電氣主接線全套課程課件

第三章：電氣主接線對電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本接線形式發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇限制短路電流的方法發(fā)電廠和變電所的典型電氣主接線電氣主接線設(shè)計原則和步驟電氣主接線的設(shè)計舉例概述電氣主接線也稱為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線，他是由一次設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體。也是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。電氣主接線反映了發(fā)電機、變壓器、線路、斷路器和隔離開關(guān)等有關(guān)電氣設(shè)備的數(shù)量、各回路中電氣設(shè)備的連接關(guān)系及發(fā)電機、變壓器、與輸電線路、負(fù)荷間以怎樣的方式連接，直接關(guān)系到電力體統(tǒng)運行的可靠性、靈活性和安全性。第一節(jié)：對電氣主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括的說應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟型。一.可靠性1.發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用；

不同類型的發(fā)電廠和變電所的可靠性要求是不同的2.發(fā)電廠和變電所接入電力系統(tǒng)的方式；

接入方式的選擇與容量的大小、電壓等級、負(fù)荷性質(zhì)以及地理位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。3.發(fā)電廠和變電所的運行方式及負(fù)荷性質(zhì)；在不同的季節(jié)所帶負(fù)荷的性質(zhì)可能不同、運行方式也不同，因此，要具體分析。4.設(shè)備的可靠性程度直接影響主接線的可靠性；主接線的可靠性是以、二次設(shè)備在運行中可靠性的綜合，采用高質(zhì)量的原件和設(shè)備，既可提高可靠性，又可簡化接線。5.長期實踐運行經(jīng)驗的積累是提高可靠性的重要條件;

通常從以下幾個方面定性分析和衡量主接線的可靠性

1）斷路器檢修時能否不影響供電；

2）線路、斷路器或母線故障時以及母線及母線斷路器隔離開關(guān)檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對?、??類負(fù)荷的供電；

3）發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性；

4）大機組和超高壓的電氣主接線能否滿足對可靠性的特殊要求二、靈活性1.調(diào)度靈活2.檢修安全方便3.擴建方便三、經(jīng)濟型1.節(jié)約投資2.占地面積少3.年運行費用少第二節(jié)：電氣主接線的基本接線形式根據(jù)是否有母線，主接線的接線形式可以分為有母線、無母線兩大類；在進出線數(shù)較多時（一般超過4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多

一、有匯流母線的電氣主接線

二、無匯流母線的電氣主接線

一、有匯流母線主要體現(xiàn)為四種形式：

1）單母線接線

2）雙母線接線

3）一臺半斷路器接線

4）變壓器—母線組接線基本知識一：1、斷路器：現(xiàn)場將其稱為“開關(guān)”，具有滅弧作用，正常運行時可接入或斷開電路，故障情況下，受繼電器的作用，能將電路自動切斷。2、隔離開關(guān)：可輔助切換操作，或用以與帶電部分可靠地隔離。3、母線：起匯集和分配電能的作用。4、操作時：

1）先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器；

2）先拉開斷路器，后拉開隔離開關(guān)；

3）對于斷路器兩端的隔離開關(guān)：①先合上電源側(cè)的隔離開關(guān)，后合上負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)；②先拉開負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)，后拉開電源側(cè)的隔離開關(guān)?；局R二：1、同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時隔離電源。2、若饋線的用戶側(cè)無電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)線路隔離開關(guān)。若費用不大，為阻止過電壓的侵入，也可裝設(shè)。3、若電源是發(fā)電機，則發(fā)電機與其出口斷路器之間可不裝隔離開關(guān)。但為了便于對發(fā)電機單獨進行調(diào)整和試驗，也可裝設(shè)隔離開關(guān)或設(shè)置可拆連接點。1.單母線接線特點：簡單清晰、設(shè)備少、投資少運行操作方便，有利于擴建?？煽啃院挽`活性較差，母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有的電力裝置，在整個檢修期間均需停止工作。

