电气设备第三章电气主接线课件.ppt

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1、第三章第三章 电气主接线电气主接线1 基本要求基本要求2 具有母线的主接线具有母线的主接线3 无有母线的主接线无有母线的主接线4 发电厂的主接线发电厂的主接线5 发电厂变电所主变压器的选择发电厂变电所主变压器的选择6 电气主接线设计电气主接线设计重点：电气主接线的基本要求、设计原则，分析典型重点：电气主接线的基本要求、设计原则，分析典型接线形式和特点，阐明各类主要电气设备的作用接线形式和特点，阐明各类主要电气设备的作用1 主接线的基本要求主接线的基本要求1.1 主接线主接线(电气主系统电气主系统)高高压压一一次次电电气气设设备备通通过过连连接接导导线线组组成成的的接接受受和和分分配配电电能能的

2、的电电路路，即一次接线。也称电气一次接线或电气主系统。即一次接线。也称电气一次接线或电气主系统。1.2 主接线图：主接线图：用规定的设备文字和符号，将各电气设备按作用依次连接，详用规定的设备文字和符号，将各电气设备按作用依次连接，详细表示电气设备的组成和连接关系的接线图，称为电气主接线图。细表示电气设备的组成和连接关系的接线图，称为电气主接线图。电气主接线图一般画成单线图电气主接线图一般画成单线图。1.3 电气主接线中的电气设备电气主接线中的电气设备 电气主接线中的主要电气设备包括：电力变压器、断路器、隔离电气主接线中的主要电气设备包括：电力变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避

3、雷器、母线、接地装置以及各开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置以及各种无功补偿装置等。种无功补偿装置等。1.5 作用作用 标明各主要设备的规格、数量标明各主要设备的规格、数量 反应各设备的作用、连接方式和各回路的相互关系反应各设备的作用、连接方式和各回路的相互关系 影响其它各类装置的选择和布置影响其它各类装置的选择和布置 决定可电力系统的灵活性、可靠性、经济性决定可电力系统的灵活性、可靠性、经济性1.4 主接线方式主接线方式 常用的主接线方式有：常用的主接线方式有：1.单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线

4、接线、双母线带旁路母线接线、双母线分段接线、双线、双母线接线、双母线带旁路母线接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线接线、一台半断路器接线、变压器母线组接母线分段带旁路母线接线、一台半断路器接线、变压器母线组接线方式；线方式；2.内桥接线、外桥接线、双断路器桥形接线、单元接线、和内桥接线、外桥接线、双断路器桥形接线、单元接线、和角形接线等。角形接线等。2 基本要求基本要求 电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对电气设备的选择，配电装置力系统的稳定和调度的灵活性，以及对电气设备的选择，

5、配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。在选择电的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。在选择电气主接线时，应满足下列基本要求。气主接线时，应满足下列基本要求。2.1.1 保证必要的供电可靠性和电能的质量；保证必要的供电可靠性和电能的质量；2.1.2 具有一定的运行灵活性；迅速切换运行方式，缩短停电时间具有一定的运行灵活性；迅速切换运行方式，缩短停电时间2.1.3 操作应尽可能简单、方便；防止操作失误操作应尽可能简单、方便；防止操作失误2.1.4 应具有扩建的可能性；装机容量和馈线数应具有扩建的可能性；装机容量和馈线数2.1.5 技术上先进，经济上合理。技术上先进，

6、经济上合理。2.1 基本要求基本要求2.2 电气主系统中开关电器的配置原则电气主系统中开关电器的配置原则 当线路或高压配电装置检修时，需要有当线路或高压配电装置检修时，需要有明显可见的断口明显可见的断口，以保，以保证检修人员及设备的安全。故在电气回路中，证检修人员及设备的安全。故在电气回路中，在断路器可能出现电在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关。源的一侧或两侧均应配置隔离开关。若馈线的用户侧没有电源时，若馈线的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关。若电源是发电机，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关。若电源是发电机，则发电机与出口断路器之间可以不装隔

