，這種接線方式在35/10kV的變電站中大量采用。,角形接線,（概述）,角形接線又稱環(huán)形接線，斷路器數等于回路數，各回路,都與兩臺斷路器相連，即接在“角”上，如,圖8-16,。,優(yōu)點：經濟性較好；工作可靠性與靈活性較高，易于實現自動遠程操作。,缺點：檢修任一斷路器時，角形接線變成開環(huán)運行，降,低可靠性；角形接線在開環(huán)和閉環(huán)兩種運行狀態(tài)時，各支路,所通過的電流差別很大，可能使電器設備的選擇出現困難，,并使繼電保護復雜化；角形接線閉合成環(huán)，其配電裝置難于,擴建發(fā)展。
19、,我國經驗表明，在110kV及以上配電裝置中，當出線回數,不多，且發(fā)展比較明確時，可以采用角形接線，一般以采用,三角或四角形為宜最多不要超過六角形。,第三節(jié),發(fā)電廠變電所主變壓器的選擇,一、確定主變壓器容量、臺數的原則,發(fā)電廠主變壓器容量、臺數的原則,變電所主變壓器容量、臺數的原則,二、變壓器型式的選擇原則,相數的確定,繞組數的確定,調壓方式的確定,繞組接線組別的確定,冷卻方式的確定,發(fā)電廠主變壓器,容量、臺數的原則,主變壓器容量、臺數直接影響主接線的的形式和配電裝置的結構。它的確定應綜合各種因素進行分析，做出合理的選擇。,1具有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器容量、臺數的確定,（1）當發(fā)電機電壓
20、母線上負荷最小時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統。,（2）當接在發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機組停用時，主變壓器應能從系統中倒送功率。,（3）根據系統經濟運行的要求（如水電站充分利用豐水季節(jié)的水能）而限制本廠輸出功率時，能供給發(fā)電機電壓的最大負荷。,發(fā)電廠主變壓器,容量、臺數的原則,（4）發(fā)電機電壓母線與系統連接的變壓器一般為兩臺。對小型發(fā)電廠，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器宜設置一臺。對裝設兩臺或以上主變壓器的發(fā)電廠，當其中容量最大的一臺因故退出運行時，其它主變壓器在允許正常過負荷范圍內，應能輸送母線剩余功率的70%以上。,2單元接線的主變壓器容量的確定,單元接線時變壓器容
21、量應按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴大單元時，應盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應等于按上述（1）或（2）算出的兩臺發(fā)電機容量之和。,變電所主變壓器,容量、臺數的原則,1. 主變壓器容量的確定,（1）主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。,（2）根據負荷的性質和電網的結構來確定主變壓器的容量。對重要變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內，應滿足類及負荷的供電；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能
22、保證全部負荷的7080%。,變電所主變壓器,容量、臺數的原則,2主變壓器臺數的確定,（1）對城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。,（2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可考慮裝設3臺主變壓器。,（3）對不重要的較低電壓等級的變電所，可以只裝設一臺主變壓器。,變壓器相數,的確定,電力變壓器按相數可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價格低、占地面積小，而且運行損耗減少1215。因此，在330kV及以下電力系統中，一般都選用三相變壓器。但是，隨著電壓的提高，容量的增大，變壓器的外形尺寸及重量均會增大，
