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第四章电气主接线及设计 1 2020 3 21 计算机网络技术及应用 第四章电气主接线及设计 学习目的 重点掌握对电气主接线的基本要求及各种基本主接线形式的特点和适用范围 了解各种类型发电厂和变电所主接线的特点 掌握发电厂和变电所主变压器的选择 限制短路电流的方法 掌握发电厂 变电所电气主接线设计举例 本章是本课程的重点 2 2020 3 21 计算机网络技术及应用 第一节电气主接线设计原则和程序 回顾 1 电气主接线概念 由一次设备按照预期的生产流程所连成的接受和分配电能的回路 称电气主接线 又叫一次接线 2 电气主接线图 主接线中 各设备元件按规定的图形符号和文字符号表示的电路图称主接线图 3 2020 3 21 计算机网络技术及应用 绘制电气主接线图必须遵循以下原则 1 一次设备和元件必须采用规定的图形符号和文字符号来表示 2 图中断路器和隔离开关等开关电器都按断开位置画出 但挂在控制室的主接线图上的设备状态是随实际运行状态变换的 以帮助运行人员正确的进行倒闸操作 分析和处理事故 3 因为三相交流电气设备的各相接线是相同的 所以电气主接线图一般都采用单线图 即一相电路图 这样使主接线图简化 清晰 如果在某些局部三相结构不同 只在这部分局部画成三相图 4 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 电气主接线设计的重要性 1 电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据 2 电气主接线图表明了发电机 变压器等电气设备的数量 规格 连接方式及可能的运行方式 3 电气主接线的好坏直接关系到电力系统的安全 稳定 灵活和经济的运行 5 2020 3 21 计算机网络技术及应用 一 对电气主接线的基本要求 一 可靠性1 分析和评估可靠性应从以下几个方面考虑 1 发电厂和变电站在电力系统的的地位和作用 2 负荷性质及类别 3 设备的可靠性程度 4 长期实践运行经验 6 2020 3 21 计算机网络技术及应用 负荷性质 补充 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求不同分为三个等级 1 类负荷 概念 这类负荷若供电突然中断将造成生命危害 或造成重大设备损坏且难以修复 或打乱复杂的生产过程并使大量产品报废 给国民经济带来极大损失 例 冶金行业的炉体冷却水泵 浇注车间 连续轧刚车间 矿山企业的主排水泵 主扇风机 化工企业的反应炉 建材行业的水泥回转窑 医院的手术室 国家的铁路枢纽 通信枢纽 国防设施等 特点 绝对不允许停电 必须两个独立电源供电 7 2020 3 21 计算机网络技术及应用 负荷性质 补充 2 类负荷 概念 这类负荷若突然停电 将造成生产设备局部损坏 或生产流程紊乱且恢复较困难 企业内部运输停顿 或出现大量减产 因而在经济上造成一定的经济损失 特点 一般允许停电几分钟 在工业企业中占的比例最大 应由两回线路供电 两回线路应尽可能取自不同的变压器或母线段 8 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 类负荷 概念 不属于一 二级负荷的用电设备 例 农业用电 居民用电 特点 对供电无特殊要求 允许较长时间停电 可用单回线路供电 总结 大型企业中 一 二级负荷约占总负荷的60 即使短时停电损失也很大 此外 各级负荷不能孤立地看待 一个企业中只要有一个一级负荷 则该企业的总降压变电所对于上级供电部门来说就是一级负荷 9 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 主接线可靠性的基本要求 断路器检修时 不影响供电 线路 断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时 尽量减少停运出线回路数和停电时间 并能保证对全部 类及全部或大部分 类用户的供电 尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性 大型机组突然停运时 不危及电力系统稳定运行 10 2020 3 21 计算机网络技术及应用 一 对电气主接线的基本要求 二 灵活性1 涵义 适应各种运行方式 正常 检修 事故及处理 特殊 投切设备 增减负荷等 的变化 2 具体衡量要求 操作的方便性 调度的方便性 扩建的方便性 11 2020 3 21 计算机网络技术及应用 一 对电气主接线的基本要求 三 经济性在满足可靠性与灵活性的前提下做到经济合理 1 节省一次投资 2 占地面积少 3 电能损耗小 12 