7、离开关。但有时为了便于对则发电机与出口断路器之间可以不装隔离开关。但有时为了便于对发电机单独进行调整和试验，也可以装设隔离开关或设置可拆卸点。发电机单独进行调整和试验，也可以装设隔离开关或设置可拆卸点。当电压在当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线，在每段母线及以上的母线，在每段母线上亦应设置上亦应设置12组接地开关，以保证电器和母线检修时的安全。组接地开关，以保证电器和母线检修时的安全。2.3 断路器与隔离开关的操作顺序断路器与隔离开关的操作顺序 断

8、路器和隔离开关的操作顺序为：接通电路时，先合上断路断路器和隔离开关的操作顺序为：接通电路时，先合上断路器两侧的隔离开关，再合断路器；切断电路时，先断开断路器，再器两侧的隔离开关，再合断路器；切断电路时，先断开断路器，再拉开两侧的隔离开关。拉开两侧的隔离开关。严禁在未断开断路器的情况下，拉合隔离开关。严禁在未断开断路器的情况下，拉合隔离开关。为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙等闭锁装置。脑钥匙等闭锁装置

9、。发电厂容量发电厂容量 经济发展、电力负荷增长速度、系统规模、备用容量等决定经济发展、电力负荷增长速度、系统规模、备用容量等决定 最大单机容量不超过总容量的最大单机容量不超过总容量的8%机组容量等级机组容量等级1-2级，台数级，台数2-6台，选用同型号机组台，选用同型号机组电压等级电压等级 不超过不超过3级：升高电压级：升高电压1-2级，发电机级，发电机1级级接入方式接入方式 35kV以上出线用架空线路，其余可用电缆以上出线用架空线路，其余可用电缆 出现回路数按需选择出现回路数按需选择2.4 发电厂容量、电压等级和接入系统方式发电厂容量、电压等级和接入系统方式3 具有母线的主接线具有母线的主接

10、线3.1 单母线接线单母线接线DLMG馈线馈线/出线出线GDL单母线接线图单母线接线的单母线接线的优点：优点：简单、清晰、设备简单、清晰、设备少、投资小、运行操少、投资小、运行操作方便，有利于扩建作方便，有利于扩建和采用成套配电装置；和采用成套配电装置；每条支路都有每条支路都有1个个DL和和G；“先通后断先通后断”原则；原则；3.1.1 单母线基本接线单母线基本接线 单母线接线的主要单母线接线的主要缺点缺点（可靠性和灵活性较差）（可靠性和灵活性较差）：母线或母线隔离开关检修时，母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都将停止工作连接在母线上的所有回路都将停止工作;当母线或母线隔离开关上

11、发生短路故障当母线或母线隔离开关上发生短路故障或断路器靠母线侧绝缘套管损或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电；坏时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电；检修任一电源或出线断路器时检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。，该回路必须停电。单母线接线对出线的单母线接线对出线的要求要求 单母线接线方式，单母线接线方式，10kV出线一般不超过出线一般不超过5回，回，35出线不超过出线不超过5回，回，110220出险不超过出险不超过2回。回。出线回路数增多时，可用断路器或隔离开关将母线分段，变为单出线回路数增多时，可用断路器或隔离开关将母线分段，变为单母线分段接线形

12、式，母线分段接线形式，如图如图8-3所示。根据电源的数目和功率，母线可分所示。根据电源的数目和功率，母线可分为为23段。段。FDLGGGGDLG3.1.2 单母线分段接线单母线分段接线 有分段断路器有分段断路器FDL，利于分段检修母线。，利于分段检修母线。该接线方式由双电源供电，故供电可靠性该接线方式由双电源供电，故供电可靠性高，同时具有接线简单、操作方便、投资高，同时具有接线简单、操作方便、投资少等优点。当一段母线发生故障时，分段少等优点。当一段母线发生故障时，分段断路器或隔离开关将故障切除，保证正常断路器或隔离开关将故障切除，保证正常母线不间断供电，不致使重要的用户停电，母线不间断供电，不

13、致使重要的用户停电，提高了供电的可靠性。提高了供电的可靠性。当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电；用户停电；任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。1)单母线分段接线的优点单母线分段接线的优点2)单母线分段接线的缺点单母线分段接线的缺点FDL3.1.3 带旁路单母线带旁路单母线一、检修出线一、检修出线DL1步骤：步骤：1）合合上上PG、P

