第四章 電氣主接線及設(shè)計(jì).

1、第四章第四章 電氣主接線電氣主接線 及設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目的：F重點(diǎn)掌握對(duì)電氣主接線的基本要求及各種基本接線形式的特點(diǎn)和適用范圍；F掌握發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇、限制短路電流的方法；F了解各種類型發(fā)電廠和變電所主接線的特點(diǎn)，掌握發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)舉例。 本章是本課程的重點(diǎn)！4.1 電氣主接線的電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)程序基本要求和設(shè)計(jì)程序電氣主接線（回顧）電氣主接線的概念： 由一次設(shè)備按照預(yù)期的生產(chǎn)流程所連成的接受和分配電能的回路，稱電氣主接線，也叫一次接線。主接線圖： 將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。繪制電氣主接線必須遵循以下原則：

2、（1）一次設(shè)備和元件必須采用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來表示。（2）圖中斷路器和隔離開關(guān)都按斷開位置畫出，但掛在控制室的主接線圖上的設(shè)備狀態(tài)是隨著實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)變換的，以幫助運(yùn)行人員正確地進(jìn)行倒閘操作、分析和處理事故。（3）因?yàn)槿嘟涣麟姎庠O(shè)備的各相接線是相同的，所以電氣主接線圖一般都采用單線圖（即一相電路圖）。這樣使主接線圖簡(jiǎn)化、清晰。如果在某些局部三相結(jié)構(gòu)不同，只在這部分局部畫成三相圖。電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性1.電氣主接線圖是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)。2.電氣主接線表明了發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運(yùn)行方式。3.電氣主接線的好壞關(guān)系到電力系統(tǒng)安全、

3、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 一、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求1.可靠性 電能生產(chǎn)的特點(diǎn)要求電氣主接線首先應(yīng)滿足可靠性的要求。電能不能大量?jī)?chǔ)存，發(fā)電、輸電、用電必須在同一瞬間完成，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都可能造成供電中斷。 可靠性不是絕對(duì)的，對(duì)于不重要的用戶，太高的可靠性將造成浪費(fèi)。 分析和評(píng)估可靠性時(shí)要考慮發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷性質(zhì)和類別，設(shè)備的可靠性和實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素。（1）發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用 目前，我國(guó)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量大小的劃分為： 50MW以下 小型機(jī)組 50200MW 中型機(jī)組 200MW及以上 大型機(jī)組 發(fā)電廠容量大?。ò纯傃b機(jī)容量）劃分為： 100

4、MW以下 小型發(fā)電廠 100250MW 中型發(fā)電廠 2501000MW 大中型發(fā)電廠 1000MW以上 大型發(fā)電廠1）.分析和評(píng)估主接線可靠性時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題（2）負(fù)荷性質(zhì)和類別n我國(guó)將電力負(fù)荷根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求不同分為三個(gè)等級(jí)：n一級(jí)負(fù)荷概念：這類負(fù)荷若突然中斷供電，將造成生命危害，或造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報(bào)廢，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來極大損失。例：冶金行業(yè)的爐體冷卻水泵、澆注車間、連續(xù)軋鋼車間、礦山企業(yè)的主排水泵、主扇風(fēng)機(jī)、化工企業(yè)的反應(yīng)爐、建材行業(yè)的水泥回轉(zhuǎn)爐、醫(yī)院的手術(shù)室、國(guó)家的鐵路樞紐、通信樞紐、國(guó)防設(shè)施等。特點(diǎn)：絕對(duì)不允許停電！必須有兩個(gè)獨(dú)立電源

5、供電！n二級(jí)負(fù)荷概念：這類負(fù)荷若突然斷電，將造成生產(chǎn)設(shè)備局部損壞，或生產(chǎn)流程紊亂且恢復(fù)較困難，企業(yè)內(nèi)部運(yùn)輸停頓或出現(xiàn)大量減產(chǎn)，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。特點(diǎn)：一般允許停電幾分鐘，在工業(yè)企業(yè)中占得比例最大。 應(yīng)由兩回線路供電，且兩回線路應(yīng)盡可能取自不同變壓器或母線段。n三級(jí)負(fù)荷概念：不屬于一、二級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備。特點(diǎn)：對(duì)供電無特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。 由此可見，對(duì)于帶一二級(jí)負(fù)荷的發(fā)電廠和變電所應(yīng)該選擇可靠性較高的主接線形式。（3）設(shè)備的制造水平，即可靠性程度 電氣主接線是由電氣設(shè)備組成的，選擇可靠性高、性能先進(jìn)的電氣設(shè)備是保證主接線可靠性的基礎(chǔ)。（4）長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 應(yīng)重視國(guó)內(nèi)

6、外長(zhǎng)期積累的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)先選用經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐考驗(yàn)的主接線形式。n主接線可靠性的評(píng)判方法： 定性分析和定量計(jì)算（可靠性計(jì)算）。 定性分析和衡量主接線可靠性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)： 1）斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電； 2）母線（或斷路器）故障以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，能否保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷的供電； 3）發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性； 4）大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對(duì)可靠性的特殊要求。2）.定性分析和衡量主接線可靠性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（1）涵義： 適應(yīng)各種運(yùn)行方式（正常、檢修、事故及處理、投切設(shè)備、增減負(fù)荷等）變化。（2）具體衡量要求：F操作的方便性主接線