23、可能會出現由制造廠到發(fā)電廠（或變電所）的運輸困難：如隧洞的高度、橋梁的承載能力不足等。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量的三相變壓器，或者選用單相變壓器組。,變壓器繞組數,的確定,變壓器按其繞組數可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。當發(fā)電廠只升高一級電壓時或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當發(fā)電廠有兩級升高電壓時，常使用三繞組變壓器作為聯絡變壓器，其主要作用是實現高、中壓的聯絡。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110kV及以上電壓等級的變電所中，也經常使用三繞組變壓器作聯絡變壓器。當中壓為中性點不直接接地電網時，只能
24、選用普通三繞組變壓器。自耦變壓器特點是其中兩個繞組除有電磁聯系外，在電路上也有聯系。,變壓器調壓方式,的確定,通過切換變壓器的分接頭開關，改變變壓器高壓繞組的匝數，從而改變其變比，實現電壓調整。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調壓，調整范圍通常在22.5以內；另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓，調整范圍可達30，其結構復雜，價格較貴。,發(fā)電廠在以下情況時，宜選用有載調壓變壓器：,（1）當潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定水平時；,（2）具有可逆工作特點的聯絡變壓器，要求母線電壓恒定時；,（3）發(fā)電機經常在低功率因數下運行時。,變壓器調壓方式,的確定,變電所在以下情況時，
25、宜選用有載調壓變壓器：,（1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經常出現日負荷變化幅度很大的情況時，又要求滿足電能質量往往需要裝設有載調壓變壓器；,（2）330kV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設有載調壓變壓器；,（3）110kV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調的需要應裝設有載調壓變壓器。,變壓器繞組接線組別,的確定,我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”聯接；35kV采用“Y”聯接，其中性點多通過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯接。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d1
26、1等形式。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點處連接消弧線圈。缺點是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對通信設備產生干擾，同時對繼電保護整定的準確度和靈敏度均有影響。,變壓器冷卻方式,的選擇,變壓器的冷卻方式主要有自然風冷卻、強迫空氣冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導向冷卻、水內冷變壓器、SF,6,充氣式變壓器等。,第四節(jié),電氣主接線設計,一、電氣主接線的,設計概述,二、電氣主接線的,設計原則,三、電氣主接線,設計程序,四、電氣主接線,設計依據,五、電氣主接線與技術經濟比較, 電氣主接線,方
27、案的初步擬定,經濟比較計算,電氣主接線的,設計概述,電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構成電力系統的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，必須處理好各方面的關系，綜合分析有關影響因素，經過技術、經濟比較，合理確定主接線方案。,電氣主接線的,設計原則,電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、運行靈活、維護方便等基本要求下，力爭節(jié)約投資，降低造價，并盡可能采用先進技術，堅持供電
