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1、4 電氣主接線及設計,電氣主接線,電氣主接線是由高壓電氣設備通過連接線，按其功能要求組成的接受和分配電能的電路，又稱電氣一次接線（因為由電氣一次設備組成）或電氣主系統(tǒng)（代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分主體結構）。 電氣主接線圖：是指用規(guī)定的設備文字和圖形符號，按其作用依次連接的單線接線圖。,4.1 電氣主接線設計原則和程序,對電氣主接線的基本要求,1保證必要的供電可靠性 考慮因素 （1）發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的作用。 （2）負荷的性質和種類 （3）設備的制造水平 （4）長期實踐運行經驗,2具有一定的靈活性 包括： （1）操作的方便性 （2）調度的方便性 （3）擴建的方便性,對電氣主接線的基本要

2、求,3經濟性 考慮的因素 （1）節(jié)省一次投資 （2）占地面積少 （3）電能損耗少,對電氣主接線的基本要求,4.2 主接線的基本接線形式,主接線的基本接線形式,有母線型：當進出線數(shù)較多時（4回）為了便于電能的匯集和分配，常設置母線作為中間環(huán)節(jié)。 特點：接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝與擴建，占地面積大，使用的開關設備多。 類型：單母線接線、雙母線接線、3/2接線、4/3接線、變壓器母線組接線。 無母線型：當進出線數(shù)較少時（4回），為了節(jié)省投資，可不設母線。 特點：使用的開關設備少，占地面積小，只適用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。 類型：單元接線、橋形接線、角形接線。,一、單母

3、線接線,1簡單的單母線接線,母線：用于匯集和分配電能 斷路器：具有滅弧裝置和控制電路，既可以接通或開斷負荷電流，也可以開斷短路電流。 隔離開關：沒有滅弧裝置，其開合電流能力極低，只能用做設備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。（緊靠母線側的隔離開關為母線隔離開關，靠近線路側的隔離開關成為線路隔離開關，接地刀閘是在檢修電路或設備時合上，取代安全接地線的作用。）,一、單母線接線,由于斷路器具有滅弧裝置，而隔離開關沒有，所以在操作時，必須嚴格遵守操作程序：接通電路時，應先合上隔離開關，而后合上斷路器；開斷電路時，應先斷開斷路器，而后斷開隔離開關。即隔離開關應“先通后斷”

4、或在等電位狀態(tài)下進行操作。,一、單母線接線, 接線簡單清晰，操作方便，不易發(fā)生誤操作，容易實現(xiàn)“五防”；“五防”： 有利于擴建； 設備少，投資省，占地面積小。,優(yōu)點,缺點, 供電可靠性差 母線(包括母線側隔離開關)故障或檢修時，變電站全停；斷路器檢修，所在回路停電。 靈活性差,電氣五防,1、防止帶負荷分、合隔離開關。（斷路器、負荷開關、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開關） 2、防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器。（只有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作） 3、防止接地開關處于閉合位置時關合斷路器、負荷開關。（只有當接地開關處于分閘狀態(tài)，才能合隔離開關或手車才能進至工作位置，才能操作斷路

5、器、分荷開關閉合） 4、防止在帶電時誤合接地開關。（只有在斷路器分閘狀態(tài)，才能操作隔離開關或手車才能從工作位置退至試驗位置，才能合上接地開關） 5、防止誤入帶電室。（只有隔室不帶電時，才能開門進入隔室）,一、單母線接線,適用于6220kV系統(tǒng)中，只有一臺發(fā)電機或一臺主變壓器，且出線回路數(shù)不多的中小型發(fā)電廠或變電站。,適用范圍,一、單母線接線,2、單母線分段接線,分段數(shù)目取決于電源數(shù)量和容量。一般23段為宜。,一、單母線接線,適用范圍：適用于中小容量發(fā)電廠的610kV接線和6220kV的變電站中。 在供電可靠性要求不高時，亦可用隔離開關分段：母線檢修時，只需停電一半出線；故障時，短時停電，拉開分

