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1、第四章第四章 电气主接线电气主接线电气主接线的概念电气主接线的概念n电气主接线是由高压电气设备高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能接受和分配电能的电路电路，n电气主接线又称电气一次接线（因为由电气一次设备组成）或电气主系统（代表了发电厂或变电站电气部分主体结构）。n电气主接线图：是指用规定的设备文字和图形符号，按其作用依次连接的单线接线图。4.1 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求1.保证必要的供电可靠性2.具有一定的灵活性和方便性3.具有发展和扩建的可能性4.具有经济性包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。4.2 主接线的基本接
2、线形式主接线的基本接线形式 电气主接线的类型电气主接线的类型n有母线型：n含义：当进出线数较多时（4回）为了便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节。n类型：单母线接线、双母线接线、3/2接线、4/3接线、变压器母线组接线。n无母线型：n含义：当进出线数较少时（4回），为了节省投资，可不设母线。n类型：单元接线、桥形接线、角形接线。一、单母线接线一、单母线接线n母线母线：用于汇集和分配电能。n断路器断路器：具有灭弧装置和控制电路，既可以接通或开断负荷电流，也可以接通或开断短路电流。n隔离开关隔离开关：没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用做设备停运后退出工作时断开电路，保证与带电部分隔离
3、，起着隔离电压的作用。n紧靠母线侧的隔离开关为母线隔离开关n靠近线路侧的隔离开关为线路隔离开关，n接地刀闸是在检修电路或设备时合上，取代安全接地线的作用。1.基本的单母线接线基本的单母线接线T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4一、单母线接线一、单母线接线n由于断路器具有灭弧装置，而隔离开关没有，所以在操作时，隔离开关应遵循“先通后断”的原则：n接通电路时，应先合上隔离开关，而后合上断路器；n开断电路时，应先断开断路器，而后断开隔离开关。1.基本的单母线接线基本的单母线接线T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4n此外，隔离开关可在等电位状态下进行操作。一、单母线接线一、单母
4、线接线优点：优点：接线简单清晰，操作方便，不易发生误操作，容易实现“五防”；有利于扩建；设备少，投资省，占地面积小。“五防五防”：防用刀闸送电；防带负荷拉刀闸；防带电挂地线；防挂地线送电；防走错间隔。1.基本的单母线接线基本的单母线接线T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4一、单母线接线一、单母线接线缺点：缺点：供电可靠性差：a)母线（包括母线侧隔离开关）故障或检修时，变电站全停；b)断路器检修，所在回路停电。灵活性差。1.基本的单母线接线基本的单母线接线T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4适用范围：适用范围：n适用于6220kV系统中，只有一台发电机或一台主变压器，且出
5、线回路数不多的中小型发电厂或变电站。一、单母线接线一、单母线接线T1QS12QS11L2L3QFdW1W2T2QF1L1L42.单母线分段接线单母线分段接线优点：优点：缩小了母线故障（或检修）的停电范围；运行灵活性有所提高（可以并列运行，也可以分列运行）。适用范围：适用范围：n适用于中小容量发电厂的610kV接线和6220kV的变电站中。n在供电可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段：u母线检修时，只需停电一半出线；u故障时，短时停电，拉开分段隔离开关后，完好段即可恢复供电。一、单母线接线一、单母线接线n旁路母线的作用：n可以不停电检修任一(进)出线断路器。3.单母线带旁路母线接线单母线带旁路母
