电气主接线、配电装置第4章.ppt

发输变电专业,第4章电气主接线,本章主要内容,4.1电气主接线设计的基本要求（含接入系统设计要求）；（掌握）4.2各级电压配电装置的基本接线设计；（掌握）4.3电气主接线型式设计；（熟悉）4.4主接线设计中的设备配置；（掌握）4.5发电机及变压器中性点的接地方式。（了解）,第4章电气主接线,4.0电气主接线的设计依据：发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用。发电厂：大型主力电厂中小型地区电厂企业自备电厂变电所：系统枢纽变电所地区重要变电所一般变电所,第4章电气主接线,对于发电厂在电力系统中的地位和作用，在电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范（报批稿）中第3.1.1款中分为：基本负荷机组：可靠性、稳定性要求高；调峰机组：频繁启停，负荷变化灵活；具有黑启动功能机组：自身能启动；热电联产机组：有较高的供热可靠性；资源综合利用机组：可靠性、灵活性不宜过高。,第4章电气主接线,发电厂、变电所分期和终期建设规模。发电厂的机组容量：应根据电力系统规划容量、负荷增长率和电网结构等因素进行选择，最大机组容量一般占系统总容量的810为宜。变电所：根据510年电力系统发展规划。一般装设2台（组）主变压器；330500kV枢纽变电站也可装设34台（组）主变压器；终端站可只装设1台（组）主变压器。,第4章电气主接线,负荷大小和重要性（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电；（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当一个电源失去后能保证全部或大部分二级负荷的供电；（3）对于三级负荷一般只需要一个电源供电。,负荷分级,GB50052-95当中定义：一级负荷（符合下列情况之一）1.中断供电将造成人身伤亡时；2.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时；3.中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。二级负荷（符合下列情况之一）1.中断供电将在政治、经济上造成较大损失时；2.中断供电将影响重要用电单位的正常工作。三级负荷不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。,第4章电气主接线,系统备用容量大小发电机：系统中需要一定装机备用容量不少于1520，以适应负荷突增、机组检修和事故；变电所：装有2台（组）及以上主变压器的变电所，其中1台（组）事故断开，其主变压器容量应保证70的负荷。在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷。,第4章电气主接线,系统对电气主接线提供的资料（1）出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量和导线截面。（2）主变压器台数、容量和型式、变压器各侧的额定电压、阻抗、调压范围及各种运行方式下通过变压器的功率潮流。各级电压母线的电压波动值和谐波含量值。,第4章电气主接线,系统对电气主接线提供的资料（3）静止补偿装置、并联电抗器、串联电容器补偿装置等型式、数量、容量和运行方式。（4）系统的短路容量或归算得电抗值，包括最大、最小运行方式的正、负、零序电抗值。为了进行非周期分量短路电流计算，尚需系统的时间常数或电阻R、电抗X值。（5）变压器中性点接地方式及接地地点的选择。,第4章电气主接线,系统对电气主接线提供的资料（6）系统内过电压数值及限制内过电压措施。（7）为保证系统的稳定性，提出对大机组超高压电气主接线可靠性的特殊要求。（8）初期及最终发电厂、变电所与系统的连接方式（包括系统单线和地理接线）及推荐的初期和最终主接线方案。,第4章电气主接线,4.1电气主接线设计的基本要求4.1.1主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求4.1.1.1可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。发电厂和电力系统的生产特点是：发、供、用电同时进行，因此要求必须运行可靠。(1)研究主接线可靠性应注意的问题(2)主接线可靠性的具体要求,电气主接线的可靠性,可靠性应注意的问题：重视国内外长期运行的实践经验及可靠性的定性分析。电气主接线的可靠性衡量标准是运行实践，可靠性的定量分析应建立在准确的基础数据上。,电气主接线的可靠性,可靠性应注意的问题：主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可简化接线。要考虑发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用。,电气主接线的可靠性,主接线可靠性的具体要求：1.断路器检修时，不影响对系统的供电；2.断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电；3.尽量避免全厂、全站停运的可能性；4.大机组超高压电气主接线应满足可靠性的要求。,电气主接线的灵活性,4.1.1.2灵活性适应发电厂、变电所在不同时期不同运行方式下要求的能力。应满足调度灵活性、检修灵活性及扩建灵活性。(1)调度灵活性:灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。