14、DL，使使PM充充电电，检查检查PM是否完好；是否完好；2）若若PM无无故故障障，则则断断开开PDL，合合上上出出线线隔隔离离开开关关PG出出，接接到到PM，再合上，再合上PDL，供电，供电3)出线出线DL、G断开，检修断开，检修DL1二、检修出线二、检修出线DL2步骤：步骤：（略）（略）带旁路单母线的接线加有旁路断路器带旁路单母线的接线加有旁路断路器PDL和旁路隔离开关和旁路隔离开关PGPGPG出出MPMPDLPGGGGGDL1DL2L1L2L3L4G 单母线带旁路母线接线单母线带旁路母线接线方式的最大优点是供电可靠方式的最大优点是供电可靠性高。断路器故障检修时，性高。断路器故障检修时，可不

15、停电进行检修，供电可可不停电进行检修，供电可靠，运行灵活，适用于向重靠，运行灵活，适用于向重要用户供电，出线回路较多要用户供电，出线回路较多的变电所尤为适用，的变电所尤为适用，该接该接线方式仅适用于线方式仅适用于110kV及以及以下电压等级的母线。旁路断下电压等级的母线。旁路断路器在同一时间只能代替一路器在同一时间只能代替一个线路断路器的工作。个线路断路器的工作。但母但母线出现故障或检修时，仍会线出现故障或检修时，仍会造成整个主母线停止工作。造成整个主母线停止工作。PDLPGPG出出PGGGDL DL昂贵，检修时间较长，昂贵，检修时间较长，PM只用于只用于35kV以上，回路较多的电路以上，回路

16、较多的电路3.1.4 单母线分段、带旁路母线单母线分段、带旁路母线有有FD、PDFD可兼做可兼做PD正常：单母线分段正常：单母线分段 FDL通电，通电，G闭合，其余闭合，其余G断开断开故障时：旁路运行故障时：旁路运行PM接至接至FD的左的左/右侧母线右侧母线PDLFDLPGFGPGPMM2M1PG出出 这种接线方式兼顾了旁路母线和母线分段两方面的优点。为了减少这种接线方式兼顾了旁路母线和母线分段两方面的优点。为了减少投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断路器，常投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断路器，常用的接线用的接线如图如图8-5所示。所示。供电可靠性高一

17、般用在供电可靠性高一般用在35kV110kV的变电所母的变电所母线。线。GPG出线出线DLFDLPG1PG2PG3PG4GGGGDLDLFDL3.2 双母线接线双母线接线 图图8-7 所示为双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线所示为双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线1，一组为，一组为备用母线备用母线2。每一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与。每一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以作为工作母线或备用母线。两组母线之两组母线相连，任一组母线都可以作为工作母线或备用母线。两组母线之间通过母线联络断路器间通过母线联络断路器DLL（简称

18、母联断路器）连接。（简称母联断路器）连接。3.2.1 双母线接线双母线接线G3DL1G2G1G3G1G2DL2DLnDLLGLGLG3G2G1DLGDLGGG 运行方式灵活，便于扩建；检修母线时，电源和出线都可以继续工作运行方式灵活，便于扩建；检修母线时，电源和出线都可以继续工作；检修任一回路母线隔离开关时，只需断开该回路；工作母线故障时，；检修任一回路母线隔离开关时，只需断开该回路；工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作；检修任一线路断路器时，可用母联断路器代所有回路能迅速恢复工作；检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。替其工作。3.2.2 双母线接线优点双母线接线优点特点：特点：

19、A.任意母线检修，任意母线检修，回路不断电回路不断电 检修步骤：联络断路器检修步骤：联络断路器DLL两侧两侧GL合合上上DLL合，检查备用母线合，检查备用母线(M2)是否是否完好完好，如完好，则接通备用母线，如完好，则接通备用母线(M2)侧侧GM2 断开工作母线断开工作母线(M1)侧侧 GM1再断开再断开DLL及及GL工作母线退出检修工作母线退出检修B.M侧侧G检修，检修，其余回路接至另一母线其余回路接至另一母线M1C.调度灵活：两组母线调度灵活：两组母线可可并联运行、单独运行，而并联运行、单独运行，而DLL通（断），则通（断），则 相当于单母线分段（单母线）相当于单母线分段（单母线）DLLG

