电气主接线论文.doc

目录前言3一、电力系统的概念3二、电气设备的分类3第一章 电气主接线的基本形式411 对电器主接线的基本要求：41. 2 单母线接线：41.3 双母线接线41. 4 一个半断路器接线51. 5 单元接线5国家标准电压系列6第二章 各级电压配电装置的基本接线设计62.1 6 220kV高压配电装置的基本接线62.1.1变压器一线路单元接线62.1.2内桥形接线62.1.3外桥形接线72.1.4单母线接线72.1.5单母线分段接线72.1.6双母线接线82.1.7双母线分段接线102.1.8旁路母线接线的三种接线形式：102.1.9 3 5角形接线112.2 330500kV超高压配电装置的基本接线及使用范围122.2.1一台半断路器接线142.2.2变压器母线接线15第三章 主接线设计中的设备配置173.1断路器的配置173.2隔离开关的配置173.3接地开关或接地器的配置193.4电压互感器的配置193.5电流互感器的配置203.6避雷器的配置203.7 330500kV并联电抗器的配置213.8阻波器和耦合电容器的配置22第四章 发电机及变压器中性点的接地方式234.1电力系统中性点接地方式234.2主变压器中性点接地方式244.3发电机中性点接地方式25第五章 事故处理事例:220kV变电站母线失压27参考文献：29致 谢30前言一、电力系统的概念 目前，电力主要来自水电、火电和核电。为了提高供电的可靠性和经济性，还需将各发电厂连接起来并列运行。 有发电厂的发电机及配电装置、升压及降压变电所、电力线路及电能用户的电气设备所组成的统一整体，成为电力系统。 在电力系统中，发电、供电、用电是一个统一的整体。建立电力系统在技术上和经济上有着显著的优越性，主要表现在： （1）提高供电的可靠性和电能质量。当系统中任意发电厂事故停电时，系统中的其它发电厂可以继续供电，使对用户供电的可靠性大大提高，电能质量也得到保证。 （2）提高系统运行的经济性。建立统一的电力系统后，可以充分利用动力资源和发挥各类电厂的作用，这样可以使水电和火电互相配合互相调剂，充分发挥各类电厂的作用，有利于电网安全、经济、稳定运行。 （3）节省投资及减少备用容量。为了代替出故障或被检修的机组，必须装有备用机组，以保证对用户不间断的供电。建立电力系统后，就不必在每个电厂都装设备用机组了，只要在系统中有总的备用发电容量即可。二、电气设备的分类 为保证电能不间断地生产和输送，在电力系统中要装设各种各样的电气设备，它们可以分为两大类： （1）一次设备。在电力系统中，担任发电、变电和配电任务的设备，成为一次设备。表示一次设备连接的电气接线图，称为一次接线图或主接线图。 （2）二次设备。对一次设备进行监视、测量、控制、保护和调节的辅助设备，称为二次设备。表示二次设备连接的电气接线图，称为二次接线图。第一章 电气主接线的基本形式 将电气一次设备，按一定顺序连接起来，用以表示产生、汇集和分配电能的电路图，称为主接线图。 11 对电器主接线的基本要求： (1)可靠性 根据系统和用户的要求，保证供电的可靠性和电能质量。 (2)灵活性 接线力求简单、清晰、操作方便。 (3)安全性 保证进行一切倒闸操作的工作人员及设备的安全，并能保证维护和维修工作的安全进行。 (4)经济性 在满足技术要求的前提下，应使接线的投资和运行的费用最经济。 (5)应具有发展与扩建的方便性，具有扩建的可能性。 1. 2 单母线接线： (1)单母不分段 每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出是通过一根母线连接的。 单母线不分段接线适用于用户对供电连续性要求不高的二、三级负荷用户。（2）单母线分段接线 单母线分段接线是由电源的数量和负荷计算、电网的结构来决定的。 单母线分段接线可以分段运行，也可以并列运行。 用隔离开关、负荷开关分段的单母线接线，适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。 用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。1.3 双母线接线 （1）双母线接线一组作为工作母线。另一组作为备用母线，在两组母线之间，通过母线联络断路器进行连接。 把双母线系统形成单母线分段运行方式，即正常运行时，使两条母线都投入工作，母联断路器及其两侧隔离开关闭合，全部进出线均匀分配两条母线。 这种运行方式可以有效缩小母线故障时的停电范围。 双母线的主要优点有： 轮流检修母线时，不中断对用户的供电。 检修任一回路的隔离开关时，只需断开该回路。 工作母线发生故障时，可以把电源和出线都切换到备用母线上去，使线路全部恢复正常供电。 任一回路断路器检修时，可用母联断路器代替其工作。 （2）双母线带旁路接线 在双母线接线方式中，为使线路在出线断路器检修时不中断供电，可采用带旁路接线。 这种接线的缺点是增加了设备和投资，配电装置的布置较困难。1. 4 一个半断路器接线 一个半断路器接线可以归属于双母线类接线。在两组母线之间，每三个断路器形成一串。每串连接两条回路。相当于每一个半断路器带一条回路，故称之为半断路器接线，也称为3/2接线。 在一个半接线的每串断路器中，位于中间的断路器称为联络断路器。运行中两母线及全部断路器都投入工作，形成多重环状供电。1. 5 单元接线 将发电机、变压器及线路直接连接成一个单元称为单元接线。单元接线只要有三种形式：即发电机-变压器单元、变压器-线路单元及发电机-变压器-线路单元等。 一般应用与下列情况：（1）同一地区有几个大型电厂能源丰富，可以合起来建一个公共的枢纽变电所时。（2）电厂地位狭窄平面布置有困难时。（3）电厂离枢纽变电所较近，直接引线比较方便时。国家标准电压系列 三相交流3kV及以上的设备与系统的标称系统电压为：3、6、10、35、66、110、220、330、500、750kV。第二章 各级电压配电装置的基本接线设计2.1 6 220kV高压配电装置的基本接线对于6 220kV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、三分之四断路器接线、增设旁路母线的接线等。（2）元汇流母线的接线：变压器一线路组单元接线、扩大单元接线、联合单元接线、桥形接线、角形接线等。