工厂供电课件前两章(机械工业出版社西安理工大学编).ppt

第四节 变电所的主接线 变电站的主接线：表示用电单位接受和分配电能的路 径和方式，主要由电力变压器、高压断路器、隔离 开关、母线、电流互感器、电压互感器等主要电气 设备以及连接导线所组成的电路。 主接线的作用：主接线的确定与完善对变电站电气设 备的选择、变配电装置的合理布置、可靠运行、控 制方式和经济性等有密切关系，是供配电设计的重 要环节。 一 对变电所主接线图的要求 安全包括设备安全及人身安全。必需按国家标准和 规范的规定，正确选择电气设备及正常情况下的监视系 统和故障情况下的保护系统。 工厂变配电所的电气主接线，是指按照一定的工 作顺序和规程要求连接变配电一次设备的一种电路形 式。又称为一次电路图、主接线图、一次接线图。 变电所的接线应从安全、可靠、灵活、经济出发。 可靠就是变电所的接线应能满足不同类型负荷的 不中断供电要求。根据用电等级，提高供电的连续性 ，以满足可靠性、电能质量的要求 （4）经济性：力争工程投资少、运行维护费用低。 在满足了以上要求的条件下,保证需要的设计投资最少 . （5）具有发展和扩建的可能性。 此外，对主接线的选择，还应考虑受电容量和受 电地点短路容量的大小、用电负荷的重要程度、对电 能计量（如高压侧还是低压侧计量、动力及照明分别 计费等）及运行操作技术的需要等因素。 灵活就是利用最少的切换，能适应不同的运行方 式的转换，以保证正常运行时能安全可靠供电， 在系 统故障或设备检修时，不致中断供电等。主接线力求 简单，能操作灵活，便于检测与维护 2.4 接线图的意义和目的 二次接线表示仪表及保护元、器件的接入和联结 。其中有测量用的电流互感器和电压互感器，各种仪 表，继电器及控制电路的元件等，在二次接线图中应 附有主电路的设备或元件。 表示电气设备的元件与其相互间联接顺序的图称 为二次接线图及主接线图(原理接线图)。 主接线图表示电能出电源分配至用户的主要电路。 在此图上应表出所有的电气设备。有时为了更好地说 明电力系统的工作，也列入二次接线的元件(仪表、继 电器)。 常用的电气设备图形符号和文字符号 G交流发电机 S熔断器式开关 电缆及其终端头 FU熔断器 X端子 QL负荷开关 三相导线 QS隔离开关 W导线、线路 QF 断路器（自动 开关） W母线 QK 刀开关 图形符号 文字符 号 电气设备名称 图形符号 文字符 号 电气设备名称 常用的电气设备图形符号和文字符号 TV 三绕组电压互感 器 TA 电流互感器（ 具有两个铁心 和两个二次绕 组） C电容器 L电抗器 T三绕组变压器 TA 电流互感器（ 具有一个二次 绕组） TV电压互感器 T三相变压器 T单相变压器 T三相变压器 M交流电动机 F阀式避雷器 图形符号 文字符 号 电气设备名称 图形符号 文字符 号 电气设备名称 2.阀式避雷器 4.断路器（自动开关） 5.隔离开关 3.电流互感器 . 母线制 母线制是指变压器或电源与各馈出线之间的连接方 式。分为单母线制、单母线分段制和双母线制。 母线也称汇流排，是个电气接点，起集中变压器 和向用户馈线分配电能的作用。 1、单母线制 单母线接线简单，使用设备 少，配电装置投资少，但可靠性、 灵活性较差。当母线或母线隔离开 关故障或检修时，必须断开所有回 路，造成全部用户停电。 这种接线适用于单电源进线的 一般中、小型容量的用户，电压为 610kV级。 母线 隔离 开关 线路侧 隔离开 关 2.单母线分段主结线 每回电源接一段母线, 再由该 段母线经多台开关柜引出馈线,两 段母线间则用分段断路器QF或QS 联起来。多用于一、二级负荷，且 进出线较多的总降压变电站。 特点： 供电可靠性好、灵活性好; 要求有两回进线条 母线故障或检修时，都会影响该母线段的用户 变电站的低压侧多采用单母 线分段结线方式，QF可合上 使两变压器并行运行，也可 断开使两变压器分别运行。 