,电气主接线的灵活性,（2）检修灵活性：方便地将断路器、母线及保护装置按计划检修退出运行，进行安全检修而不影响电力系统运行和用户的正常供电。（3）扩建灵活性:容易地从初期接线过渡到最终接线。并要考虑便于分期过渡和扩展，使电气一次和二次设备、装置等改变连接方式的工作量最少。,电气主接线的经济性,4.1.1.3经济性在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。（1）投资省：应主要体现在以下几个方面：1）主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；2）避免使继电保护和二次回路过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；3）要能限制短路电流，以便于选择价格合理的电气设备或轻型电器；4）在满足安全可靠运行前提下,110kV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。,电气主接线的经济性,（2）占地面积少：主接线设计要为尽可能减少配电装置占地创造条件。（3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式（双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、台数，要避免因两次变压而增加电能损失。此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽站，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。,4.1.2接入系统设计要求,4.1.2.1发电厂接入系统设计的要求（1）发电厂的规划容量、单机容量、输电方向和送电距离及其在系统中的地位作用。（2）简化电网结构及电厂主接线，减少电压等级及出线回路数，降低网损，调度运行及事故处理灵活。（3）限制系统短路水平的要求。,4.1.2接入系统设计要求,（4）系统安全稳定水平的影响。（5）发电厂机组容量，一般最大机组容量不超过系统容量的810。（6）发电厂接入系统的电压等级，一般不超过两种。,4.1.2接入系统设计要求,（7）根据电厂在系统中的地位和作用，不同规模的电厂接入相应电厂的电网。（8）在负荷中心附近，单机容量为600MW及以下时，宜接入330kV及以下电网。（9）向区外送电电厂单机600MW及以上，宜接入高一级电压电网。,4.1.2接入系统设计要求,4.1.2.2对发电机与主变压器的要求（1）容量为60MW及以下机组的发电厂，接于发电机电压母线的主变压器不应少于两台，其总容量应在考虑逐年负荷发展的基础上满足下列要求：1)发电机电压母线的负荷为最小时，能将剩余功率送人电力系统。2)发电机电压母线的最大一台发电机停运或因供热机组热负荷变动而需限制本厂出力时，应能从电力系统受电，以满足发电机电压母线最大负荷的需要。,对发电机与主变压器的要求,（2）与容量为600MW级及以下机组单元连接的主变压器，若不受运输条件的限制，宜采用三相变压器；与容量为1000MW级机组单元连接的主变压器应综合运输和制造条件，可采用单相或三相变压器。电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范（报批稿）,对发电机与主变压器的要求,关于发电机的额定功率因数问题：国家电网生2004435号文件“关于印发国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则的通知”附件，“国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则”中第九条“为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力，并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85（滞相）0.97（进相）运行的能力，新建机组应满足进相0.95运行的能力。”,对发电机与主变压器的要求,电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范（报批稿）中3.3.1条的5款：“发电机额定功率因数：处于电网送端的发电机功率因数，一般选择不高于0.9（滞后）；处于受端的发电机功率因数，600MW及以上机组可在0.850.9（滞后）中选择”。,对发电机与主变压器的要求,（3）容量为200MW及以上的发电机与主变压器为单元连接时，该变压器的容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用工作变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温升在标准环境温度或冷却水温度下不超过65的条件进行选择。,对发电机与主变压器的要求,电力规划设计总院编制的火力发电厂设计规范中规定：“容量为125MW及以上的发电机与主变压器为单元连接时，该升压变压器的容量宜按发电机的最大连续容量（与汽轮机的最大连续出力匹配值）扣除不能被高压厂用备用变压器替代的高压厂用工作变压器计算负荷后进行选择。变压器在正常使用条件下连续输送额定容量时绕组平均温升不超过65K。”,（4）最小机组容量为100MW及以上发电厂的出线电压不应超过两种。发电厂附近少量的负荷宜由地区网供电。（5）当最大机组容量为125MW及以下的发电厂以两种升高电压向用户供电或与电力系统连接时，其主变压器宜采用三绕组变压器，但每个绕组的通过功率应达到该变压器额定容量的15%以上。,对发电机与主变压器的要求,（6）对潮流变化大和电压偏移大的联络变压器可采用有载调压变压器。