2.1.1变压器一线路单元接线（见图4 2 - 1） （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）使用范围：只有一台变压器和回线路时；过渡接线时。桥形接线。两回变压器一线路单元接线相连，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。2.1.2内桥形接线见图4 2 2(a)。 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的情况。2.1.3外桥形接线见图4 2 2(b)。 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，并且变压器的切换叫频繁或线路较短、故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥接线。2.1.4单母线接线( 见图42 - 3 )。（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）6 10kV配电装置的出线回路数不超过5回。 2）35 66kV配电装置的出线回路数不超过3回。 3）110 220kV配电装置的出线回路数不超过2回。2.1.5单母线分段接线（见图42 - 4）。 （1）优点： 1）用断路器将母线分段后，对于重要用户可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。 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）6 10kV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，610kV宜采用单母线分段接线。 2）35 66kV配电装置的出线回路数为48回时。 3）110 220kV配电装置的出线回路数为34回时。2.1.6双母线接线（见图42 - 5）。双母线的两组母线同时工作，并通过母线连咯断路器并列运行，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，一般某一回路固定某一组母线连接，以固定连接的方式运行。 （1）优点： 1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮换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在某一组母线上，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。 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，不会如单母线扥段那样导致出现交叉跨越。 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。 （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。 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是采用，各级电压采用的具体条件如下： 6 10kV配电装置，当短路电流较大/出线需要带电抗器时。 35 66kV配电装置当，当出线回路数在8回及以上或连接的电源较多、负荷较大时。 110kV配电装置出线回路数6回及以上时；220kV配电装置出线回路数4回及以上时。2.1.7双母线分段接线（见图42 - 6）。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10 4回时，在一组母线上用断路器分段，称为双母线三分段接线。 （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，称为双母线四分段接线。 （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。 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。2.1.8旁路母线接线的三种接线形式：（1）设有专用旁路断路器见图427(a)。进行线断路器检修时。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见图427(b)。不设专用旁路断路器，而以母联断路器兼作旁路断路器用。1）优点：节约专用旁路断路器和配电装置问题。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，可采用如图4-2-7（c）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。2.1.9 3 5角形接线（见图42 - 8）。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时间，保证角形运行可靠性，以采用3 5角形为宜，并且变压器与出线回路宜对角称布置。（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。 3）接线形成闭合环形，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）占地面积小。（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。 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3 5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。 2.2 330500kV超高压配电装置的基本接线及使用范围 我国330500kV超高压配电装置采用的接线有：双母线三分段（或四分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线，一台半断路接线，变压器母线接线和35角形接线。 双母线三分段（或四分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线（见图4-2-9）。