28、可靠、技術先進、安全使用、經濟美觀的原則。,電氣主接線的,設計程序,主接線的設計伴隨著發(fā)電廠或變電所的整體設計，即按照工程基本建設程序，歷經可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段等三個階段。可行性研究階段屬于設計前期工作階段，主要包括初步可行性研究、項目建議書編制、可行性研究、設計任務書編制等內容，初步設計和施工圖設計屬于設計工作階段，在設計工作階段后面還有一個施工運行階段。,電氣主接線的,設計依據,電氣主接線的設計依據是設計任務書，主要包括以下內容：,（1）發(fā)電廠、變電所在電力系統中的地位和作用。,（2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設容量。,（3）負荷的性質,（4）電力系統備用容量的大
29、小以及系統對電氣主接線提供的具體資料。,（5）環(huán)境條件，如當地的氣溫、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔高度等，這些因素對主接線中電氣設備的選擇和配電裝置的實施均有影響。,電氣,主接線與技術經濟比較,1. 電氣主接線方案的初步擬定,根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，可擬定出若干個主接線方案，以不遺漏最優(yōu)方案為原則。按照主接線的基本要求，從技術上對擬出的方案進行分析比較，淘汰明顯不合理的方案，最終保留23個技術上相當，又能滿足任務書要求的方案，再進行經濟比較。對于重要發(fā)電廠或變電所的電氣主接線還應進行可靠性的定量計算。,電氣,主接線與技術經濟比較,2. 經濟比較計算,（1）綜合
30、總投資計算,方案的綜合總投資為,（7-1）,式中 Z,0,主體設備投資，包括變壓器、配電裝置以及明,顯的大額費用，如拆遷、征地等費用。,a不明顯的附加費用比例系數，如現場安裝費,用、基礎加工、輔助設備的費用等。對110kV,可取90，對35kV取100。,電氣,主接線與技術經濟比較,（2）年運行費用計算,年運行費用主要包括變壓器的電能損耗費及設備的檢修、維護和折舊等費用，按投資百分率計算，即,F=aA+ F,j,+ F,z,(7-2),式中 F,j,檢修維護費，一般取0.0220.042Z；,F,z,折舊費，取0.058Z；,電能電價，可參考各地區(qū)實際電價；,A變壓器電能損失。,電氣,主接線與
31、技術經濟比較,（3）經濟比較的方法,在幾個主接線方案中，綜合總投資Z和年運行費用F均為最小的方案，應優(yōu)先選用，若某方案的Z大而F小，或反之，則應進一步進行經濟比較，比較的方法有靜態(tài)比較法和動態(tài)比較法兩種。在中小工程中常使用靜態(tài)比較法（此方法不計資金的利息）。這里介紹常用的抵償年限法。,設第一方案的綜合總投資大，年運行費?。坏诙桨傅木C合總投資小，年運行費大，則,（7-3）,如果T小于5年，則采用投資大的第一方案。若T大于5年，則應選擇投資小的第二方案為宜。,第五節(jié),自用電及接線,一、,自用電的作用,二、,廠用電率,三、,廠用電負荷分類,四、廠用電的,供電電源,五、,廠用電接線,六、變電所的,自
32、用電接線,自用電的作用,所謂自用電是指發(fā)電廠或變電所在生產過程中，自身所使用的電能。尤其是發(fā)電廠，為了保證電廠的正常生產，需要許多由電動機拖動的機械為發(fā)電廠的主要設備和輔助設備服務，這些機械被稱為廠用機械。此外，還要為運行、檢修和試驗提供用電負荷。發(fā)電廠的自用電也稱為廠用電。,自用電也是發(fā)電廠或變電所的最重要的負荷，其供電電源、接線和設備必須可靠，以保證發(fā)電廠或變電所的安全可靠、經濟合理地運行 。,廠用電率,發(fā)電廠在一定時間內，廠用電所消耗的電量占發(fā)電廠總發(fā)電量的百分數，稱為廠用電率。計算公式為,式中 K,CY,廠用電率（%）；,A,CY,廠用電量，kWh；,A,G,總發(fā)電量，kWh。,發(fā)電廠
33、的廠用電率與電廠類型、容量、自動化水平、運行水平等多種因素有關。一般凝汽式火電廠的廠用電率為5%8%，熱電廠為8%10%，水電廠為0.3%2.0%。降低廠用電率，減少廠用電的耗電量，不僅能降低發(fā)電成本，提高發(fā)電廠的經濟效益，而且還可以增加對系統的供電量。,廠用電,負荷的分類,廠用電負荷，按其在電廠生產過程中的重要性可分為以下幾類。,1類負荷,2類負荷,3類負荷,4. 事故保安負荷,指在發(fā)電機停機過程及停機后的一段時間內仍應保證供電的負荷，否則將引起主要設備損壞、自動控制失靈或者推遲恢復供電，甚至危及人身安全。按事故保安負荷對供電電源的不同要求，可分為兩類：,（1）直流保安負荷。,（2）交流保安
