1、發(fā)電廠電氣部分（32學(xué)時）,第四講 主 講： 劉君 E-mail: Tel: 80798481,架空線,上一講： 1、均勻載流導(dǎo)體長期發(fā)熱的特點 2、導(dǎo)體長期允許電流的計算,上一講： 3、均勻載流導(dǎo)體短時發(fā)熱的特點 4、短路電流熱效應(yīng)的計算,第三章 常用計算的基本理論和方法(2),基本要求： 導(dǎo)體在短路時的最大短路電動力,三、載流導(dǎo)體短路電動力計算,(N),(N),1、兩條平行導(dǎo)體間的電動力,無限細長載流導(dǎo)體,考慮截面因素,形狀系數(shù),短路時，導(dǎo)體溫度高，還受到電動力作用，當(dāng)導(dǎo)體和電氣設(shè)備機械強度不夠時，將會變形或損壞。 必須研究短路電流產(chǎn)生電動力的大小和特征，以便選用適當(dāng)強度的導(dǎo)體和電氣設(shè)備，

2、保證足夠的動穩(wěn)定，必要時采取限制短路電流的措施。,關(guān)于形狀系數(shù),圓形導(dǎo)體： K =1 槽形導(dǎo)體：見表3-4 矩形導(dǎo)體：見圖3-18,1)計算矩形導(dǎo)體相間電動力時不需要考慮K 2)計算矩形導(dǎo)體同相條間電動力時必須考慮K,注意：,例如：根據(jù)安裝地點處應(yīng)承受的最大電動力，選擇合適的隔離開關(guān)。否則，短路時可能將隔離開關(guān)自動斷開。 V型隔離開關(guān): 承受的電動力較小 兩柱式隔離開關(guān):承受的電動力較大,2、三相導(dǎo)體短路的電動力,三相短路時,如不計短路電流周期份量的衰減，三相短路電流為：,最大電動力： FA的最大值出現(xiàn)在固定分量和非周期分量之和為最大的瞬間； Fb的最大值出現(xiàn)在非周期分量為最大的瞬間。,臨界初

3、相角為75、225 .,衰減的非周期分量,衰減的工頻分量,不衰減的2倍工頻分量,不衰減的固定分量,說明：短路電動力的最大值出現(xiàn)在短路后很短的瞬間，忽略周期分量和非周期份量的衰減，則： FA的最大值出現(xiàn)在固定分量和非周期分量之和為最大的瞬間，臨界初相角A=75、225等； FB的最大值出現(xiàn)在非周期分量為最大的瞬間，臨界初相角A=75、165、225等。,t=0.01s 時，短路電動力的幅值最大,3、兩相短路電動力,4、最大短路電動力,三相導(dǎo)體最大短路電動力出現(xiàn)在三相短路故障后的0.01s，作用在中間B相，,（N）,5、導(dǎo)體振動的動態(tài)應(yīng)力,導(dǎo)體的固有振動頻率：,L 絕緣子跨距,L 絕緣子跨距,電動

4、力,固有頻率接近電動力頻率（工頻、2倍工頻）,導(dǎo)體共振,損壞導(dǎo)體及其架構(gòu),凡是連接發(fā)電機、主變壓器以及配電裝置中的導(dǎo)體均應(yīng)考慮共振的影響, 與導(dǎo)體的固有振動頻率有關(guān)，見圖3-23,動態(tài)應(yīng)力系數(shù),為避免共振，重要導(dǎo)體的固有頻率在下述范圍以外： （1）單條導(dǎo)體及一組中的各條導(dǎo)體 35-135Hz （2）多條導(dǎo)體及引下線的單條導(dǎo)體 35-155Hz （3）槽形和管形導(dǎo)體30-160Hz,導(dǎo)體發(fā)生振動時，內(nèi)部產(chǎn)生動態(tài)應(yīng)力：,第三章小結(jié),導(dǎo)體長期發(fā)熱的特點 提高導(dǎo)體載流量的措施 減少大電流導(dǎo)體附近鋼構(gòu)發(fā)熱的措施 導(dǎo)體短時發(fā)熱的特點 短路電流熱效應(yīng)的計算方法 三相導(dǎo)體最大短路電動力的計算,第四章 電氣主接

5、線及設(shè)計（1）,基本要求： 1、掌握電氣主接線、電氣主接線圖的概念 2、掌握對電氣主接線的基本要求 3、掌握各典型主接線形式的特點,電力網(wǎng)的接線,地理 接線圖,主要顯示發(fā)電廠、變電站的位置，電力線的路徑和長度，以及它們之間的相互連接。,電氣 接線圖,主要顯示系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、電力線路、母線及斷路器等主要元件間的電氣接線。,一、電氣主接線及電氣主接線圖,1、定義 電氣主接線：由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。 電氣主接線電路圖：用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號和文字符號，表示設(shè)備的連接關(guān)系的單線接線圖。 2、作用 電