330500kV超高压配电装置的可靠性要求高，为限制故障范围，当进出线为6回及以上时，一般采用双母线三分段（或四分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）的接线。（1）故障停电范围。当一段母线故障或连接在母线上的进出线断路器故障时，停电范围不超过整个母线的1/3（三分段时）或1/4（四分段时）；当一段母线故障合并分段或母联断路器拒动时，停电范围不超过整个母线的2/3或1/2。 采用双母线三或四分段接线时，要注意解决分段后母线保护的复杂性问题。（2）分段原则。500kV双母线带旁路母线接线按下列原则分段（330kV等级也可参照此原则）: 1) 为保证供电可靠性，每段母线接23个回路。 2）当最终进出线回路数为67回时，宜采用双母线三分段带旁路母线接线，并装设两台母联兼旁路断路器；当回路数为8回及以上时，以采用双母线四分段带旁路母线接线，除装设两台母联兼旁路断路器外，还应预留装设一台旁路断路器的位置。 3）电源与负荷宜均匀分配在各段母线上。 (3) 过渡接线.最终采用双母线分段带旁路母线接线时,可采用以下的读接线: 1) 当进出线回路数为2回时,采用单母线带旁路母线作过渡接线(变压器回路不设断路器),并设专用旁路断路器一台,以免出现断路器检修时,影响对系统的供电。 2) 当进出线为3回时，采用单母线带旁路母线作过渡接线，设母联兼旁断路器一台。 3）当进出线为45回时，采用双母线带旁路母线作过渡接线，设母联和专用旁路断路器各一台，以免断路器检修破坏双母线固定连接的运行方式，减少断路器检修时的倒闸操作。还能将母联断路器与旁路断路器串联运行，提高供电可靠性。 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.2.2.1一台半断路器接线(见图4-2-10)。 一台半断路器接线时一种没有多回路集结点、一个回来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。每一回路由两台断路器供电，发生母线故障时，只跳开与此母线相连的所有断路器，任何回路不停电。在事故与检修相重合情况下的停电回来不会多于两台。 2）运行调度灵活。正常时两组母线和全部断路器都投入工作，从而形成多环形供电，运行调度灵活。 3)操作检修方便。隔离开关仅作检修时用，避免了将隔离开关座操作时的倒闸操作。检修断路器是，不需要带旁路的倒闸操作；检修母线时，回路不需要切换。（2）选用一个半断路器接线时，要注意： 1）由于一个回来连接着两台断路器，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。要注意解决接于“和电流”问题、重合闸问题、失灵保护问题、二次线安装单位划分问题等。 2）接线至少应有三个串（每串味三台断路，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。为提高一个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: 1) 同名回路应布置在不同串上,以免当一串的中间断路器故障或一串中母线侧断路器检修，同时串中另一侧回路故障时，使该串中两个同名回路同时断开。 2）如有一串陪两条线路时，应将电源线路和负荷路配成一串。 3）对特别重要的同名回路，可考虑分别交替入不同侧母线，即“交替布置”。这种布置可避免当一串中的中间断路器检修时，合并同名回路串的母线侧断路器故障，而将配置在同侧母线的同名回路同时断开。在我国也仅限于特别重要的同名回路，才采用这种交替布置；发电厂、变电所只有两台主变压器时，也宜采用。这种交替布置一般通过变压器回路采用低价横穿来实现。（4）过渡接线。最终为一个半断路器接线的过渡接线，应根据设备质量、间隔配置位置和扩建情况，可采用断路器数量少的接线。按进出线回路数，控制断路线数量如下： 1）2回进出线，考虑2台断路器； 2）3回进出线，考虑35台断路器； 3）4回进出线，考虑46台断路器； 4) 5回进出线，考虑58台断路器。2.2.2变压器母线接线（见图4-2-11）。 （1）接线特点： 1）出线采用双断路器，以保证高度可靠性。但当线路较多时，出线也可采用一个半断路器。 2）选用质量可靠的主变压器，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，单补影响其他回来供电。变压器用隔离开关断开后，母线可恢复供电。（2）适用范围： 1）长距离大容量输电线路，系统稳定性问题较突出、要求有高度可靠性时。 2) 住变压器的质量可靠、故障率甚低时。 3）进出线为57回时，采用图4-2-11（a） 图4-2-11（a）接线。第三章 主接线设计中的设备配置3.1断路器的配置火电厂：容量为125MW及以下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；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200300MW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、负荷开关或隔离开关，但应有可拆连接点。技术经济合理时，容量为600MW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再调压方式。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置断路器和隔离开关。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，或接有公共厂用变压器且不允许短暂点的单元回路。 2）开、停机频繁的调峰水电厂，需避免主变压器侧接线频繁开环运行的单元回路。 （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）联合单元回路（当技术经济上比在主变压器侧装设断路器的方案更为合理时）。 3）三绕组变压器或自耦变压器回路。 4）抽水蓄能电厂采用发电机电压侧同期与换相或连接有起动变压器的回路。