根据电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范（报批稿）3.2.3条中2项1）款：“若大型电厂处于电网结构比较紧密的负荷中心，出两级电压时，发电厂不宜装设构成电磁环网的联络变压器”。,对发电机与主变压器的要求,4.1.3国家标准电压系列,高压直流输电的系统标称电压：500kV、800kV3kV及以上的交流三相系统及相关设备与的标称电压见下表：,4.2各级电压配电装置的基本接线设计,4.2.16220kV高压配电装置的基本接线对于6220kV高压配电装置的接线，大致分为两类：（1）有汇流母线的接线：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、一台半断路器接线、三分之四接线、增设旁路母线的接线等。（2）无汇流母线的接线：线路变压器组单元接线、扩大单元接线、联合单元接线、桥形接线、角形接线等。,4.2.1.1变压器线路单元接线,（1）优点：接线最简单、设备最少，不需要高压配电装置。（2）缺点：线路故障或检修时，变压器停运；变压器故障或检修时，线路停运。（3）适用范围：只有一台变压器和一回线路时；过渡接线时。,4.2.1.2桥形接线,两回变压器线路单元接线相连，构成桥形接线。桥形接线分为内桥与外桥两种接线，是长期开环运行的四角形接线。,（1）内桥形接线：,1）优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。2）缺点：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并影响一回线路的暂时停运；桥断路器检修时，两个回路需解列运行；出线断路器检修时，线路需较长时间停运3）适用范围：适用于较小容量发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高情况。,（2）外桥形接线：,1)优点：同内桥形接线。2)缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运；桥断路器检修时，两个回路需解列运行；变压器侧断路器检修时，变压器需在此期间停运。3)适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短、故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。,4.2.1.3单母线接线,（1）优点：接线简单、清晰，设备少、操作方便、投资省，便于扩建和采用成套配电装置。（2）缺点：不够灵活可靠，母线或母线隔离开关故障或检修时，均可造成整个配电装置停电。（3）适用范围：一般只适用于变电所安装一台变压器的情况，并与不同电压等级的出线回路数有关：1）610kV配电装置的出线回路数不超过5回。2）3566kV配电装置的出线回路数不超过3回。3）110220kV配电装置的线现回路数不超过2回。,4.2.1.4单母线分段接线,（1）优点：1）用断路器将母线分段后，对于重要用户可从不同段引出两个回路，由两个电源供电。2）当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障切除，保障正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。（2）缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在此期间停电。,单母线分段接线,4.2.1.4单母线分段接线,2）当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越。3）扩建时需向两个方向均衡扩建。（3）适用范围：1）610kV配电装置的出线回路数为6回及以上；当变电所有两台主变压器时，6k宜采用单母线分段接线。2）3566kV配电装置出线回路数为48回时。3）110220kV配电装置出线回路数为34回时。,4.2.1.5双母线接线,双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并列运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。由于母线继电保护的要求，一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定连接的方式运行。,双母线接线,4.2.1.5双母线接线,（1）优点：1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只需停该回路。2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。,4.2.1.5双母线接线,3）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。,4.2.1.5双母线接线,（2）缺点：1）增加了一组母线及母线设备，每一回路增加了一组隔离开关，因此投资费用增加。2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作。,4.2.1.5双母线接线,（3）适用范围。当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：1）610kV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2）3566kV配电装置，当出线回路数在8回及以上时或连接的电源较多、负荷较大时。