摘要：本文僅就不同類型熱電廠及變電站電氣的主接線特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)熱電廠在采用GIS后其電氣主接線的優(yōu)化進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：熱電廠;電氣;主接線

Abstract: in this paper, only different types of thermal power plant and substation is Lord of the electrical wiring characteristics are analyzed, and the application of GIS of thermal power plant after the main electrical wiring optimization is discussed.

Keywords: thermal power plant; Electrical; The Lord wiring

根據(jù)熱電廠的類型、容量、地理位置及在電力系統(tǒng)中的地位、作用、饋線數(shù)目、輸電距離及自動(dòng)化程度等因素，對(duì)各個(gè)熱電廠或變電站的要求不同，采用的主接線形式也各不相同。

一、城市和工業(yè)中心附近的熱電廠電氣主接線分析

熱電廠建設(shè)在城市附近或工業(yè)負(fù)荷中心，并隨著我國近年來為提高能源利用率和環(huán)境保護(hù)的要求，運(yùn)行中的熱電廠推行熱電聯(lián)產(chǎn)，在為工業(yè)和民用提供蒸汽和熱水熱能的同時(shí)，生產(chǎn)的電能大部分用發(fā)電機(jī)電壓直接饋送給地方用戶，然后把剩余的電能升高電壓送入電力系統(tǒng)。這種靠近城市和工業(yè)中心的熱電廠，因其受供熱距離的限制，熱電廠的單機(jī)容量多為中、小型機(jī)組。它們的電氣主接線包括發(fā)電機(jī)電壓接線及1~2級(jí)升高電壓級(jí)接線，并與系統(tǒng)相連接。發(fā)電機(jī)容量為從Mw及以上，同時(shí)發(fā)電機(jī)電壓出線數(shù)量較多的中型熱電廠，發(fā)電機(jī)電壓的10kV母線采用雙母線分段接線;母線分段斷路器上串接有母線電抗器，出線上串接有線路電抗器，分別用來限制熱電廠內(nèi)部故障和出線故障時(shí)的短路電流，以選用輕型的斷路器;由于10kV用戶都在附近，采用電纜饋電，能防止由于雷擊線路而直接影響發(fā)電機(jī)。

該熱電廠G1、G2發(fā)電機(jī)在滿足10kV地區(qū)負(fù)荷的條件下，把剩余功率通過變壓器T1、T2升壓送往高壓側(cè)。一般100MW及以上的G3、C4發(fā)電機(jī)采用雙繞組變壓器分別接成發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線，直接把電能送入系統(tǒng)，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電單元集中控制或機(jī)、爐集中控制，也防止了發(fā)電機(jī)電壓級(jí)的電能多次變壓送入系統(tǒng)，減少了損耗。單元接線省去了發(fā)電機(jī)出口斷路器，提高了供電可靠性。為檢修調(diào)試方便，在發(fā)電機(jī)與變壓器之間裝設(shè)了隔離開關(guān)。

該熱電廠T1、T2三繞組變壓器除擔(dān)任把10kV母線上剩余電能按負(fù)荷分配送往110kV及220kV兩級(jí)電壓系統(tǒng)的任務(wù)外，還在任一側(cè)故障或檢修時(shí)，保證其余兩級(jí)電壓系統(tǒng)之間的并列聯(lián)系，保證可靠供電。

該熱電廠220kV側(cè)母線因非常重要，出線較多，采用雙母線接線，出線側(cè)帶有旁路母線，并設(shè)有專用旁路斷路器，無論母線故障或出線斷路器檢修，均不能使出線長期停電;而變壓器側(cè)不設(shè)置旁路母線，在一般條件下變壓器高壓側(cè)的斷路器能在發(fā)電機(jī)檢修時(shí)或與變壓器同時(shí)進(jìn)行檢修。

該熱電廠110kV側(cè)母線采用單母線分段接線，平時(shí)分開運(yùn)行，減少故障時(shí)短路電流，若有重要用戶可用接在不同分段上的雙回路進(jìn)行供電。