3.2隔离开关的配置32.1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，其出口部装设隔离开关，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共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应个装设一组出线隔离开关。 （3）220kV一下母线避雷器以及接于发电机与变压器引出线的避雷器。不宜装设隔离开关；变压器中性点避雷器不应装设隔离开关。 （4）220kV及以下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。因330500kV避雷器除保护大气过电压外尚要限制操作过电压。即相应回路投运后不允许退出运行。110500kV线路电压互感器宇耦合电容器或电容式电压互感器不宜装设隔离开关。因他们的检修与试验可与相应回来配合或带电作业进行。 （5）一台半断路器接线中，视发变电工程的具体情况，进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。 （6）多角形接线中的进出线应装设隔离开关，以便于进行出线检修时，保证闭环运行。 （7）桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关，以便于进行不停电检修。 （8）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。 （9）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点侧不必装设隔离开关。3.2.2水电厂部分 （1）当发电机变压器组采用单元接线时，在发电机出口处可只装设隔离开关。 （2）接在发电机引出线的避雷器及其中性点的消弧线圈或接地变压器等，不宜装设隔离开关。接在变压器各侧引出线的避雷器及其中性点的消弧线圈、避雷器或小电抗器等，不宜装设隔离开关。接在母线上的一组避雷器和电压互感器，可共用一组隔离开关；接在发电机侧的避雷器、电压互感和电容器也可共用一组隔离开关。若220kV及以上电压及主变压器与高压配电装置相距较远时,宜在主变压器高压侧增设一组带接地刀的隔离开关.（1）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抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。（2）35110kV变电所，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。（3）220500kV变电所，110220kV母线避雷器和电压器互感器，宜合用一组隔离开关，330500kV避雷器和母线电压互感器不应装设隔离开关。（4）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。（5）在一台半断路器接线中，初期线路和变压器为两完整串时出口处应装设隔离开关。（6）多角形接线中的进出线应装设隔离开关，以便在进出线检修时，保证闭环运行。（7）桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关串联，以便于进行不停电检修。（8）断路器两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。（9）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地，自耦变压器的中性点侧不必装设隔离开关。3.3接地开关或接地器的配置 对屋外配置装置，为保证电气设备和母线的检修安全，每段母线上应装设接地开关或接地器；接地开关或接地器的安装数量应根据母线电磁感应电压和平行母线的长度以及间隔距离进行计算确定。 66kV及以上配电装置，断路器两侧的隔离开关靠断路器侧，线路隔离开关靠线路侧，变压器进线隔离开关的变压器侧，应配置接地开关。66kV及以上电压等级的并联电抗器的高压侧应配置接地开关。双母线接线两组母线隔离开关的断路器侧可共用一组接地开关。 330kV及以上电压等级的同杆架设或平行回路的线路侧接地开关，应具有开合电磁感应和静电感应电流的能力，其开合水平应按具体工程情况经计算确定。 旁路母线一般装设一组接地开关，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。3.4电压互感器的配置 电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足继电保护装置、计量和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点两侧都能提取到电压。 6220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。 旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 110kV及以上配电装置的电压互感器配置，可以采用按母线配置方式，也可以采用按回路配置方式。 当需要在330kV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。 500kV电压互感器按下述原则配置（330kV等级也可参照采用） （1）对双母线接线，宜在每回出线盒每组母线的三相上装设电压互感器。 （2）对一台半断路器接线，应在每回出线的三相上装设电压互感器；在主变压器进线和每组母线上，应根据继电保护装置、计量和自动装置的要求，在一相和三相上装设电压互感器。线路与母线的电压互感器二次回路间不切换。 兼作为并联电容器组泄能和兼作为限制切断空载长线过电压的电磁式电压互感器，其与电容器组之间和与线路之间不应有开断点。3.5电流互感器的配置 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足继电保护装置、计量和自动装置要求。 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。 对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体委托要求按两相或三相配置。 