3）110kV配电装置出线回路数为6回及以上时；220kV配电装置出线回路数为4回及以上时。,4.2.1.6双母线分段接线,当220kV进出线回路数甚多时，双母线需要分段，分段原则是：（1）当进出线回路数为1014回时，在一组母线上用断路器分段，称为双母线单分段接线。（2）当进出线回路数为15回及以上时，两组母线均用断路器分段，称为双母线双分段接线。（3）为了限制某种运行方式下220kV母线短路电流或系统解列运行的要求时，可根据需要将母线分段。,双母线单分段接线,双母线双分段接线,4.2.1.7增设旁路母线的接线,为保证采用单母线分段或双母线的配电装置，在进出线断路器检修时，不中断对用户的供电，可增设旁路母线或旁路隔离开关。旁路母线有三种接线形式：（1）设有专用旁路断路器：进出线断路器检修时，由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，对双母线的运行没有影响。（2）母联断路器兼作旁路断路器：不设专用旁路断路器，而以母联断路器兼作旁路断路器用。,设专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线,旁路母线的几种接线方式,4.2.1.7增设旁路母线的接线,1）优点：节约专用旁路断路器和配电装置间隔。2）缺点：当进出线断路器检修时，就要用母联断路器代替旁路断路器，双母线变成单母线，破坏了双母线固定连接的运行方式，增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。（3）分段断路器兼作旁路断路器。对于单母线分段接线，可采用如下图所示的以分段断路器兼作旁路断路器的常用接线方案。两段母线均可带旁路，正常时旁路母线不带电。,单母线分段带旁路母线接线,4.2.1.835角形接线,多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形，是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运行的时间，保证角形接线运行可靠性，以采用35角形为宜，并且变压器与出线回路宜对角对称布置。（1）优点：1）投资省，平均每一回路只需装设一台断路器。2）没有汇流母线，在接线的任一段上发生故障，只需切除这一段与其相连接的元件，对系统运行的影响较小。,35角形接线,三角形接线,四角形接线,五角形接线,4.2.1.835角形接线,3）接线成闭合环形，在闭环运行时，可靠性灵活性较高。4）每回路由两台断路器供电，在任一台检修时，不中断供电，也不需要旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用，以减少误操作的可能性。5）占地面小。（2）缺点：1）任一台断路器检修，都成开环运行，从而降低了接线的可靠性。,4.2.1.835角形接线,2）每个进出线回路都连着两台断路器，每台断路器又都连着两个回路，从而使继电保护和控制回路接线复杂。3）调峰电站，为提高运行可靠性，避免经常开环运行，一般开、停机需由发电机出口断路器承担由此需增设发电机出口断路器，并增加了变压器空载损耗。（3）适用范围：适用于能一次建成的、最终进出线为35回的110kV及以上配电装置，不宜用于有再扩建可能的发电厂、变电所。,4.2.2330500kV超高压配电装置的基本接线及适用范围,我国330500kV超高压配电装置采用的接线有：双母线单分段（或双分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线，一台半断路器接线，变压器母线接线和35角形接线。4.2.2.1双母线单分段（或双分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线4.2.2.2一台半断路器接线4.2.2.3变压器母线接线（双断路器接线）,4.2.2.1双母线分段带旁路母线接线的特点,（1）缩小故障停电范围；（2）为保证供电可靠性，每段母线接23个回路的分段原则，电源与负荷宜均匀分配在各段母线上。（3）接线过渡方便，在进出线回路数较少时，采用单母线带旁路母线作过渡接线，最终采用双母线分段带旁路母线接线。（4）采用简易的旁路隔离开关代替旁路母线。当出线回路数较少时，330kV配电装置有采用简易的带旁路隔离开关代替带旁路母线的接线。,双母线双分段带旁路母线接线,4.2.2.2一台半断路器接线,一台半断路器接线是一种没有多回路集结点、一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线，是现代国内外大型发电厂、变电所超高压配电装置广泛应用的一种接线。（1）一台半断路器接线的特点：1）有高度可靠性；2）运行调度灵活；3）操作检修方便。,一台半断路器接线,一台半断路器接线的演绎,4.2.2.2一台半断路器接线,（2）采用一台半断路器接线时，注意的问题：1）由于一个回路连接着两台断路器，一台中间断路器连接着两个回路，使继电保护及二次回路复杂。2）接线至少应有三个串（每串为三台断路器，接两个回路），才能形成多环形，当只有两个串时，属于单环形，类同角形接线。（3）成串配置原则。为提高一台半断路器接线的可靠性，防止同名回路（双回路出线或主变压器）同时停电的缺点，可按下述原则成串配置：,4.2.2.2一台半断路器接线,1）同名回路应布置在不同串上。2）应将电源线路和负荷线路配成一串。3）对特别重要的同名回路，可采用交替接入不同侧母线。即“交替布置”（俗称“倒串”）。大火规规定：初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同侧的母线。