3、双母线主结线 两组母线分别为 运行与备用状态 该方式多应用于大型 工业企业总降压变电站的 35110KV母线系统和有 重要负荷的610KV母线 系统中. 110KV35KV 10KV DLM110DLM35 B1B2 DLM10 双母线分段主结线 I IIII I II I 3、双母线主结线 该方式多应用于大型工业企业总降压变电站的35 110KV母线系统和有重要负荷的610KV母线系统 中两组母线分别为运行与备用状态 正常运行：母线I为工作母线，与之相连的母线隔离 开关闭合；母线II为备用母线，与之相连的母线隔离 开关断开；母线联络断路器QFM断开 。 特点： 提高了供电可靠性和主接线工作的灵活性 使用设备较多，变电站初投资大 “倒闸操作”复杂 . 总降压变电所接线图 工厂总降压变电所的特点是： (1)根据负荷的类型，电源进线一般为1回至2回； (2)变压器台数一般不超过两台； (3)为节省投资，简化结构，供电线路与变压器连接 成高压侧无母线的线路变压器组； (4)6-10kV侧母线采用单母线或单母线分段制，极少 或甚至不采用双母线制。 下面为一个实例，接线图： 总降压变电所主接线表示工业企业接受和分配电 能的路径。基本要求: l 合理选择电气设备，具有完善的监视、保护设备; l 满足供电可靠性和电能质量的要求; l 接线简单、运行灵活; l 投资少，便于扩展. 1.线路变压器组接线 适用于变电站高压侧只有一回电源 进线和一台变压器的接线方式 特点：电源进线侧通过双侧带隔离开关的断 路器供电，变压器的低压侧通过断路器送 至单母线，为配出负荷供电。 各种设备的作用:QF1 切断负荷或故障电流 QS 便于安全检修变压器和断路器等 QF2 承担对变压器及其线路的保护 优点：结构简单，使用设备少，节省投资 缺点：供电可靠性差。 应用范围：多用于三级负荷。 QF1 T QS1 （FU） （QF2） QS2 QS3 QF2 QS4 供电系统中，断路器QF1及QF2，线路隔离开关QS2 QS3。在架空线的线路隔离开关上，一般带有接地开 关QS，用在检修时，线路通过它与地短接。为了简单 起见，接地开关不在接线图中表示。 下面为双进路的接线图：二次侧断路器可合分运行 。 2.桥式结构 采用两台主变压器，有两回独立电源供电 。常用于向一、二级负荷供电。 （1）内桥式结构 桥接断路器QF3接于QF1与QF2 之内；常用于供电线路距离较长 ，故故障或检修机会较多，且变 电站负荷比较平稳，变压器不经 常切换的总降压变电所。 优点：供电灵活、可靠。 （2）.外桥式结构 桥接断路器QF3接于 QF1与QF2之外；常用于供 电线路较短，故障或检修 机会较少，而变电站负荷 变化较大，变压器需经常 切换的总降压变电所。 2.4.4 6-10kV配电所接线图 配电所进出线回路数与用户的可靠性要求和转送的功率 有关。进线用负荷开关或断路器。进线的首端为断路器。进 线用负荷开关或断路器。进线的首端为断路器。一路进线、 两台主变压器、高压侧单母线、低压侧单母线分段的变电所 主电路图 车间变电所是将610kV的电压降为380/220V的电 压，直接供给用电设备的终端变电所。 （1）工厂有总降压变电所或高压配电所时 车间变电所的电源进线上的开关电器、保护装 置和测量仪表等，一般都安装在高压配电线路的首 端，而车间变电所通常只设变压器室和低压配电室 ，高压侧大多不装开关或只装简单的隔离开关、熔 断器（室外为跌落式熔断器）、避雷器等 。 2.4.5 车间变电所的电气主接线 （2）工厂无总降压变电所或总配电所时 车间变电所高压侧的开关电器、保护装置和测 量仪表等，都必须配备齐全，一般要设置高压配电 室。在变压器容量较小，供电可靠性要求不高时， 也可不设高压配电室，其高压熔断器、隔离开关、 负荷开关或跌落式熔断器，装设在变压器室的墙上 或室外杆上，在低压侧计量电能。当高压开关柜不 多于6台时，高压开关柜也可设在低压配电室，在 高压侧计量电能。 2)高压侧单母线 高压侧单母线接线方式：由多台高压开关柜与同一段高 压母线相连的线路。 