6、氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣部分的主體。主接線的擬定與設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定、運行可靠性、經(jīng)濟性以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)度靈活性等密切相關(guān)。,（1）可靠性 分析可靠性要考慮： 發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用 用戶的負荷性質(zhì)和類別 設(shè)備制造水平 運行經(jīng)驗 評價可靠性的具體分析內(nèi)容： 斷路器檢修 母線故障或檢修 廠站全停及對系統(tǒng)穩(wěn)定的影響,3、對電氣主接線的基本要求,停電范圍、時間,（2）靈活性 1）操作的方便性 2）調(diào)度的方便性 3）擴建的方便性,3、對電氣主接線的基本要求,（3）經(jīng)濟性 1）節(jié)省一次投資 2）占地面積少 3）電能損耗少,二、主接線的基本接線

7、形式,發(fā)電廠,220KV,出線,電源,變電站,220KV,電源進線,出線,10KV,主接線的基本接線形式,擴大單元接線,內(nèi)橋/外橋,三角/四角/五角/六角,1、單母線接線 （1）相關(guān)名稱 母線側(cè)隔離開關(guān) QS21 線路側(cè)隔離開關(guān) QS22 接地刀閘 QE （2）操作順序 送電：母線側(cè)隔離開關(guān) -線路側(cè)隔離開關(guān) -斷路器 停電：斷路器 -線路側(cè)隔離開關(guān) -母線側(cè)隔離開關(guān) 原則：防止帶負荷拉合隔離開關(guān)；防止誤操作引起母線故障，擴大故障范圍 防止誤操作的措施： 組織措施：操作票制度 技術(shù)措施：電磁閉鎖、機械閉鎖或電腦鑰匙,1、單母線接線 （3）接線特點分析 可靠性：差 斷路器故障或檢修 母線（或母線

8、隔離開關(guān)）故障或檢修 靈活性： 操作：方便 調(diào)度：不方便。電源只能并列運行 擴建：方便 經(jīng)濟性：好 一次投資：設(shè)備少 （4）適用范圍 出線回路少，沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。,2、單母線分段接線 （1）接線特點分析（與單母線比較） 電源和負荷接入不同母線段 可靠性： 母線故障或檢修:停電范圍 只限于故障段 靈活性： 調(diào)度：較方便。母線可并列，也可分列運行 經(jīng)濟性： 一次投資：增加分段設(shè)備。分段數(shù)目取決于電源數(shù)目，以23段為宜。 （2）適用范圍 廣泛用于發(fā)電廠和變電站的 610KV接線中。,3、雙母線接線 （1）接線特點分析（與單母分段比） 兩組母線互為備用，每條進出線 可與兩母線相連 可靠

9、性：較高 母線故障：故障母線上的回路 倒到另一個母線 操作：先拉后合 母線檢修：檢修母線上的回路不停電 操作：先合后拉（等電位，母聯(lián)回路閉合） 靈活性： 調(diào)度：較方便。 運行方式多：單母線，固定連接，兩母線分列 特殊功能：系統(tǒng)同期，個別回路試驗或熔冰 經(jīng)濟性： 一次投資：增加母線側(cè)刀閘。,3、雙母線接線 （2）適用范圍 出線帶電抗器的 610KV配電裝置中。 3560KV 出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負荷較大 110220KV出線數(shù)5回以上 4、雙母線分段 （1）接線特點分析（與雙母線比） 雙母線再分段，三分段或四分段 可靠性 母線故障：該分段的回路倒母線 經(jīng)濟性： 一次投資：增加分段和母

10、聯(lián)設(shè)備。 （2）適用范圍 發(fā)電廠的610KV配電裝置，出線和電源較多 220500KV配電裝置中,5、帶旁路的單母線和雙母線接線 （1）接線特點分析 旁路回路，不停電檢修出線斷路器 可靠性 斷路器檢修：旁路回路帶該回路供電 操作：旁路帶路（兩種操作方式） 經(jīng)濟性： 一次投資：增加旁路設(shè)備。 （2）其它旁路形式 分段兼旁路母聯(lián)兼旁路 （3）適用范圍 110KV在6回以上，220KV在4回以上 610KV單母或單母分段，出線數(shù)較多 隨著斷路器和隔離開關(guān)質(zhì)量提高，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理，計劃檢修向狀態(tài)檢修過渡，將逐步取消旁路。,帶旁路母線的單母線和雙母線接線,關(guān)于帶旁路的母線制接線的發(fā)展變化,20世紀5060

11、年代在較重要的35500KV配電裝置中廣泛使用 缺點： 1）增加了設(shè)備、占地，也增加了工程投資 2）倒閘操作復(fù)雜，易產(chǎn)生誤操作 3）保護及二次回路接線復(fù)雜 4）不利于實現(xiàn)變電所的無人值班 新建工程很少采用帶旁路母線的接線方式 1）系統(tǒng)接線可靠性高 2）設(shè)備制造水平提高：SF6、真空斷路器、液壓彈簧等操作機構(gòu) 3）繼電保護微機化、保護雙重化配置 4）220kV及以下變電站一般按無人值班方式設(shè)計,6、一臺半斷路器接線 （1）接線特點分析 3個斷路器構(gòu)成1串，接在 兩母線間，引出2條出線 可靠性：高 斷路器檢修： 母線檢修： 靈活性：高 操作：避免用隔離開關(guān)進行大量倒閘操作 調(diào)度和擴建 經(jīng)濟性：大 一次投資：每串增加聯(lián)絡(luò)斷路器。 （2