7、在滿足可靠性的基本要求下，應(yīng)接線簡(jiǎn)單、操作方便，盡可能減少操作步驟，以便運(yùn)行人員掌握，不致在操作過程中出錯(cuò)。F調(diào)度的方便性能根據(jù)調(diào)度要求，方便靈活的投切機(jī)組、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，以滿足在正常、事故、檢修等運(yùn)行方式下的切換操作要求。F擴(kuò)建的方便性 能根據(jù)擴(kuò)建要求，方便的從初期接線過渡到遠(yuǎn)景接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，對(duì)一次和二次設(shè)備的改造最少。2.靈活性 在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。（1）投資省 主接線力求簡(jiǎn)單清晰，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備；要使相應(yīng)的保護(hù)、控制不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜等；能限制短路電

8、流，以便選擇輕型電器和廉價(jià)電氣設(shè)備，從而降低投資；一次設(shè)計(jì)，分期投資建設(shè)、投產(chǎn)。3.經(jīng)濟(jì)性（2）電能損耗小 電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)以避免兩次變壓而增加電能損耗。（3）占地面積小 主接線形式影響配電裝置的布置和電氣總平面的格局，主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電裝置占地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用，在運(yùn)輸條件許可的地方，應(yīng)采用三相變壓器而不是三臺(tái)單相變壓器。二、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 電氣主接線的設(shè)計(jì)程序分為初步可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)四個(gè)階段。n其步驟和內(nèi)容如下： 1.對(duì)原始資料分析 主要分析工程情況、電力系統(tǒng)情況、負(fù)荷情況、環(huán)境條件和設(shè)

9、備供貨情況。 2.主接線方案的擬定與選擇 3.短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備選擇 4.繪制電氣主接線圖 5.編制工程概算4.2 主接線的基本接線形式主接線的基本接線形式n（1）電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源（發(fā)電機(jī)和變壓器）和線，他們之間如何連接是電氣主接線的主體。n（2）當(dāng)同一電壓等級(jí)配電裝置中進(jìn)出線數(shù)目較多時(shí)（一般超過4回），需設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)（掌握中間環(huán)節(jié)是關(guān)鍵）。n（3）對(duì)于主接線數(shù)目少，不再發(fā)展和擴(kuò)建的主接線，不設(shè)置母線而采用簡(jiǎn)化的中間環(huán)節(jié)。n（4）主接線的分類，根據(jù)是否設(shè)置母線，可分為有母線接線和無母線接線兩大類。 母線也稱匯流母線或匯流排，起匯集和分配電能的作用。n主接線的基本形式：

10、單 母 線 接 線有 匯 流 母 線 的 接 線 方 式雙 母 線 接 線單 元 接 線無 匯 流 母 線 的 接 線 方 式橋 形 接 線角 形 接 線n一、有匯流母線的接線方式 適用于進(jìn)出線較多的場(chǎng)合。 優(yōu)點(diǎn)：接線布置清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。 缺點(diǎn)：母線一旦發(fā)生故障，將會(huì)造成其上連接的所有回路停電；增加了一些設(shè)備比如開關(guān)電器，配電裝置占地面積較大，投資較大。n二、無匯流母線的接線方式 適用：進(jìn)出線較少，不再擴(kuò)建的發(fā)電廠、變電所。 優(yōu)點(diǎn)：使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積校小，投資少。一、有匯流母線的電氣主接線（一）單母線接線 每一條進(jìn)出線回路都組成一個(gè)接線單元，每個(gè)接線單元都與母

11、線相連。 可分為： 1、不分段單母線接線 2、單母線分段接線 1、不分段單母線接線n1）接線方法及工作要求見右圖（1）主母線的作用保證電源并列工作；使任一條出線都可以從任一電源獲得電能。（2）電源 電源可以是發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)與出口斷路器之間一般可不裝隔離開關(guān)；但有時(shí)為了對(duì)發(fā)電機(jī)單獨(dú)調(diào)試，也可裝隔離開關(guān)。電源也可以是變壓器 1、不分段單母線接線（3）線路（出線）開關(guān)電器的配置每一個(gè)回路中都裝有斷路器和隔離開關(guān)。A、 斷路器與隔離開關(guān)的作用（回顧）B、母線隔離開關(guān)：QS21 線路隔離開關(guān)：QS22C、斷路器與隔離開關(guān)操作順序合：QS21-QS22-QF2分：QF2 -QS22- QS21原則：隔離開

