第二章 电气主接线 2.1 电气主接线的概述电气主接线主要是指发电厂、变电所、电力系统 中，为了满足预定的功率传送方式和运行要求而设计的 ，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电 路。 电气主接线图，就是用规定的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。 电气主接线图一般画成单线图(即用单相接线表示三相系 统)2.2 主接线的基本形式 核电厂主要有三类主接线： （1）高压开关站主接线 （2）发变组接线 （3）厂用电接线。 图2-27 一台半断路器接线一台半断路器接线如图2-27所示。在两组母线间， 装有三个断路器，可引接二个回 路，又称为二分之三接线。正常 时，两组母线同时带电运行，任 一母线故障或检修均不会造成停 电。同时，还可以保证任何断路 器检修时不停电，其中隔离开关 不作操作电器，仅在检修时使用 ，甚至在两组母线同时故障(或 一组正检修时另一组又故障)这 种极端的情况下功率仍得以继续 输出。一台半断路器接线GG400KV500KV900MW900MW一台半断路器接线特点： 1.任一母线故障或检修，均不致停电 2 任一反应堆换料或检修，不会中断对用户的供 电 3.除联络断路器故障时，与其相连的两回路短时 停电，其它任何断路器的故障都不会中断电力 的输送 4.在极端情况下，一回母线检修，另一母线故障 时，也可向用户继续供电； 5.一个半断路器接线适用于超高压大容量系统， 但使用设备较多，特别是开关，互感器，投资 大 6.二次接线和继电保护装置比较复杂。双母线接线 它具有两组母线：工 作母线和备用母线 。每回线路都经一 台断路器和两组隔离 开关分别接至两组母 线，母线之间通过母 线联络断路器（简称 母联）有两组母线后，使运 行的可靠性和灵活性 大为提高双母线接线特点 检修任一组母线时，不会停止对用户连续 供电。 运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不 同的运行方式。母联断路器闭合，进出线适当分配接到 两组母线上，形成双母线同时运行的状态 。母联断路器断开（处于热备用状态）， 两组母线同时运行。此时这个电厂相当于 分裂为两个两个电厂各自向系统送电。显 然，两组母线同时运行的可靠性比仅用一 组母线运行时高。 3 在特殊需要时，可以用母联与系统进行 同期或解列操作。单元接线 因核电厂的单台发电机容 量大,每年有一定的换料期, 发电机电压接线不需经常 倒闸.经常采用无汇流母线 发电机-变压器单元接线。 特点： 1）接线简单，运行可靠，灵 活，故障影响范围小； 2）设备元件少，维护工作量 少 3）继电保护简单 4）主变故障影响发电机送电启/备变当机组启动完毕，部分厂用电负荷要有启/备变转到工作厂变，在切换 过程有几个周波的停电时间发电机出口不装断路器GQF1QF2QF3GQF1QF2QF3G发电机出口装设断路器工 作 厂 变主变发电机出口装设断路器GQF1QF2QF3GQF1QF2QF3G工作厂变接至低压侧的接线方式工 作 厂 变主变GQF4QF3GQF3G工作厂变接至升压侧的接线方式工 作 厂 变主变QF2发电机-变压器-线路组单元接线 每台主变压器高压侧设有一个开关，且直接与一条输电线路相 连接，单独送电。 第三章 厂用电系统 发电厂在启动、运转、停役、检修过程中 ，有大量以电动机拖动的机械设备，用以 保证机组的主要设备和辅助设备的正常运 行。这些电动机以及全厂的运行、操作、 试验、检修、照明等用电设备都属于厂用 负荷，总的耗电量，统称为厂用电。 厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分 数，称为厂用电率。 厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之 一。 对一个核电厂来讲，厂用电系统的主要功 能是在任何工况下：1.为核电厂的厂用电设备提供安全可靠的 电源。2.并对与核安全有关的系统和设备提供应 急电源，以确保核电站的安全运行。 厂用电负荷分类：1 单元厂用设备：为电站单元机组正常运行所需的 设备，当机组停运后，这些设备均可停运。它 们分别由单元厂用母线供电。 2 常备厂用设备：是核电机组在正常停运过程中及 停运期间对机组进行维护需要运行的设备，其 中有些设备在正常运行时也需投运。它们分别 由单元厂用母线供电。 3 应急厂用设备：包括专设安全厂用设备和主设备 安全厂用设备。是核安全和电厂主要设备的保 护所必须的。它们分别由应急母线供电。 4 两单元机组共用的厂用设备：两个机组共用的、 不专属于某一机组的设备及厂区的一般设备， 它们在一个单元机组停堆时仍需投运。分别由 共用母线供电 厂用电接线 一、厂用电的电压等级 对于大中型电厂，一般设置两个电压 等级 1 厂用高压（一般为6kV或10kV） 2 厂用低压（400V）。 100200kW以上的电动机采用高压。 二、高压厂用电接线主变工作厂变启/备变高压厂用母线 核岛高压厂用母线应急母线 共用母线 三、高压厂用电源的运行 正常停堆和启动运行 功率运行 发电机带厂用电运行 辅助电源带厂用电 柴油机带高压应急母线 500kV高压线路6.6kV中压线路核电 厂既 是生 产电 力的 单位 ，同 时也 是使 用电 力的 重要 用户220kV高压线路共用母线小结：核电厂厂用电电力系统 一般包括发电机回路、电力输送系统和厂用电系统， 其中发电机回路和和输送电系统与大型火电厂基本相 同，厂用电系统有其特殊要求 为保证核电站安全，它应具有高度可靠性. 对核安全至关重要的设备需要多重配置 对厂用电系统安全分级（1E级和非1E级），对安 全级设备在设计、制造、鉴定实验和抗震要求等 方面都有严格的要求。 标准和法规 安全分析和评价厂用电系统的组成厂用交流电力系统非1E交流电力系统1E交流电力系统应急交流电力 系统不间断应急交 流电力系统厂用直流电力系统非1E直流电力系统1E直流电力系统非1E级电力系统（）厂用变压器和启动备变压器 （）工作母线、段和公用母线、 段 （）堆用变压器（）和工作变压 器 （）相应的配电装置（中压和低压）M6KV工作 I段5#堆变非1E级电力系统化水变M6KV工作 II段6#工作变6KV公用 I段6KV公用 II段净水I段动力变压器净水II段6KV安全I段6KV安全II段L1L2L3主变厂用变启、备变1E级电力系统 应急柴油机组、 KV安全母线（专设安全设施开关柜） 堆用变压器（、） 380V安全母线（、段）G6KV安全 I段G G6KV安全 段GG GG1#2#3#4# 1#G2#G3#G安全 I段安全 段安全 段安全 段直流B段直流A段G-计算机 电源重要 仪表 电源来自公用 I段来自公用 段四、 400V厂用电系统基本接线 1.一段低压母线只由一台变压器供电：2.