变电站运行方式

变电站运行方式华北电网有限公司培训中心变电运行培训部王梅电力系统电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。发电厂：生成电能变电所：变换和分配电能输配电线路：输送电能用户：消费电能电气主接线电气主接线：发电厂、变电站中生产、传输、分配电能的电路，也称为一次接线。电气主接线图：用规定图形与文字符号将发电机、变压器、母线、开关电器、输电线路等有关电气设备，按电能流程顺序连接而成的电路图。电力系统接线和输变电网络接线电力系统接线地理接线图：表明各发电厂、变电所的相对地理位置和它们之间的联接关系电气接线图：表明电力系统中各主要元部件之间和厂所之间的电气联接关系主接线图•一般为单线图，但三相接线不完全相同的局部画面则画成三线图•除主要电气设备外，还将其它设备如，互感器、避雷器、中性点设备等也要表示出来，同时要标明型号与规格。变电站运行方式的特点•(l)保证对重要用户的可靠供电。•对于重要用户应采用双回路供电,即利用两个独立的电源同时对用户供电。这样,当两个电源中的一个电源发生故障时,另一路电源可以照常工作。变电站运行方式的特点•(2)要便于事故处理。•要考虑到部分设备发生故障时,能通过紧急倒闸操作,对重要负荷迅速恢复送电。对于变电所多台变压器的容量选择,要考虑到其中一台变压器故障时,其余变压器能承担全部重要用户的供电。变电站运行方式的特点•(3)要考虑运行的经济性。•在编制各种运行方式时要尽量使功率分配合理,减少由于线路潮流而引起的电能损耗。对于双回线供电,应尽可能将双回线同时投入运行,以减小电流密度。对于环状运行的电网,应尽量缩短解列时间,以避免不必要的线损增加。变电所的主变压器投运台数的选择,也直接影响到变压器电能损耗。变电站运行方式的特点•(4)断路器的断流容量应大于最大运行方式时的短路容量。•如果高压断路器的断流容量小于系统计算点的短路容量,则当被保护区域内发生短路事故时,断路器不能顺利断弧,这样有可能引起爆炸以至扩大事故。变电站运行方式的特点•(5)要满足防雷保护、继电保护和消弧线圈运行的要求。•在编制电气主接线运行方式时,应将各种运行方式时的防雷保护方式、继电保护整定值和消弧线圈投运方式都作出明确的规定,以避免在改变主接线运行方式时,由于继电保护误动作而造成事故。电气主接线的作用•电气主接线把各电源送来的电能汇聚起来，并进行分配，供给不同的电力用户。•主接线标明一次设备的数量，作用，设备间的连接方式，以及电力系统的连接情况。电气主接线基本类型•电气主接线一般按母线分类•常用形式分为：有母线无母线有母线的主要接线形式•单母线单母线无分段单母线有分段单母线分段带旁路母线•双母线单断路器双母线双断路器双母线双母线分段3/2断路器双母线带旁路母线的双母线无母线的主要接线•单元接线•扩大单元接线•桥形接线•多角接线电气主接线的基本接线形式•几个基本概念汇流母线：起汇集和分配电能的作用，也称汇流排。进、出线：进线指电源，出线指线路。断路器、隔离开关（母线、线路）、接地刀闸：•断路器与隔离开关的操作顺序送电操作顺序：先合上断路器两侧的隔离开关，再投入断路器。停电检修操作顺序：先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关。待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。QSQF变电站中常用的主接线•单母线及单母线分段•双母线•双母线分段•双母线带旁路•桥形接线•3/2接线单母线接线图WQFQSQSWL4QFQSQSWL3QFQSQSWL2QF2QS3QS2WL1QS4QFQS～GQF1QS1～G单母线接线•特点：只有一组母线，所有电源回路和出线回路，均经过必要的开关电器连接到该母线上并列运行。•主要优点：接线简单、清晰，所用电气设备少，操作方便，配电装置造价便宜。•主要缺点：适应性差母线故障或检修，全部回路均需停电任一回路断路器检修，该回路停电适用范围：单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合单母线分段接线图～GWL1WL2WL3WL4～GQF1分段断路器单母线分段接线•与单母线接线方法相比，增加了分段断路器，将母线适当分段。当对可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关进行分段。