電氣主接線方案

1、Mr.HERBERTMAIN ELECTRICAL CONNECTION SCHEMEu電氣主接線的定義u電氣主接線的基本要求u電氣主接線的基本形式u電氣主接線圖的讀圖方法u電氣主接線實例l電氣主接線是指在發(fā)電廠或變電所中一次設(shè)備按照設(shè)計要求連接而成的電路，又稱電氣主電路或一次接線。電氣主接線的形式將影響配電裝置布置、供電可靠性、電能質(zhì)量、運行靈活性、二次接線和繼電保護等等。l電氣主接線在設(shè)計時要根據(jù)機組容量或變電所規(guī)模及電廠或變電所在電力系統(tǒng)中的地位，以及從供電的可靠性、運行的靈活性、經(jīng)濟性、發(fā)展和擴建的可能性等各方面經(jīng)過綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。l主接

2、線中的電氣設(shè)備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器、電容器、線路以及通信等設(shè)備。通常在研究主接線方案和運行方式時，為了看圖直觀，將三相電路圖繪成單線圖。3基本要求：可靠性、靈活性、經(jīng)濟性一、可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù)，保證供電可靠性是電氣主接線最基本的要求。分析和研究主接線可靠性通常應(yīng)從以下幾方面綜合考慮： l變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。對于一個大型發(fā)電廠的變電站，由于它們供電容量大、范圍廣，因此在電力系統(tǒng)中的地位很重要。一旦發(fā)生事故后可能會破壞電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定地運行，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解，造成巨大損失

3、。因此，其主接線應(yīng)采取供電可靠性高的接線形式。對于一個中小型變電所，相對來說供電范圍小，發(fā)生事故時對電網(wǎng)影響小，可靠性要求就可以低點，沒有必要采取太復(fù)雜的接線形式。4l電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣的形式在一些發(fā)電廠或變電所來說是可靠的，但對另一些發(fā)電廠或變電所則不一定能滿足可靠性要求。因此在設(shè)計時也要考慮用戶的負荷類別。l負荷根據(jù)突然中斷供電所造成的損失程度分成三類：一級負荷：是指突然中斷供電將會造成人身傷亡或會引起周圍環(huán)境嚴重污染的；將會造成經(jīng)濟上的巨大損失的；將會造成社會秩序嚴重混亂或在政治上產(chǎn)生嚴重影響的。二級負荷：是指突然中斷供電會造成經(jīng)濟上較大損失的；將會造成社會秩序混亂或政治

4、上產(chǎn)生較大影響的。三級負荷：是指不屬于上述一類和二類負荷的 其他負荷。5l用電負荷的這種分類方法，其主要目的是為確定供電工程設(shè)計和建設(shè)標準，保證投入運行的供電工程能滿足生產(chǎn)或安全、社會安定的需要。l因此在分析電氣主接線可靠性時，要根據(jù)負荷性質(zhì)，考慮以下二個方面：各類電氣設(shè)備檢修或故障時，停電的范圍和時間，以及能否保證對重要用戶的供電。是否存在使發(fā)電廠或變電所全部停電的可能。l電氣主接線可靠性的高低直接決定著經(jīng)濟損失的大小，可靠性越高停電時的經(jīng)濟損失越少，反之，則越多。6二、靈活性 主接線在力求簡單、明了、操作方便的同時，也要求有一定的靈活性，以適應(yīng)系統(tǒng)不同運行方式的要求。 l調(diào)度時，應(yīng)可以靈活

5、的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。l檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護裝置，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的用電。l操作應(yīng)盡可能簡單、方便。主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。l擴建時，可以容易的從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并

6、且對一次和二次部分的改建工作量最小。7三、經(jīng)濟性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。 一般應(yīng)當從以下幾方面考慮：1、投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約開關(guān)電器數(shù)量，降低投資；要適當采用限制斷路電流的措施，以便選用價廉的電器；二次控制與保護方式不應(yīng)過于復(fù)雜，以利于運行和節(jié)約二次設(shè)備的投資。2、占地面積少：主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。3、電能損耗少：在發(fā)電廠或變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器容量、電壓等級和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。4、擴建的可能