20、LGLGM2GM1DLDLM2GM1GM2D.DLL可临时代替出线可临时代替出线DL 出线出线DL故障，短接出线故障，短接出线DL，电流经过，电流经过DLLPDE.双母线带旁路，出线双母线带旁路，出线DL检检修不停电修不停电 专用专用PD，操作简单，投，操作简单，投资大，继电保护资大，继电保护整定难整定难 DLL兼做兼做PD，检修时电，检修时电路全部切换至单母线，操路全部切换至单母线，操作复杂作复杂 增加一组增加一组G，PM可接至可接至任意母线任意母线总结：总结：双母线供电可靠、检修双母线供电可靠、检修方便，调度灵活，便于扩方便，调度灵活，便于扩建，应用广泛建，应用广泛DLL（PDL）DLL（

21、PDL）DLLDL3.2.3 双母线接线缺点双母线接线缺点 当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容易造成当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容易造成误操作；工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出线误操作；工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出线停电；在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电（用母停电；在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电（用母联断路器代替线路断路器之前）；使用的母线隔离开关数量较大，同联断路器代替线路断路器之前）；使用的母线隔离开关数量较大，同时也增加了母线的长度，使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增时也增加

22、了母线的长度，使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。大。3.2.4 双母线接线适用范围双母线接线适用范围 这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的变电站中，这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的变电站中，一般一般35kV出线回路为出线回路为8回，回，110 220kV出线为出线为4回及以上的回及以上的220kV母线。母线。为了弥补上述缺点，提高双母线接线的可靠性，可进行为了弥补上述缺点，提高双母线接线的可靠性，可进行双母线分双母线分段和双母线带旁路两种方式的改进。段和双母线带旁路两种方式的改进。图图8-8所示为工作母线分段所示为工作母线分段的双母线接线。用分段断路器的双母

23、线接线。用分段断路器将工作母线将工作母线分段，每段用母联分段，每段用母联断路器与备用母线断路器与备用母线相连。这相连。这种接线具有单母线分段和双母种接线具有单母线分段和双母线接线的特点，有较高的供电线接线的特点，有较高的供电可靠性与运行灵活性，但所使可靠性与运行灵活性，但所使用的电气设备较多，使投资增用的电气设备较多，使投资增大。另外，当检修某回路出线大。另外，当检修某回路出线断路器时，则该回路停电，或断路器时，则该回路停电，或短时停电后再用短时停电后再用“跨条跨条”恢复恢复供电。双母线分段接线常用于供电。双母线分段接线常用于大中型发电厂的发电机电压配大中型发电厂的发电机电压配电装置中。电装置

24、中。3.2.5 双母线分段接线方式双母线分段接线方式 图图8-9采用带旁路母采用带旁路母线的双母线接线，目的是线的双母线接线，目的是为了不停电检修任一回断为了不停电检修任一回断路器。路器。3.2.6 带旁路母线的双母线接线带旁路母线的双母线接线3.3 一个半断路器接线（一个半断路器接线（3/2接线）接线）一组进出线用一组进出线用3台断路器台断路器接往两组接往两组母线母线两组母线和断路器全部运行，环两组母线和断路器全部运行，环状供电状供电任意母线故障均不停电任意母线故障均不停电交叉配置交叉配置防止母线故障且母线防止母线故障且母线侧断路器拒动侧断路器拒动DL断开断开保证部保证部分线路供电分线路供电

25、用于用于220kV超高压大容量系统，超高压大容量系统，设备多，昂贵设备多，昂贵DL3.4 变压器母线组接线方式变压器母线组接线方式 如图如图8-12所示，各出线回路由所示，各出线回路由两台断路器分别接在两组母线上，两台断路器分别接在两组母线上，而在而在工作可靠、故障率很低的主变工作可靠、故障率很低的主变压器的出口不装设断路器压器的出口不装设断路器，直接通，直接通过隔离开关接到母线上，组成变压过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组接线。这种接线调度灵器母线组接线。这种接线调度灵活，电源和负荷可自由调配，安全活，电源和负荷可自由调配，安全可靠，有利于扩建。当变压器故障可靠，有利于扩建。当变压器故障