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 对原始资料分析 工程情况 包括发电厂类型 设计规划容量 单机容量及台数 最大负荷利用小时数及可能的运行方式等 设备供货情况 必须对各主要电气设备的性能 制造能力和供货情况 价格等资料汇集并分析比较 电力系统情况 包括电力系统近期及远景发展规划 发电厂或变电站在电力系统中的地位及作用 本期工程的近期和远景及电力系统连接方式 以及各级电压中性点接地方式等 负荷情况 包括负荷的性质及地理位置 输电电压等级 出线回路数及输送容量等 环境情况 包括当地的气温 湿度 海拔高度及风向等 二 电气主接线的设计程序 13 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 主接线方案的拟定与选择 根据对电源 出线回路 电压等级 变压器台数 容量以及母线结构等的不同考虑保留2 3个满足技术指标的任务书 进行经济比较 3 短路电流计算和主要电器选择 按不同电压等级各类电气设备选择与校验的要求 确定电气主接线的各短路计算点 进行短路电流计算 并合理选择电气设备 4 绘制电气主接线图 根据确定的电气主接线按工程要求绘制施工图 5 编制工程概算 反映工程设计的经济性与可靠性 为确定和有效控制工程造价创造条件 为正确处理有关各方的利益关系提供基础 14 2020 3 21 计算机网络技术及应用 母线 一次设备 发电厂 变电站中通常出线和发电机电源数目教多 为了便于二者的连接 常用母线将电源和出线连接起来 作用 汇集 分配 传输电能 表示方法 第二节电气主接线的基本形式 15 2020 3 21 计算机网络技术及应用 第二节电气主接线的基本形式 主接线的基本形式 有汇流母线的接线方式 无汇流母线的接线方式 16 2020 3 21 计算机网络技术及应用 第二节电气主接线的基本形式 一 有汇流母线的接线方式适用于进出线较多的场合 优点 接线布置清晰 运行方便 有利于安装和扩建 缺点 母线一旦发生故障 将会造成其上连接的所有回路停电 增加了一些设备 占地面积较大 17 2020 3 21 计算机网络技术及应用 第二节电气主接线的基本形式 二 无汇流母线的接线方式适用 进出线较少 不再扩建的发电厂 变电站 优点 使用电气设备较少 配电装置占地面积较少 18 2020 3 21 计算机网络技术及应用 一 有汇流母线的电气主接线 一 单母线接线母线起汇集和分配电能的作用 每一条进出线回路都组成一个接线单元 每个接线单元都与母线相连 可分为 1 不分段的单母线接线2 单母线分段接线 19 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 不分段的 单母线接线 1 主母线的作用 保证电源并列工作 使任一条出线都可以从任一个电源获得电能 2 电源 电源可以是发电机 发电机与出口断路器之间一般可不装隔离开关 但有时为了对发电机单独调试 也可装隔离开关 电源也可以是变压器 1 接线方法及工作要求 见右图 20 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 线路 出线 开关电器的配置 每一个回路中都装有断路器和隔离开关 A 断路器与隔离开关作用 回顾 B 母线隔离开关 QS21线路隔离开关 QS22C 断路器与隔离开关操作顺序 合 QS21 QS22 QF2分 QF2 QS22 QS21 原则 隔离开关先合后断 母线侧隔离开关先合后断 21 2020 3 21 计算机网络技术及应用 此操作顺序遵守了两条基本原则 一是防止隔离开关带负荷合闸或拉闸 二是在断路器处于合闸状态下 或虽在分闸位置 但因绝缘介质性能破坏而导通 误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上 以避免误操作的电弧引起母线短路事故 反之 误操作发生在线路隔离开关时 只引起本线路短路事故 不影响母线及其他线路运行 造成的事故范围及修复时间将大为缩小 注意 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 机械闭锁或电脑钥匙 22 2020 3 21 计算机网络技术及应用 D QE 隔离开关的接地开关 作用 用于线路检修时替代临时安全接地线的作用 注意 为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故 主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置 接地开关配置原则 110kV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 