7、性：由于近年來，我國的經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展，各地區(qū)的電力需求增長很快。因此，在選擇主接線時，要充分考慮到具有擴建的可能性，并且預(yù)留出合適的擴建空間。 8 典型的電氣主接線大致可分為有母線和無母線兩類。有母線類主接線包括單母線、雙母線及帶旁路母線的接線等等；無母線類主接線包括橋式接線、多角形接線和單元接線。母線是匯流線，用以匯集電能和分配電能，是發(fā)電廠和變電所的重要裝置。有母線接線有母線接線無母線接線無母線接線不分段單母線接線單母線分段接線單母線分段帶旁路接線不分段雙母線接線雙母線分段接線雙母線帶旁路接線一臺半斷路器接線單母線接線雙母線接線橋式接線多角形接線內(nèi)橋外橋三角形接線四角形接線五角形接線單元

8、接線發(fā)電機-雙繞組變壓器接線發(fā)電機-三繞組變壓器接線發(fā)電機-雙繞組變擴大接線發(fā)電機-分裂繞組變擴大接線91、單母線接線A.不分段單母線接線S：電源（發(fā)電機）進線T：變壓器 WB：母線 QF：斷路器QS：隔離開關(guān) L：出線（輸電線路）u 優(yōu)點：接線簡單、操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟性好；母線便于向兩端延伸，擴建方便。u 缺點：可靠性差。當斷路器進行檢修時，該回路要停電；當母線故障時，所有回路都要停止工作。調(diào)度不方便,電源只能并列運行；當線路側(cè)發(fā)生短路時，短路電流很大。10B.分段單母線接線QFD：分段斷路器u 特點：可靠性有所提高，當母線發(fā)生故障或檢修時，停電范圍只限于故障段或檢修段；調(diào)度方便，母線可

9、并列，也可分列運行；擴建也較方便；如果出線回路較多，增加的投資比例不高。u 適用范圍：這種接線方式一般在中、小型變電所及發(fā)電廠的610KV接線中被廣泛采用。在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不采用。11C.單母線分段帶旁路接線QFP：旁路斷路器12u 單母線分段帶旁路接線特點：當需要檢修出線斷路器時，用旁路斷路器代替出線斷路器工作。需增加旁路設(shè)備，投資和占地面積變大，接線較復(fù)雜。增加了倒母線操作復(fù)雜，容易誤操作。u 適用范圍： 一般用在35kV110kV的變電所母線。13分段斷路器兼作旁路斷路器的接線旁路斷路器兼作分段斷路器的接線2、雙母線接線A.不分段雙母線接線14QFJ：母聯(lián)斷

10、路器u 不分段雙母線接線特點：（1）可靠性高。除回路斷路器檢修時該回路要長期停電外，其余的檢修或故障只有部分或全部的短時停電。（2）調(diào)度方便。多種運行方式，比較靈活。（3）便于擴建。雙母線可以任意向兩側(cè)延伸，不會影響兩組母線的電源和負荷的均勻分配，且擴建不會引起原有回路停電。（4）與單母線相比，增加了一組母線，用了兩倍的母線隔離開關(guān)，設(shè)備較多，總的投資也較多。（5）在母線故障或母線隔離開關(guān)檢修時，要進行切換母線操作，步驟多且復(fù)雜。u 適用范圍：當出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有要

11、求時采用。15B.雙母線分段接線16u 雙母線分段接線特點：采用分段雙母線接線可以減小母線故障的停電范圍。段和段工作母線各自用母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻的分布在兩段工作母線上。分段雙母線接線的可靠性比不分段雙母線接線高，當一段母線發(fā)生故障時，在繼電器保護下，分段斷路器會自動跳開，然后，故障母線所連的電源回路的斷路器也跳開，即該段故障母線上所連的出線回路停電，這時，只需將故障母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)正常供電，這樣就只是部分短時停電，而不是全部短時停電。u 適用范圍：主要適用于大容量進出線較多的裝置中：（1）220kV進出線為1014回的裝置；（2）

12、610kV配電裝置中，進出線回路數(shù)或者母線上電源較多，輸送的功率較大，短路電流較大時，常采用雙母線分段接線，并在分段處裝設(shè)限流電抗器。17C.雙母線帶旁路接線18u 雙母線帶旁路接線特點：雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線。其特點是具有雙母線接線的優(yōu)點，當線路斷路器檢修時，仍可繼續(xù)供電。旁路的倒換操作比較復(fù)雜，增加了誤操作的機會，也使保護及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化。所用設(shè)備多，占地面積大，投資大，二次控制接線和繼電保護較復(fù)雜。一般為了節(jié)省斷路器及設(shè)備間隔，當出線達到5個回路以上時，才增設(shè)專用的旁路斷路器，出線少于5個回路時，則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線方式。u 適用范圍：一般