26、时，和它连接于同一母线上的断路时，和它连接于同一母线上的断路器跳闸，由隔离开关隔离故障，使器跳闸，由隔离开关隔离故障，使变压器退出运行后，该母线即可恢变压器退出运行后，该母线即可恢复运行。复运行。4.1 桥形接线桥形接线 当只有当只有两台主变压器和两条电源进线线路两台主变压器和两条电源进线线路时，可以采用如图时，可以采用如图8-15所示所示的接线方式。这种接线称为桥式接线，可看作的接线方式。这种接线称为桥式接线，可看作是单母线分段接线的变形是单母线分段接线的变形，即去掉线路侧断路器或主变压器侧断路器后的接线，也可看作是变压器即去掉线路侧断路器或主变压器侧断路器后的接线，也可看作是变压器线路单元

27、接线的变形，即在两组变压器线路单元接线的变形，即在两组变压器线路单元接线的升压侧增加一横线路单元接线的升压侧增加一横向联接桥臂后的接线。向联接桥臂后的接线。桥式接线的桥臂由断路器及其两侧隔离开关组成，正常运行时处于接桥式接线的桥臂由断路器及其两侧隔离开关组成，正常运行时处于接通状态。通状态。根据桥臂的位置又可分为内桥接线、外桥接线和双断路器桥形接根据桥臂的位置又可分为内桥接线、外桥接线和双断路器桥形接线三种形式。线三种形式。4 无母线的接线无母线的接线4.1.1 内桥接线内桥接线 内桥接线内桥接线如图如图8-15（a）所示，桥臂置于线路所示，桥臂置于线路断路器的内侧。其特点如下：断路器的内侧。

28、其特点如下：1）线路发生故障时，）线路发生故障时，仅故障线路的断路器跳闸，仅故障线路的断路器跳闸，其余三条支路可继续工作，并保持相互间的联系。其余三条支路可继续工作，并保持相互间的联系。2）变压器故障时）变压器故障时，联络断路器（，联络断路器（DL）及与故障变）及与故障变压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线路的供电受到影响，需经倒闸操作后，方可恢复路的供电受到影响，需经倒闸操作后，方可恢复对该线路的供电。对该线路的供电。3）线路运行时变压器操作复杂线路运行时变压器操作复杂DL 4）适用范围）适用范围 内桥接线适用于输电线路较长、内桥接线适用于输电

29、线路较长、线路故障率较高、穿越功率少和变压器不需要经线路故障率较高、穿越功率少和变压器不需要经常改变运行方式的场合。常改变运行方式的场合。4.1.2 外桥接线外桥接线 外桥接线外桥接线如图如图8-15（b）所示，桥臂置于线路断所示，桥臂置于线路断路器的外侧。其特点如下：路器的外侧。其特点如下：1）变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断路器路器,其余支路可继续工作，并保持相互间的联系。其余支路可继续工作，并保持相互间的联系。2）线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同侧的变压器支路的断路器均自动跳闸，需经倒闸侧的变

30、压器支路的断路器均自动跳闸，需经倒闸操作后，方可恢复被切除变压器的工作。操作后，方可恢复被切除变压器的工作。3）线路投入与切除时，操作复杂，影响变压器的线路投入与切除时，操作复杂，影响变压器的运行。运行。DL4）适用范围）适用范围 这种接线适用于线路较短、故障率这种接线适用于线路较短、故障率较低、主变压器需按经济运行要求经常投切以及电较低、主变压器需按经济运行要求经常投切以及电力系统有较大的穿越功率通过桥臂回路的场合。力系统有较大的穿越功率通过桥臂回路的场合。4.1.3 双断路器桥形接线双断路器桥形接线 桥式接线属于无母线的接线形式，简单桥式接线属于无母线的接线形式，简单清晰，设备少，造价低，

31、也易于发展过渡为清晰，设备少，造价低，也易于发展过渡为单母线分段或双母线接线。但因内桥接线中单母线分段或双母线接线。但因内桥接线中变压器的投入与切除要影响到线路的正常运变压器的投入与切除要影响到线路的正常运行，外桥接线中线路的投入与切除要影响到行，外桥接线中线路的投入与切除要影响到变压器的运行，而且更改运行方式时需利用变压器的运行，而且更改运行方式时需利用隔离开关作为操作电器，故桥式接线的工作隔离开关作为操作电器，故桥式接线的工作可靠性和灵活性较差。可靠性和灵活性较差。为了提高供电可靠性，克服内外桥形接为了提高供电可靠性，克服内外桥形接线的不足，使运行方式的调度操作更为方便，线的不足，使运行方