12、關(guān)先合后斷！ 斷路器先斷后合！nD、母線隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的操作順序： 母線隔離開關(guān)“先通后斷”，即接通電路時(shí)，先合上母線隔離開關(guān)，后合線路隔離開關(guān)；切斷電路時(shí)，先斷開線路隔離開關(guān)，后斷開母線隔離開關(guān)。以避免萬一斷路器的實(shí)際開合狀態(tài)與指示狀態(tài)不一致時(shí)，誤操作發(fā)生在母線隔離開關(guān)上，產(chǎn)生的電弧會(huì)引起母線短路，使事故擴(kuò)大。 例如:對(duì)線路WL2送電時(shí)，先合上QS21,再合上QS22，最后合上QF2;停電時(shí)，先斷開QF2，再斷開QS22，最后斷開QS21。E、QE（隔離開關(guān)的接地開關(guān)）作用：電氣設(shè)備檢修時(shí)需接地以保證人身安全。接地開關(guān)配置原則：110kV及以上時(shí)：斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的

13、線路側(cè)均應(yīng)配置接地開關(guān)。35kV及以上的母線：在每段母線上應(yīng)設(shè)置12組接地開關(guān)或接地器，以保證電器或母線檢修時(shí)的安全。35kV以下的電網(wǎng)一般臨時(shí)安裝地線。 1、不分段單母線接線E、QE（隔離開關(guān)的接地開關(guān)）！注意：接地開關(guān)QE與隔離開關(guān)QS22互鎖，只有對(duì)方斷開時(shí)方能合上！ 1、不分段單母線接線 1、不分段單母線接線n2）不分段單母線接線的特點(diǎn)：A、優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)B接線簡(jiǎn)單（設(shè)備少）、清晰、明了；B布置、安裝簡(jiǎn)單，配電裝置建造費(fèi)用低；B斷路器與隔離開關(guān)間易實(shí)現(xiàn)可靠的防誤閉鎖，操作安全、方便、母線故障幾率低；B易擴(kuò)建和采用成套配電裝置。nB、缺點(diǎn)：不夠靈活可靠（1）可靠性差 母線或母線隔離開關(guān)

14、故障或檢修時(shí)，所有支路都將停電，造成全廠或全站停電。 任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須全部停電。（2）調(diào)度不方便 電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，線路側(cè)短路時(shí)有較大的短路電流。 1、不分段單母線接線3）不分段單母線接線的適用范圍 只適用于容量較小，出線回路數(shù)較少，對(duì)供電可靠性要求較低的中小型發(fā)電廠、變電所。 1、不分段單母線接線規(guī)程規(guī)定：（了解）（1）小型骨干水電站4臺(tái)以下或非骨干水電站發(fā)電機(jī)電壓母線的接線；（2）610kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路=5回（3）35kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路=3回（4）110kV出線（含聯(lián)絡(luò)線）回路=2回可采用不分段單母線接線。2、單母線分段接線n 當(dāng)引出線數(shù)目較多時(shí)

15、，為了提高供電可靠性，可用斷路器將母線分段。1）接線方法見右圖：2）兩種接線方式：J斷路器分段（兩種運(yùn)行方式）J隔離開關(guān)分段。3）單母線分段的數(shù)目： 取決于電源數(shù)目和容量，段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍就越小，但配電裝置運(yùn)行復(fù)雜。一般23段為宜。2、單母線分段接線4）單母線分段接線的特點(diǎn)：B、缺點(diǎn)主母線、母線隔離開關(guān)故障或檢修，停電一半；任一回路斷路器檢修，該回路停電。A、優(yōu)點(diǎn)可采用雙回路供電給一級(jí)負(fù)荷，可靠性大為提高；母線、母線隔離開關(guān)檢修僅停一半，提高了靈活性。2、單母線分段接線5）適用范圍 中小容量的發(fā)電廠和變電站610kV接線中，單母線不分段接線不滿足時(shí)采用。規(guī)程規(guī)定：（了解）（1）電壓

16、為610kV，出線為6回及以上；（2）電壓為3563kV，出線為48回；（3）電壓110220kV，出線34的裝置中可采用單母線分段接線。3、單母線分段帶旁路母線的接線 為克服支路斷路器檢修時(shí)，該支路必須停電的缺點(diǎn)，可采用增設(shè)旁路母線的方法。（1）單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線1）接線方法旁路母線:WP旁路斷路器:QFP母線旁路隔離開關(guān)：QSP1、 QSP2、QSPP線路旁路隔離開關(guān)：QSP（1）單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線1）操作正常工作：QFP、各QSP斷開， WP不帶電；QSPP合, QSP1（或）QSP2合,QFP（熱備用）;檢修時(shí)：（以QF3為例）操作順序一：A

17、、QSP1合，合QFP，檢查WP是否完好；B、若WP完好，則合QSP，斷QF3，斷QS32和QS31。（1）單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線操作順序二：（安全）A、QSP1合，合QFP，檢查WP是否完好；B、若WP完好，斷QFP，合QSP，合QFP，斷QF3，斷QS32和QS31?？梢员苊釷F3事故跳閘，QSP帶負(fù)荷合閘的危險(xiǎn)！3）優(yōu)點(diǎn)：檢修任一出線斷路器時(shí)，該回路都不停電，提高了供電可靠性。4）缺點(diǎn)：多裝了斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資。（2）分段斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線1）接線及操作正常運(yùn)行時(shí)：QS3、QS4斷開， QS1、QS2、QFD閉合， QSD打開，WP不帶電，以單