6、段隔離開關后，完好段即可恢復供電。,優(yōu)點： 縮小了母線故障（或檢修）的停電范圍； 運行靈活性有所提高（可以并列運行，也可以分列運行）。,一、單母線接線,不停電檢修出線斷路器QF1的步驟： 用旁路斷路器QFp對旁路母線W2充電：合QSp1、QSp2，再合QFp； 充電成功后，使出線斷路器QF1與旁路斷路器QFp并列運行：合QS13； 退出出線斷路器QF1：拉QF1、拉QS12、QS11 QF1兩側掛地線（或者合地刀），檢修。,旁路母線的作用：可以不停電檢修任一（進）出線斷路器。,3、單母線帶旁路母線接線,一、單母線接線,架設旁路母線的原則：（單、雙母線） 10kV線路：一般不裝， 原因： 重要用

7、戶雙電源供電 10kV斷路器價格低，可設專門的備用斷路器，手車式斷路器。 35kV線路：一般不裝，原因同上，但下列情況也可以考慮： 出線回路數(shù)很多時（8回）； 有較重要的用戶且單電源供電。 110kV及以上線路出線較多時:一般均裝設: 原因： 斷路器檢修時間長（5天）； 線路停電影響范圍大。 中小型水電廠：不設旁路母線 原因：斷路器檢修安排在枯水季節(jié)。,一、單母線接線,4單母線分段帶旁路母線接線,專用旁路斷路器：使用斷路器和隔離開關較多，投資高，一般不采用。分段斷路器兼作旁路斷路器：,正常時：QF0作分段用，QF0、QS01、QS02閉合，QS03、QS04、QS05斷開。,一、單母線接線,檢

8、修出線斷路器時：QF0作旁路斷路器用。操作步驟如下：（設不停電檢修QF1） 合QS05（W1、W2兩段母線合并為單母線運行，亦可不合并運行）； 拉QF0（退出分段斷路器）； 拉QS02，合QS04，合QF0（對W3充電，驗電）； 合QS13（并列運行）； 拉QF1，拉QS12、QS11（退出QF1）； 掛地線、檢修。,二、雙母線接線,1簡單的雙母線接線,二、雙母線接線,優(yōu)點： (1) 供電可靠 可以輪流檢修任一組母線，且不需要停電； 母線故障影響范圍縮小，只短時停電； 檢修任一回路的母線隔離開關，只需停該回路及對應母線。 (2) 調度靈活 電源和負荷可以任意分配到某一組母線上； 可以組成各種運

9、行方式：單母線、單母線分段；,二、雙母線接線, 可以完成一些特殊功能：用母線并列；個別回路單獨試驗；線路利用短路方式融冰； (3) 擴建方便 缺點： (1) 使用設備多（特別是隔離開關），配電裝置復雜，投資較大； (2) 刀閘作為操作電器，容易發(fā)生誤操作； (3) 檢修出斷路器時，需停該線路。,二、雙母線接線,2雙母線分段接線,二、雙母線接線,優(yōu)點： 減小母線故障的停電范圍； 在分段處加母線電抗器，可以限制短路電流，選擇輕型設備。 缺點： 三臺分段或母聯(lián)斷路器，投資大； 無旁路母線，出現(xiàn)開關檢修需停該線路。 適用范圍：有機壓母線負荷的中小型電廠。,二、雙母線接線,3雙母線帶旁路接線 (1) 具

10、有專用旁路斷路器：,適用于：220kV 5回及以上；110kV 7回及以上。,二、雙母線接線,(2) 旁路斷路器和母聯(lián)斷路器共用：正常運行時作母聯(lián)用；檢修時，作旁路用。 接線形式有：,優(yōu)點：節(jié)省一臺斷路器 缺點：可靠性有所降低 檢修期間雙母線變成單母線； 增加了隔離開關的倒閘操作。,二、雙母線接線,例：雙母線帶旁路母線接線如右圖所示： 已知：QF0作母聯(lián)運行；B1、XL1運行于母線；B2、XL2運行于母線。 試寫出不停電檢修QF1的操作步驟：,二、雙母線接線,解：1、分析初始狀態(tài)： 由條件知：QF0、QS01、QS02在合位，QS03在開位； 由條件知：QS31，QS11，QS14在合位，QS