35kV及以上的母线 在每段母线上应设置1 2组接地开关或接地器 以保证电器或母线检修时的安全 35kV以下的电网一般临时安装地线 23 2020 3 21 计算机网络技术及应用 QE 隔离开关的接地开关 注意 为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故 主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置 只有对方断开时方能合上 24 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 不分段 单母线接线的特点 A 优点 简单 经济 接线简单 设备少 清晰 明了 布置 安装简单 配电装置建造费用低 断路器与隔离开关之间易实现可靠的防误闭锁 操作安全 方便 母线故障的几率低 易扩建和采用成套式配电装置 25 2020 3 21 计算机网络技术及应用 B 缺点 不够灵活可靠 1 可靠性差 母线或母线隔离开关故障或检修时 所有支路都将停电 要造成全厂或全站停电 任一出线断路器检修时 该回路必须全部停电 2 调度不方便 电源只能并列运行 不能分列运行 线路侧短路时 有较大的短路电流 26 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 不分段 单母线接线的适用范围 只适用于出线回路数较少 没有重要负荷的发电厂 变电所 27 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 单母线分段接线 当引出线数目较多时 为提高供电可靠性和灵活性 可用断路器将母线分段 1 接线方法 见右图 降压变电站 QFD上装设电源自动投入装置 2 两种运行方式 断路器断开 电源分裂运行 断路器合上 电源并列运行 28 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 单母线分段接线 3 单母线分段的数目单母线分段的数目 取决于电源数目和容量 段数分的越多 故障时停电范围越小 但使用断路器的数量越多 配电装置的运行也越复杂 一般以2 3段为宜 29 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 单母线分段接线 4 单母线分段接线的特点优点 可采用双回路供电给一级负荷 可靠性大为提高 母线 母线隔离开关检修仅停一半 提高了灵活性 缺点 某段母线故障或检修 仍有停电问题 任一回路断路器检修 该回路必须停电 扩建时 需向两端均衡扩建 30 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 单母线分段接线 5 适用范围小容量发电厂 发电机电压配电装置 一般每段母线上所接发电容量为12MW左右 每段母线上出线不多于5回 变电站 有2台主变时的6 10kV配电装置 35 63kV配电装置出线为4 8回110 220kV配电装置出线为3 4回 31 2020 3 21 计算机网络技术及应用 二 双母线接线 单母线接线中 当母线故障时 接在该母线上的所有支路将全部停电 双母线接线可克服此缺点 双母线接线共有以下3种形式 1 不分段的 双母线接线2 双母线分段接线3 带旁路母线的双母线分段 32 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 不分段的 双母线接线 每一条引出线和电源支路都经1台断路器与2组母线隔离开关分别接至两组母线 两组母线之间的联络 通过母联断路器QFC联结 2 运行方式 QFC断开 一组母线工作 一组母线备用 正常运行时 所有电源和引出线均接于工作母线上 备用母线不带电 相当于单母线接线 1 接线方法 33 2020 3 21 计算机网络技术及应用 不分段的 双母线接线运行方式 QFC闭合 双母线同时运行 常用 电源与负荷平均分配在两组母线上 两组母线功率均匀分配 亦称固定连接方式运行 双母线同时运行时 它具有单母线分段接线的特点 若一组母线发生故障 只会引起接至故障母线上的部分电源和引出线停电 经倒闸操作可迅速地将停电部分转移到另一组母线上 便可以恢复工作 34 2020 3 21 计算机网络技术及应用 不分段的 双母线接线运行方式 QFC断开 两组母线同时运行 QFC处于热备用状态 此时相当于分裂为两部分 各向系统输送功率 常用于系统最大运行方式时 限制短路电流 35 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 不分段的 双母线接线的优点 供电可靠A 检修任一母线时 可不中断供电 将工作母线转换为备用母线的操作称倒母线操作 倒母线操作的顺序 W1工作 