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1、第四章 电气主接线电气主接线的概念n 电气主接线是由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的电路，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。4.2 主接线的基本接线形式 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
2、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n 母线：用于汇集和分配电能。n 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：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，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.
3、基本的单母线接线T1QS12QS11L2 L3WT2QF1L1 L4一、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T1QS12QS11L2 L3WT2QF1L1 L4n 此外，隔离开关可在等电位状态下进行操作。一、单母线接线优点：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”：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
4、母线接线T1QS12QS11L2 L3WT2QF1L1 L4一、单母线接线缺点：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T1QS12QS11L2 L3WT2QF1L1 L4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，且出线回路数不多的中小型发电厂或变电站。一、单母线接线T1QS12QS11L2 L3QFdW1 W2T2QF1L1 L42.单母线分段接线优点：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：n 适用于中小容量发电厂的
5、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、QS11n QF1两侧挂地线(或者合地刀)，检修。一、单母线接线n 架设旁路母线的原则：（
6、适用于双母线）3.单母线带旁路母线接线n 10kV线路：一般不装，原因：n 重要用户双电源供电；n 10kV断路器价格低，可设专用备用断路器，手车式断路器。n 35kV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 有较重要的用户且单电源供电。n 110kV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n 正常
7、时：QF0作分段用n QF0、QS01、QS02闭合，n QS03、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 合上QS05（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
8、的双母线接线倒母线！W2W1L1L2 L3 L4T1 T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5QS51 QS52QF0QS01QS02QF6QS61 QS62二、双母线接线n 优点：1.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；W2W1L1L2 L3 L4T1 T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5QS51 QS52QF0QS01QS02QF6
9、QS61 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n 缺点：1.基本的双母线接线W2W1L1L2 L3 L4T1 T2QF1QS11 QS12QS13QF2QS21 QS22QS23QF3QS31 QS32QS33QF4QS41 QS42QS43QF5QS51 QS52QF0QS01QS02QF6QS61 QS62n 使用设备多（特别是隔离开关），配电装置
10、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n 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，可以限制短路电流，选择轻型设备。n 缺点：n 三台分段或母联断路器，投资大。2.双母线分段接线W1AW2L1 L3T1 T2L4 L2W1BQFdQFc1QFc2n 适用范围：n 有机压母线负荷的中小型电厂。二、双母线接线3.双母线带旁路母线接线W1W2W3L1 L3QF1QS12 QS11QS14QS13T1 T2QFcQSc1 QSc2L4 L2QFpQSp2 QSp1QSp3(1)具有专用旁路断路器：W1W2W3L1 L3QF1QS12 QS11QS14
11、QS13T1 T2QFcQSc1 QSc2L4 L2QFpQSp2 QSp1QSp3二、双母线接线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(2)旁路断路器和母联共用：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。QSp1 QSp2QSp3QFpQSp1 QSp2QSp3QFpQSp1 QSp2QSp3QFpQSp4QSp1 QSp2QSp3QSp4W1W2W3L1 L3QF1QS12 QS11QS14QS13T1 T2L4 L2二、双母线接线W1W2W3L1QF3 QF4QF1QS31 QS32QS12
12、QS11QS14QS13T1 T2L2QF2QS24QS23QF0QS03QS02 QS01 QS22 QS21QS41 QS42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n 优点：W1W2n 操作方便：检修任一台断
13、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n 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n 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；W1W2W1W2L1 L2T1 T2n 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
14、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n 适用范围：n 220kV及以上的超高压、大容量发电厂和变电站。W1W2四、4/3 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n 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：n 变压器的故障概率小。n 优点：n 与一台半断路器接线相同。n 缺点：n 变压器故障相当于母线故障；n 投资大。W1W2L1 L2T2T1五、变压器母线组接线n 改进的变压器母线组接线n 用一台半断路器接线取代双断路器接线
15、。W1W2L1 L2L3T2T1 L4六、单元接线n 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：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。QF1TQF2GQF1TQF2 QF3G六、单元接线n 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T1QF1QF3L1 L2QF2T2T1QF1QF3L
16、1 L2QF2QF4 QF5T2内桥T1QF3L1 L2QF4 QF5T2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。T1QF1QF3L1 L2QF2T2T1QF3L1 L2QF4 QF5T2内桥 外桥n 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：线路较短，变压器投切次数多，或有穿越功率。七、桥形接线n 优点：T1QF1QF3L1 L2QF2T2T1QF3L1 L2QF4 QF5T2内桥 外桥n 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n 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：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。