18、母線分段方式運(yùn)行。檢修任一出線斷路器時(shí)：（比如QF1）A、合分段隔離開關(guān)QSD,（使W、W母線保持聯(lián)系），斷QFD、QS2，合QS4,合QFD，檢查WP是否完好。B、若WP完好，合QSP，斷QF1及兩側(cè)隔離開關(guān)。2）優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省一臺(tái)斷路器。（3）旁路斷路器兼作分段斷路器的接線1）接線及操作正常運(yùn)行時(shí)：QS1、QS3合， QFP合， QFP 兼作分段斷路器，WP帶電。檢修任一出線斷路器時(shí)：（比如QF1） 合QS2,（使W、W母線保持聯(lián)系），斷QS3，合 QSP,斷QF1及兩側(cè)隔離開關(guān)。2）優(yōu)點(diǎn)： 又節(jié)省兩個(gè)隔離開關(guān)。、小結(jié)單母線分段帶旁路母線接線的適用范圍：A、35kV及以上的電氣主接線中，也就是

19、說向特殊重要的一、二類負(fù)荷供電，不允許停電檢修斷路器時(shí)，才加設(shè)旁路母線。B、一般電壓為35kV而出線8回以上， 110kV出線6回以上， 220kV出線4回以上的戶外裝置，考慮加裝帶專用旁路斷路器的旁路母線。（二）雙母線接線n單母線接線中，當(dāng)母線故障時(shí)，接在該母線上的所有支路將全部停電，雙母線接線可克服此缺點(diǎn)。n雙母線接線共有下面幾種接線方式：1.（不分段的）雙母線接線2.雙母線分段接線3.雙母線帶旁路母線的接線1、（不分段的）雙母線接線1）接線方法每一條引出線和電源支路都經(jīng)1臺(tái)斷路器與2組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)通過母聯(lián)斷路器聯(lián)結(jié)。2）運(yùn)行方式QFC斷開，一組母線工作

20、，一組母線備用。正常運(yùn)行時(shí)，所有電源和引出線均接在工作母線上，備用母線不帶電。相當(dāng)于單母線接線。（不分段的）雙母線接線運(yùn)行方式QFC閉合，雙母線同時(shí)運(yùn)行（常用）。電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，兩組母線功率均勻分配。亦稱固定連接方式運(yùn)行。雙母線同時(shí)運(yùn)行時(shí)，它具有單母線分段接線的特點(diǎn)。若一組母線發(fā)生故障，只會(huì)引起接在故障母線上的部分電源和引出線停電，經(jīng)倒閘操作可迅速地將停電部分轉(zhuǎn)移到另一組母線上，便可以恢復(fù)工作。（不分段的）雙母線接線運(yùn)行方式QFC斷開，兩組母線同時(shí)運(yùn)行。 QFC 處于熱備用狀態(tài)。 此時(shí)相當(dāng)于分裂為兩部 分，各向系統(tǒng)輸送功率。常用于系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，限制短路電流。n3）不分段雙

21、母線接線的優(yōu)點(diǎn)：供電可靠A、任一母線檢修時(shí)，可不中斷供電。（將工作母線轉(zhuǎn)換為備用母線的操作稱倒母線操作）B、一組母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電。C、檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需停運(yùn)該回路和與此回路相連的該組母線，其它回路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。（操作步驟必須正確?。?注意：倒母線操作的順序！3）不分段雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)度靈活A(yù)、各個(gè)電源和出線可任分配到某一組母線上，可靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式的調(diào)度。B、便于試驗(yàn)。 個(gè)別回路需單獨(dú)試驗(yàn)時(shí)，可將該回路單獨(dú)接至一組母線上。擴(kuò)建方便 向雙母線左右任意方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的自由分配，也不會(huì)造成原有回路停電。4）不分段雙母

22、線接線的缺點(diǎn)：倒閘操作復(fù)雜。 在倒母線的過程中，把隔離開關(guān)當(dāng)作操作電器使用，容易發(fā)生誤操作。一組母線故障時(shí)，接于該母線的所有支路要短時(shí)停電。 為了縮小停電范圍，可采用雙母線分段的方式。檢修出線斷路器時(shí)，該回路需停電。這對(duì)重要用戶來說是不允許的?？朔巳秉c(diǎn)可采用雙母線帶旁路母線的接線。接線復(fù)雜，占地面積大，經(jīng)濟(jì)性較差。4）不分段雙母線接線的適用范圍出線帶電抗器的610kV配電裝置； 3560kV出線超過8回，或連接的電源較大、負(fù)荷較大時(shí)； 110220kV出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)。2、雙母線分段接線 為了進(jìn)一步縮小母線停運(yùn)的范圍，可采用雙母線分段接線。1）接線及運(yùn)行方式分段斷路器QFD將工作母線