W2备用 1 合上母联断路器两侧的隔离开关 2 合母联断路器QFC 向备有母线W2充电 3 在两组母线等电位的情况下 按 先通后断 的原则操作 即先接通备用母线W2上的隔离开关 再断开工作母线W1上的隔离开关 完成母线转换 4 断开母联断路器QFC及两侧的隔离开关 工作母线W1即可退出运行进行检修 36 2020 3 21 计算机网络技术及应用 供电可靠B 一组母线发生故障后 能迅速恢复供电 C 检修任一回路的母线隔离开关时 只需停运该回路和与此回路相连的该组母线 其它回路均可通过另一组母线继续运行 操作步骤必须正确 3 不分段的 双母线接线的优点 37 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 不分段的 双母线接线的优点 调度灵活A 各个电源和出线可任意分配到某一组母线上 可灵活的适应系统中各种运行方式的调度 三种运行方式 B 便于试验 个别回路需单独试验时 可将该回路单独接至一组母线上 扩建方便 向双母线左右任何方向扩建 均不影响两组母线的电源和负荷的自由分配 也不会造成原有回路停电 38 2020 3 21 计算机网络技术及应用 4 不分段的 双母线接线的缺点 倒闸操作复杂 在倒母线的过程中把隔离开关当作操作电器使用 容易发生误操作 一组母线故障时 接于该母线的所有支路要短时停电 为了缩小停电范围 可采用双母线分段的方式 检修出线断路器时 该回路需停电 这对于重要用户来说是不允许的 克服此缺点可采用双母线带旁路母线的接线 接线复杂 占地面积大 经济性较差 39 2020 3 21 计算机网络技术及应用 5 不分段的 双母线接线的适用范围 进出线回路数较多 容量较大 出线带电抗器的6 10kV配电装置 35 60kV出线超过8回 或联结的电源较大 负荷较大时 110kV出线回路数为6回及以上时 220kV出线数为4回及以上时 40 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 双母线分段接线 为了进一步缩小母线停运的范围 可采用双母线分段接线 1 接线及运行方式 每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连 电源和出线均匀分布在两段工作母线上 分段断路器QFD将工作母线分为两段 一段工作母线发生故障 只造成部分短期停电 不会全部停电 41 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 双母线分段的特点及适用范围 优点 由于分段的增加 可进一步缩小母线停运的范围 供电可靠性更高 缺点 A 增加了母联断路器和分段断路器 投资增大B 检修出线断路器时 该支路仍需停电 42 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 双母线分段的特点及适用范围 适用 中小电厂的发电机电压配电装置及变电站6 10kV配电装置中 进出线回路数较多 输送容量较大时 为限制短路电流 常采用3分段或4分段 并在分段处加装母线电抗器 用于220kV进出线为10 14回的装置 采用3分段 15回以上采用4分段 双母线双分段 在330 500kV大容量的装置中 出线为6回及以上时 也采用双母线4分段的接线 43 2020 3 21 计算机网络技术及应用 三 带旁路母线的单母线和双母线接线 为克服支路断路器检修时 该支路必须停电的缺点 可采用增设旁路母线的方法 1 有专用旁路断路器 44 2 旁路断路器兼作分段断路器 3 用分断断路器兼做旁路断路器 1 单分段母线的旁路母线接线 2020 3 21 计算机网络技术及应用 旁路母线 WP旁路断路器 QFP母线旁路隔离开关 QSP QSP QSPP线路旁路隔离开关 QSP1 QSP2 1 单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线 1 接线方法 45 QSP2 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线 2 操作正常工作 QFP 各QSP断开 WP不带电 QSPP合 QSP 或QSP 合 QFP热备用 检修时 QF3 操作顺序一 A QSP 合 合QFP 检查WP是否完好 B 若WP完好 则合QSP1 断QF3 断QS32和QS31 46 QSP2 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 单母线分段带专用旁路断路器的旁路母线接线 操作顺序二 安全 A QSP 合 合QFP 检查WP是否完好 B 若WP完好 断QFP 合QSP1 合QFP 断QF3 断QS32和QS31 避免QF3事故跳闸 