华北电力大学Chap 4电气主接线及设计new

1、发电厂电气部分发电厂电气部分（32学时学时）第四章第四章 电气主接线及设计电气主接线及设计 主主 讲讲： 周明周明 e-mail: e-mail: tel: 80798449 内内 容容主接线的基本形式主接线的基本形式断路器与隔离开关断路器与隔离开关电气主接线电气主接线各电压等级配电装置接线形式的选择各电压等级配电装置接线形式的选择电气主接线的运行电气主接线的运行主变压器的选择主变压器的选择限制短路电流的措施限制短路电流的措施电气主接线的设计原电气主接线的设计原则则一、电气主接线一、电气主接线n电气主接线电气主接线的定义的定义 由高压电器通过连接由高压电器通过连接线，按其功能要求组成线，按其功

2、能要求组成的接受和分配电能的电的接受和分配电能的电路，成为传输路，成为传输强电流强电流、高电压高电压的网络，又称为的网络，又称为一次接线或电气主系统。一次接线或电气主系统。n说明说明：1 1）电气主接线是厂站电气）电气主接线是厂站电气部分的主体结构，也是电部分的主体结构，也是电力网络的重要组成部分。力网络的重要组成部分。2 2）主接线的拟定与设备的）主接线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确继电保护和自动装置的确定、运行可靠性、经济性定、运行可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切相关。调度灵活性等密切相关。n电气主

3、接线电气主接线图图的定义的定义 用规定的电气设备的用规定的电气设备的图形符号和文字符号并图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套地表示电气设备或成套装置的全部装置的全部基本组成基本组成和和连接关系连接关系的的单线图单线图。n说明说明：1 1）电气主接线图通常用单）电气主接线图通常用单线图表示三相三线，只线图表示三相三线，只有需要时才绘三线图。有需要时才绘三线图。2 2）所有元件应表示正常状）所有元件应表示正常状态，开关电器按断开位态，开关电器按断开位置画出。置画出。1 1、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求n可靠性可靠性n灵活性灵活性n经济性

4、经济性n分析分析可靠性可靠性时需考虑的因素时需考虑的因素1 1）厂站在系统中的地位和作用）厂站在系统中的地位和作用2 2）负荷性质和类别）负荷性质和类别3 3）设备的制造水平）设备的制造水平4 4）长期实践运行经验）长期实践运行经验n可靠性可靠性n灵活性灵活性n经济性经济性n定性定性分析可靠性时需考虑的因素分析可靠性时需考虑的因素1）断路器检修时能否不影响供电；）断路器检修时能否不影响供电；2）线路、断路器或母线故障时以及）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停运回母线或母线隔离开关检修时停运回路数的多少和停电时间的长短，以路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对及能否保证对

5、i、ii类负荷的供电；类负荷的供电；3）厂、站全部停电的可能性；）厂、站全部停电的可能性；4）大机组突然停运对系统稳定运行）大机组突然停运对系统稳定运行的影响。的影响。1 1、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求n可靠性可靠性n灵活性灵活性n经济性经济性n定量定量分析可靠性时的主要指标分析可靠性时的主要指标1 1）停电频率；）停电频率；2 2）每次停电时间；）每次停电时间；3 3）用户在停电时的生产损失；）用户在停电时的生产损失；4 4）电力企业在电力市场环境下获得）电力企业在电力市场环境下获得备用容量所付出的代价。备用容量所付出的代价。1 1、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的

6、基本要求n可靠性可靠性n灵活性灵活性n经济性经济性n分析分析灵活性灵活性时需考虑的因素时需考虑的因素1 1）操作的方便性；）操作的方便性；2 2）调度的方便性；）调度的方便性；3 3）扩建的方便性。）扩建的方便性。1 1、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求n可靠性可靠性n灵活性灵活性n经济性经济性n分析分析经济性经济性时需考虑的因素时需考虑的因素1 1）节省一次投资；）节省一次投资；2 2）占地面积少；）占地面积少；3 3）电能损耗少。）电能损耗少。1 1、对电气主接线的基本要求、对电气主接线的基本要求1 1、断路器与隔离开关、断路器与隔离开关（1 1）断路器的作用）断路器的作用

7、在正常运行时倒换运行方式，将设备或在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或退出，起控制作用。线路接入电网或退出，起控制作用。 在设备或线路故障时，迅速切除故障回在设备或线路故障时，迅速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。作用。特点：特点：能断开电路中负荷电流和短路能断开电路中负荷电流和短路 电流电流附：高压断路器和隔离开关附：高压断路器和隔离开关附：高压断路器和隔离开关附：高压断路器和隔离开关（2 2）隔离开关作用：）隔离开关作用：保证高压电器和装置在检修工作时的安保证高压电器和装置在检修工作时的安全，不能闭合或开断负荷电流和短路电流。全

