第二章

平衡、电气设备性能和周围环境等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。

2.2 原始资料分析

本次设计的发电厂，装机容量为2?600MW，属大型发电厂，在系统中有举足轻重的地位，供电容量大、范围广，发生事故可能使系统运行稳定遭到破坏，甚至瓦解，造成巨大损失，又因为高电压、大电流对电器设备又有特殊的要求，所以必须采用供电可靠性高、调度灵活的接线形式，并要进行定性分析。以最大限度的避免由于主接线结构引起的局部限出力、限送电。

考虑环境条件对电气设备的影响，尤其是温度和海拔高度超过电气设备的使用条件时，应采取相应措施。由于厂址平均海拔高度为50米，一般不会超过设备额定使用高度，所以不用考虑高度对电气设备的影响；电气设备一般使用的额定环境温度为?40?C，而电厂所在地的年最高温度为40?C，平均温度为15?C，最低温度为零下33?C，设备实际运行环境温度不会超过其额定温度，所以对一般设备不会造成影响；但裸导体的额定环境温度为?25?C，其允许电流必须根据实际环境温度进行修正。另外要考虑重型设备运输问题。

2.3 主接线方案的拟定

2.3.1 发电机-变压器单元接线

600MW发电机组大都采用发电机-双绕组变压器单元接线，如图2.1所示。这种接线开关设备少，操作简便，有利于实现机、炉、电的集中控制。由于省去了高压配电装置，明显地减少了设备检修工作量，以及因不设发电机电压级母线，在发电机出口可不装断路器，而在发电机和变压器之间采用分相封闭母线，使得在发电机和变压器低压侧短路的几率和短路电流相对减小，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择出口断路器时，受制造条件或价格甚高等原因造成的困难。

QSQFT图2.1 发电机-双绕组变压器单元接线 2.3.2 500KV电压母线接线

1.双母线四分段接线

双母线四分段(双母双分段)接线方式如图2.2所示。由于随着断路器制造质量的提高，旁路母线的应用已逐渐减少，按规定采用SF6断路器的主接线不宜增设旁路设施。双母线四分段接线具有如下优点：

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(1) 母线可以轮流检修而不致使供电中断。当一组母线检修时，可将该组母线上的电源和负荷切换到另一组母线上运行。

(2) 正常运行时，电源和线路均分在四段母线上，母联和分段断路器均合上，四段母线同时并列运行。当任意一段母线故障时，只有1/4电源和负荷停电；当任一分段或母联断路器故障时，只有1/2电源和负荷停电。

(3) 当进出线母线侧隔离开关需要检修时，只需该进线（或出线）和与该隔离开关相连的母线停电，而不影响其他回路的正常供电。

(4) 运行中如一段母线故障，可将故障母线上的负荷和电源，倒到正常母线上运行，能迅速恢复供电。

(5) 高度灵活。各电源和负荷可以任意在一组母线上运行，并可根据潮流变化或其它要求改变运行方式。

(6) 扩建方便。向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。 WL1WL2WL3WL4QFD2QFC1QFC2QFD1QF1QF2 图2.2 双母线四分段接线 双母线四分段接线也存在缺点：当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，倒闸操作比较复杂，容易造成误操作。由于双母线四分段接线具有较高的可靠性，而且运行经验也比较丰富，所以可用于500kV系统。

2.一台半断路器接线

一台半断路器(3/2)接线是600MW机组电压母线广泛采用的接线形式，不但兼有及环形接线的全部优点，而且可靠性和灵活性更高。另外与双母线四分段接线相比，隔离开关少，配电装置结构简单，占地面积小，土建投资少，隔离开关也不用参加倒闸操作,减少了因误操作引起事故的可能性。但由于每一回路包含2个断路器，进出线故障将引起2个断路器动作，增加了断路器的维护工作量。

如图2.3所示，一台半断路

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器采用交叉布置的方式，即将同名回路交叉布置在不同串中的不同母线侧，可避免同名回路全部停运的现象。主变压器与500kV的配电装置之间常采用干式电缆连接，不会增加间隔布置的困难，反而提高了供电可靠性。