当接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线。（4）过渡接线：最终为一个半断路器接线的过渡接线，应根据间隔配置位置和扩建情况采用断路器数量少的接线。,4.2.2.3变压器母线接线,（1）接线特点：1）出线采用双断路器，线路较多时也可采用一台半断路器。2）直接将主变压器经隔离开关连接到母线上，以节省断路器。3）变压器故障时，连接于母线上的断路器跳开，不影响其他回路供电。,变压器母线接线,4.2.2.3变压器母线接线,（2）使用范围：1）长距离大容量输电线路，系统稳定性问题突出、要求线路有高度可靠性时。2）主变压器的质量可靠、故障率甚低时。,4.3电气主接线型式设计,4.3.1大中型火力发电厂的电气主接线设计范围：发电机组容量为125600MW组机组凝汽式电厂；50MW级及以上的供热式机组的热电厂。4.3.1.1大型火力电厂的电气主接线特点与接线方式（1）主接线接线特点：1）发电机变压器采用简单可靠的单元接线方式。,4.3.1.1大中型电厂的电气主接线特点与接线方式,发电机变压器单元接线、扩大单元接线、联合单元接线和发电机变压器线路单元接线等，直接接入高压或超高压配电装置。在电规总院编制的GB/T火力发电厂设计规范（报批稿）中第16.2.2款中规定：“当配电装置不在扩建，能满足电厂运行要求，且电网对电厂主接线没有特殊要求时，宜简化接线形式，可采用发电机变压器线路组、桥型接线或角形接线”。,4.3.1.1大中型电厂的电气主接线特点与接线方式,2）电厂内的所有发电机变压器单元全部接入超高压配电装置；或部分接入超高压配电装置、部分接入220kV配电装置。3）接入220kV配电装置的单机容量最大一般不超过300MW。（2）接线方式。1）发电机变压器单元接线。一台机组接一台主变压器（双绕组、三绕组或自耦变压器）。,4.3.1.1大中型电厂的电气主接线特点与接线方式,2）发电机变压器扩大单元接线（分裂变压器或双卷变变压器）。两台或两台以上机组接一台主变压器。3）发电机变压器线路组联合接线。两组或两组以上单元接线在高压侧的联合。4）发电机变压器线路组单元接线。5）一厂两站接线。,6）750kV配电装置的接线，初期建设2台机组1回出线时宜采用简化接线，可采用发电机变压器高压断路器组、线路侧不设断路器的单母线接线。扩建或远期可根据工程具体条件、装机容量、建设规模采用3/2断路器接线或4/3断路器接线。330500kV配电装置的接线，条件相同时也可采用。,4.3.1.1大中型电厂的电气主接线特点与接线方式,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(1)容量为60MW及以下机组的发电机电压可按下列条件选择：1)当有发电机电压直配线时，应按地区网络的要求可采用6.3kV或10.5kV；2)发电机与主变压器成单元连接，且有厂用分支线引出时，宜采用6.3kV。(2)若接入电力系统发电厂的机组容量相对较小，与电力系统不相配合，且技术经济合理时，可将两台发电机与一台变压器(双绕组变压器或分裂绕组变压器)作扩大单元连接，也可将两组发电机双绕组变压器组共用一台高压侧断路器作联合单元连接。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(3)发电机电压母线可采用双母线或双母线分段的接线方式。为限制短路电流，可在母线分段回路装设电抗器。如不能满足要求，可在发电机或主变压器回路装设分裂电抗器，也可在直配线上装设电抗器。(4)母线分段电抗器的额定电流应按母线上因事故而切除最大一台发电机时可能通过电抗器的电流进行选择。当无确切的负荷资料时，也可按该发电机额定电流的50%80%选择。(5)技术经济合理时，容量为200MW及以上的机组可采用发电机变压器线路组的单元接线。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(6)隔离开关的配置要求，见后面。(7)330kV及以上电压等级的线路并联电抗器回路不宜装设断路器。330kV及以上电压等级的母线并联电抗器回路应装设断路器和隔离开关。接入330500kV联络变压器低压侧的并联电抗器与其电源的连接宜采用单母线接线方式。(8)断路器的配置要求，见后面。(9)容量为200MW及以上发电机的引出线、厂用分支线以及电压互感器与避雷器等回路的引下线应采用全连式分相封闭母线。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(10)发电机中性点的接地方式可采用不接地、经消弧线圈或高电阻接地的方式。容量为300MW及以上的发电机应采用中性点经消弧线圈或高电阻接地的方式。(11)35220kV配电装置的接线方式应按发电厂在电力系统中的地位、负荷的重要性、出线回路数、设备特点、配电装置型式以及发电厂的单机和规划容量等条件确定。当配电装置在电力系统中居重要地位、负荷大、潮流变化大且出线回路数较多时，宜采用双母线或双母线分段的接线。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,采用单母线或双母线的110220kV配电装置，当配电装置采用六氟化硫全封闭组合电器时，不应设置旁路设施；当断路器为六氟化硫型时，不宜设旁路设施；当断路器为少油型时，除断路器有条件停电检修外，宜设置旁路设施，当220kV出线在四回及以上和110kV出线在六回及以上时，可采用带专用旁路断路器的旁路母线。若采用双母线分段接线不能满足电力系统稳定和地区供电可靠性的要求，且技术经济合理时，容量为300MW及以上机组发电厂的220kV配电装置也可采用一台半断路器的接线方式。