6、线接线n不停电检修断路器QF1的步骤：n用旁路断路器QF0对旁路母线W2充电：合QSp1、QSp2，再合QFp；n充电成功后，使出线断路器QF1与旁路断路器QF0并列运行：合QS13；n退出断路器QF1：拉QF1、拉QS12、QS11nQF1两侧挂地线(或者合地刀)，检修。一、单母线接线一、单母线接线n架设旁路母线的原则：（适用于双母线）3.单母线带旁路母线接线单母线带旁路母线接线n10kV线路：一般不装，原因：n重要用户双电源供电；n10kV断路器价格低，可设专用备用断路器，手车式断路器。n35kV线路：一般不装，原因同上，但下列情况也可以考虑：n出线回路数很多时（8回）；n有较重要的用户且
7、单电源供电。n110kV及以上线路出线较多时，一般均装设，原因：n断路器检修时间长（5天）；n线路停电影响范围大。n中小型水电厂：不设旁路母线，原因：n断路器检修安排在枯水季节。一、单母线接线一、单母线接线n专用旁路断路器：使用断路器和隔离开关较多，投资高，一般不采用。n分段断路器兼作旁路断路器：4.单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线接线n正常时：QF0作分段用nQF0、QS01、QS02闭合，nQS03、QS04、QS05断开；n检修出线断路器时：QF0作旁路断路器用一、单母线接线一、单母线接线n不停电检修QF1的操作步骤：4.单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线接线合上Q
8、S05（W1、W2两段母线合并为单母线运行，亦可不合并运行）；拉开QF0（退出分段断路器）；拉开QS02，合上QS04，合上QF0（对W3充电，验电）；合上QS13（并列运行）；拉开QF1，拉开QS12、QS11（退出QF1）；挂地线、检修。二、双母线接线二、双母线接线n结构：n有两组母线；n有一个母联（母线联络断路器）；n每回进、出线通过一台断路器、两组隔离开关接到两组母线上。1.基本的双母线接线基本的双母线接线倒母线！倒母线！W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5
9、QS51 QS52QF0QS01QS02QF6QS61 QS62二、双母线接线二、双母线接线n优点：1.基本的双母线接线基本的双母线接线 可以轮流检修任一组母线，且不 需要停电；母线故障影响范围缩小，且只是 短时停电；W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5QS51 QS52QF0QS01QS02QF6QS61 QS62 检修任一回路的母线隔离开关，只需停该回路及对应母线。电源和负荷可以任意分 配到某一组母线上；可以组成各种运行方式：单母线，单母线分段，双母线；可以完成
10、一些特殊功能：用母线并列，个别回路单独试验，线路利用短路方式溶冰。n供电可靠：n调度灵活：n扩建方便。二、双母线接线二、双母线接线n缺点：1.基本的双母线接线基本的双母线接线W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5QS51 QS52QF0QS01QS02QF6QS61 QS62n使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较大；n隔离开关作为操作电器，容易发生误操作。二、双母线接线二、双母线接线n优点优点：n减小母线故障的停电范围；n在分段处加母线电抗器，可以限制短
11、路电流，选择轻型设备。n缺点缺点：n三台分段或母联断路器，投资大。2.双母线分段接线双母线分段接线W1AW2L1L3T1T2L4L2W1BQFdQFc1QFc2n适用范围适用范围：n有机压母线负荷的中小型电厂。二、双母线接线二、双母线接线3.双母线带旁路母线接线双母线带旁路母线接线W1W2W3L1L3QF1QS12QS11QS14QS13T1T2QFcQSc1QSc2L4L2QFpQSp2QSp1QSp3(1)具有专用旁路断路器：具有专用旁路断路器：W1W2W3L1L3QF1QS12QS11QS14QS13T1T2QFcQSc1QSc2L4L2QFpQSp2QSp1QSp3二、双母线接线二、双
12、母线接线n正常时作母联用；n检修时作旁路用。3.双母线带旁路母线接线双母线带旁路母线接线(2)旁路断路器旁路断路器和母联共用和母联共用：n优点：节省一台断路器。n缺点：可靠性有所降低：n检修期间双母线变成单母线；n增加了隔离开关的倒闸操作。QSp1QSp2QSp3QFpQSp1QSp2QSp3QFpQSp1QSp2QSp3QFpQSp4QSp1QSp2QSp3QSp4二、双母线接线二、双母线接线W1W2W3L1QF3QF4QF1QS31QS32QS12QS11QS14QS13T1T2L2QF2QS24QS23QF0QS03QS02QS01QS22QS21QS41QS42例：双母线带旁路母线接线