圖3－1不分段的單母線接線（1）母線分段單母線用分段斷斷路器進行分段段，可以提高供供電可靠性和靈靈活性。對重要用戶可以以從不同段引出出兩回饋電線路路，由兩個電源源供電。分段的數(shù)目，取取決于電源數(shù)量量和容量。通常常以2~3段為宜。（2）加設(shè)旁路母線線目的：為了檢修修出線斷路器，，不致中斷該回回路供電。當(dāng)檢修電源回路路斷路器期間不不允許斷開電源源時，旁路母線線還可與電源回回路連接。圖3－2分段的單母線接線圖3－3有專有旁路斷路器的分段單母線帶旁路母線接線圖3－4分段斷路器兼作旁路斷路器的接線圖3－5分段兼旁路斷路器的其他接線(a)不裝母線分段隔離開關(guān)；（b）、（c）正常運行時旁路母線帶電2.雙母線接線每回線路都經(jīng)過過一臺斷路器和和兩組隔離開關(guān)關(guān)分別與兩組母母線連接，母線線之間通過斷路路器（簡稱母聯(lián)聯(lián)）連接。雙母線接線的特特點：（1）供電可靠（2）調(diào)度靈活（3）擴建方便圖3－6一般雙母線接線常運行時，與工工作母線連接的的隔離開關(guān)接通通，而備用母線線連接的隔離開開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)關(guān)斷開，其特點點如下：（1）關(guān)于檢修時的的供電可靠性（a）當(dāng)工作母線檢修修或短路故障時時，可利用母聯(lián)開開關(guān)把工作母線線上的全部接線線通過開關(guān)，倒倒換到備用母線線上，再將工作作母線退出，進進行檢修，不致致停電或僅短時時停電．（b）檢修任一回路的的母線隔離開關(guān)關(guān)，僅停該線路，，其余線路可以以不停電，通過過另一組母線繼繼續(xù)運行。（c）檢修任一出線斷斷路器時，可采用搭跨條條的辦法只使該該出線短時停電電，跨條搭好后后即可供電。（2）運行調(diào)度的靈靈活性(a)投入母聯(lián)，兩組組母線同時運行行，具有單母線分分段接線的特點點．(b)斷開母聯(lián)，兩組組母線分裂運行行。同樣，為提高供供電可靠性和檢檢修出線斷路器器，不致對該回回路停電，亦可可采用雙母線分段接線及雙母線帶旁路接線形式。前者廣為火力發(fā)發(fā)電廠用于發(fā)電電機電壓母線接接線，后者則更更廣泛地被用于于35kV以上多路出線時時的接線形式．．(a)在特殊需要時，，可用母聯(lián)與系系統(tǒng)進行同期或或解列操作。(b)當(dāng)個別回路需獨獨立工作或試驗驗時可將該回路路單獨接到備用用母線上進行。。（3）特殊運行圖3－7具有專用旁路斷路器的雙母線帶旁路接線圖3－8母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線圖3－9雙母線帶旁路隔離開關(guān)接線圖3－10雙母線三分段接線圖3－11雙母線四分段接線圖3－12雙母線四分段帶旁路接線3.一臺半斷路器接接線每兩個回路用三三臺斷路器接在在兩組母線，兩兩回路間設(shè)一臺臺聯(lián)絡(luò)斷路器，，形成一串，稱稱為一臺半斷路路器接線，又稱稱二分之三接線線。它又屬于一個回回路由兩臺斷路路器供電的雙重重連接的多環(huán)形形接線。當(dāng)只有兩串時一一般采用交叉連連接形式，以提提高可靠性。在進線和出線端端安裝隔離開關(guān)關(guān)，以提高可靠靠性。特點：具有很高的可靠靠性。任一母線故障或或檢修，均不停停電；任一斷路器檢修修也不引起停電電；甚至于兩組母線線同時故障的極極端情況下，功功率仍能繼續(xù)輸輸送。圖3－13一臺半斷路器接線4.變壓器—母線組接線特點：這種接線所用的的斷路器的臺數(shù)數(shù)，比雙母線雙雙斷路器接線或或雙母線一臺半半斷路器接線都都要少，投資較較?。凰且环N多環(huán)路路供電系統(tǒng)，當(dāng)當(dāng)變壓器質(zhì)量有有保證時，整個個接線又具有較較高的可靠性、、運行調(diào)度靈活活和便于擴建圖3－15變壓器—母線組接線二、無匯流母線線主要體現(xiàn)為三種種形式：1）單元接線2）橋型接線3）角型接線1.單元接線發(fā)電機與變壓器器直接連接成一一個單元，組成成發(fā)電機-變壓器組，稱為為單元接線。發(fā)電機出口一般般不裝設(shè)斷路器器，為調(diào)試發(fā)電電機方便可裝設(shè)設(shè)隔離開關(guān)。對于200MW以上的機組，發(fā)發(fā)電機出口多采采用分相封閉母母線，為減少開開斷點，可不裝裝隔離開關(guān)，但但應(yīng)留有可拆點點，以利于機組組調(diào)試。特點：接線簡單，開關(guān)關(guān)設(shè)備少，操作作簡便；因不設(shè)發(fā)電機電電壓級母線，使使得在發(fā)電機和和變壓器低壓側(cè)側(cè)短路時，短路路電流相對于具具有母線時，有有所減小。圖3－16單元接線關(guān)于發(fā)電機出口口是否裝設(shè)斷路路器的問題：目前我國及許多多國家的大容量量機組（特別是是20OMW以上的機組）的的單元接線中，，發(fā)電機出口一一般不裝設(shè)斷路路器。其理由是，大電流流大容量斷路器器（或負(fù)荷開關(guān)關(guān)）投資較大，，而且在發(fā)電機機出口至主變壓壓器之間采用封封閉母線后，此此段線路范圍的的故障可能性亦亦已降低。甚至至在發(fā)電機出口口也不裝隔離開開關(guān)，只設(shè)有可可拆的連接片，，以供發(fā)電機測測試時用。發(fā)電機出口也有裝裝設(shè)斷路器的，，其理由是：（1）發(fā)電機組解、、并列時，可減減少主變壓器高高壓側(cè)斷路器操操作次數(shù)，特別別是5OOkV或220kV為一臺半斷路器器接線時，能始始終保持一串內(nèi)的完完整性。當(dāng)電廠接線串串?dāng)?shù)較少時，保保持各串不斷開開（不致開環(huán)）），對提高供電送電的的可靠性有明顯的作用。（2）起停機組時，，可用廠用高壓壓工作變壓器提提供廠用電，減少了廠用高壓壓系統(tǒng)的倒閘操操作，從而可提高運運行可靠性。當(dāng)當(dāng)廠用工作變壓壓器與廠用起動動變壓器之間的的電氣功角δ相差較大（一般般δ＞150）時，這種運行行方式更為需要。（3）當(dāng)發(fā)電機出口口有斷路器時，，廠用備用變壓壓器的容量可與與工作變壓器容容量相等，且廠用高壓備用變變壓器的臺數(shù)可可以減少。如我國規(guī)程規(guī)規(guī)定，兩臺機組組（不設(shè)出口斷斷路器）要設(shè)置置一臺廠用備用用變壓器，而前前蘇聯(lián)的設(shè)計一一般為6臺機組設(shè)置一臺臺廠用備用變壓壓器。這種單元接線，，避免了由于額額定電流或短路路電流過大，使使得選擇出口斷斷路器時，受到到制造條件或價價格甚高等原因因造成的困難。。發(fā)電機與自耦變變壓器或三繞組組變壓器組成的的單元接線：為了在發(fā)電機停停止工作時，還還能保持和中壓電網(wǎng)之間間的聯(lián)系，在變變壓器的三側(cè)均均應(yīng)裝斷路器。。發(fā)電機一變壓器器～線路組成單單元接線。它適適宜于一機、一一變、一線的廠廠、所。此接線線最簡單，設(shè)備備最少，不需要要高壓配電裝置置。2.橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器器和兩條輸電線線路時，采用橋式接線的的斷路器最少。依照連接橋?qū)τ谧儔浩鞯奈晃恢每煞譃閮?nèi)橋橋和外橋。運行行時，橋臂上的的聯(lián)絡(luò)斷路器QF處于閉合狀態(tài)。當(dāng)輸電線路較長、、故障機率較多多、兩臺變壓器又又都經(jīng)常運行時時，采用內(nèi)橋接線較適宜；而在輸電線路（以下下簡稱線路）較較短、且變壓器隨經(jīng)經(jīng)濟運行要求需經(jīng)常切換或系系統(tǒng)有穿越功率率流經(jīng)本廠（如兩回線路均均接入環(huán)形電網(wǎng)網(wǎng)）時，則采用外橋接線更為適宜。。在內(nèi)橋接線中，，當(dāng)變壓器故障障時，需停相應(yīng)應(yīng)線路；在外橋接線中，，當(dāng)線路故障時時，需停相應(yīng)的的變壓器；在橋式接線中，，隔離開關(guān)又作為為操作電器，所以橋式接線線可靠性較差。。但由于這種接線線使用的斷路器器少、布置簡單單、造價低，往往往在35～22OkV配電裝置中得到到采用。