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,当3566kV配电装置采用单母线分段接线且断路器无条件停电检修时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线；当采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。发电机变压器组的高压侧断路器不宜接入旁路母线。初期工程可采用断路器数量较少的过渡接线方式，但配电装置的布置应便于过渡到最终接线。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(12)当发电厂以220kV电压接入系统时，如采用双母线分段接线，可按下列条件设置分段断路器：1)容量为200MW及以下的机组，当发电厂总装机容量在800MW及以上，且220kV配电装置进出线回路数达1014回时，可采用双母线单分段接线；当发电厂总装机容量在1000MW及以上，且220kV配电装置进出线回路数达15回及以上时，可采用双母线双分段接线。2)容量为300MW机组，当发电厂总装机在三台及以上，在选用双母线分段接线时，应考虑电力系统稳定和地区供电可靠性的要求。当任一台断路器发生故障或拒动时，,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,按系统稳定和地区供电可允许切除机组的台数和出线回路数来确定采用双母线单分段或双分段接线。对容量超过10000MW的大型电力系统，如发电厂装有34台机组时，可采用双母线单分段接线；机组超过四台时，可采用双母线双分段接线。对容量在500010000MW的中型电力系统，当发电厂装有三台机组时，可采用双母线单分段接线；当发电厂装有四台机组时，可采用双母线双分段接线。3)当采用双母线双分段接线的220kV配电装置布置困难时，也可考虑采用双母线单分段接线。,4.3.1.2大中型火力发电厂的电气主接线设计有关规定,(13)330500kV配电装置的接线必须满足系统稳定性和可靠性的要求，同时也应考虑运行的灵活性和建设的经济性。当进出线回路数为六回及以上，配电装置在系统中具有重要地位时，宜采用一台半断路器接线；进出线回路数少于六回，如能满足系统稳定性和可靠性的要求时，也可采用双母线接线。在一台半断路器的接线中，电源线宜与负荷线配对成串，同名回路配置在不同串内。初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同侧的母线，进出线应装设隔离开关。当一台半断路器接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线，进出线不宜装设隔离开关。在双母线分段接线中，电源线与负荷线宜均匀配置于各段母线上。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,小型火力发电厂是指单机容量25MW及以下，电厂总装机容量在100MW及以下的火力发电厂。4.3.2.1发电机的额定电压，应按下列要求选择：(1)当有发电机电压直配线时，应根据地区电力网的需要采用6.3kV或10.5kV。(2)发电机与变压器为单元连接，且有厂用分支线引出时，宜采用6.3kV。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,4.3.2.2发电机电压母线的接线方式，应根据发电厂的容量或负荷的性质确定，并宜符合下列要求:(1)每段上的发电机容量为12MW及以下时，宜采用单母线或单母线分段接线。(2)每段上的发电机容量为12MW及以上时，可采用双母线或双母线分段接线。(3)当分段时，应设置分段断路器。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,4.3.2.3当发电机电压母线的短路电流，超过所选择的开断设备允许值时，可在母线分段回路中安装电抗器。当仍不能满足要求时，可在发电机回路、主变压器回路、直配线上安装电抗器。4.3.2.4母线分段电抗器的额定电流，应按母线上因事故切除容量最大的一台发电机时，可能通过电抗器的电流进行选择。当无确切的负荷资料时，宜为该发电机额定电流的50%80%。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,4.3.2.5隔离开关的配置见后面。4.3.2.6发电机与双绕组变压器为单元连接时，对供热式机组，可在发电机与变压器之间装设断路器；对凝汽式机组，不宜装设断路器。发电机与三绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间，宜装设断路器和隔离开关。厂用分支线应接在变压器与该断路器之间。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,4.3.2.7对35110kV配电装置的接线方式，应根据发电厂在电力系统中的地位、负荷情况、出线回路数、设备特点、配电装置的型式以及发电厂的规划容量等条件确定，并宜符合下列要求：(1)当配电装置在地区电力系统中居重要地位，负荷大，潮流变化大，且出线回路较多时，宜采用双母线的接线。(2)采用单母线或双母线的66110kV配电装置，当断路器为少油或压缩空气型时，除断路器有条件停电检修外，可设旁路设施。当110kV出线在6回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,(3)当3566kV配电装置采用单母线分段接线，且断路器无条件停电检修时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线；当采用双母线接线时，不宜设旁路母线。