•母线分段的数目，决定于电源的数目，容量、出线回数，运行要求等。母线分段一般分为2－3段。•单母线分段接线可以有的运行方式•应用范围：6～220kV配电系统中6~10kV配电装置出线6回及以上；35kV出线数为4~8回；110~220kV出线数为3~4回。单母线分段接线的运行方式•单母线运行•各段并列运行•各段分列运行优点：减小母线故障的影响提高了运行的灵活性和供电的可靠性缺点：母线故障检修，该段母线所有回路均需停电任一断路器检修时，所在回路也将停电单母线分段带旁路接线•增设一组旁路母线•增设各出线回路中相应的旁路隔离开关•优点：具有相当高的可靠性和灵活性•应用范围：出线回数不多的，负荷较为重要的35~110kV变电站。双母线接线•简单的双母线接线（如图）•双母线接线的优点运行方式灵活检修母线时不中断供电检修任一母线隔离开关时，只中断该回路检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作•缺点变更运行方式时，容易出现误操作，导致设备或人身事故检修任一回路断路器时，该回路仍需停电，或短时停电占地面积与投资都有所增加双母线分段接线特点工作母线分成2段，即母线II，III段，备用母线I不分段，QF1，QF2为母联，QF3为分段断路器。正常工作时，II，III段工作，I段备用，在分段回路中可接入分段电抗器L，当任一分段故障时，L限制相邻段供给的短路电流。适用范围6~10kV配电装置中；220kV电压进出线回路数甚多时，也采用双母线四分段的接线。电源2ⅡIⅢ电源1QF2QF1QF3L双母线带旁路母线接线母联兼作旁路断路器•一组母线带旁路•两组母线带旁路•增设旁路跨条QFW3W2W1QS4W3W1W2QF4QF2QF1电源2电源1一个半接线图接线图在母线W1，W2之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。QFQSQSQSQSQFQFQSQSW1W2一个半断路器接线（3/2接线）特点具有较高的供电可靠性及运行灵活性。母线故障，只跳开与此母线相连的断路器，任何回路不停电。隔离开关不作操作电器，减少了误操作的几率。使用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置也比较复杂。适用范围大型电厂和变电所的超高压配电装置。变压器－母线组接线•特点：主变压器出口不装设断路器，而直接经隔离开关接于母线。•优点：接线少，投资省相当高的可靠性，运行调度灵活，便于扩建。应用于220kV及以上超高压变电站中。桥形接线•分类：内桥、外桥•应用于两个电源、两台变压器的负荷站或变电站的负荷侧。•优点：断路器台数最少，节省投资，便于扩建。•缺点：可靠性和灵活性不高。•适用：变电站35～110kV配电装置多角形接线•每边含有一台断路器和两台隔离开关优点：经济性较好工作可靠性与灵活性较高缺点：检修任一断路器时，多角形接线变成开环运行，可靠性显著降低。运行方式改变时，支路电流变化可能较大，相应的继电保护的整定比较复杂。多角形接线闭合成环，难于扩建。单元接线•发电机与变压器直接连接，没有或很少有横向联系的接线方式，称为单元接线。•一般用于发电厂中接线方式•接线优点：接线简单清晰，节省设备和占地，操作简便，经济性好。变电站电气主接线•按照变电站在电力系统中的地位和作用、电压等级及供电范围•变电站分类：1.枢纽变电站2.开关站3.中间变电站4.地区变电站5.企业变电站6.终断（分支）变电站枢纽变电站•特点：电压等级高，变压器容量大，线路回数多。•电压等级不宜多于三级，最好不要出现两个中压等级，以免接线过于复杂。开关站330～750kV长距离输电线路常在主干线的中段或1/3或2/3设置不装设变压器的开关站，将线路分段，以便降低内部过电压，减少线路故障影响范围，提高系统运行的稳定度。还可以装设必要的串连补偿装置等，以提高线路输送能力和送电质量。•地区变电站一次电压等级一般为110～220kV。•企业变电站某一工矿企业的专用变电站，一次电压一般为110kV。•终端变电站接近负荷点，一般只有两个电压等级，一次电压多位110kV，接线简单。110kV直接降低到6～10kV供电，简化电网结构。小结•电气主接线是变电站的主体，是由一次设备按一定的要求和顺序连接成的电路。它直接影响着变电站的安全可靠和经济运行。•变电站主接线运行方式，应综合考虑各种因素，按照国家有关政策，根据具体情况，力求满足供电可靠性、灵活性、经济性等要求。