QSP1带负荷合闸的危险 3 优点 检修任一断路器时 该回路都不停电 提高了供电的可靠性 4 缺点 多装了断路器和隔离开关 增加了投资 47 QSP2 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 分段断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线 1 接线及操作 正常运行时 QS3 QS4断开 QS1 QS2 QFD闭合 QSD打开 WP不带电 以单母线分段方式运行 检修任一出线断路器时 QF1 A 合分段隔离开关QSD 使W W 母线保持联系 断QFD QS2 合QS4 合QFD 检查WP是否完好 B 若WP完好 合QSP 断QF1及两侧隔离开关 2 优点 节省一台断路器 48 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 旁路断路器兼做分断断路器的接线 1 接线及操作 正常运行时 QS1 QS3合 QFP合 QFP兼做分段断路器 WP带电 检修任一出线断路器时 QF1 合QS2 使W W 母线保持联系 断QS3 合QSP 断QF1及两侧隔离开关 2 优点 又节省两个隔离开关 49 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 双母线带旁路母线的接线方式 用旁路断路器代替检修中的回路断路器工作 使该回路不致停电 类型 1 设专用旁路断路器 2 旁路断路器兼做母联断路器 3 母联断路器兼做旁路断路器 50 2020 3 21 计算机网络技术及应用 设专用旁路断路器的双母线带旁路母线的接线方式 51 2020 3 21 计算机网络技术及应用 母联断路器兼做旁路断路器 旁路断路器兼做母联断路器 设专用旁路断路器的双母线带旁路母线的接线方式 52 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 110kV及以上高压配电装置因为电压等级高 输送功率较大 送电距离较远 停电影响较大 不允许因检修断路器而长期停电 故需设置旁路母线 从而使检修与它相连的任一回路的断路器时 该回路便可以不停电 提高了供电的可靠性 当110kV出线在6回及以上 220kV出线在4回及以上时 宜采用带专用旁路断路器的旁路母线 旁路母线设置的原则 了解 53 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 110kV及以上高压配电装置带有专用旁路断路器的接线 多装了价高的断路器和隔离开关 增加了投资 然而这对于接入旁路母线的线路回数较多 且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的 不采用专用旁路断路器的接线 虽然可以节约建设投资 但是检修出线断路器的倒闸操作十分繁杂 而且对于无论是单母线分段接线或双母线接线方式 在检修期间均处于单母线不分段运行状况 极大地降低了可靠性 在出线回数较少的情况下 也可为节省投资 采用母联断路器或分段断路器与旁路断路器之间互相兼用的带旁路母线的接线方式 旁路母线设置的原则 了解 54 2020 3 21 计算机网络技术及应用 下列情况下 可不设置旁路设施 当系统条件允许断路器停电检修时 如双回路供电的负荷 当接线允许断路器停电检修时 每条回路有2台断路器供电 如角形 一台半断路器 双母线双断路器接线等 中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器 采用高可靠性的六氟化硫 SF6 断路器及全封闭组合电器 GIS 时 55 旁路母线设置的原则 了解 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 35 60kV配电装置采用单母线分段且断路器无停电检修条件时 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 当采用35kV单母线手车式成套开关柜时 由于断路器可迅速置换 故可不设置旁路设施 56 旁路母线设置的原则 了解 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 6 10kV配电装置一般不设旁路母线 特别是采用手车式成套开关柜时 由于断路器可迅速置换 可不设置旁路设施 单母线接线及单母线分段接线且采用固定式成套开关柜的情况 由于容易增设旁路母线 故可考虑装设 双母线接线在布置上也不便于增设旁路母线 57 旁路母线设置的原则 了解 2020 3 21 计算机网络技术及应用 在下列情况下 也可设置旁路母线出线回路数多 断路器停电检修机会多多数线路系向用户单独供电 