有条件时，可设置旁路隔离开关。(4)发电机变压器组的高压侧断路器，不宜接入旁路母线。(5)在初期工程中，可采用断路器数量较少的过渡接线方式，但配电装置的布置，应便于过渡到最终接线。,4.3.2小型火力发电厂的电气主接线设计,4.3.2.8发电机的中性点，采用不接地方式。当与发电机电气上直接连接的6kV回路中的单相接地故障电流大于4A，或10kV回路中的单相接地故障电流大于3A，且要求发电机带内部单相接地故障继续运行时，宜在厂用变压器的中性点经消弧线圈接地，也可在发电机的中性点经消弧线圈接地。4.3.2.9主变压器的中性点接地方式，应根据接入电力系统的额定电压和要求决定接地、不接地还是经消弧线圈接地。当采用接地或经消弧线圈接地时，应装设隔离开关。,4.3.3水力发电厂的电气主接线设计,（1）可以采用联合单元、扩大单元等接线方式，但最大组合容量不大于系统的事故备用容量。（2）在满足有足够的库容，避免大量弃水；具有防水设施，不影响下游航运；有外来的厂用备用电源条件下，允许全场只采用一个组合单元。（3）3566kV配电装置：采用简易接线方式。（4）110220kV配电装置：对于敞开式配电装置，220kV出线6回及以上、110kV出线8回及以上，可采用双母线，无条件停运时，可采用带旁路的接线方式；采用GIS设备时，宜采用简化的接线方式，不考虑旁路接线。,4.3.3水力发电厂的电气主接线设计,（5）330500kV配电装置：对于敞开式配电装置，出线34回时可采用角形接线，出线较多时可采用一个半接线、四分之三接线等。采用GIS设备时，宜采用简化的接线方式，容量较大、出线较多时也可采用高可靠接线方式，但不考虑旁路接线。（6）蓄能电站主接线方式和接入系统方案应尽量简化。,4.3.435110kV变电所电气主接线设计,1.变电所的电气主接线，应根据变电所在电力系统中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。2.当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。3.35110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。3566kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。,4.3.435110kV变电所电气主接线设计,4.在采用单母线、分段单母线或双母线的35110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路为6回及以上，3566kV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。主变压器35110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。5.当变电所装有两台主变压器时，610kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。,4.3.435110kV变电所电气主接线设计,当635kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。6.当需限制变电所610kV线路的短路电流时，可采用下列措施之一：(1)变压器分列运行；(2)采用高阻抗变压器；(3)在变压器回路中装设电抗器。7.接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关。对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。,4.3.535110kV无人值班变电所电气主接线设计,1.变电所的电气主接线应根据变电所在电力系统中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、适应远方控制、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。变电所在满足供电规划的条件下，宜减少电压等级和简化接线。2.当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。,4.3.535110kV无人值班变电所电气主接线设计,3.高压侧线路为三回及以下、主变压器为三台及以下的终端变电所，宜采用线路变压器组、桥形或扩大桥形接线。高压侧线路有系统穿越功率的变电所，宜采用桥形、扩大桥形、单母线或分段单母线接线。4.变电所装有两台及以上主变压器时，635kV负荷侧宜采用分段单母线接线。分段方式宜考虑当其中一台主变压器停运时有利于其他主变压器的负荷分配。,4.3.535110kV无人值班变电所电气主接线设计,5.主接线回路宜采用断流性能好的无油断路器，市区建筑密集地带和地下变电所可采用气体绝缘全封闭电器；配电装置宜采用易于检修、操作的开关柜，不宜设置旁路设施。6.同4.3.4中6。7.同4.3.4中7,4.3.635220kV城市地下变电站电气主接线设计,特点：采用高可靠性设备，宜减少电压等级和简化接线，6110kV侧可采用单母线分段环形接线。地下变电站的66220kV配电装置宜选用SF6气体绝缘全封闭组合电器。35kV及以下配电装置宜选用开关柜（包括柜式GIS）。,4.3.7220kV变电所电气主接线设计,4.3.7.1220kV变电所中的110、66kV配电装置，当出线回路数在6回以下时宜采用单母线或分段单母线接线，6回及以上时，宜采用双母线接线。