34、負荷。,廠用電的,供電電源,1. 廠用電供電電壓等級的確定,廠用負荷的供電電壓，主要取決于發(fā)電機的額定容量、額定電壓、廠用電動機的電壓、容量和數量等因素。發(fā)電廠和變電所中一般供電網絡的電壓:低壓供電網絡為0.4kV（380V/220V）；高壓供電網絡有3kV、6kV、10Kv等。,2. 工作電源,工作電源是指保證發(fā)電廠或變電所正常運行的電源。工作電源應不僅要供電可靠，而且要滿足廠用負荷容量的要求。廠用低壓工作電源，一般采用0.4kV電壓等級，由廠用低壓變壓器獲得。,廠用電的,供電電源,3. 備用電源,為了提高可靠性，每一段廠用母線至少要由兩個電源供電，其中一個為工作電源，另一個為備用電源。當工
35、作電源故障或檢修時，仍能不間斷地由備用電源供電。廠用備用電源有明備用和暗備用兩種方式。,明備用就是專門設置一臺變壓器（或線路），它經常處于備用狀態(tài)（停運）。暗備用就是不設專用的備用變壓器。而將每臺工作變壓器的容量加大，正常運行時，每臺變壓器都在半載下運行，互為備用狀態(tài)。,廠用備用電源應盡量保證其獨立性，即失去工作電源時，不應影響備用電源的供電。此外，還應裝設備用電源自動投入裝置。,廠用電的,供電電源,4. 事故保安電源,事故保安電源是為保證事故保安負荷的用電而設置的，并能自動投入。事故保安電源必須是一種獨立而又十分可靠的電源。它分直流事故保安電源和交流事故保安電源。前者由蓄電池組供電；后者宜采
36、用快速起動的柴油發(fā)電機組，或由外部引來的可靠交流電源，此外，還應設置交流不停電電源。交流不停電電源，宜采用接在直流母線上的逆變機組或靜態(tài)逆變裝置。目前，多用靜態(tài)逆變裝置。,廠,用電接線,1. 廠用電接線的基本要求,（1）供電可靠、運行靈活。,（2）接線簡單清晰、投資少、運行費用低。,（3）盡量縮小廠用電系統的故障停電范圍，并應盡量避免引起全廠停電事故。,（4）接線的整體性。廠用電接線應與發(fā)電廠電氣主接線緊密配合，體現其整體性。,（5）電廠分期建設時廠用電接線的合理性。應便于分期擴建或連續(xù)施工，不致中斷廠用電的供應。尤其是對備用電源的接入和公共負荷的安排要全面規(guī)劃、便于過渡。,廠,用電接線,2.
37、 廠用電接線的基本形式,發(fā)電廠廠用電系統接線通常都采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。,在火電廠中，高壓母線均采取按爐分段的接線原則，即將廠用電母線按照鍋爐的臺數分成若干獨立段，凡屬同一臺鍋爐及同組的汽輪機的廠用負荷均接于同一段母線上，這樣既便于運行、檢修，又能使事故影響范圍局限在一機一爐，不致過多干擾正常運行的完好機爐。低壓廠用母線一般也按爐分段，高壓廠用電源則由相應的高壓廠用母線提供。,變電所,自用電接線,1變電所的自用電負荷,在中小型降壓變電所中，自用電的負荷主要是照明、蓄電池的充電設備、硅整流設備、變壓器的冷卻風扇、采暖、通風、油處理設備、檢修器具以及供水水泵等。
38、其中，重要負荷有主變壓器的冷卻風扇或強迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵、風扇以及整流操作電源等。,變電所,自用電接線,2.變電所的自用電接線,變電所的自用電接線簡單，中小型降壓變電所采用一臺所用變壓器即可，從變電所中最低一級電壓母線引接電源，其副邊采用380/220V中性點直接接地的三相四相制供電，動力和照明合用一個電源。,樞紐變電站、總容量為60MVA及以上的變電所、裝有水冷卻或強迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調相機的變電所，均裝設兩臺所用變壓器，分別接在最低一級母線的不同分段上。,對裝有兩臺所用變壓器的變電所，應裝設備用電源自動投入裝置。變電所的所用電一般采用單母線接線形式。,電氣主接線與
39、自用電,思考題,1. 什么是電氣主接線？對它有哪些基本要求？,2. 隔離開關與斷路器的主要區(qū)別是什么？,它們的操作程序應如何正確配合？,3. 主接線和旁路母線各起什么作用？,4. 一臺半斷路器接線與雙母線帶旁路接線相比較，兩,種接線各有何利弊？,5. 在發(fā)電機變壓器單元接線中，如何確定是否裝設,發(fā)電機出口斷路器？,6. 橋形接線中，內、外橋接線各適用什么場合？,電氣主接線與自用電,思考題,7. 角形接線有何特點？,8. 選擇主變壓器時應考慮哪些因素？,其容量、臺數、型式等應根據哪些原則來選擇？,9. 自用電的作用和意義是什么？,10. 自用電負荷哪幾大類？為什么要進行分類？,11. 什么是備用電源？明、暗備用的區(qū)別是什么？,12. 對自用電接線有哪些基本要求？,13. 發(fā)電廠和變電站的自用電在接線上有何區(qū)別？,第八章內容結束,再 見!,
電氣主接線和自用電