WL1WL2WL3W2QS11QF1QS12QS21QF2QS22QS31QF3QS32QS41QF4QS42QS51QF5QS52QS61QF6QS62QS71QF7QS72QS81QF8QS82QS91QF9QS92W1T1

图2.3 一台半断路器接线

T2WL4一台半断路器可靠性定性分析：

(1) 元件检修的情况

任何一组母线或一台断路器检修需退出工作时都不会影响机组运行。例如：500kV W1母线检修，只要断开QF1、QF4、QF7、QS12、QS42、QS72等即可，不影响供电，并可以检修W1母线上的SQ11、QS41、QS71等母线隔离。QF1检修时，只需断开QF1及QS11、QS12即可。

(2) 一个元件故障的情况

1) 任何一组母线故障不影响机组和出线运行。如500kV W2母线故障时，保护动作，QF3、QF6、QF9跳闸，其他进出线能继续工作，并通过W1母线并联运行。

2) 一台半断路器故障最多影响二回进出线停电。靠近母线侧断路器故障时，只影响一回线停电，如QF1故障，QF2、QF4和QF7跳闸，只影响L1出线停运。进出线之间联络断路器故障时，影响二回线停电。例如QF2故障，QF1、QF3跳闸，将使T1和L1停运。

(3) 一个元件检修并发生另一元件故障的情况 1) 500KV W1母线检修（QF1、QF4、QF7断开），W2母线又发生故障时，母线

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保护动作，QF3、QF6、QF9跳闸，但不影响发电厂向外供电，但若出线并未通过系统连接，则各机组将在不同的系统运行，出力可能不均衡，母线上如有无电源串的出线将停电。

2) 一台半断路器检修，另一组母线故障，最多影响一回线停电。例如QF2检修，W2母线故障，T1停运；又如W1母线故障，则L1停运。

3) 线路故障而断路器拒动，最多停二回进出线。例如L2线路故障，QF4跳闸，而QF5拒动，则由QF6跳闸，使T2停运。若QF5跳闸，QF4拒动，扩大到QF1、QF7跳闸，使W1母线停运，但不影响其他进出线运行。

4) 一台半断路器检修，另外一台断路器故障，由于采用交叉接线，一般情况只使二回进出线停电。例如，当只有T1、T2两串时，QF2检修，QF6故障，QF3、QF5、QF9跳闸，T2和L1停运，但T1和L2仍继续运行，不会发生同名回路全部停运现象。

2.4 主接线方案的比较

为了确定出技术上合理，经济上可行的最终方案，现将双母线四分段接线与一台半断路器接线的优缺点进整理，并逐项比较，如表2.1所示

表2.1 双母线四分段接线与一台半断路器接线技术经济比较 双母线四分段接线 (1) 任何断路器检修，影响用户的供电； 可靠性 (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，切除两回以上的线路； (3) 任一母线故障，1/4电源和负荷停电，分段或母联断路器故障，有1/2电源和负荷停电 (1) 不形成多环供电，一个回路由一台断路器供电，调度较不方便； (1) 形成多环状供电，一个回路由两台断路器供电，调度灵活，但增加了断路器维护工作量； 一台半断路器接线 (1) 任何断路器检修，不影响用户的供电； (2) 任何一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动时，不切除两回以上的的线路； (3)任一段母线故障，不影响进出线的供电 (2) 隔离开关作为操作电器，需要进行倒换操作，(2) 隔离开关只作为检修电器，不需要进行倒换灵活性 易造成误操作； (3) 在没有旁路设施时，检修断路器，要向调度部门报告； (4) 成对双回线路可能要交叉； (5) 扩建较方便 (1) 进出线共8回及以下时，双母线四分段接线较贵（进出线6回时，共需10台断路器）； (2) 占地面积较大 - 7 -

操作； (3) 检修断路器时，可任意停下检修； (4) 成对双回线路可按地理位置布置在不同串上，减少交叉； (5) 扩建同样方便 (1) 进出线共9回及以下时，一台半断路器接线较经济（进出线6回时，共需9台断路器）； (2) 占地面积较小 经济性