23、分為兩段；稱為雙母線三分段。每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相聯(lián)。電源和出線均勻分布在兩段工作母線上。n2）雙母線分段的特點(diǎn)及適用范圍優(yōu)點(diǎn)： 由于分段的增加，可進(jìn)一步縮小母線的停運(yùn)范圍，供電可靠性更高。缺點(diǎn)： A、增加了母聯(lián)斷路器和分段斷路器，投資增大。 B、檢修出線斷路器時(shí)，該支路仍需停電。適用： 主要適用于大容量進(jìn)出線較多的裝置中。例如： 220kV進(jìn)出線1014回的裝置中； 在330500kV的裝置中，也有采用雙母線四分段的接線。3、雙母線帶旁路母線的接線方式 用旁路斷路器代替檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。類型（1）設(shè)專用旁路斷路器（2）旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器（3）

24、母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器雙母線四分段帶專用旁路斷路器的帶旁路母線接線旁路母線設(shè)置的原則（了解）總原則：不允許停電檢修斷路器時(shí)，設(shè)置旁路母線。A、220kV出線在4回及以上；B、110kV出線在6回及以上；C、3560kV配電裝置中：A采用單母線分段接線且斷路器無條件停電檢修時(shí)，可設(shè)置不帶專用旁路斷路器的旁路母線接線；A采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)，可設(shè)置旁路隔離開關(guān)；A采用35kV單母線手車式成套開關(guān)柜時(shí)，由于斷路器可迅速置換，可不設(shè)旁路設(shè)施。旁路母線設(shè)置的原則（了解）D、 610kV配電裝置一般不設(shè)旁路母線 但610kV單母線接線及單母線分段接線的配電裝置中，可采用固定式成套

25、開關(guān)柜時(shí)，由于容易增設(shè)旁路母線，可考慮裝設(shè)。 發(fā)展趨勢(shì)：取消旁路母線?。ㄈ┮慌_(tái)半斷路器接線1、接線及運(yùn)行方式： 每2組母線之間串聯(lián)裝設(shè)3臺(tái)斷路器，于2臺(tái)斷路器間引接1回路。 由于回路數(shù)與斷路器臺(tái)數(shù)之比為2:3,故稱為一臺(tái)半斷路器接線或二分之三斷路器接線。正常運(yùn)行時(shí)，全部斷路器和隔離開關(guān)均投入運(yùn)行！n右圖也為一臺(tái)半斷路器接線優(yōu)點(diǎn)：（1）檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，都不會(huì)造成任何回路停電；（2）任一母線故障，僅跳開與此母線相連的斷路器，不引起任何回路停電。 甚至于兩組母線同時(shí)故障的情況下，功率仍可送出?。?）線路故障，只是該回路被切除，不會(huì)造成其他回路停電。（4）操作方便、安全。 隔離開關(guān)不做操作電器，

26、減少了誤操作。（5）正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線與全部斷路器都投入使用，每串?dāng)嗦菲骰ハ噙B接形成多環(huán)狀供電，運(yùn)行調(diào)度較靈活。缺點(diǎn)： 使用設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資較多。2、一臺(tái)半斷路器接線的特點(diǎn)：3、一臺(tái)半斷路器接線的兩條原則（1）電源線與負(fù)荷線配對(duì)成串 一個(gè)“斷路器串”上配置一條電源回路和一條引出線回路。 這樣布置可以避免聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障或檢修時(shí)，使兩條電源或兩條出線回路同時(shí)被切除。（2）當(dāng)接線僅兩串時(shí)，一般采用“交叉配置”原則，即重要的同名支路交替接入不同側(cè)母線。3、一臺(tái)半斷路器接線的兩條原則 交叉配置非交叉配置可減少特殊運(yùn)行方式下的事故擴(kuò)大！注意：圖中的隔離開關(guān)未畫出！4、一臺(tái)半斷路器接線適用

27、范圍 適用于超高壓電網(wǎng)！ 大型發(fā)電廠和變電所的330500kV的裝置中： 當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為6回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中有重要地位時(shí)，宜采用一臺(tái)半斷路器接線。 現(xiàn)在500kV變電站，一般都采用此接線。（4）三分之四斷路器接線1、接線： 3條回路，4臺(tái)斷路器。2、特點(diǎn)： 與一臺(tái)半斷路器相比，節(jié)省投資，但可靠性降低，布置復(fù)雜。3、適用于： 發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)（進(jìn)線）大于線路數(shù)（出線）的大型水電廠。（五）變壓器母線組接線1、接線（1）每條出線回路由兩臺(tái)斷路器分別接在兩組母線上。（2）變壓器通過隔離開關(guān)直接接在母線上（變壓器是高可靠性設(shè)備，直接接入母線，不影響運(yùn)行）當(dāng)出線較多時(shí)，出線也可采用一臺(tái)半斷路器接線。2