用户内缺少互为备用的电源 不允许停电 均为架空出线 雷雨季节跳闸次数多 增加了断路器的检修次数 4 趋势 随着高压配电装置广泛采用六氟化硫断路器及国产断路器 隔离开关的质量逐步提高 同时系统备用容量的增加 电网结构趋于合理与联系紧密 保护双重化的完善以及设备检修逐步由计划向状态检修过渡 为简化接线 总的趋势将逐步取消旁路设施 58 旁路母线设置的原则 了解 2020 3 21 计算机网络技术及应用 三 一台半断路器接线 每2组母线之间串联装设3台断路器 于2台断路器间引接1回路 由于回路数与断路器台数之比为2 3 故称为一台半断路器接线或二分之三断路器接线 QF2 联络断路器 完整串运行 两组母线和同一串的3个断路器都投入工作 正常运行时 全部断路器和隔离开关均投入运行 1 接线及运行方式 59 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 一台半断路器接线的特点 优点 1 检修任一断路器时 都不会造成任何回路停电 2 任一母线故障 仅跳开与此母线相连的断路器 不引起任何回路停电 甚至于两组母线同时故障的极端情况下 功率仍可送出 3 线路故障 只是该回路被切除 不会造成其他回路停电 60 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 一台半断路器接线的特点 优点 4 操作方便 安全 隔离开关不做操作电器 减少了误操作 5 正常运行时两组母线与全部断路器都投入使用 每串断路器互相连接形成多环状供电 运行调度较灵活 缺点 使用设备较多 配电装置复杂 投资较多 61 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 一台半断路器接线的两条原则 1 电源线与负荷线配对成串同一个 断路器串 上配置一条电源回路和一条引出线回路 62 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 一台半断路器接线的两条原则 2 配电装置初期仅两串时 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 当接线达三串及以上时 同名回路可接于同一侧母线 交叉接线比非交叉接线具有更高的运行可靠性 可减少特殊运行方式下的事故扩大 配置方式如图 63 2020 3 21 计算机网络技术及应用 4 一台半断路器接线适用范围 适用于超高压电网 大型发电厂和变电所的330 500kV的装置中 当进出线回路数为6回及以上 配电装置在系统中有主要地位时 宜采用一台半断路器接线 现500kV变电站 一般都采用此接线 64 2020 3 21 计算机网络技术及应用 四 三分之四断路器接线 2 特点 与一台半断路器相比 投资节省 但可靠性降低 布置复杂 3 适用于 发电机台数 进线 大于线路数 出线 的大型水电厂 1 接线 3条回路 4台断路器 65 2020 3 21 计算机网络技术及应用 五 变压器母线组接线 1 接线 1 每条出线回路由两台断路器分别接在两组母线上 2 变压器通过隔离开关直接接在母线上 变压器是高可靠性设备 直接接入母线 不影响运行 当出线较多时 出线也可采用一台半断路器接线 66 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 变压器母线组接线特点及适用范围 优点 1 任一断路器故障 不会引起任何支路停电 2 任一母线故障 不会引起任何支路停电 3 变压器故障时 连接在母线上的断路器跳开 不影响其它回路供电 4 调度灵活 电源与负荷可自由分配 安全可靠 有利于扩建 适用 发电机台数大于线路数的大型水电厂 67 2020 3 21 计算机网络技术及应用 二 无汇流母线的电气主接线 特点 没有母线 所以使用断路器少 结构简单 投资较小 主要类型 1 单元接线2 桥形接线3 多角形接线 68 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 单元接线 1 发电机 变压器单元接线发电机 变压器直接接成一个单元 组成发电机 变压器组 A 发电机 双绕组变压器单元接线接线方法 发电机端无出口断路器 为调试方便可装隔离开关 缺点 任一元件故障或检修全停 灵活性差 69 2020 3 21 计算机网络技术及应用 B 发电机 三绕组变压器单元接线 接线方法 发电机与变压器之间有断路器 可单独切除发电机 而不连带切除变压器 以便在发电机停运时不中断高压与中压电网之间的联系 发电机 三绕组变压器单元接线 70 2020 3 21 计算机网络技术及应用 C 发电机 变压器 线路单元接线 接线方法 特点 简单经济 不需高压配电装置 适用范围 