圖3－17橋形接線3.角形接線角形接線中，斷路器數(shù)等于回回路數(shù)，且每條回路都都與兩臺斷路器器相連接，檢修任一臺斷路路器都不致中斷斷供電，隔離開關(guān)作為隔隔離電壓的器件件，只在檢修設(shè)備備時起隔離電源源之用，從而具具有較高的可靠靠性和靈活性。角形接線在開環(huán)和閉環(huán)兩種種運行狀態(tài)時，，各支路所通過過的電流差別很很大，可能使電器選選擇造成困難，，并使繼電保護護復(fù)雜化。為防止在檢修某某斷路器出現(xiàn)開開環(huán)運行時，恰恰好又發(fā)生另一一斷路器故障，，造成系統(tǒng)解列列或分成兩部分分運行，甚至造造成停電事故，，一般應(yīng)將電源與饋線回回路相互交替布布置，如四角形接線線按“對角原則則”接線，將會會提高供電可靠靠性。此外，角形接線線也不便于擴建。這種接線多用用于最終規(guī)模較較明確的110kV及以上的配電裝裝置中，且以不不超過六角形為為宜。圖3－19角形接線主變壓器：在發(fā)發(fā)電廠和變電所所中，用來向電電力系統(tǒng)或用戶戶輸送功率的變變壓器；聯(lián)絡(luò)變壓器：用用于兩種電壓等等級之間交換功功率的變壓器；；廠（所）用變壓壓器或稱自用變變壓器：只供本本廠（所）用電電的變壓器。第三節(jié)：發(fā)電廠和變電所所主變壓器的選選擇一：主變壓器臺臺數(shù)、容量的選選擇原則二：主變壓器形形式的選擇一：主變壓器臺臺數(shù)、容量的選選擇原則變壓器臺數(shù)、容量的確定原則則主變壓器的臺數(shù)數(shù)、容量直接影響主主接線的形式和和配電裝置的結(jié)結(jié)構(gòu)。它的確定定除依據(jù)傳遞容容量基本原始資資料外，還應(yīng)根根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展展規(guī)、輸送功率率大小、饋線回回路數(shù)、電壓等等級以及接入系系統(tǒng)的緊密程度度等因素，進行行綜合分析和合合理選擇。1.關(guān)于主變壓器臺臺數(shù)選擇問題發(fā)電廠或變電所所主變壓器的臺臺數(shù)與電壓等級級、接線形式、、傳輸容量以及及和系統(tǒng)的聯(lián)系系有密切關(guān)系。。通常與系統(tǒng)具有有強聯(lián)系的大、、中型發(fā)電廠和和樞紐變電所，，在一種電壓等等級下，主變壓壓器應(yīng)不少于2臺；對弱聯(lián)系的中、、小型電廠和低低壓側(cè)電壓為6～10kV的的變電所或與系系統(tǒng)聯(lián)系只是備備用性質(zhì)時，可可只裝1臺主變變壓器；對地區(qū)性孤立的的一次變電所或或大型工業(yè)專用用變電所，可設(shè)設(shè)3臺主變壓器器。2.關(guān)于主變壓器容量的選擇問題如果變壓器容量量選得過大、臺臺數(shù)過多，不僅僅增加投資，增增大占地面積，，而且也增加了了運行電能損耗耗，設(shè)備未能充充分發(fā)揮效益；；若容量選得過小小，將可能“封封鎖”發(fā)電機剩剩余功率的輸出出或者會滿足不不了變電所負(fù)荷荷的需要，這在在技術(shù)上是不合合理的。因為每千瓦的發(fā)發(fā)電設(shè)備投資遠遠大于每千瓦變變電設(shè)備的投資資。為此，在選選擇發(fā)電廠主變變壓器時，應(yīng)遵遵循以下基本原原則。1．單元接線的主變變壓器容量的確確定原則單元接線時變壓壓器容量應(yīng)按發(fā)電機的額定容容量扣除本機組組的廠用負(fù)荷后后，留有10％％的裕度來確定。采用擴擴大單元接線時時，應(yīng)盡可能采采用分裂繞組變變壓器，其容量量亦應(yīng)按單元接接線的計算原則則算出的兩臺機機容量之和來確確定。2．具有發(fā)電機機電壓母線接線線的主變壓器容容量的確定原則則連接在發(fā)電機電電壓母線與系統(tǒng)統(tǒng)之間的主變壓壓器的容量，應(yīng)應(yīng)考慮以下因素素：1）當(dāng)發(fā)電機全部投入入運行時，在滿滿足發(fā)電機電壓壓供電的日最小小負(fù)荷，并扣除除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能能將發(fā)電機電壓壓母線上的剩余余有功和無功容容量送入系統(tǒng)；2）當(dāng)接接在發(fā)發(fā)電機機電壓壓母線線上的的最大一一臺機機組檢檢修或或故障障時，，主變變壓器器應(yīng)能能從電電力系系統(tǒng)倒倒送功功率，，保證證發(fā)電電機電電壓母母線上上最大大負(fù)荷荷的需需要。此時，，應(yīng)適適當(dāng)考考慮發(fā)發(fā)電機機電壓壓母線線上負(fù)負(fù)荷可可能的的增加加以及及變壓壓器的的允許許過負(fù)負(fù)荷能能力；3）若發(fā)發(fā)電機機電壓壓母線線上接接有兩兩臺或或以上上的主主變壓壓器時時，當(dāng)當(dāng)其中中容量最最大的的一臺臺因故故退出出運行行時，，其它它主變變壓器器在允允許正正常過過負(fù)荷荷范圍圍內(nèi)，，應(yīng)能能輸送送母線線剩余余功率率的70％以上；4）對水水電比比重較較大的的系統(tǒng)統(tǒng)，由由于經(jīng)經(jīng)濟運運行之之要求求，應(yīng)應(yīng)充分分利用用水能能。在在豐水期期，有有時可可能停停用火火電廠廠的部部分或或全部部機組組，以以節(jié)省省燃料料。此此時，，火電電廠主主變壓壓器應(yīng)應(yīng)具有有從系系統(tǒng)倒倒送功功率的的能力力，以滿足足發(fā)電電機電電壓母母線上上最大大負(fù)荷荷的要要求。。3．連接接兩種種升高高電壓壓母線線的聯(lián)聯(lián)絡(luò)變變壓器器容量量的確確定原則1）聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓壓器容容量應(yīng)應(yīng)能滿足兩兩種電電壓網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在在各種種不同同運行行方式式下，，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)間的的有功功功率率和無無功功功率交交換。2）聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓壓器容容量一一般不應(yīng)小小于接接在兩兩種電電壓母母線上上最大大一臺臺機組組的容容量，以保證證最大大一臺臺機組組故障障或檢檢修時時，通通過聯(lián)聯(lián)絡(luò)變變壓器器來滿滿足本本側(cè)負(fù)負(fù)荷的的要求求；同同時，，也可可在線線路檢檢修或或故障障時，，通過過聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓壓器將將剩余余容量量送入入另一一系統(tǒng)統(tǒng)。3）聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓壓器為為了布布置和和引線線方便便，通常只只選一一臺，，在中中性點點接地地方式式允許許條件件下，，以選選自耦耦變壓壓器為為宜。其第三三繞組組，即即低壓壓繞組組兼作作廠用用備用用電源源或引引接無無功補補償裝裝置。。4．變電電所主主變壓壓器容容量確確定原原則變電所所主變變壓器器容量量，一一般應(yīng)應(yīng)按5～10年規(guī)劃劃負(fù)荷荷來選選擇。根據(jù)據(jù)城市市規(guī)劃劃、負(fù)負(fù)荷性性質(zhì)、、電網(wǎng)結(jié)結(jié)構(gòu)等等綜合合考慮慮確定定其容容量。。對重要變變電所所，應(yīng)考慮慮當(dāng)一一臺主主變壓壓器停停運時時，其其余變變壓器器容量量在計計及過過負(fù)荷荷能力力允許許時間間內(nèi)，，應(yīng)滿滿足I類及Ⅱ類負(fù)荷荷的供供電；對一般性性變電電所，當(dāng)一臺臺主變變壓器器停運運時，，其余余變壓壓器容容量應(yīng)應(yīng)能滿滿足全全部負(fù)負(fù)荷的的70％～80％。變壓器器是一種種靜止止電器器，運運行實實踐證證明它它的工工作是是比較較可靠靠的。。一般壽壽命為為20年，事故率率較小。通常設(shè)設(shè)計時時，不不必考考慮另另設(shè)專專用備備用變變壓器。