水电厂的主接线方式及主要一次设备说课讲解

2.1 了解水电厂的主接线方式及特点 2.1.12.1.1 熟悉熟悉电气一次回路及电气主接线图的概念 在水电厂中，由各种一次电气设备(如发电机、变压器、断路器等)及其连接 线所组成的输送和分配电能的电路，称为水电厂的电气一次回路。 电气一次回路中各电气设备根据它们的作用，按照连接顺序，用规定的 文字和符号绘成的图形称为电气主接线图。 ㈠㈠. .对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 (1)根据系统与用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量； (2)具有一定的灵活性； (3)尽可能简单明显，运行方便，易于实现自动化。 (4)满足供电可靠性、灵活性及运行方便应尽量做到技术先进、经济合理。 ㈡㈡. .了解电气主接线形式了解电气主接线形式 在水电厂中，常用的主接线形式可分为有母线和无母线两大类。 具有母线的主接线有：单母线、双母线、分段的单、双母线及附加旁路 母线的单、双母线等。 无母线的主接线有：单元接线、桥形接线和多角形接线等。 ㈢㈢. .了解单母线接线了解单母线接线 单母线接线是一种最原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在 同一母线上。 优点：简单明显，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低。 缺点：供电可靠性低，母线及母线隔离开关等任一元件故障或检修 时，均需使整个配电装置停电。 ㈣㈣. .熟悉单母线分段接线概念特点熟悉单母线分段接线概念特点 单母线分段接线是采用断路器将母线分段，通常是分成两段；母线分段 后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母 线发生故障时，电于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除， 从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。 单母线分段接线既具有单母线接线简单清晰、方便经济的优点，又在一 定程度上提高了供电可靠性。 但它的缺点是当一段母线隔离开关故障或检修时，该母线上的所有回路 都要长时间停电，所以其连接回路数一般可比单母线增加一倍。 ㈤㈤. .熟悉桥形接线概念特点熟悉桥形接线概念特点 当有两台变压器和两条线路时，在变压上，在其中间加一连接桥则成桥 形接线，按照连接桥断路器的位置，可分为内桥和外桥两种接线。桥形接线 中，四个回路只有三台断路器，是需要断路器最少，也是最节省的一种接线。 内桥形接线的特点是连接桥断路器在内侧，其他两台断路器接在线路上， 因此，线路的投人和切除比较方便，并且当线路发生短路故障时，仅故障线 路的断路器跳闸，不影响其他回路运行。 外桥形接线的特点恰好与内桥形接线相反，连接桥断路器接在外侧，其 他两台断路器接在变压器回路中，所以，当线路故障和进行投入或切除操作 时，需操作与之相连的两台断路器，并影响一台未故障变压器的运行。 乌江渡发电厂电气主接线：一号厂为单母线分段接线，二号厂为扩大内 桥接线。 ㈥单元及扩大单元接线㈥单元及扩大单元接线 ⑴单元接线⑴单元接线 在水电厂中，发电机与变压器直接连成一个单元，称为发电机一变压器 单元接线(简称单元接线)，这种接线应用在将发电机发出的全部电能以升高 电压(35kV 以上)输入电网的水电厂中，由于采用的变压器不同，单元接线又 可分为发电机一双绕组变压器单元接线和发电机一三绕组(或自耦)变压器单 元接线两种。 ⑵扩大单元接线⑵扩大单元接线 采用两台(或三台)发电机与一台变压器连接的接线称为扩大单元接线。 