11、32，QS12，QS13在開位； 由條件知：QS42，QS22，QS24在合位，QS41，QS21，QS23在開位。 2、在不停電檢修QF1的操作步驟如下： 倒母線：將母線上的所有電源和負荷倒致母線，合QS41，拉QS42，合QS21，拉QS22 切斷、母線的聯(lián)系：拉QF0，拉QS02 對旁路母線充電：合QS03，合QF0 QF0與QF1并列運行：合QS13 退出QF1：拉QF1，拉QS14，拉QS11 QF1兩側掛地線，檢修。,三、一臺半斷路器接線,所謂一臺半斷路器接線是指兩個回路共用三臺斷路器，即每個回路所用的斷路器數(shù)目為一臺半，也稱3/2接線。,三、一臺半斷路器接線,優(yōu)點：,操作方便：檢

12、修任一臺斷路器或母線不須倒負荷。 運行調度靈活：正常時可多方式運行；事故時可合環(huán)、解環(huán)。 擴建方便。,可靠性高：,任一臺斷路器檢修，都不停電； 任一母線檢修或故障都不停電； 即使兩條母線都故障或一條母線檢修，另一條母線故障，電廠的電力基本上都能送出； 隔離開關不作為操作電器。,三、一臺半斷路器接線,缺點： 使用設備較多，投資較大； 二次接線和繼電保護復雜。,三、一臺半斷路器接線,布置時應注意： 電源放在不同串上： 以避免聯(lián)絡斷路器故障造成兩個電源同時停電；,不同串上的電源交叉布置： 避免一個電源所在串聯(lián)絡斷路器檢修，同時另一個電源所在串母線側斷路器故障，兩個電源同時停電。,三、一臺半斷路器接線

13、,適用范圍： 220kV及以上的超高壓、大容量發(fā)電廠和變電站。,四、4/3臺斷路器接線,結構： 一個串中有四臺斷路器、接三回進出線。 特點： 與3/2接線相比，投資節(jié)省，但可靠性有所降低，布置比較復雜。,結構：變壓器直接通過隔離開關接到母線上，組成變壓器母線組。 依據(jù)：變壓器的故障概率小。 優(yōu)點： 調度靈活：電源和負荷可自由調配； 可靠性高； 有利于擴建。 缺點： 變壓器故障相當于母線故障； 投資大。,五、變壓器母線組接線,五、變壓器母線組接線,改進的變壓器母線組接線 用一臺半斷路器接線取代雙斷路器接線。,六、單元接線,結構： 發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機-變壓器組。,優(yōu)點：,

14、接線簡單，開關設備少，操作簡單。 不設發(fā)電機電壓級母線，低電側短路電流相對于具有發(fā)電機電壓級母線時，有所減小。,六、單元接線,說明：,對于大型機組應采用分相封閉母線； 對于小型機組可采用擴大單元接線；,對于附近有高電壓、大容量變電站的發(fā)電廠，可采用發(fā)電機 - 變壓器 - 線路組單元接線。,七、橋形接線,內橋,單母線分段,外橋,結構：根據(jù)橋聯(lián)斷路器的位置，可分為內橋和外橋。,七、橋形接線,適用范圍： 當有兩臺主變，兩條出線時，應首先考慮采用橋形接線。,內橋,外橋,內橋：線路長，主變操作次數(shù)少，兩條出線之間無穿越功率； 外橋：線路較短，變壓器投切次數(shù)多，或有穿越功率。,七、橋形接線,優(yōu)點：,內橋,外橋,缺點：,投資小（無母線，四條回路用三臺斷路器）； 占地面積小。,可靠性差：,內橋：變壓器故障需停線路， 外橋：線路故障需停變壓器， 隔離開關作為操作電器；,不利于擴建。,八、多角形接線,優(yōu)點： 投資?。o母線，一回出線用一臺斷路器）； 占地面積??； 可靠性高（任一斷路器檢修都不會造成停電）。 缺點： 不利于擴建； 斷路器檢修造成開環(huán)，可靠性降低； 斷路器檢修開環(huán)后，潮流變動大，繼電保護整定復雜。,母線,隔離開關,隔離開關,斷路器,斷路器,