二、煤炭礦區(qū)的熱電廠電氣主接線分析

熱電廠建在煤炭礦區(qū)，為凝汽式熱電廠，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能全部用高壓或超高壓輸電線路送至遠(yuǎn)方，擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的基本負(fù)荷，裝機(jī)總?cè)萘吭?000MW以上，單機(jī)容量為200MW以上，目前以600MW為主力機(jī)組。該熱電廠有四臺(tái)發(fā)電機(jī)，接成四組單元接線，二個(gè)單元接220kV母線，二個(gè)單元接500kV母線。220kV母線采用帶旁路母線的雙母線接線方式，裝有專用旁路斷路器。單機(jī)容量300MW以上的大型機(jī)組停運(yùn)對(duì)系統(tǒng)影響較大，因此，在變壓器進(jìn)線回路也接入旁路母線。500kV母線為一臺(tái)半斷路器接線，按電源線與負(fù)荷線配對(duì)成串要求，而因串?dāng)?shù)大于兩串，同名回路接于同一側(cè)母線，不交叉布置，以減少配電裝置占地。用自藕變壓器作為兩級(jí)升高電壓間的聯(lián)絡(luò)變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的備用電源和啟動(dòng)電源。

三、變電站電氣主接線分析

變電站主接線的設(shè)計(jì)要求，與熱電廠相同，就是根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體狀況確定。變電站主接線的高壓側(cè)，要盡量采用斷路器數(shù)目較少的接線，可以節(jié)省投資，隨出線數(shù)的不同，采用橋形、單母線、雙母線接線及角形接線等。若變電站電壓為超高壓等級(jí)，還是重要的樞紐變電站，適合采用雙母線分段帶旁路接線或采用一臺(tái)半斷路器接線。變電站的低壓側(cè)常采用單母線分段接線或雙母線接線，可便于擴(kuò)建。6~10kV饋線要選輕型斷路器，如SN10型少油斷路器或ZN13型真空斷路器;如果不能滿足開斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，要采用限流措施。在變電站中最簡易的限制短路電流方法，是使變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行;如果分列運(yùn)行還不能滿足要求，就要裝設(shè)分裂電抗器或出線電抗器，盡量不裝限流效果較小的母線電抗器。

四、采用GIS后的熱電廠電氣主接線優(yōu)化分析

采用GIS后，雙母線接線在不分段時(shí)存在致命的弱點(diǎn)，其安全可靠性明顯劣于一個(gè)半斷路器接線。若分段，則一期投入的開關(guān)也由6個(gè)增加至二期擴(kuò)建完成后的10個(gè)，同一個(gè)半斷路器接線的7個(gè)或10個(gè)開關(guān)相比在經(jīng)濟(jì)上并不占優(yōu)勢(shì);而一期以一個(gè)半斷路器接線的方案實(shí)施，又存在先期投資過大問題。為此，該熱電廠先布置擴(kuò)大內(nèi)橋接線，待擴(kuò)建時(shí)再過渡到一個(gè)半斷路器的方案是較為可行的。

從一期過渡到二期，對(duì)該熱電廠比選的各個(gè)方案是基本相同的，只是因?yàn)橥獠拷Y(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的不同而導(dǎo)致施工難度不一樣。首先在一期與二期的對(duì)接部位應(yīng)預(yù)留好將來對(duì)接的端口，且此端口要便于遠(yuǎn)景對(duì)接，不影響本期設(shè)備的正常運(yùn)行。在二期對(duì)接時(shí)只需短時(shí)間、小范圍的停電即可快速完成對(duì)接。過渡時(shí)首先切斷需對(duì)接的母線電源，然后將預(yù)留端口打開，將已經(jīng)安裝并試驗(yàn)完畢的遠(yuǎn)景部分與本期對(duì)接即可。至于對(duì)接的端口部位是否需要再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，設(shè)備廠商認(rèn)為對(duì)接部分只有導(dǎo)體沒有絕緣體。因此，端口部位可以不用再做試驗(yàn)。但是為安全起見，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行一次整體試驗(yàn)。

GIS設(shè)備在熱電廠工程中得到廣泛應(yīng)用后，傳統(tǒng)的電氣主接線方式在安全、可靠的基礎(chǔ)上可進(jìn)行大幅度優(yōu)化，從而保證整個(gè)熱電廠的安全運(yùn)行。但是也要充分認(rèn)識(shí)到，正是由于GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)差異，導(dǎo)致了在使用傳統(tǒng)設(shè)備時(shí)所不存在的種種問題。如何在設(shè)計(jì)時(shí)合理地使用新型設(shè)備，是達(dá)到整個(gè)工程系統(tǒng)安全、降低投資的關(guān)鍵。

五、結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)熱電廠中實(shí)際應(yīng)用的幾種電氣主接線方式的比較可以看出，設(shè)計(jì)理論和工程經(jīng)驗(yàn)都證明，各種接線方式均具可行性。但在采用GIS裝置后，給各主接線帶來了新的問題，特別是雙母線不分段接線，在機(jī)組、出線數(shù)量較少的情況下，未必能滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，從而在實(shí)際工程的使用中需要有較大的限制。

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