一台半断路器接线中，在满足继电保护装置和计量要求的条件下，每串宜装设三组电流互感器。3.6避雷器的配置 配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。 旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。 330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装置避雷器，并应尽可能靠近设备本体。 220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。 三绕组变压器低压侧的一相上宜各设备一台避雷器。 自耦变压器必须在其两个自耦合德绕组出线上装设避雷器，并应接在变压器与断路器之间。 下列情况的变压器中性点应装设避雷器： （1）直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。 （2）直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时。 （3）不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。 接连在变压器低压侧的调相机出线处宜装设避雷器。 发电厂、变电所35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。 110220kV线路侧一般不装设避雷器；330500kV的线路侧如操作过电压超过操作波保护水平，应设置避雷器。当不超过时，是否需装设避雷器，应根据出线侧的设备、本地区雷电活动并通过模拟试验或计算确定。 SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。 进线全长为电缆的GIS变电所内是否需装设金属氧化物避雷器，应视电缆另一端有无雷电过电压波侵入的可能，经校验确定。 直配线发电机的进线段避雷器的配置应遵照交流电气装置的过电压保护盒绝缘配合标准执行。 变电所采用一台半断路器主接线时，金属氧化物避雷器宜安装于每回线路的入口和每主变压器回路上，母线较长时是否需装设避雷器可通过校验确定。 采用GIS、主接线为一台半断路器的变电所，金属氧化物避雷器宜安装于每回线路的入口，每组母线上是否安装经校验确定。 单元连接的发电机出线宜装一组避雷器。3.7 330500kV并联电抗器的配置 330500kV并联电抗器的容量和台数，应首先考虑限制工频过电压的需要，并结合限制潜供电流，防止自励磁，同期并列及无功平衡等方面的要求，进行技术经济综合论证。当需要装设备用相时，也可根据电抗器的参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置一台。3.8阻波器和耦合电容器的配置 阻波器和耦合电容器应根据系统通信的要求配置。第四章 发电机及变压器中性点的接地方式4.1电力系统中性点接地方式 选择电力系统中性点接地方式是一个综合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。 中性点非直接接地。中性点非直接接地可分为四种形式： （1）中性点不接地。中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障运行两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备的电容电流。但由于过电压水平高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110kV及以上电网。在666kV电网中，则采用中性点补接地方式，但电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。 （2）中性点经消弧线圈接地。当接地电容电流超过允许值时，要采用消弧线圈补偿电容电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地电压。 （3）中性点经高电阻接地。当接地容量电流值小于规定值时。可以采用中性点经高电阻接地方式。次接地方式和经消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄，从而降低弧光间歇接地过电压，同时可提供足够的电流和零序电压，使接地保护可靠动作，一般用于大型发电机中性点。 （4）中性点经低电阻接地。当接地电容电流大于规定值时，可采用低电阻接地方式。 中性直接接地。直接接地方式的单相短路电流很大，线路或设备必须立即切除，增加了断路器负担，降低供电连续性。但由于过电压较低，绝缘水平可下降，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电网，经济效益显著。故适用于110kV及以上电网中。 110500kV系统应该采用有效接地方式，即系统在各种条件下应该使零序与正序电抗之比（X0/X1）为正值且不大于3，而其零序电阻与正序电抗之比（R0/X1）为正值且不大于1。 110kV及220kV系统中变压器中性点直接或经低阻接地，部分变压器中性点也可不接地。 330kV及550kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。310kV不直接连接发电机的系统和 35、66kV系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式：（1）310kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35、66kV系统，10A。（2）310kV非钢筋混凝土和非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为：3kV和6kV时，30A；10kV时，20A。（3）310kV电缆线路构成的系统，30A。 6kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，如高压厂用电系统的接地电容电流小于或等于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。