但大容容量單單相變變壓器器組是是否需需要設(shè)設(shè)置備備用相相，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)電力力系統(tǒng)統(tǒng)要求求，經(jīng)經(jīng)過經(jīng)經(jīng)濟技技術(shù)比比較后后確定。按照以以上原原則確確定變變壓器器容量量后，，最終終應(yīng)選選用靠靠近的的國家家系列列標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)格格。二、主變壓壓器型型式選選擇原原則1.相數(shù)選選擇2.繞組數(shù)數(shù)選擇擇3.繞組連連接方方式4.調(diào)壓方方式的的選擇擇5.變壓器器的冷冷卻方方式選擇主主變壓壓器型型式時時，應(yīng)應(yīng)考慮慮以下下問題題在330kV及以下下電力力系統(tǒng)統(tǒng)中，，一般般都應(yīng)應(yīng)選用用三相相變壓壓器。單相變變壓器器組相相對來來講投投資大大、占占地多多、運運行損損耗也也較大大，同同時配配電裝裝置結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，，也增增加了了維修修工作作量。。但是由由于變變壓器器的制制造條條件和和運輸輸條件件的限限制，，特別別是大大型變變壓器器，尤尤其需需要考考察其其運輸輸可能能性，，從制制造廠廠到發(fā)發(fā)電廠廠（或或變電電所））之間間，變變壓器器尺寸寸是否否超過過運輸輸途中中隧洞洞、涵涵洞、、橋洞洞的允允許通通過限限額；；1．相數(shù)數(shù)的確確定變壓器器重量量是否否超過過運輸輸途中中車輛輛、船船舶、、碼頭頭、橋橋梁等等運輸輸工具具或設(shè)設(shè)施的的允許許承載載能力力。若若受到到限制制時，，則宜宜選用用兩臺臺小容容量的的三相相變壓壓器取取代一一臺大大容量量三相相變壓壓器，，或者者選用用單相相變壓壓器組。對500kV及以上上電力力系統(tǒng)統(tǒng)中的的主變變壓器器相數(shù)數(shù)的選選擇，，除按按容量量、制制造水水平、、運輸輸條件件確定定外，，更重重要的的是考考慮負(fù)負(fù)荷和和系統(tǒng)統(tǒng)情況況、保保證供供電可可靠性性，進進行綜綜合分分析，，在滿滿足技技術(shù)、、經(jīng)濟濟的條條件下下來確確定選選用單相變變壓器器還是三相變變壓器器2.繞組數(shù)數(shù)選擇擇國內(nèi)電電力系系統(tǒng)中中采用用的變變壓器器按其其繞組組數(shù)分分類有有雙繞繞組普普通式式、三三繞組組式、、自耦耦式以以及低低壓繞繞組分分裂式式等型型式變變壓器器。發(fā)電廠廠如以以兩種種升高高電壓壓級向向用戶戶供電電或與與系統(tǒng)統(tǒng)連接接時，，可以以采用用：二臺雙雙繞組組變壓壓器或三繞繞組變變壓器器，亦可選選用自自耦變變壓器器。一般當(dāng)當(dāng)最大機機組容容量為為125MW及及以下下的發(fā)發(fā)電廠廠多采采用三三繞組組變壓壓器；因為一一臺三三繞組組變壓壓器的的價格格及所所使用用的控控制電電器和和輔助助設(shè)備備，與與相應(yīng)應(yīng)的兩兩臺雙雙繞組組變壓壓器相相比都都較少少。但三繞組組變壓壓器的的每個個繞組組的通通過容容量應(yīng)應(yīng)達到到該變變壓器器額定定容量量的15％％及以以上，否則繞繞組未未能充充分利利用，，反而而不如如選用用兩臺臺雙繞繞組變變壓器器合理理。對于最大機機組為為200MW以以上的的發(fā)電電廠，由于機機組容容量大大，額額定電電流及及短路路電流流都甚甚大，，發(fā)電電機出出口斷斷路器器制造造困難難，價價格昂昂貴，，且對對供電電可靠靠性要要求較較高。。所以，，一般在發(fā)電電機回回路及及廠用用分支支回路路均采采用分分相封封閉母母線，而封閉閉母線線回路路中一一般不不裝置置斷路路器和和隔離離開關(guān)關(guān)。況且，，三繞繞組變變壓器器由于于制造造上的的原因因，中中壓側(cè)側(cè)不留留分接接頭，，只作作死抽抽頭，，不利利于高高、中中壓側(cè)側(cè)的調(diào)調(diào)壓和和負(fù)荷荷分配。為此，，一般般以采采用雙雙繞組組變壓壓器加加聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓壓器更更為合合理。。其聯(lián)絡(luò)變壓器宜選選用三繞組變壓壓器，低壓繞組可作作為廠用備用電電源或廠用啟動動電源，亦可連連接無功補償裝裝置。當(dāng)采用擴大單元元接線時，應(yīng)優(yōu)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變變壓器，這樣，可以大大大限制短路電電流。在110kV及以上中性點直直接接地系統(tǒng)中中，凡需選用三繞組變壓壓器的場所，均均可優(yōu)先選用自自耦變壓器，它損耗小、、體積小、效效率高，但限限制短路電流流的效果較差差，變比不宜宜過大。3．繞組接線組組別的確定變壓器三相繞繞組的接線組組別必須和系系統(tǒng)電壓相位位一致，否則則，不能并列列運行。電力系統(tǒng)采用用的繞組連接接方式只有星形“Y”和三角形“D”兩種。因此，，變壓器三相相繞組的連接接方式應(yīng)根據(jù)據(jù)具體工程來來確定。我國110kV及以上電壓，變壓器三相相繞組都采用用“Y。”連接；35kV采用“Y”連接，其中性性點多通過消消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變變壓器三相繞繞組都采用““D”連接。在發(fā)電廠和變電電所中，一般般考慮系統(tǒng)或或機組的同步步并列要求以以及限制三次次諧波對電源源的影響等因因素，根據(jù)以以上繞組連接接方式的原則則，主變壓器器接線組別一一般都選用YN，dll常規(guī)接線。近年來，國內(nèi)內(nèi)外亦有采用用全星形接線線組別的變壓壓器。所謂““全星形”變變壓器，一般般是指其接線線組別為：YN，yno，yo（YN，yno，yno）或YN，yo（YN，yno）的三繞組變壓壓器或自耦變變壓器。它不僅與35kV電網(wǎng)并列時，由于于相位一致比比較方便，而而且零序阻抗抗較大，有利利于限制短路路電流。同時時，也便于在在中性點處連連接消弧線圈。但是，由于全全星形變壓器器三次諧波無通路，因此此，將引起正正弦波電壓畸畸變，并對通通信設(shè)備發(fā)生生干擾，同時時對繼電保護護整定的準(zhǔn)確確度和靈敏度度均有影響。。4．調(diào)壓方式的的確定為了保證發(fā)電廠廠或變鬼所的的供電質(zhì)量，，電壓必須維維持在允許范范圍內(nèi)。通過過變壓器的分分接頭開關(guān)切切換，改變變變壓器高壓側(cè)側(cè)繞組匝數(shù)，，從而改變其其變比，實現(xiàn)現(xiàn)電壓調(diào)整。。切換方式有兩兩種：不帶電切換，，稱為無激磁磁調(diào)壓，調(diào)整整范圍通常在在上2。2．5％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)負(fù)荷切換，稱稱為有載調(diào)壓壓，調(diào)整范圍圍可達30％，其結(jié)構(gòu)較較復(fù)雜，價格格較貴，只在在以下情況下下才予以選用用：1）接于出力變變化大的發(fā)電電廠的主變壓壓器，特別是是潮流方向不不固定，且要要求變壓器副副邊電壓維持持在一定水平平時；2）接于時而為為送端，時而而為受端，具具有可逆工作作特點的聯(lián)絡(luò)絡(luò)變壓器。為為保證供電質(zhì)質(zhì)量，要求母母線電壓恒定定時；3）發(fā)電機經(jīng)常常在低功率因因數(shù)下運行時時。5．冷卻方式的的選擇電力變壓器的的冷卻方式，，隨其型式和和容量不同而而異，一般有有以下幾種類類型。（1）自然風(fēng)冷卻卻一般適于7500kV·A以下小容量變變壓器。為使使熱量散發(fā)到到空氣中，裝裝有片狀或管管形輻射式冷冷卻器，以增增大油箱冷卻卻面積（2）強迫空氣冷冷卻又簡稱風(fēng)風(fēng)冷式。容量量大于10000kV·A的變壓器，在在絕緣允許的的油箱尺寸下下，即使有輻輻射器的散熱熱裝置仍達不不到要求時，，常采用人工工風(fēng)冷。在輻輻射器管間加加裝數(shù)臺電動動風(fēng)扇，用風(fēng)風(fēng)吹冷卻器，，使油迅速冷冷卻，加速熱熱量散出。