乌江渡发电厂发电机与变压器均为发电机一变压器单元接线 3.3.水电厂的厂用电系统水电厂的厂用电系统 ⑴⑴. .水电厂的厂用电水电厂的厂用电 水电厂机电辅助设备用电及照明用电称为水电厂的厂用电 ⑵⑵. .水电厂厂用电负荷由以下几部分组成水电厂厂用电负荷由以下几部分组成 一类负荷一类负荷：重要机械及监控、保护、自动装置等二次设备用电；允许电源中断的 时间，仅为电源操作切换时间，它们停止工作后，会引起主机减少出力或停 止发电，甚至可能使主机或辅助设备损坏。 二类负荷二类负荷：次重要机械它们停止工作后，一般不会影响水电站机组的出力，可由 运行人员采取措施使它们恢复工作。允许短时停电数十分钟，但必须设法恢 复。 三类负荷三类负荷：不重要机械，允许较长时间停电，当它们停止工作后，可以较长时间 进行修理以恢复工作，不会影响水电站的运行。 ⑶⑶. .厂用电电源的种类厂用电电源的种类 ① 由主发电机通过厂用变压器或电抗器给厂用电系统供电。 ② 装设独立的厂用电电源 ③有些电厂为保证泄水建筑物能可靠供电，还设有柴油发电机组作为紧急 备用电源。 ④从系统中引入电源作为水电厂的厂用电或事故备用电源，即外来电源。 ⑷.厂用配电装置 低压开关电器，通常是指工作电压在交流 l000V 或直流 1200V 及以下， 用来切断或接通电路的电器。常用的有闸刀开关、自动空气开关、接触器和 磁力启动器等。 ( (一一) )闸刀开关闸刀开关’ 闸刀开关利用拉长电弧来灭弧， 是最简单的低压开关电器， 用来作为接通、 切断小电流电路和很小容量的电动机全电压启动的开关电器，还可配合自动 空气开关来隔离电压。 闸刀开关只能手动操作， 用做开关电器时必须配合熔断器，在发生短路故 障或过负荷时，由熔断器自动切断电路。 ( (二二) )自动空气开关自动空气开关 自动空气开关是一种可以用手动或电动分、合闸，而且在电路过负荷或 欠电压时能自动分闸的低压开关电器。可用作非频繁操作的出线开关或电动 机的电源开关。 ( (三三) )接触器接触器 接触器是一种可供远距离操作和自动控制，而且可以进行频繁操作的低 压开关电器。 ( (四四) )磁力启动器磁力启动器 磁力启动器由三极交流接触器和两个热继电器(串接在两相中 )组合而 成，它主要用作直接启动的鼠笼式感应电动机的远方控制设备。在过负荷时， 其中的热继电器加热元件在电流作用下加热双金属片，使之弯曲，热继电器 触点分离，使接触器电磁线圈断电而释放，电动机停止运行。磁力启动器可 以保护电动机过负荷。 ⑸⑸. .厂用高压开关电器厂用高压开关电器 厂用电系统中，用于 3～lOkV 电压等级的开关称为厂用高压开关。 根据其能否移开的特性可分为：①移开式小车开关，②固定式开关； 根据其灭磁介质的不同可分为：①少油断路器②真空断路器③sF6 断路器。 由于移开式小车开关在移开后有明显的断开点，所以不用配置隔离开关；且 当移开式小车开关损坏后，只需将相同参数的备用小车开关插人即可恢复使 用。 ⑹备用电源自动投人装置⑹备用电源自动投人装置(AAT)(AAT) ①备用电源自动投入装置概念 备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障断开后，能自动、迅速地 将备用电源投人工作或将用户切换到备用电源上，使负荷不至于停电的一种 装置。 ②备用电源方式分类 明备用接线方式正常情况下， 有明显断开备用电源的接线方式称为明 备用接线方式；没有明显断开备用电源， 暗备用接线方式只是几个工作电源之间互为备用的接线方式， 称为暗 备用接线方式。 ③③AATAAT 装置应该满足下列基本要求装置应该满足下列基本要求 ⅰ.工作母线电压无论因何种原因消失时，AAT 装置均应启动，使备用电 源自动投入，以确保不问断地对负荷供电； ⅱ.电源断开后，备用电源才能投入。为了防止将备用电源投入到故障元 件上，而造成事故扩大；