一发一变一线 发电机 变压器 线路单元接线 发电机 双绕组变压器单元接线 71 2020 3 21 计算机网络技术及应用 发电机 变压器单元接线的特点 优点 接线简单 使用的电器最少 操作简便 配电装置简单 投资少 占地小 发电机出口短路电流小 继电保护简单 适用 大型及中型发电厂不带近区负荷的机组 72 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 扩大单元接线 接线 两台发电机与一台变压器相连 每台发电机出口均装设一组断路器 以便各机组独立开 停 特点 比单元接线少一台主变 更为简单经济 一机停电不影响厂用电 但主变故障或检修全停 适用范围单机容量较小 单机容量 系统容量的1 2 而电厂的升高电压等级较高的系统 例50MW机组接入220kV系统 73 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 桥形接线 适用 当只有两台变压器和两条线路时 采用桥形接线 按桥连断路器的位置不同 可分两种 1 内桥 2 外桥 74 2020 3 21 计算机网络技术及应用 1 内桥 接线方法 桥断路器位于线路断路器内侧 特点 优点 接线简单 经济 断路器最少 布置简单占地小 可发展为单母线分段接线 线路投 切灵活 不影响其它电路的工作 缺点变压器投切操作复杂 故障检修影响其它回路 适用范围 双线双变的水电站 变电所35 220kV侧 线路较长 故障多 而主变年负荷利用小时数高 不经常切换 且无功率穿越的场合 75 2020 3 21 计算机网络技术及应用 2 外桥 接线方法 桥断路器位于线路断路器外侧 特点 与内桥接线相对应 变压器 线路 适用范围 双线双变的水电站 变电所35 220kV侧 主变年负荷利用小时数低 经常切换 而线路较短 故障少 或有穿越功率的场合 外桥 QF1 QF2 QF3 76 2020 3 21 计算机网络技术及应用 桥形接线小结 桥形接线投资省 但可靠性不高 适用于小容量的发电厂或变电所 以及作为最终发展成为单母线分段接线或双母线接线的工程初期接线形式 也可用于大型发电机组的启动 备用变压器的高压侧接线方式 77 2020 3 21 计算机网络技术及应用 3 多角形接线 1 接线方法 常用3角 角 5角 角 各支路断路器连接成一个环 然后将各支路连接在环的顶点上 角数 断路器数 出线回路数 电源回路数 78 2020 3 21 计算机网络技术及应用 角形接线的优点 设备少 投资省 断路器数 回路数 除桥形接线外 与其它常用主接线相比 角形接线所用设备是最少的 运行的可靠性与灵活性较好 每一回路由两台断路器供电 检修任一断路器时 所有回路都不会中断供电 操作方便 安全 隔离开关不作操作电器 占地面积小 角形接线具有双母线带旁路的可靠性 但却省去了母线和旁路设施及许多隔离开关 占地面积仅为普通中型双母线带旁路接线的40 对地形狭窄地区和地下洞内布置较合适 79 2020 3 21 计算机网络技术及应用 角形接线的缺点 开环运行时可靠性降低 检修环内任一断路器或隔离开关时 都要开环运行 此时 如其它元件再发生故障 角形接线就被分割成两半运行 从而影响到供电的可靠性 因此 角形接线不适用于回路较多的情况 一般最多用到六角形 而以三角形 四角形用得最多 80 2020 3 21 计算机网络技术及应用 角形接线的缺点 设备选择困难 继电保护复杂 闭环和开环两种情况下各支路的潮流变化差别较大 这使设备选型带来困难 并使继电保护的整定复杂 较难于扩建和发展 适用范围 回路较少且发展已定型的110kV及以上的配电装置中 81 2020 3 21 计算机网络技术及应用 三 典型主接线分析 1 火力发电厂电气主接线发电厂分类 回顾 1 区域性电厂 多为凝汽式电厂 2 地方性电厂 多为热电厂 火电厂电气主接线特点 无论是凝汽式火电厂或热电厂 它们的电气主接线应包括发电机电压接线形式及l 2级升高电压级接线形式的完整接线 且与系统相连接 82 2020 3 21 计算机网络技术及应用 发电机电压接线的特点 当发电机机端负荷比重较大 出线回路数又多时 发电机电压接线一般均采用有母线的接线形式 实践中 发电机容量 6MW 多采用单母线接线 发电机容量 12MW 可采用单母线分段或双母线 83 2020 3 21 计算机网络技术及应用 发电机电压接线的特点 发电机容量 25MW 可采用双母线分段接线 并在母线分段处及电缆馈线上安装母线电抗器和出线电抗器限制短路电流 发电机容量 100MW时 在满足地方负荷供电的前提下 多采用单元接线或扩大单元接线直接升高电压 这样 不仅可以节省设备 简化接线 便于运行且能减小短路电流 84 2020 3 21 计算机网络技术及应用 升高电压级接线的特点 为了使发电厂升高电压级的