13、如图所示。例：双母线带旁路母线接线如图所示。已知：T1、L1运行于W1母线；T2、L2运行于W2母线；W1、W2并列运行。试回答下列问题：正常时哪些断路器和隔离开关处于断开位置？若要检修断路器QF1，并要求在倒闸和检修期间线路L1不停电，如何倒闸操作？指出倒闸完毕后，L1的供电途径？三、一台半断路器接线三、一台半断路器接线n所谓一台半断路器接线是指两个回路共用三台断路器，即每个回路所用的断路器数目为一台半，也称3/2接线。W1W2三、一台半断路器接线三、一台半断路器接线n优点优点：W1W2n操作方便：检修任一台断路器或母线不须倒负荷。n运行调度灵活：正常时可多方式运行；事故时可合环、解环。n扩
14、建方便。n可靠性高：n任一台断路器检修，都不停电；n任一母线检修或故障都不停电；n即使两条母线都故障或一条母线检修，另一条母线故障，电厂的电力基本上都能送出；n隔离开关不作为操作电器。三、一台半断路器接线三、一台半断路器接线n缺点缺点：n使用设备较多，投资较大；n二次接线和继电保护复杂。W1W2三、一台半断路器接线三、一台半断路器接线n布置时应注意布置时应注意：n电源放在不同串上：n以避免联络断路器故障造成两个电源同时停电；W1W2W1W2L1L2T1T2n不同串上的电源交叉布置：n避免一个电源所在串联络断路器检修，同时另一个电源所在串母线侧断路器故障，两个电源同时停电。三、一台半断路器接线三
15、、一台半断路器接线n适用范围适用范围：n220kV及以上的超高压、大容量发电厂和变电站。W1W2四、四、4/3台断路器接线台断路器接线n结构：n一个串中有四台断路器、接三回进出线。n特点：n与3/2接线相比，投资节省，但可靠性有所降低，布置比较复杂。五、变压器母线组接线五、变压器母线组接线n结构结构：n变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组。n依据依据：n变压器的故障概率小。n优点优点：n与一台半断路器接线相同。n缺点缺点：n 变压器故障相当于母线故障；n 投资大。W1W2L1L2T2T1五、变压器母线组接线五、变压器母线组接线n改进的变压器母线组接线改进的变压器母线组接线n用一台
16、半断路器接线取代双断路器接线。W1W2L1L2L3T2T1L4六、单元接线六、单元接线n结构结构：n发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机-变压器组。n优点优点：接线简单，开关设备少，操作简单。不设发电机电压级母线，低电侧短路电流相对于具有发电机电压级母线时，有所减小。QF1TQF2GQF1TQF2QF3G六、单元接线六、单元接线n说明说明：对于大型机组应采用分相封闭母线；对于小型机组可采用扩大单元接线；QF1TQF2GLTQF3QF1G1QF2G2TQF3QF1G1QF2G2对于附近有高电压、大容量变电站的发电厂，可采用发电机-变压器-线路组单元接线。QF1TQF2G七、桥形接线七、桥
17、形接线T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF1QF3L1L2QF2QF4QF5T2内桥T1QF3L1L2QF4QF5T2单母线分段外桥n结构：根据桥联断路器的位置，可分为内桥和外桥。七、桥形接线七、桥形接线n适用范围：n当有两台主变，两条出线时，应首先考虑采用桥形接线。T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF3L1L2QF4QF5T2内桥外桥n内桥内桥：线路长，主变操作次数少，两条出线之间无穿越功率；n外桥外桥：线路较短，变压器投切次数多，或有穿越功率。七、桥形接线七、桥形接线n优点优点：T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF3L1L2QF4QF5T2内桥外桥n缺点缺点：投资小（无母线，四条回路用三台断路器）；占地面积小。可靠性差：n内桥：变压器故障需停线路，n外桥：线路故障需停变压器，n隔离开关作为操作电器；不利于扩建。八、多角形接线八、多角形接线n优点优点：n投资小（无母线，一回出线用一台断路器）；n占地面积小；n可靠性高（任一断路器检修都不会造成停电）。n缺点缺点：n不利于扩建；n断路器检修造成开环，可靠性降低；n断路器检修开环后，潮流变动大，继电保护整定复杂。