220kV终端变电所的配电装置，当能满足运行要求时，宜采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。当能满足电力系统继电保护要求时，也可采用线路分支接线。220kV配电装置出线在4回及以上时，宜采用双母线或其他接线。采用双母线或单母线的110220kV配电装置，当断路器为少油(或压缩空气)型时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路母线。当110kV出线回路数为6回及以上，220kV出线为4回及以上时，可装设专用旁路断路器。,4.3.7220kV变电所电气主接线设计,4.3.7.23566kV配电装置，当出线回路数为47回时，宜采用单母线或分段单母线，8回及以上时采用双母线，除断路器允许停电检修外，可设置旁路隔离开关或旁路母线。当出线为8回及以上时，也可装设专用的旁路断路器。当采用SF6设备，不宜设旁路设施。4.3.7.3凡设有旁路母线的66500kV配电装置，主变压器路回路中的断路器均宜接入旁路母线。4.3.7.4110220kV母线避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关。安装在出线上的耦合电容器、电压互感器以及接在变压器引出线或中性点上的避雷器，不应装设隔离开关。4.3.7.5各级电压配电装置，初期回路数较少时，应采用断路器数量较小的简化接线，但在布置上应考虑过渡到最终接线方便。,4.3.8330kV及500kV大型枢纽变电所电气主接线的设计原则,4.3.8.1330500kV配电装置的最终接线方式：当线路、变压器等连接元件总数为6回及以上、变电所在系统中居有重要地位，经技术经济比较确定采用一台半断路器或双母线分段的接线，也可在一台半断路器接线中设置母线分段断路器。当采用一台半断路器时，宜将电源回路与负荷回路配对成串，同名回路配置在不同串内，同名回路可接于同一侧母线。当变压器台数超过两台时，其于变压器直接经断路器接母线。,4.3.8330kV及500kV大型枢纽变电所电气主接线的设计原则,当采用双母线分段接线时，宜将电源、负荷回路均匀配置在各段母线上。线路、变压器等元件总数为67回时，在一条主母线设分段断路器，并装设两台母联路断路器；元件总数为8回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器。4.3.8.2330500kV配电装置最终出线回路数为34回时，宜采用线路有两台断路器、变压器直接与母线连接的“变压器母线组”接线。,4.3.8330kV及500kV大型枢纽变电所电气主接线的设计原则,4.3.8.3500kV变电所中的220kV配电装置，可采用双母线，技术经济合理时，也可采用一台半断路器接线。当采用双母线，且出线和变压器等连接元件总数为1014回时，可在一条主母线上装设分段断路器；15回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器。4.3.8.4330500kV并联电抗器回路不宜装设断路器或负荷开关，如需装设，应根据其用途及运行方式等因素确定。4.3.8.5当330500kV变电所低压侧无功补偿设备为并联电容器、电抗器时，可采用单母线，各变压器低压侧母线之间不作连接。,4.3.8330kV及500kV大型枢纽变电所电气主接线的设计原则,4.3.8.6110220kV母线避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，330500kV避雷器不应装设隔离开关。安装在出线上的耦合电容器、电压互感器以及接在变压器引出线或中性点上的避雷器，不应装设隔离开关。在一台半断路器接线中，前两串的线路和变压器出口处应装设隔离开关。4.3.8.7各级电压配电装置，初期回路数较少时，应采用断路器数量减少的简化接线，但在布置上应考虑过渡到最终接线方便。,4.4主接线设计中的设备配置,4.4.1断路器的配置4.4.1.1火电厂：容量为125MW级的发电机与三绕组变压器或自耦变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间宜装设断路器和隔离开关，厂用分支线应接在变压器与断路器之间。容量为125300MW级的发电机与双绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间不宜装设断路器或负荷开关或隔离开关，但应有可拆连接点。,4.4.1断路器的配置,技术经济合理时，容量为600MW及以上机组的发电机出口可装设断路器或负荷开关，此时，主变压器或高压厂用工作变压器应采用有载调压方式。经对机组接入系统变电站电压波动范围计算，可满足机组正常启停时高压厂用母线电压水平要求时，也可采用无励磁调压方式。当两台发电机与一台变压器作扩大单元连接或两组发电机双绕组变压器作联合单元连接时，在发电机与变压器之间应装设断路器和隔离开关。,4.4.1断路器的配置,4.4.1.2水电厂(1)下列各回路在发电机出口处宜装设断路器：1)需要倒送厂用电，且接有公共厂用变压器的单元回路；2)开、停机频繁的调峰水电厂，需要减少高压侧断路器操作次数的单元回路；(2)以下各回路在发电机出口处必须装设断路器：1)扩大单元回路；2)三线圈变压器或自耦变压器回路；3）抽水蓄能电厂。,4.4主接线设计中的设备配置,4.4.2隔离开关的配置4.4.2.1火电厂部分：(1)中小型发电机出口一般应装设隔离开关；容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。(2)在出线上装设电抗器的610kV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电