水电厂的主接线方式及主要一次设备

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 ⑴.水电厂的厂用电⑴.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 ⑵.水电厂厂用电负荷由以下几部分组成⑵.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。 ⑶.厂用电电源的种类⑶.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。 ⑸.厂用高压开关电器⑸.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。 ③AAT③AAT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； ⅲ.AT 只应动作一次。AA