28、、變壓器母線組接線特點(diǎn)及適用范圍優(yōu)點(diǎn)：（1）任一斷路器故障，不會(huì)引起任何支路停電。（2）任一母線故障，不會(huì)引起任何支路停電。（3）變壓器故障時(shí)，連接在母線上的斷路器跳開，不影響其它回路供電。（4）調(diào)度靈活，電源與負(fù)荷可自由分配，安全可靠，有利于擴(kuò)建。適用于： 遠(yuǎn)距離、大容量系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性要求較高的變電所 。 二、無匯流母線的電氣主接線n特點(diǎn)： 發(fā)電機(jī)端沒有母線，所以使用斷路器少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較小。n主要類型：1、單元接線2、橋形接線3、多角形接線1、單元接線n（1）發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線 發(fā)電機(jī)、變壓器直接接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)-變壓器組。nA、發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線

29、接線方法： 發(fā)電機(jī)端無出口斷路器，為調(diào)試方便可裝隔離開關(guān)。缺點(diǎn)： 任一元件故障或檢修全停，靈活性差。nB、發(fā)電機(jī)-三繞組變壓器單元接線接線方法： 發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器，可單獨(dú)切除發(fā)電機(jī)，而不連帶切除變壓器，以便在發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)不中斷高壓與中壓電網(wǎng)之間的聯(lián)系。nC、發(fā)電機(jī)-變壓器-線路單元接線接線方法：見右圖特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，不需高壓配電裝置。適用范圍： 一發(fā)一變一線。n發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）接線簡(jiǎn)單，使用的電器最少，操作簡(jiǎn)便；2）配電裝置簡(jiǎn)單，占地小，投資少；3）發(fā)電機(jī)出口短路電流小；4）繼電保護(hù)簡(jiǎn)單。適用：大型及中型發(fā)電廠不帶近區(qū)負(fù)荷的機(jī)組。（2）擴(kuò)大單元接線接線： 兩

30、臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器相連，每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口均裝設(shè)一組斷路器，以便各機(jī)組獨(dú)立開、停。特點(diǎn)： 比單元接線少一臺(tái)主變，更為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，一機(jī)停電不影響廠用電，但主變故障或檢修全停。適用范圍： 單機(jī)容量較小（單機(jī)容量系統(tǒng)容量的12%）而電廠的升高電壓等級(jí)較高的系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線發(fā)電機(jī)-分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線2、橋形接線適用： 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，采用橋形接線。按橋連斷路器的位置不同，分為兩種： （1）內(nèi)橋 （2）外橋（1）內(nèi)橋n接線方法：橋斷路器位于線路斷路器內(nèi)側(cè)。特點(diǎn)：A、優(yōu)點(diǎn)接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)（斷路器最少）；布置簡(jiǎn)單占地小，可發(fā)展為單母線分段接線；線路投切靈活，不影響其它電

31、路的工作。B、缺點(diǎn)變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其他回路。適用范圍：雙線雙變的水電站，變電所35220kV側(cè)：線路較長(zhǎng)（故障多），而主變年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)高（不經(jīng)常切換）且無功率穿越的場(chǎng)合。（2）外橋n接線方法： 橋斷路器位于線路斷路器外側(cè)。n特點(diǎn)： 與內(nèi)橋接線相對(duì)應(yīng)“變壓器”“線路”。n適用范圍： 雙線雙變的水電站，變電所35220kV側(cè)：主變年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)低（經(jīng)常切換），而線路較短（故障少）或有功率穿越的場(chǎng)合。橋形接線小結(jié)n橋形接線投資省但可靠性不高。n適用于小容量的發(fā)電廠或變電所，以及作為最終發(fā)展成為單母線分段接線或雙母線接線的工程初期接線形式；n也可用于大型發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)、備用變壓器

32、的高壓側(cè)接線方式。3、多角形接線三角形接線四角形接線n（1）接線方法： 常有3角、4角、5角、6角。 各支路斷路器連接成一個(gè)環(huán)，然后將各支路連接在環(huán)的頂點(diǎn)上。 “角數(shù)”=斷路器數(shù)=出線回路數(shù)+電源回路數(shù)角形接線的優(yōu)點(diǎn)（1）設(shè)備少，投資省。 斷路器數(shù)=回路數(shù)，除橋形接線外，與常用主接線比，角形接線所用設(shè)備是最少的。（2）運(yùn)行的可靠性和靈活性較好。 每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，檢修任一斷路器時(shí)，所有回路都不會(huì)中斷供電。（3）操作方便、安全。 隔離開關(guān)不做操作電器。（4）占地面積小。 角形接線具有雙母線帶旁路的可靠性，但卻省去了母線和旁路設(shè)施及許多隔離開關(guān)，占地面積僅為普通中型雙母線帶旁路接線的40%