風(fēng)風(fēng)扇的啟停可可以自動控制制，亦可人工工操作。（3）強迫油循環(huán)環(huán)水冷卻單純純的加強表面面冷卻可以降降低油溫，但但當(dāng)油溫降到到一定程度時時，油的粘度度增加，以致致使油的流速速降低，對大大容量變壓器器已達不到預(yù)預(yù)期冷卻效果果，故采用潛潛油泵強迫油油循環(huán)，讓水水對油管道進進行冷卻，把把變壓器中熱熱量帶走。在在水源充足的的條件下，采采用這種冷卻卻方式極為有有利，散熱效效率高，節(jié)省省材料，減小小變壓器本體體尺寸。但要要一套水冷卻卻系統(tǒng)和有關(guān)關(guān)附件，且對對冷卻器的密密封性能要求求較高。即使使只有極微量量的水滲入油油中，也會嚴(yán)嚴(yán)重地影響油油的絕緣性能能，故油壓應(yīng)應(yīng)高于水壓（（1～1.5）x105Pa，以免水滲入入油中。（4）強迫油循環(huán)環(huán)風(fēng)冷卻其原原理同于強迫迫油循環(huán)水冷冷卻。（5）強迫油循環(huán)環(huán)導(dǎo)向冷卻近近年來大型變變壓器都采用用這種冷卻方方式。它是利用潛油泵泵將冷油壓入入線圈之間、、線餅之間和和鐵芯的油道道中，使鐵芯芯和繞組中的的熱量直接由由具有一定流流速的油帶走走，而變壓器器上層熱油用用潛油泵抽出出，經(jīng)過水冷冷卻器或風(fēng)冷冷卻器冷卻后后，再由潛油油泵注入變壓壓器油箱底部部，構(gòu)成變壓壓器的油循環(huán)。（6）水內(nèi)冷變壓壓器變壓器繞繞組用空心導(dǎo)導(dǎo)體制成。在運行中，將將納水注入空空心繞組中，，借助水的不不斷循環(huán)，將將變壓器中熱熱量帶走。但但水系統(tǒng)比較較復(fù)雜，且變變壓器價格較較高。第四節(jié)：限制短路電流流的方法一、選擇適當(dāng)當(dāng)?shù)闹鹘泳€形形式和運行方方式為了減小短路電電流，可選用用計算阻抗較較大的接線和和運行方式。。如對大容量發(fā)電電機可采用單單元接線，盡盡可能在發(fā)電電機電壓級不不采用母線；；在降壓變電所中中可采用變壓壓器低壓側(cè)分分列運行方式式，即所謂““母線硬分段段”接線方式式；對具有雙回路路的電路，在在負(fù)荷允許的的條件下可采采用單回路運運行；對環(huán)形供電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，可在環(huán)環(huán)網(wǎng)中穿越功功率最小處開開環(huán)運行等。。這些接線形式式和采取的運運行方式，其其目的在于增增大系統(tǒng)阻杭杭，減小短路路電流。但這這樣可能會降降低主接線的的供電可靠性性和靈活性二、加裝限流流電抗器限流電抗器分分為1）普通型電抗抗器2）分裂電抗器器3）低壓分裂繞繞組變壓器限制短路電流流的目的，在在于使發(fā)電機機回路及用戶戶側(cè)能采用輕型斷路器。所謂“輕型””，是指斷路路器額定電流流與所控制的的電路額定電電流相適應(yīng)，，兩者額定容容量匹配，使使斷路器及其其相應(yīng)的電器器比較經(jīng)濟合合理。反之，短路電電流過大，就就不得不選用用更高等級的的開斷電流較較大的斷路器器，即重型斷斷路器，從而而使它及其相相應(yīng)的電器的的選用不能作作到經(jīng)濟合理理。一般對6～10kV饋線及12MW發(fā)電機出口采采用SN10型少油斷路器器；25MW發(fā)電機出口選選SN3型少油斷路器；50MW發(fā)電機出口選選SN4型少油斷路器器上述選擇均屬輕輕型斷路器。。1．加裝普通電電抗器依據(jù)安裝地點點和作用，加加裝的普通電電抗器可分為為母線電抗器器和線路電抗抗器兩種。（1）線路電抗器主要用來限制制電纜饋線回回路短路電流流。由于電纜纜的電抗值較較小且有分布布電容，即使使在電纜饋線線末端發(fā)生短短路，也和母母線短路相差差不多。為了出線能選選用輕型斷路路器，同時饋饋線的電纜也也不致因短路路發(fā)熱而需加加大截面，常常在出線端加加裝出線電抗抗器。它只能能在電抗器以以后如K3點短路時，，才有限制短短路電流的作作用。；圖3－23圖3－24線路電抗器安安裝的各種情情況：1)由于架空線路路本身的感抗抗值人較大，，不長一段線線路就可以把把出線上的短短路電流限制制到裝設(shè)輕型型斷路器的數(shù)數(shù)值，因此通通常在架空線線路上不裝設(shè)設(shè)電抗器。2)當(dāng)線路電抗器器后發(fā)生短路路時（如K3點），電壓壓降主要產(chǎn)生生在電抗器上上，這不僅限限制了短路電電流，而且能能在母線上維維持較高的剩剩余電壓，一一般都大于65％U。。，這對非故故障用戶，尤尤其對電動機機極為有利，，能提高供電電可靠性。3)（一般要求不不應(yīng)大于5％％U在直直配線路上安安裝電抗器時時，總投資加加大，使配電電裝置構(gòu)造復(fù)復(fù)雜，在正常常運行時亦將將產(chǎn)生較大的的電壓損失。。）和較多多的功率損耗耗。所以，通常線線路電抗器的的額定電流多多為300～600A，電抗百百分值取3％％～6％％4)出線電抗器在在直配線路中中的連接位置置有兩種方式式，都能限制制短路電流，，從安裝和運運行角度來看看，各有利弊弊。5)電抗器L布布置在斷路器器QF外側(cè)側(cè)，如圖3-24(a)所示，斷路器器則有可能因因切除電抗器器故障而損壞壞；6)電抗器若布置置在斷路器內(nèi)內(nèi)側(cè)，如圖3-24(b)所示，當(dāng)母線線和斷路器接接線之間發(fā)生生單相接地時時，尋找接地地點，操作比比較多，而且且出線電流互互感器至母線線的電氣距離離一般也較長長，增加了母母線系統(tǒng)故障障機會。目前，我國采采用圖3-24(a)的接線方式較較多。(2)母線電抗器母線電抗器裝設(shè)設(shè)在母線分段的地方，如圖3-23中LI電抗器。其目目的是讓發(fā)電電機出口斷路路器、變壓器器低壓側(cè)斷路路器、母聯(lián)斷斷路器和分段段斷路器等都都能按各回路路額定電流來來選擇，不因因短路電流過過大而使容量量升級。母線分段處往往往是正常工工作情況下，，電流流動最小小的地方，在此裝設(shè)電抗抗器，所引起起的電壓損失失和功率損耗耗都比裝在其其它地方為小小。無論廠內(nèi)（（KI或KZ點）或廠外（（K3點）短路時，，電抗器LI均能起到限流流作用。為了運行操作方方便和減小母母線各段間的的電壓差，母線分段一一般不宜超過過三段。母線電抗器用用于限制并列列運行發(fā)電機機所提供的短短路電流，其額定電流通通常按母線上上因事故切除除最大一臺發(fā)發(fā)電機時可能能通過電抗器器的電流進行行選擇，一般取發(fā)電機機額定電流的的50％～80％，電抗百分分值取為8％～12％。2．加裝分裂電電抗器分裂電抗器在在結(jié)構(gòu)上與普普通電抗器相相似，只是繞繞組中心有一一個抽頭，如如圖3-25(a)所示。中間抽頭頭3一般用來連接接電源，兩個個分支（又稱稱兩臂）1和2用來連接大致致相等的兩組組負(fù)荷，從等等值電路可以以看出它的限限流作用。圖3-25（b）為分裂電抗器等值電電路圖；圖3-25（C）為正常運行時，分裂裂電抗器的等值電電路圖。兩個分支的自感相同同，每個分支的自自感電抗人XL=L。兩個分支間有磁的的耦合，若互感為為M，則互感系數(shù)為(?一般為0.4~0.6)(2-1)式中L1、L2——分支1和2的電感。圖3－25于是，互感抗為XM＝M=Lf＝fXL（2－2）正常運行時，使兩個個分支電流大小相相等，由于兩電流流反向流過兩臂，，每一分支的電壓壓降為⊿U＝IXL—IXM＝IXL（1-f）（2-3）若取f=0.5，則⊿U＝0.5IXL，即正常運行時，，電抗器的運行電電抗為0.5XL。當(dāng)分支1出線短路時，若忽忽略分支2的負(fù)荷電流，分支1上的電壓降為AU＝IXL，即短路時，電抗抗器的電抗為人。。可見，當(dāng)分裂電電抗器的電抗值與與普通電抗器的電電抗值相同時，兩兩者在短路時的限限流作用一樣。正常運行時，分裂電抗器的電壓壓損失只是普通電電抗器的一半，但但比普通電抗器多多供一倍的出線，則減少了電抗器器的數(shù)目，減少了了設(shè)備的占地面積積，有利于設(shè)備布布置，故被廣泛應(yīng)應(yīng)用。一般分裂電抗器的的電抗百分值取8％～12％。分裂電抗器在主接接線中的裝設(shè)，如如圖2-22所示。圖（a）裝裝設(shè)在直配電纜饋饋線上，每個臂可以接一回回出線或幾回出線線；圖（b）為分裂裂電抗器串接在發(fā)發(fā)電機回路中。