单进单出带计量的接线方式 : 适于单树干式配电系统 单进多出带计量的接线方式 : 适于对供电可靠性要求高 ,负荷变化较大及用电负荷集中的中、小型工厂和车间 双进多出带计量的接线方式 : 供电可靠性和灵活性较以 上两种好，适用于一级负荷 1)线路变压器组 高压侧无母线、接线简单、费用少；可靠性和灵 活性差 。用于三级负荷且用电量较小的车间变电站。 3)单母线分段接线 高压侧单母线分段接线,每回电源接一 段母线，再由该段母线经多台开关柜引出馈 线，各段母线间则用开关联起来。用于一、 二级负荷较多、要求供电可靠性较高的车间 。 1常见的车间变电所主接线方案 （1）高压侧采用隔离开关 熔断器或跌落式熔断器控 制。结构简单经济，供电可靠 性不高，一般只用于500kVA 及以下容量的变电所，对不重 要的三级负荷供电，如图所示 。 1常见的车间变电所主接线方案 （2）高压侧采用负荷开关 熔断器控制。结构简单、经济， 供电可靠性仍不高，但操作比上 述方案要简便灵活，也只适于不 重要的三级负荷，如图所示。 1常见的车间变电所主接线方案 （3）高压侧采用隔离开关断 路器控制的变电所。这种接线 由于采用了断路器，因此变电 所的停电、送电操作灵活方便 。但供电可靠性仍不高，一般 只用于三级负荷。如果变压器 低压侧有与其他电源的联络线 时，可用于二级负荷。如图所 示。 1常见的车间变电所主接线方案 （4）两路进线、两台主变压器、高压侧无母线、低压侧单母线 分段的变电所。这种主接线的供电可靠性较高，可用于一、二 级负荷，如图所示。 1常见的车间变电所主接线方案 （5）一路进线、高压侧单母线、两台主变压器、低压侧 单母线分段的变电所，如图所示。这种接线可靠性也较高，可 供二、三级负荷，如果有低压或高压联络线时可供一、二级负 荷。 1常见的车间变电所主接线方案 （6）两路进线、高压侧单母线分段、两台主变压器、低压侧单母 线分段的变电所如图所示，这种接线的供电可靠性高，可供一、 二级负荷。 610KV变电所多采用户内式 户内变电所：高压配电室、电力变压器室、低压配 电室、控制室、值班室、高压电容器室 2.4.6 变电所主接线的绘制 高压开关柜、低压配电屏 变配电所 1母线室；2小母线通道； 3仪表室；4操作 及连锁机构； 5整体式真空断路器；6电缆出线 ； 7电流互感器； 8隔离开关； 9架空出线 高压成套配电装置（高压开关柜） 低压成套配电装置 组合式变电所又称箱式变电所，它把变压器和高、低压电气设备 按一定的一次接线方案组合在一起，置于一个箱体内，具有变电 、电能计量、无功补偿、动力配电、照明配电等多种功能。 动力配电箱 照明配电箱 箱式变电所 主接线图应说明： （1）电源电压、电源进线回路数和线路结构； （2）变电所的接线方式和运行方式； （3）高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案； （4）高低压电气设备的型号及规格； （5）各馈出线的回路编号、名称及容量等。 按照电能输送和分配的顺序用规定的符 号和文字来表示设备的相互连接关系的主接 线图，称为原理式主接线图。用于在设计过 程中进行分析、计算和选择电气设备时使用 ，在运行中的变电所值班室中，作为模拟演 示供配电系统运行状况用。 原理式主接线图 按高压或低压配电装置之间的相互连接和排列位置而画出 的主接线图，称之为配电装置式主接线图。这种接线图便于成 套配电装置的订货采购和安装施工。 4. 变配电所电气主接线的读图 （1）了解变电所的基本情况：变电所在系统中的地位和作用 ，变电所的类型。 （2）了解变压器的主要技术参数：额定容量、额定电流、额 定电压、额定频率、连接组别。 （3）明确各个电压等级的主接线基本形式：先看高压侧（电 源侧）的基本形式有无母线，是单母线还是双母线，母 线是否分段；再看低压侧的接线。 （4）检查开关设备的配置情况：从控制、保护、隔离的作用 出发，检查各路进线和出线上是否配置了开关设备，配置是 否合