32、式的调度操作更为方便，确保安全可靠供电，确保安全可靠供电，可在高压母线与主变压可在高压母线与主变压器进线之间增设断路器，器进线之间增设断路器，其原理接线其原理接线如图如图8-15（c），），这种接线方式在这种接线方式在35/10kV的变电站的变电站中大量采用。中大量采用。4.2 角形接线角形接线断断路路器器构构成成环环形形的的接接线线，数数量量与进出线回路数相同与进出线回路数相同如三角形和四角形如三角形和四角形特特点点：断断路路器器较较少少，可可靠靠性性高高，一个回路连接两个断路器一个回路连接两个断路器缺缺点点：闭闭环环和和开开环环运运行行，电电流流变变化化，继继电电保保护护困困难难；不不易易

33、扩扩建建4.3 单元接线单元接线C 发发电电机机三三绕绕组组变变压压器器线线路路单单元接线元接线A 发电机双绕组变压器发电机双绕组变压器线路线路单元接线单元接线 电力装置中各电气设备串联连接，它们之间没有任何横的联系的接电力装置中各电气设备串联连接，它们之间没有任何横的联系的接线，称为单元接线。线，称为单元接线。特点：特点：无母线，线路横向联系少，操作简单。无母线，线路横向联系少，操作简单。A图图B图图C图图B 发电机发电机双绕组变压器双绕组变压器线路线路 单元接线单元接线 为了减少变压器及其高为了减少变压器及其高压侧断路器的台数，节约投压侧断路器的台数，节约投资与占地面积，可采用资与占地面积

34、，可采用图图8-14所示的扩大单元接线。扩所示的扩大单元接线。扩大单元接线的缺点是运行灵大单元接线的缺点是运行灵活性较差。活性较差。D 扩大单元接线：可以有扩大单元接线：可以有 多台发电机和变压器。多台发电机和变压器。单元接线的优点：单元接线的优点：是接是接线简单清晰，投资小，占线简单清晰，投资小，占地少，操作方便，经济性地少，操作方便，经济性好，由于不设发电机电压好，由于不设发电机电压母线，减少了发电机电压母线，减少了发电机电压侧发生短路故障的几率。侧发生短路故障的几率。5 发电厂的主接线发电厂的主接线选择原则：选择原则：电厂类型、工作特性、电厂容量、发电机和主变压器的台数电厂类型、工作特性

35、、电厂容量、发电机和主变压器的台数和容量和容量还要考虑：还要考虑：发电厂的最终规模、发电厂在系统中的地位与作用、用户情发电厂的最终规模、发电厂在系统中的地位与作用、用户情况、向用户供电的电压等级况、向用户供电的电压等级适用火电厂、水电厂适用火电厂、水电厂特点：位于负荷中心，供电给近区厂矿等用户，发电机电压特点：位于负荷中心，供电给近区厂矿等用户，发电机电压 出线数量多，供电距离不等出线数量多，供电距离不等 电缆出线电缆出线防雷击防雷击5.1 地区火电厂地区火电厂12.5-25MW发发电电机机的的电电 压压 为为 6.3-10.5kV，出出线线多多设设置置电电压压母母线线，双双母母线线分分段段接

36、接线线，设设置电抗限制短路电流置电抗限制短路电流25-125MW发发电电机机变变压压器器单单元元接接线线，输输出出35KV，与与110kV系统相连系统相连35KV出出线线多多，不不分分段段母母线线；110kV分分段段单母线单母线110kv母母线线可可以以反反向向送送电电,机机组组启启动动和和检检修修F1 F2DLMDLFDLM多回多回多回多回厂用厂用6-10kV35kV110kV电抗器电抗器F3 F45.2 区域火电厂区域火电厂距距离离用用户户远远，装装机机容容量量大大，地地位位重重要要，可可靠靠性性和和经经济济性性要要求求高高，110kV以以上上送送入电力系统入电力系统100-125MW、2