低压母线为单母线分段：2/3接线原则3.3 交流不停电电源系统（UPS） 交流不停电电源UPS(Uninterruptible Power System)一般为单相正弦波输出， 为机组的计算机控制，数据采集系统，重 要的机、电、堆保护，测量仪表及重要电 磁阀等负荷，提供与系统隔离防止干扰的 、可靠的不停电交流电源。有一个常见的错误概念，认为我们使用的市电，除了偶 尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。市 电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的 负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不 仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响 ，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形 畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震 、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常 供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试 ，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破 坏的问题 主要有以下几种：(不间断交流低压系统)为什么使用UPS1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110 ，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电 网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的 高压。2、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持 续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主 要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操 作而产生。3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲 电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只 是在解决方法上会有区别。 4、电压下陷(power sags）：指市电电压有效值介于额定值的 80至85之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周 期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接 入都可能造成这种问题。5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和 电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继 电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、 以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化 超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由 频率不稳定的电源供电所致。7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值 ，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和 应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个 周期到数小时的情况。一、系统接线： UPS是由整流器（或直接由直流系统供电）、逆变器、静态开关、调压器等主要部件组成。 整流器逆变器调压器静态开关UPS构成 图1-1 根据整流器的主电源、旁路电源的可用性， 蓄电池电压和实际负荷，UPS具有不同的运 行方式， 1.正常运行 2.蓄电池组运行 3.旁路运行 4.充电器方式 5.旁路维修UPS 的运行方式UPS运行方式 1. 正常运行（参照图1-1） 旁路开关处于“自动”位置，主电源经整流后可提 供稳定的直流电压（整流器可自动弥补由于主 电源电压波动和负载变化引起的电压偏差）， 整流器向逆变器供电，同时向蓄电池浮充或充 电（根据蓄电池所处的状态），使蓄电池处于 满充状态。经逆变器变成交流后通过静态开关 向不间断母线供电。 当逆变器由于过载（150%额定负荷1分钟， 125%额定负荷10分钟）或逆变器内部故障，将 自动切换到旁路运行。 2. 蓄电池组运行 在整流器的主电源故障或电压超出允许范围之外， 整流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向 逆变器供电。 蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的 大小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的 。 当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果 此时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则 ，如旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则 自动切换到旁路运行。 如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停 机。 当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”， 60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要 手动启动。 3 旁路运行 旁路开关处于“自动”位置。 切向旁路可以是手动或自动切换，只有在UPS的电压、频 率、相位与旁路电源的电压、频率、相位同步时（在规定 的偏差范围之内），才能进行无中断的手动或自动切换。 仅当逆变器的输出超过规定的偏差时，才触发自动切换。 如旁路故障，此时若整流器的主电源可用，则自动切换到 正常运行方式运行，否则，切向蓄电池方式运行（此时， 蓄电池组的电压在规定范围之内）。 当逆变器