此此時，不僅起著出出線電抗器的作用用，而且也起著母母線電抗器的作用用；圖（C）為裝裝設(shè)在變壓器回路路中。三、采用低壓分裂裂繞組變壓器當(dāng)發(fā)電機容量較大時，采用低壓分裂裂繞組變壓器，組組成擴大單元接線線，如圖3-26（a）所示。由于分裂繞組組變壓器在正常工工作和低壓側(cè)短路路時其電抗值不相相同，從而起到限限制短路電流效果果。設(shè)X1為高壓繞組電抗；；X2ˊ，X2〞分別為高壓繞組開開路時，兩個低壓壓分裂繞組的漏抗抗；X12為高低壓繞組正常常工作時的等值電電抗。由圖3-26（b）等值電路可知，在正正常工作時，若通通過高壓繞組電流流為I，每個低壓繞組流流過相同的電流為為I／2，其電壓降關(guān)系式式為IX12=IX1+I/2*X2故得X12＝X1+?X2（2－4）正常工作時的等值電路圖如圖3-26（c）所示。假設(shè)高壓側(cè)開路，，低壓側(cè)一臺發(fā)電電機出口處短路，，通過兩分裂繞組組的電抗為X2ˊ2〞=X2ˊ+X2〞如果X2ˊ=X2〞則X2ˊ2〞=2X2ˊ（2-5）由式（2-4）和式（2-5）可得X12=X1+1/4X2ˊ2〞（2-6）可見，低壓分裂繞繞組正常運行時的的電抗值，只相當(dāng)當(dāng)于兩分裂繞組出出線（如2ˊ）發(fā)生短路時，來來自另一發(fā)電機的的短路電流將遇到到X2ˊ2〞（即2X2〞）的限制。遇到X1+X2ˊ=X12+?X2ˊ2〞的限制，這些電抗抗值都很大，能起起到限制短路電流流的作用。所以，對大容量發(fā)發(fā)電機組，特別是是復(fù)式雙軸汽輪發(fā)發(fā)電機組或具有雙雙繞組的發(fā)電機，，采用低壓分裂繞繞組接線比較方便便。如用于廠用高壓變變壓器，可將兩個個低壓分裂繞組接接至廠用電的兩個個不同的分段上。低壓分裂繞組變壓壓器，近年來在我我國大容量發(fā)電廠廠中已逐步得到應(yīng)應(yīng)用。圖3－26第五節(jié)：各種類型發(fā)電廠和和變電所主接線的的特點前面介紹的主接線線基本形式，從原原則上講它們分別別適用于各種發(fā)電電廠和變電所。但但是，由于發(fā)電廠廠的類型、容量、、地理位置以及在在電力系統(tǒng)中的地地位、作用、饋線線數(shù)目、輸電距離離的遠近以及自動動化程度等因素，，對不同發(fā)電廠或或變電所的要求各各不相同，所采用用的主接線形式也也就各異。下面僅僅對不同類型發(fā)電電廠的主接線特點點作一介紹。分類為：1.火力發(fā)電廠電氣主主接線.2.水力發(fā)電廠電氣主主接線3.變電所電氣主接線線一、火力發(fā)電廠電氣主主接線火力發(fā)電廠的能源源主要是以煤炭作作為燃料，所生產(chǎn)產(chǎn)的電能除直接供供地方負(fù)荷使用外外，都以升高電壓壓送往電力系統(tǒng)。。其一，凝汽式火電廠，在電力系統(tǒng)中地地位和作用都較為為重要，其電能主主要以升高電壓送送往系統(tǒng)。其二，熱電廠，它不僅生產(chǎn)電能能還兼供熱能，為為工業(yè)和民用提供供蒸汽和熱水形成成熱力網(wǎng)，可提高高發(fā)電廠的熱效率率。由于受供熱距距離的限制，一般般熱電廠的單機容容量多為中、小型型機組。無論是凝汽式火電電廠或熱電廠，它它們的電氣主接線應(yīng)包括括發(fā)電機電壓接線線形式及1～2級級升高電壓級接線線形式的完整接線線，且與系統(tǒng)相連連接。各種情況下的接線線情況如下：當(dāng)發(fā)電機機端負(fù)荷荷比重較大，出線線回路數(shù)又多時，，發(fā)電機電壓接線線一般均采用有母線的接線形式。實踐中通常當(dāng)發(fā)電電機容量在6MW以下時，多采采用單母線；在12MW及以上上時，可采用雙母線或單母線分分段；當(dāng)容量大于25MW以上時，可采采用雙母線分段接線，并在母線分段處處及電纜饋線上安安裝母線電抗器和和出線電抗器限制制短路電流，以便便能選擇輕型斷路路器；在滿足地方負(fù)荷供供電的前提下，對對100MW及以以上的發(fā)電機組，，多采用單元接線或擴大單單元接線直接升高電壓。這樣，不僅可以節(jié)節(jié)省設(shè)備，簡化接接線，便于運行,且能減小短路電流流。特別當(dāng)發(fā)電機機容量較大，又采采用雙繞組變壓器構(gòu)成成單元接線時，還可省去發(fā)電電機出口斷路器。發(fā)電廠升高電壓級級的接線形式，應(yīng)應(yīng)根據(jù)輸送容量大大小、電壓等級、、出線回路數(shù)多少少以及重要性等予予以具體分析，區(qū)區(qū)別對待，情況如下：可以采用雙母線、、單母線分段等接接線，當(dāng)出線回路路數(shù)較多時，還應(yīng)應(yīng)增設(shè)旁路母線；當(dāng)出線數(shù)不多，最最終接線方案已明明確者，也可采用用橋形接線、角形接接線；對電壓等級較高、、傳遞容量較大、、地位重要者亦可選選用一臺半斷路器器接線形式。為了使發(fā)電廠升高高電壓級的配電裝裝置布置簡單、運運行檢修方便，一一般升高電壓等級級不宜過多，通常以兩級電壓為為宜，最多不應(yīng)超超過三級。圖3－30某中型熱電廠的主接線舉例說明：某熱電廠發(fā)電機電電壓采用雙母線分分段主接線，主要要供給地區(qū)負(fù)荷。為限制短路電流，，在電纜饋線回路路中，裝有出線電電抗器；在母線分分段處裝設(shè)有母線線電抗器。10kV母線各各段之間，通過分段斷路器和和母聯(lián)斷路器相互互聯(lián)系，以提高供供電的可靠性和靈靈活性。在滿足10kV地地區(qū)負(fù)荷供電的前前提下，將G1、、G2的剩余功率率通過變壓器T1、T2升壓送往往高壓側(cè)。G3、G4發(fā)電機機采用雙繞組變壓壓器分別接成單元元接線，直接將電電能送入系統(tǒng)。單元接線省去了發(fā)發(fā)電機出口斷路器器，既節(jié)約又提高高了供電可靠性。。為了檢修調(diào)試方方便，在發(fā)電機與與變壓器之間裝設(shè)設(shè)了隔離開關(guān)。該廠升高電壓有35kV和110kV兩種電壓等級。變壓器T1和T2采用三繞組變壓器器，將1OkV母線上剩余電能按按負(fù)荷分配送往兩兩級電壓系統(tǒng)。當(dāng)當(dāng)任一側(cè)故障或檢檢修時，其余兩級級電壓之間仍可維維持聯(lián)系，保證可可靠供電。35kV側(cè)僅有兩回出線，，故采用內(nèi)橋接線線形式；10kV電壓級由于較為重重要，出線較多，，采用雙母線帶旁旁路母線接線，并并設(shè)有專用旁路斷斷路器。其旁路母線只與各出出線相接，以便不不停電檢修斷路器器。而進線斷路器一般故障率較較小，未接入旁路。通常110kV電壓以上，母線間間隔較大，發(fā)生故故障幾率小，況且且電壓高，斷路器器價格昂貴，所以以通常只采用雙母母線，較少采用雙雙母線分段接線形形式。這樣可以減減少占地面積。正正常運行時，大多多采用雙母線按固固定連接方式并聯(lián)聯(lián)運行。圖3－28舉例說明：圖為四臺300MW大容量機組的的凝汽式火力發(fā)電電廠電氣主接線。。發(fā)電機與變壓器采采用容量配套的單單元接線形式。G1、G2分別組組成的發(fā)電機一變變壓器單元接線未未采用封閉母線，，在發(fā)電機與變壓壓器之間裝設(shè)了隔隔離開關(guān)。而在廠廠用變壓器分支回回路裝設(shè)了斷路器器；G3及G4按發(fā)電電機一變壓器單元元接線，采用分相相封閉母線，主回回路及廠用分支回回路均未裝隔離開開關(guān)和斷路器廠用高壓變壓器采采用低壓分裂繞組組變壓器。在T13、T14廠用用高壓變壓器的低低壓側(cè)裝設(shè)斷路器器，以便進行投切切和控制。該廠升高電壓級有220kV和500kV兩級電壓。500kV采用一臺半斷路器器接線；22OkV采用雙母線帶旁路路接線，并且變壓壓器進線回路亦接接入旁路母線。兩種升高電壓之間間設(shè)有聯(lián)絡(luò)變壓器器T5。聯(lián)絡(luò)變壓器T5選用三繞組自耦變變壓器，其低壓側(cè)側(cè)作為廠用電備用用電源和啟動電源源。二、水力發(fā)電廠電電氣主接線水力發(fā)電廠具有以以下特點：l）水電廠以水能為為資源，建在江、、河、湖、泊附近近，一般距負(fù)荷中中心較遠，絕大多多數(shù)電能都是通過過高壓輸電線送入入電力系統(tǒng)，發(fā)電機電壓負(fù)荷很很小或甚至全無。2）水電廠的裝機臺數(shù)數(shù)和容量是根據(jù)水水能利用條件一次次確定的，一般不不考慮發(fā)展和擴建建。