采用高电阻接地方式。4.2主变压器中性点接地方式 电力网中性点的接地方式，决定了主变压器中性点的接地方式。 主变压器的110500kV侧采用中性点直接接地方式，以降低设备绝缘水平 （1）凡是自耦变压器，其中性点须要直接接地或经小阻抗接地。 （2）凡中、低幼电源的升压站和降压变电所至少应有一台变压器直接接地。 （3）变压器中性点接地点的数量应使电网所短路点的综合零序与综合正序电抗之比X0/X1小于3。以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压；X0/X1尚应大于11.5，以使单相接地短路电流不超过三相短路电流。 （4）普通变压器的中性点都应该隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器保护。 （5）选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地的系统。双母线接线接有两台及以上变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。 主变压器666kV侧采用中性点不接地方式，以提高供电连续性。但当单相接地电流大于允许值时，中性点应经消弧线圈接地。 当采用消弧线圈接地时，应注意一下几点： （1）在任何运行方式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿。不应将多台消弧线圈集中安装在一处，并应避免电网只安装一台消弧线圈。666kV电网中需要安装的消弧线圈应由系统统筹规划，分散布置。 （2）当两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。平时运行时只合其中一组隔离开关，以避免在单相接地时发生虚幻接地现象。 （3）如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压器。其容量应与消弧线圈的容量相配合，选择接地变压器容量时，可考虑变压器的短时过负荷能力。4.3发电机中性点接地方式发电机中性点采用的接地方式。发电机内部发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回来所连接元件的对地电容电流。当超过允许值时，将烧伤定子铁芯，进而损坏定子绕组绝缘，引起匝间或相间短路，故需要在发电机中性点采取措施，以保护发电机免遭损坏。发电机中性点可采用不接地、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。320kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时，如单相接地故障电容电流不大于表4-5-1所示允许值时，应采用不接地方式。大于该允许值时，应采用消弧线圈接地方式，且故障点残余电流也不得大于该允许值。消弧线圈可装在厂用变压器中性点上，也可装在发电机中性点上。 表4-5-1 发电机接地故障电流允许值发电机额定电压(kV)发电机额定容量 (MW)接地电流允许值 (A)发电机额定电压 (kV)发电机额定容量 (MW)接地电流允许值(A)6.350413.8 - 15.75125 - 200210.550 - 100318 - 203001 对于氢冷发电机接地电流允许值为2.5A。 发电机中性点的不接地方式： （1）单相接地电流应不超过允许值。 （2）发电机中性点应装设电压为额定相电压的避雷器，防止三相进波仔中性点反射引起过电压；在出线端应装设电容器，以消弱当有发电机电压架空直配线时，进入发电机的冲击波陡度和幅值。 （3）适用于125MW及以下的中小机组。发电机中性点经消弧线圈接地方式： （1）对具有直配线的发电机宜采用过不长方式；对单元接线的发电机，宜采用欠补偿方式。 （2）经补偿后的单相接地电流一般小于1A，因此，单相接地时刻不跳闸停机，仅作用于信号。 （3）消弧线圈可接在直配线发电机的中性点上，也可接在厂用变压器的中性点上。当发电机为单元连接时，则应接在发电机的中性点上。 （4）适用于单相接地电流大于允许值的中小机组或200MW及以上的大机组要求能带单相接地故障运行时。发电机中性点经高电阻接地方式： （1）发电机中性点经高电阻接地后，可达到：限制过电压不超过2.6倍额定相电压；限制接地故障电流不超过1015A；为定子接地保护提供电源，便于检测。 发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时，以采用高电阻接地方式。为减少电阻值，电阻器一般接在发电机中性点变压器的二次绕组上，用于限制电压及过大接=接地故障电流，电阻值的选择应保证接地保护不带时限立即跳闸停机。部分引进机组也有不接配电变压器而直接接入数百欧姆的高点阻。（2）发生单相接地时，总的故障电流不宜小于3A，一保证接地保护不带时限立即跳闸停机。（3）适用于200MW及以上的大机组。31第五章 事故处理事例:220 kV变电站母线失压事故发生过程： 2005年6月23日，21：18，保定地区出现雷雨大风天气，南郊变电站附近最大风力达到10级。当时南郊变电站站内为正常运行方式，没有检修工作，保定热电厂老厂机组及华源8号、9号机分别通过热南双回、热富双回线并入南郊变电站110kV母线，南郊变电站运行方式示意图见图1。 24大风造成南郊变电站母联22455隔离开关与2245断路器TA间引线、22454隔离开关与2245断路器间引线对架构放电，母差保护动作，跳开母线上所有运行断路器，南郊变电站220kV 4号、5号母线相继失电，保厂带热南小区独立运行。事故处理过程： 21：24南郊变电站报220kV母差保护动作跳开4号、5号母线，省调根据母差保护动作情况分析故障点应在母联2245间隔，并立即采取措施隔离了故障点。22：26省调下令用固南II线2217断路器对南郊变电站220kV 5号母线试送电，成功后迅速恢复5号母线上各出线，保南II线、南孙II线送电。23：03省调用固南I线2216断路器，对南郊变电站220kV 4号母线带母联2245断路器试送电，成功后拉开2216断路器，合上2号主变压器的2202断路器，准备用母联2245断路器检同期并网。23：46南郊变电站报母联2245断路器无法检同期合闸，省调立即启动第2