13、在110kV及以上高壓配電裝置中，停電對用戶影響較大、不允許因檢修斷路器而長期停電。當110kV出線在6回及以上、220kV出線在4回及以上時，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。19D.一臺半斷路器接線（又稱二分之三接線）20G：發(fā)電機 GCB：發(fā)電機出口斷路器一臺半斷路器接線中，對回路要采用交叉配置的原則，在一個“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時，使兩條電源回路同時被切除。u 一臺半斷路器接線優(yōu)點：優(yōu)點是：運行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線或回路斷路器時不必用隔離開關(guān)進行大量的倒閘操作，操作方便。并且，調(diào)度和擴建也很方便。u 一臺半斷路器接線缺點：與單

14、斷路器雙母線相比，設(shè)備投資和斷路器維修量都有所增加；并且一條回路故障有二臺斷路器要跳開，聯(lián)絡(luò)斷路器故障會造成相連兩條回路的短時停電；再有，為了便于回路的交叉配置，要求電源數(shù)和出線數(shù)最好相等；還有這種接線的繼電保護裝置也比其他接線要復(fù)雜得多。u 適用范圍：這種接線方式在大型發(fā)電廠及樞紐變電站的220kV及以上電壓等級變電站（GIS）中被廣泛采用。211、橋式接線22當只有兩臺變壓器和兩條線路時，宜采用橋式接線。橋式接線具有接線簡單，設(shè)備少，造價低、易擴展的特點。橋式接線根據(jù)斷路器的安裝位置可分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種。A.內(nèi)橋接線特點：線路停送電操作簡單；正常運行時變壓器切除操作復(fù)雜；當線路發(fā)生

15、故障時，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三條支線即可繼續(xù)工作并保持相互聯(lián)系；變壓器故障會短時影響一條線路工作。適用范圍：一般適用于線路較長（故障幾率高）、容量小以及變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的場合。擴大橋擴大橋接線接線B.外橋接線23特點：線路停送電操作復(fù)雜；正常運行時變壓器切除操作復(fù)雜；當線路發(fā)生故障時，有二臺斷路器跳閘，并切除對應(yīng)的一臺變壓器，需經(jīng)倒閘操作才能恢復(fù)變壓器工作；當變壓器故障時，僅故障變壓器支路的斷路器跳閘，其余三條支路照常工作。適用范圍：適用于線路較短以及變壓器需要經(jīng)常切換，而且變電站有穿越功率通過的場合。擴大橋接線擴大橋接線2、單元接線24發(fā)電機與變壓器直接連接的接線方式稱為

16、單元接線。單元接線方式具有接線簡單、設(shè)備少、操作簡單，以及占地面積小、投資低等特點。單元接線一般有四種方式。A.發(fā)電機雙繞組變壓器接線（圖a） 該接線在發(fā)電機出口處引接廠用電分支，發(fā)電機與變壓器間不設(shè)斷路器。為滿足試驗工作需要僅裝設(shè)隔離開關(guān)或可拆卸連接片。B.發(fā)電機三繞組變壓器接線（圖b） 該接線在發(fā)電機出口處裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)，變壓器的其余兩側(cè)也裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)，便于三繞組變壓器任一側(cè)斷路器檢修時，不影響其它二個繞組的正常運行。廠用電分支廠用電分支25C.發(fā)電機雙繞組變壓器擴大接線（圖c） 該接線可減少高壓側(cè)斷路器的數(shù)量，節(jié)約投資，減少占地面積等。 擴大單元接線的運行靈活性較差，如變壓

17、器檢修時，兩臺發(fā)電機必須全部停止運行。B.發(fā)電機分裂繞組變壓器擴大接線（圖d） 該接線可以限制短路電流，減少高壓側(cè)斷路器的數(shù)量，節(jié)約投資，減少占地面積等。 該接線同樣存在運行靈活性較差，如變壓器檢修時，兩臺發(fā)電機必須全部停止運行。3、多角形接線26多角形接線的每一邊中有一臺斷路器，各邊連接成閉合的多角形接線，電源與引出線只經(jīng)隔離開關(guān)接至多角形頂點，具體接線有三角形接線、四角形接線、五角形接線等。多角形接線優(yōu)點：接線簡單清晰、操作方便、經(jīng)濟性好。供電可靠性高。任一臺斷路器需檢修時，只需斷開兩側(cè)的隔離開關(guān)即可進行，不會引起任何回路停止工作。任一回路故障時，只跳開與之相連的兩臺斷路器，不會影響其他回路的正常工作。適用范圍：多角形接線不適用于回路數(shù)目較多的情況，一般應(yīng)用中多為三角形和四