但可能因設(shè)備供供應(yīng)或負(fù)荷增長情情況以及由于水工工建設(shè)工期較長，，為盡早發(fā)揮設(shè)備備效益而常常分期期施工。3）水電廠多建在山山區(qū)狹谷中，地形形比較復(fù)雜。為了了縮小占地面積，，減少土石方的開開挖量和回填量，，應(yīng)盡量簡化接線，，減少變壓器和斷斷路器等設(shè)備的數(shù)數(shù)量，使配電裝置置布置緊湊。4）水輪發(fā)電機啟動迅迅速、靈活方便。一般正常情況下，，從啟動到帶滿負(fù)負(fù)荷只需4～5min；事故情況下還可可能不到lmin。而火電廠則因機、、爐特性限制，一一般需6～8h。水電廠常被用作系統(tǒng)統(tǒng)事故備用和檢修修備用。對具有水庫調(diào)節(jié)節(jié)的水電廠，通常常在洪水期承擔(dān)系系統(tǒng)基荷，枯水期期多帶尖峰負(fù)荷。。很多水電廠還擔(dān)擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)的調(diào)頻頻、調(diào)相任務(wù)。水電廠的負(fù)荷曲線線變化較大、機組組開停頻繁、設(shè)備備年利用小時數(shù)相相對火電廠為小，，其接線應(yīng)具有較好的的靈活性。（5）水電廠比較容易易實現(xiàn)自動化和遠遠動化。水電廠電氣主接線線應(yīng)盡可能地避免免把隔離開關(guān)作為為操作電器以及具具有繁瑣倒換操作作的接線形式。根據(jù)以上特點，水電電廠的主接線常采采用單元接線、擴擴大單元接線；當(dāng)進出線回路不多多時，宜采用橋形形接線和多角形接接線；當(dāng)回路數(shù)較多時時，根據(jù)電壓等級級、傳輸容量、重重要程度，可采用用單母線分段、雙母母線，雙母線帶旁旁路和一臺半斷路路器接線形式。舉例說明1：圖2－26所示中中等容量水電廠主主接線由于沒有發(fā)電機電電壓負(fù)荷，所以采用了發(fā)電機機一變壓器擴大單單元接線，水電廠廠擴建可能性較小小，其10kV高壓側(cè)采采用四角形接線，，隔離開關(guān)僅作檢檢修時隔離電壓之之用，不作操作電電器，易于實現(xiàn)自自動化。舉例說明2：圖3-29為一大容量水電廠廠主接線。G5、G6以單元接線形式直直接把電能送往220kV電力系系統(tǒng).G1～G4發(fā)電機機采用低壓分裂繞繞組變壓器組成擴擴大單元接線。這這樣，不僅簡化接接線，而且限制了了發(fā)電機電壓短路路電流。升高電壓壓220kV側(cè)采采用帶旁路的雙母母線接線。500kV側(cè)為一一臺半斷路器接線線，并以自耦變壓壓器作為兩級電壓壓間的聯(lián)絡(luò)變壓器器，其低壓繞組兼兼作廠用電的備用用電源和啟動電源源。圖3－29大容量水電廠主接線三、變電所電氣主接線線根據(jù)變電所在電力力系統(tǒng)中的地位、、負(fù)荷性質(zhì)、出線線回路數(shù)、設(shè)備特特點、周圍環(huán)境及及變電所的規(guī)劃容容量等條件和具體體情況，并滿足供供電可靠、運行靈靈活、操作方便、、節(jié)約投資和便于于擴建等要求。通常主接線的高壓側(cè)，，應(yīng)盡可能采用斷斷路器數(shù)目較少的的接線，以節(jié)省投資，減減少占地面積。隨隨出線數(shù)的不同，，可采用橋形、單母母線、雙母線及角角形等接線形式如果電壓為超高壓等級，又是是重要的樞紐變電電所，宜采用雙母母線分段帶旁路接接線或采用一臺半半斷路器接線低壓側(cè)常采用單母母線分段或雙母線線接線，以便于擴建。6～10kV饋線應(yīng)選輕型斷路路器，如SN10型或ZN13型，若不能滿足開開斷電流及動穩(wěn)定定和熱穩(wěn)定要求時時，應(yīng)采用限流措措施。在變電所中最簡單的的限制短路電流方方法，是使變壓器器低壓側(cè)分列運行行，如圖2-28中QF斷開，即按硬分段段方式運行。一般盡可能不裝母母線電抗器，因其其體積大、價格高高且限流效果較小小。若分列運行仍不不能滿足要求，則則可裝設(shè)分裂電抗抗器或出線電抗器器。圖2－28為變電所主接線110kV高壓側(cè)采用單母線線分段，10kV側(cè)亦為單母線分段段，兩段母線分列列運行。為使出線能選用輕輕型斷路器，在電電纜饋線中裝有線線路電抗器、并按按兩臺變壓器并列列工作條件選擇。。圖2－29為大容量樞紐變電電所主接線采用兩臺三繞組自耦變壓器連接兩種升高高電壓。220kV側(cè)采用雙母線帶旁路接線形式，并設(shè)專專用旁路斷路器。。500kV側(cè)為一臺半斷路器接線線且采用交叉接線形形式。雖然在配電電裝置布置上比不不交叉多用一個間間隔，增加了占地地面積，但供電可可靠性明顯地得到到提高。35kV低壓側(cè)用于連接靜止補償裝置。第六節(jié):主接線的設(shè)計原則則和步驟一、電氣主接線的的設(shè)計原則二、電氣主接線的的設(shè)計程序概述電氣主接線的沒計計是發(fā)電廠或變電電所電氣設(shè)計的主主體。它與電力系系統(tǒng)、電廠動能參參數(shù)、基本原原始資料以及電廠廠運行可靠性、經(jīng)經(jīng)濟性的要求等密密切相關(guān)，并對電電器選擇和布置、、繼電保護和和控制方式等都有有較大的影響。因此，主接線設(shè)計計，必須結(jié)合電力力系統(tǒng)和發(fā)電廠或或變電所的具具體情況，全面分分析有關(guān)影響因素素，正確處理它們們之間的關(guān)系，經(jīng)經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比比較，合理地地選擇主接線方案案。一、電氣主接線設(shè)設(shè)計原則電氣主接線設(shè)計的的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)設(shè)的方針、政策、、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩；結(jié)合工程實際情況況，在保證供電可靠、調(diào)度靈靈活、滿足各項技術(shù)要要求的前提下、兼兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭爭設(shè)備元件和設(shè)計計的先進性與可靠靠性，堅持可靠、先進、適用用、經(jīng)濟、美觀的原則。在工程設(shè)計中，經(jīng)經(jīng)上級主管部門批批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書書或委托書是必不不可少的。它將根據(jù)國家經(jīng)濟濟發(fā)展及電力負(fù)荷荷增長率的規(guī)劃，，給出該設(shè)計的電電廠（變電所）的的容量、機組臺數(shù)數(shù)、電壓等級、出出線回路數(shù)、主要要負(fù)荷要求、電力力系統(tǒng)參數(shù)和對電電廠的具體要求，，以及設(shè)計的內(nèi)容容和范圍。這些原始資料是設(shè)計計的依據(jù)，必須須進行詳細的分分析和研究，從從而可以初步擬擬定一些主接線線方案。國家方針政策、技技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是根據(jù)國家實實際狀況、結(jié)合合電力工業(yè)的技技術(shù)特點而制定定的準(zhǔn)則，是把把科學(xué)、技術(shù)總總結(jié)成條理化，，也是長期生產(chǎn)產(chǎn)實踐的結(jié)晶，，設(shè)計時必須嚴(yán)嚴(yán)格遵循。結(jié)合對主接線的的基本要求，設(shè)計的主接線應(yīng)應(yīng)滿足供電可靠靠、靈活、經(jīng)濟濟、留有擴建和和發(fā)展的余地。設(shè)計時，在進行行論證分析階段段，更應(yīng)辯證地地統(tǒng)一供電可靠靠性與經(jīng)濟性的的關(guān)系，方能達達到先進性和可可行性。二、電氣主接線線的設(shè)計程序電氣主接線的設(shè)設(shè)計伴隨著發(fā)電電廠或變電所的的整體設(shè)計，即即按照工程基本本建設(shè)程序，歷歷經(jīng)四個階段如如下：1.可行性研究階段段；2.初步設(shè)計階段；；3.技術(shù)設(shè)計階段;4.