33、，對(duì)地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。角形接線的缺點(diǎn)（1）開環(huán)運(yùn)行時(shí)可靠性降低 檢修環(huán)內(nèi)任一斷路器或隔離開關(guān)時(shí)，都要開環(huán)運(yùn)行。此時(shí)，如果其他元件再發(fā)生故障，角形接線就被分割成兩半運(yùn)行，從而影響到供電可靠性。 因此，角形接線不適用于回路較多的情況，一般最多用到6角形，而以3角形、4角形用得最多。 （2）設(shè)備選擇困難，繼電保護(hù)復(fù)雜 閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下各支路的潮流變化差別較大，這給設(shè)備選型帶來困難，并使繼電保護(hù)的整定復(fù)雜。（3）較難于擴(kuò)建和發(fā)展 適用范圍：回路較少且發(fā)展已經(jīng)定型的110kV及以上配電裝置中。三、典型主接線分析n1、火力發(fā)電廠電氣主接線火電廠分類（回顧）（1）區(qū)域性電廠：多為凝汽式火

34、電廠（2）地方性電廠：多為熱電廠火電廠電氣主接線特點(diǎn)： 無論是凝汽式火電廠或熱電廠，它們的電氣主接線應(yīng)包括發(fā)電機(jī)電壓接線形式及12級(jí)升高電壓級(jí)接線形式的完整接線，且與系統(tǒng)相連接。發(fā)電機(jī)電壓接線的特點(diǎn)：n當(dāng)發(fā)電機(jī)端負(fù)荷比重較大，出線回路數(shù)又多時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓接線一般均采用有母線的接線方式。n實(shí)踐中：F發(fā)電機(jī)容量=12MW，可采用單母線分段或雙母線接線；F發(fā)電機(jī)容量=25MW，可采用雙母線分段接線，并在母線分段處及電纜饋線上安裝母線電抗器和出線電抗器限制短路電流；F發(fā)電機(jī)容量=100MW時(shí)，在滿足地方負(fù)荷供電的前提下，多采用單元接線或擴(kuò)大單元接線直接升高電壓。 這樣不僅可以節(jié)省設(shè)備，簡(jiǎn)化接線，便于運(yùn)

35、行且能減小短路電流。發(fā)電機(jī)電壓接線的特點(diǎn)：升高電壓接線的特點(diǎn)： 為了使發(fā)電廠升高電壓級(jí)的配電裝置布置簡(jiǎn)單，進(jìn)行檢修方便，一般升高電壓等級(jí)不宜過多。通常以兩級(jí)電壓為宜，最多不應(yīng)超過三級(jí)。 發(fā)電廠升高電壓級(jí)的接線形式，應(yīng)根據(jù)輸送容量大小、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)多少以及重要性等予以具體分析，區(qū)別對(duì)待。p可以采用雙母線、單母線分段等接線，當(dāng)出線回路數(shù)較多時(shí)，還應(yīng)增設(shè)旁路母線；p當(dāng)出線數(shù)不多，最終接線方案已明確者，也可采用橋形接線，角形接線；p對(duì)電壓等級(jí)較高，傳遞容量較大，地位重要者也可選用一臺(tái)半斷路器接線形式。 舉例：見下頁升高電壓接線的特點(diǎn)：某中型熱電廠的主接線中型熱電廠電氣主接線某區(qū)域性火力發(fā)電廠的

36、主接線35kV發(fā)電廠一次主接線2、水力發(fā)電廠電氣主接線n水力發(fā)電廠具有以下特點(diǎn)：1）水電廠以水能為資源，建在江、河、湖泊附近，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，絕大多數(shù)電能都是通過高壓輸電線送入電力系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷很小或甚至全無。2）水電廠的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量是根據(jù)水能利用條件一次確定的，一般不考慮發(fā)展和擴(kuò)建。3）水電廠一般多建在山區(qū)峽谷中，地形比較復(fù)雜。 為了減小占地面積，減少土石方的開挖量和回填量，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化接線，減少變壓器和斷路器等設(shè)備的數(shù)量，使配電裝置布置緊湊。水力發(fā)電廠具有以下特點(diǎn)：4）水輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)迅速、靈活方便。 因此，水電廠的負(fù)荷曲線變化較大、機(jī)組開停頻繁，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)相對(duì)火電廠為小，其

37、接線應(yīng)具有良好的靈活性。5）根據(jù)水電廠的生產(chǎn)過程和設(shè)備特點(diǎn)，比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化。 因此，電氣主接線應(yīng)盡可能避免把隔離開關(guān)作為操作電器以及具有繁瑣倒換操作的接線形式。（1）水力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的接線： 多采用單元接線或擴(kuò)大單元接線； 當(dāng)有少量地區(qū)負(fù)荷時(shí)，可采用單母線或單母線分段接線。（2）水力發(fā)電廠升高電壓側(cè)的接線： 當(dāng)出線數(shù)不多時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用多角形接線等類型無母線接線。 當(dāng)出線數(shù)較多時(shí)可根據(jù)其重要程度采用單母線分段、雙母線或一臺(tái)半斷路器接線等。水力發(fā)電廠電氣主接線的特點(diǎn)：中等容量水電廠電氣主接線某大型水力發(fā)電廠電氣主接線3、變電所電氣主接線 變電所的主接線要根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中