37、00MW以以上上均均是是发发电电机机变变压压器器单元接线单元接线F3连连接接自自耦耦变变压压器器B3，实现电压联络实现电压联络220kv出出线线较较多多时时，双双母母线带旁路接线线带旁路接线发发电电机机停停机机后后，GK断断开开检检修修，系系统统经经主主变变压压器器供供电电给给厂厂用用支支线线，机机组组实实验验和启动和启动110kV220kV厂用厂用DLMB3PMDLPDLM多回路多回路GK电气主接线思考题电气主接线思考题1.什么是电气主接线？对它有哪些基本要求？什么是电气主接线？对它有哪些基本要求？2.隔离开关与断路器的主要区别是什么？隔离开关与断路器的主要区别是什么？它们的操作程序应如何正

38、它们的操作程序应如何正确配合？确配合？3.主接线和旁路母线各起什么作用？主接线和旁路母线各起什么作用？4.一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比较，两一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比较，两 种接线各有何种接线各有何利弊？利弊？5.在发电机在发电机变压器单元接线中，如何确定是否装设变压器单元接线中，如何确定是否装设 发电机出口发电机出口断路器？断路器？6.桥形接线中，内、外桥接线各适用什么场合？桥形接线中，内、外桥接线各适用什么场合？7.角形接线有何特点？角形接线有何特点？8.选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原

39、则来选择？根据哪些原则来选择？第三节第三节 发电厂变电所主变压器的选择发电厂变电所主变压器的选择一、确定主变压器容量、台数的原则一、确定主变压器容量、台数的原则一、确定主变压器容量、台数的原则一、确定主变压器容量、台数的原则 发电厂主变压器容量、台数的原则发电厂主变压器容量、台数的原则发电厂主变压器容量、台数的原则发电厂主变压器容量、台数的原则 变电所主变压器容量、台数的原则变电所主变压器容量、台数的原则变电所主变压器容量、台数的原则变电所主变压器容量、台数的原则二、变压器型式的选择原则二、变压器型式的选择原则二、变压器型式的选择原则二、变压器型式的选择原则 相数的确定相数的确定相数的确定相数

40、的确定 绕组数的确定绕组数的确定绕组数的确定绕组数的确定 调压方式的确定调压方式的确定调压方式的确定调压方式的确定 绕组接线组别的确定绕组接线组别的确定绕组接线组别的确定绕组接线组别的确定 冷却方式的确定冷却方式的确定冷却方式的确定冷却方式的确定 发电厂主变压器发电厂主变压器容量、台数的原则容量、台数的原则 主变压器容量、台数直接影响主接线的的形式和配电装置的结构。它的确定应综合各种因素进行分析，做出合理的选择。1具有发电机电压母线接线的主变压器容量、台数的确定 （1）当发电机电压母线上负荷最小时，能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。（2）当接在发电机电压母线上最大一台发电机组停

41、用时，主变压器应能从系统中倒送功率。（3）根据系统经济运行的要求（如水电站充分利用丰水季节的水能）而限制本厂输出功率时，能供给发电机电压的最大负荷。发电厂主变压器发电厂主变压器容量、台数的原则容量、台数的原则 （4）发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对小型发电厂，接在发电机电压母线上的主变压器宜设置一台。对装设两台或以上主变压器的发电厂，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。2单元接线的主变压器容量的确定单元接线时变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。采用扩大单元时，应尽可能采

42、用分裂绕组变压器，其容量亦应等于按上述（1）或（2）算出的两台发电机容量之和。变电所主变压器变电所主变压器容量、台数的原则容量、台数的原则 1.1.主变压器容量的确定主变压器容量的确定主变压器容量的确定主变压器容量的确定 （1）主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）根据负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量。对重要变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类及负荷的供电；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的7

43、080%。变电所主变压器变电所主变压器容量、台数的原则容量、台数的原则 2 2主变压器台数的确定主变压器台数的确定主变压器台数的确定主变压器台数的确定 （1）对城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可考虑装设3台主变压器。（3）对不重要的较低电压等级的变电所，可以只装设一台主变压器。变压器相数变压器相数的确定的确定 电力变压器按相数可分为单相变压器和三相变压器两类，三相变压器与同容量的单相变压器组相比较，价格低、占地面积小，而且运行损耗减少1215。因此，在330kV及以下电力系统中，一般都选用三