施工設(shè)計階段；；在各階段中隨要要求、任務(wù)的不不同，其深度、、廣度也有所差差異，但總的設(shè)設(shè)計思路、方法法和步驟相同。。課程設(shè)計是在有有限的時間內(nèi)，，使學(xué)生運用所所學(xué)的基本理論論知識，獨立地地完成設(shè)計任務(wù)務(wù)，以達到掌握握設(shè)計方法進行行工程訓(xùn)練之目目的。因此，在內(nèi)容上上大體相當(dāng)于實實際工程設(shè)計中中初步設(shè)計的內(nèi)內(nèi)容。其中，部部分可達到技術(shù)術(shù)設(shè)計要求的深深度。故又稱其其為擴大初步設(shè)計。。具體設(shè)計步驟如如下：1.原始資料分析2.擬定主設(shè)計方案案3．短路電流計計算4．主主要電器選擇5．繪制電氣主主接線圖6．工工程概算的構(gòu)成成下面僅對前兩項項內(nèi)容敘述如下下：1．對原始資料料分析：（包括內(nèi)容容如下）1）本工程情況2）電力系統(tǒng)情況3）負(fù)荷情況4）環(huán)境條件5）設(shè)備制造情況（l）本工程情況發(fā)電廠類型（凝汽式火電廠廠、熱電廠、或或者堤壩式、引引水式、混合式式等水電廠）；；設(shè)計規(guī)劃容量（近期、遠景））；單機容量及臺數(shù)數(shù)；最大負(fù)荷利用小小時數(shù)及可能的運行行方式等。發(fā)電廠容量的確確定是與國家經(jīng)經(jīng)濟發(fā)展計劃、、電力負(fù)荷增長長速度、系統(tǒng)規(guī)規(guī)模和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)以及備用容量量等因素有關(guān)。。發(fā)電廠裝機容量量標(biāo)志著電廠的的規(guī)模和在電力力系統(tǒng)中的地位位與作用。最大大單機容量代表表國家電力工業(yè)業(yè)和制造工業(yè)水水平，在一定程程度上反映國家家先進程度和人人民生活水準(zhǔn)。。最大單機容量的的選擇不宜大于于系統(tǒng)總?cè)萘康牡?0％，以保證該機在在檢修或事故情情況下系統(tǒng)的供供電可靠性。我國目前把5萬kw以下機組稱為小小機組；5～20萬kw稱為中型機組；20萬kw以上稱為大型機機組。在設(shè)計時，對形形成中的電力系系統(tǒng)，且負(fù)荷增增長較快時，可可優(yōu)先選用較為大大型的機組。發(fā)電廠運行方式式及年利用小時時數(shù)直接影響著著主接線設(shè)計。。承擔(dān)基荷為主的發(fā)電廠，，設(shè)備利用率高高，一般年利用用小時數(shù)在5000h以上；承擔(dān)腰荷者，設(shè)備利用小小時數(shù)應(yīng)在3000～5000h；承擔(dān)峰荷者，設(shè)備利用小小時數(shù)在3000h以下。對于核電廠或單機容量20萬kw以上的火電廠以及徑流式水電廠等應(yīng)優(yōu)先擔(dān)任基基荷，相應(yīng)主接線需需選用以供電可可靠為中心的接接線形式。水電廠是電力系統(tǒng)中最最靈活的機動能能源，啟、停方方便，多承擔(dān)系系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)相相任務(wù)。根據(jù)水水能利用及庫容容的狀態(tài)可酌情情擔(dān)負(fù)基荷、腰腰荷和峰荷。因因此，其主接線應(yīng)以供電電調(diào)度靈活為中中心進行選擇接接線形式。（2）電力系統(tǒng)情況況電力系統(tǒng)近期及遠遠景發(fā)展規(guī)劃（（5～10年）；發(fā)電廠或變電所在在電力系統(tǒng)中的的位置（地理位位置和容量位置置）和作用；本期工程和遠景景與電力系統(tǒng)連連接方式以及各各級電壓中性點點接地方式等。。按發(fā)電廠容量大大小分類，我國國目前把總?cè)萘苛吭?000MW及以上，單機容容量在200MW以上的發(fā)電廠稱稱為大型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00～1000MW，單機容量在50～200MW的發(fā)電廠稱為中型發(fā)電廠；總?cè)萘吭?00MW以下，單機容量量在50MW以下者稱為小型發(fā)電廠。所建發(fā)電廠的容容量與電力系統(tǒng)統(tǒng)容量之比，若若大于15％，則該廠就可可認(rèn)為是在系統(tǒng)統(tǒng)中處于比較重要地位的電廠廠。因為它的裝機容量已已超過了電力系系統(tǒng)的事故備用用和檢修備用容容量，一旦全廠停電電，會影響系統(tǒng)統(tǒng)供電的可靠性性。因此，主接接線的可靠性也也應(yīng)高一些，即即應(yīng)選擇可靠性性較高的接線形形式。主變壓器和發(fā)電電機中性點接地地方式是一個綜綜合性問題。它與電壓等級、單相相接地短路電流流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)，直接影影響電網(wǎng)的絕緣緣水平、系統(tǒng)供供電的可靠性和和連續(xù)性、主主變壓器和發(fā)電電機的運行安全全以及對通信線線路的干擾等。。一般我國對35kV電壓以下電力系系統(tǒng)采用中性點點非直接接地系系統(tǒng)（中性點不不接地或經(jīng)消弧弧線圈接地），，又稱小電流接地系統(tǒng)統(tǒng)；對110kV以上高壓電力系系統(tǒng)，皆采用中中性點直接接地地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)統(tǒng)。發(fā)電機中性點都都采用非直接接接地方式；目前，廣泛采用的是經(jīng)經(jīng)消弧線圈接地地方式或經(jīng)接地地變壓器（亦稱稱配電變壓器））接地。其二次側(cè)接入高高電阻，不僅可以限制單相接地電電流，亦可限制制系統(tǒng)過電壓的的幅值和陡度，，以免引起鐵磁磁諧振過電壓。。同時，還為接接地保護提供了了信號電源源，便于檢測，目前在大型機機組中已普遍采采用。此外，有時為了了防止過電壓，，有些機組組還采取在中性性點處加裝避雷雷器等措施。（3）負(fù)荷情況負(fù)荷的性質(zhì)及其其地理位置、輸輸電電壓等級、、出線回路數(shù)及及輸送容量等。。電力負(fù)荷在原始始資料中雖已提提供，但設(shè)計時時尚應(yīng)予以辨證證地分析。因為為負(fù)荷的發(fā)展和和增長速度度受政治、經(jīng)濟濟、工業(yè)水平和和自然條件等方方面影響。如果設(shè)計時，只依依據(jù)負(fù)荷計劃數(shù)數(shù)字，而投產(chǎn)時時實際負(fù)荷小了了，就等于積壓壓資金；否則，，電源不足，就就影響其它工業(yè)業(yè)的發(fā)展。主接線設(shè)計的質(zhì)質(zhì)量，不僅在于于當(dāng)前是合理的的，而應(yīng)考慮5～10年內(nèi)質(zhì)量也應(yīng)是是好的。由工程程概率和數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計得知，負(fù)荷荷在一定階段內(nèi)內(nèi)的自然增長率率是按指數(shù)規(guī)律律變化的，即L＝L0emx（2-7）式中L0——初期負(fù)荷（MW）；X——年數(shù)，一般按5～10年規(guī)劃考慮；m——年負(fù)荷增長率，，由概率統(tǒng)計確確定。發(fā)電廠承擔(dān)的負(fù)荷應(yīng)盡盡可能地使全部部機組安全滿發(fā)發(fā)，并按系統(tǒng)提出出的運行方式，，在機組間經(jīng)濟合理分布負(fù)負(fù)荷，減少母線上電電流流動，使電電機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定和和保持電能質(zhì)量量符合要求。（4）環(huán)境條件當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆覆冰、污穢、風(fēng)風(fēng)向、水文、地地質(zhì)、海拔高度度及地震等因素素，對主接線中電器的的選擇和配電裝裝置的實施均有有影響。特別是我國土地遼遼闊，各地氣象象、地理條件相相差甚大，應(yīng)予予以重視。對重型設(shè)備的運運輸條件亦應(yīng)充充分考慮。（5）設(shè)備制造情況況為使所設(shè)計的