38、的地位、作用、種類、負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷容量、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等多種因素確定。（1）變電所分類（回顧） 樞紐變電所、地區(qū)變電所、中間變電所、終端變電所。 根據(jù)變電所類型不同，可分別采用相應(yīng)的接線方式。（2）降壓變電所主接線常用接線形式變電所主接線的高壓側(cè)： 應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目少的接線，以減少投資，減小占地面積。 隨出線數(shù)的不同，可采用橋形、單母線、雙母線、角形等接線形式。 如果電壓較高又是極為重要的樞紐變電所，宜采用帶旁路的雙母線分段或一臺(tái)半斷路器接線。變電所的低壓側(cè)： 常采用單母線分段或雙母線接線。（3）舉例樞紐變電所主接線大型樞紐變電所電氣主接線某變電站220kV一次主接線4.3 主變壓器的選擇主變

39、壓器的選擇一、有關(guān)的幾個(gè)概念1、主變壓器 發(fā)電廠、變電所中向系統(tǒng)、用戶輸送功率的變壓器。2、聯(lián)絡(luò)變壓器 用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器。3、廠（所）用變壓器 只供本廠（所）用電的變壓器。二、主變選擇的目的4.4 限制短路電流的措施限制短路電流的措施一、限制斷路電流的目的能夠選擇到符合要求的斷路器；能夠選擇到輕型斷路器。斷路器價(jià)格表ZW8-12/T型戶外高壓真空斷路器 價(jià)格 ： 6500.00元/臺(tái)ZW32-12系列戶外高壓真空斷路器 價(jià)格 ： 8000.00元/臺(tái)LW25.LW36-126系列戶外SF6開關(guān)設(shè)備，適用于110kV輸配電系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備 價(jià)格：158000.00元/臺(tái)（一）、

40、裝設(shè)限流電抗器適用于10kV及以下的電網(wǎng)中。1、目的：使發(fā)電機(jī)回路及用戶側(cè)能采用輕型電器。2、限流電抗器：?jiǎn)蜗?、空芯電感線圈 分類：（按中間有無抽頭分類） 普通電抗器、分裂電抗器。3、普通電抗器：?jiǎn)蜗?、中間無抽頭的電感線圈 分類：（按安裝地點(diǎn)的不同分類） 母線電抗器、線路電抗器。三、限制短路電流的方法(一一)、裝設(shè)限流電抗器、裝設(shè)限流電抗器1. 普通電抗器普通電抗器n母線電抗器的作用：q裝設(shè)在母線分段處；q一般用于發(fā)電廠機(jī)壓母線分段處；q用于限制并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)所提供的短路電流；q讓發(fā)電機(jī)出口斷路器、變壓器低壓側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器、分段斷路器等都能按額定電流來選擇，不因短路電流過大而使容量升級(jí)。

41、n母線電抗器的參數(shù)：q額定電流通常按母線上事故切除最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)時(shí)可能通過電抗器的電流進(jìn)行選擇，一般取(50%80%)IGN；q電抗百分值取為8%12%。(1) 母線電抗器母線電抗器W1G1G2W2(一一)、裝設(shè)限流電抗器、裝設(shè)限流電抗器1. 普通電抗器普通電抗器(2) 線路電抗器線路電抗器W1G1G2W2n線路電抗器的參數(shù)：q額定電流取所在線路額定電流；q電抗百分值取3%6%。 主要用來限制電纜饋線回路短路電流（因?yàn)殡娎|的電抗值較小而分布電容較大），使出線能選擇輕型斷路器；n線路電抗器的作用：能在母線上維持較高的剩余電壓（一般都大于65%UN）。n線路電抗器的安裝地點(diǎn)： 在采用電纜出線時(shí)，常

42、在電纜饋線端加裝出線電抗器； 但對(duì)于架空饋線，通常在架空線路上不裝設(shè)電抗器。n裝設(shè)線路電抗器的缺點(diǎn)： 出線端裝設(shè)電抗器后，在正常工作時(shí)，由于通過負(fù)荷電流，將產(chǎn)生電壓損失和電能損耗，并使投資增加，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但從發(fā)電廠和用戶總體來看還是有益的。(2) 線路電抗器線路電抗器 一般情況下，當(dāng)在分段斷路器上裝設(shè)母線電抗器或在發(fā)電機(jī)、變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器不滿足要求時(shí)，再考慮在線路上裝設(shè)線路電抗器。(一一)、裝設(shè)限流電抗器、裝設(shè)限流電抗器2. 分裂電抗器分裂電抗器n分裂電抗器在結(jié)構(gòu)上與普通電抗器相似，只是繞組中心有一個(gè)抽頭，將電抗器分為兩個(gè)分支，即兩個(gè)臂1和2，一般中間抽頭用來連接電源，分支1和2用來連接大致相等的兩組負(fù)荷。123123（1）定義：?jiǎn)蜗?、中間有抽頭的空芯電感線圈。（2）特點(diǎn)：短路狀態(tài)下的電抗值為正常運(yùn)行時(shí)的2倍。(一一)、裝設(shè)