44、相变压器。但是，随着电压的提高，容量的增大，变压器的外形尺寸及重量均会增大，可能会出现由制造厂到发电厂（或变电所）的运输困难：如隧洞的高度、桥梁的承载能力不足等。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量的三相变压器，或者选用单相变压器组。变压器绕组数变压器绕组数的确定的确定 变压器按其绕组数可分为双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分裂式等型式。当发电厂只升高一级电压时或35kV及以下电压的变电所，可选用双绕组普通式变压器。当发电厂有两级升高电压时，常使用三绕组变压器作为联络变压器，其主要作用是实现高、中压的联络。其低压绕组接成三角形抵消三次谐波分量。110kV及以上电

45、压等级的变电所中，也经常使用三绕组变压器作联络变压器。当中压为中性点不直接接地电网时，只能选用普通三绕组变压器。自耦变压器特点是其中两个绕组除有电磁联系外，在电路上也有联系。变压器调压方式变压器调压方式的确定的确定 通过切换变压器的分接头开关，改变变压器高压绕组的匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电压切换，称为无激磁调压，调整范围通常在22.5以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30，其结构复杂，价格较贵。发电厂在以下情况时，宜选用有载调压变压器：（1）当潮流方向不固定，且要求变压器副边电压维持在一定水平时；（2）具有可逆工作特点的联络变压器，要求母

46、线电压恒定时；（3）发电机经常在低功率因数下运行时。变压器调压方式变压器调压方式的确定的确定 变电所在以下情况时，宜选用有载调压变压器：（1）地方变电所、工厂、企业的自用变电所经常出现日负荷变化幅度很大的情况时，又要求满足电能质量往往需要装设有载调压变压器；（2）330kV及以上变电站，为了维持中、低压电压水平需要装设有载调压变压器；（3）110kV及以下的无人值班变电站，为了满足遥调的需要应装设有载调压变压器。变压器绕组接线组别变压器绕组接线组别的确定的确定 我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”联接；35kV采用“Y”联接，其中性点多通过消弧线圈接地；35kV以下高压电压，

47、变压器三相绕组都采用“D”联接。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。近年来，也有采用全星形接线组别的变压器，即变压器高、中、低三侧均接成星形。这种接线零序组抗大，有利于限制短路电流，也便于在中性点处连接消弧线圈。缺点是正弦波电压波形发生畸变，并对通信设备产生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。变压器冷却方式变压器冷却方式的选择的选择 变压器的冷却方式主要有自然风冷却、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却、水内冷变压器、SF6充气式变压器等。第四节第四节 电气主接线设计电气主接线设

48、计一、电气主接线的一、电气主接线的一、电气主接线的一、电气主接线的设计概述设计概述设计概述设计概述二、电气主接线的二、电气主接线的二、电气主接线的二、电气主接线的设计原则设计原则设计原则设计原则三、电气主接线三、电气主接线三、电气主接线三、电气主接线设计程序设计程序设计程序设计程序四、电气主接线四、电气主接线四、电气主接线四、电气主接线设计依据设计依据设计依据设计依据五、电气主接线与技术经济比较五、电气主接线与技术经济比较五、电气主接线与技术经济比较五、电气主接线与技术经济比较 电气主接线电气主接线电气主接线电气主接线方案的初步拟定方案的初步拟定方案的初步拟定方案的初步拟定 经济比较计算经济比

49、较计算经济比较计算经济比较计算 电气主接线的电气主接线的设计概述设计概述 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，必须处理好各方面的关系，综合分析有关影响因素，经过技术、经济比较，合理确定主接线方案。电气主接线的电气主接线的设计原则设计原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、运行灵活、维护方便等基本要求下，力争节约投资，降

50、低造价，并尽可能采用先进技术，坚持供电可靠、技术先进、安全使用、经济美观的原则。电气主接线的电气主接线的设计程序设计程序 主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段等三个阶段。可行性研究阶段属于设计前期工作阶段，主要包括初步可行性研究、项目建议书编制、可行性研究、设计任务书编制等内容，初步设计和施工图设计属于设计工作阶段，在设计工作阶段后面还有一个施工运行阶段。电气主接线的电气主接线的设计依据设计依据 电气主接线的设计依据是设计任务书，主要包括以下内容：（1）发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用。（2）发电厂、变电所的