8、，不能闭合或开断负荷电流和短路电流。2 2、高压断路器的基本结构、高压断路器的基本结构n电路通断元件电路通断元件 接线端子、导电杆、触头、灭弧室接线端子、导电杆、触头、灭弧室n绝缘支撑元件绝缘支撑元件 固定通断元件并使其带电部分与地固定通断元件并使其带电部分与地绝缘绝缘n操动机构操动机构控制通断元件，接到合闸或分闸命控制通断元件，接到合闸或分闸命令后，经中间传动机构驱动动触头令后，经中间传动机构驱动动触头实现断路器的开合。实现断路器的开合。n基座基座3、电弧的形成与熄灭、电弧的形成与熄灭（1）电弧产生的条件：）电弧产生的条件：电源电压大于电源电压大于1020v，电流大于，电流大于80100ma

9、，动静触，动静触头分离瞬间，触头间产生电弧。头分离瞬间，触头间产生电弧。触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。（2）电弧的危害）电弧的危害n电弧的温度很高，可达电弧的温度很高，可达50007000度以上，常超过金属的汽化点，可能烧度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头。坏开关电器的金属触头。n烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。以致失去绝缘性能。 n若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而

10、且造成系统事故，威胁电力若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而且造成系统事故，威胁电力系统安全运行。系统安全运行。（3）电弧产生的物理过程）电弧产生的物理过程 电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。游离就电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。游离就是中性质点转化为带电质点。是中性质点转化为带电质点。游离过程有四种形式：游离过程有四种形式：n热电子发射热电子发射 热运动热运动 触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子n强电场发射强电场发射 电场力电场力 弧隙间最初产生电子的主要原因弧隙间最初产生电子的主要原因n碰撞游离碰撞

11、游离 电场力电场力 带电粒子撞中性粒子带电粒子撞中性粒子 电弧的形成电弧的形成n热游离热游离 热运动热运动 中性粒子撞中性粒子中性粒子撞中性粒子 维持电弧燃烧维持电弧燃烧（4 4）去游离的形式）去游离的形式n复合去游离复合去游离 正负粒子中和正负粒子中和降低电子速度措施：降低电子速度措施： 拉长电弧（降低电场力）；拉长电弧（降低电场力）；加快电弧的冷却（降低热运动）；加快电弧的冷却（降低热运动）；加大气体介质的压力（碰撞阻止电子运动）加大气体介质的压力（碰撞阻止电子运动）气体介质吸附电子能力强（增大电子质量）气体介质吸附电子能力强（增大电子质量） n扩散去游离扩散去游离 带电粒子从电弧内部逸出

12、带电粒子从电弧内部逸出 浓度扩散浓度扩散 ；温度扩散温度扩散 ；措施：措施：用高速冷气吹弧用高速冷气吹弧 (1) 利用灭弧介质：利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温度和热容量。度和热容量。空气空气1油（氢）油（氢）7.5sf6100真空真空15(2) 采用特殊金属材料作灭弧触头：采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金铜钨和银钨合金 熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。(3) 利用气体或油吹动电弧利用气体或油吹动电弧 ：扩散和冷却扩散和冷却 空气：空气

13、：2.3mpa sf6: 0.30.6mpa 纵吹、横吹、环吹纵吹、横吹、环吹(4) 采用多断口熄弧采用多断口熄弧 ：在相等的触头行程下，拉长电弧在相等的触头行程下，拉长电弧 各断口电压分布基本相等的措施：断路器加并联电容各断口电压分布基本相等的措施：断路器加并联电容(5) 采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧4 4、高压断路器熄灭交流电弧的基本方法、高压断路器熄灭交流电弧的基本方法断路器的种类断路器的种类n按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、sf6sf6、真空真空 n操动机

14、构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构完成。这些任务全靠操动机构完成。包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构 5 5、高压断路器型号、高压断路器型号断路器的断路器的型号型号额定开断电流（额定开断电流（ka）额定电流（额定电流（ka）其他标志其他标志额定电压（额定电压（kv）设计序号设计序号安装场所安装场所产品名称产品名称产品名称：产品名称：s少油断路器，少油断路器，z真空断路器，真空断路器，d多油断路器，多油断路器，lsf6断路器断路器安装场

15、所：安装场所：n户内型，户内型，w户外型户外型其他标志：其他标志：g改进型；改进型；i、ii、iii 断流能力代号；断流能力代号；q防震型；防震型；c手车式手车式sn10-10i 、sw2-110i、zn10/1250、lw2-220隔离开关与断路器配合原则隔离开关与断路器配合原则录像录像-高压断路器高压断路器n断路器具有开断电流能力，隔离开关没有断路器具有开断电流能力，隔离开关没有n隔离开关操作原则隔离开关操作原则：与断路器配合，与断路器配合，“先通后断先通后断”；等电位操作等电位操作二、主接线的基本接线形式二、主接线的基本接线形式电源电源出线出线发发电电厂厂220kv出线出线电源电源电源电

16、源出线出线变变电电站站220kv电源进线电源进线出线出线10kv主接线的基本接线形式主接线的基本接线形式单元接线单元接线桥形接线桥形接线角形接线角形接线有母线接线有母线接线无母线接线无母线接线单母线接线单母线接线双母线接线双母线接线一台半断路器接线一台半断路器接线变压器母线组接线变压器母线组接线单母线分段单母线分段 增设旁路增设旁路双母线分段双母线分段 增设旁路增设旁路扩大单元接线扩大单元接线内桥内桥/ /外桥外桥三角三角/ /四角四角/ /五角五角/ /六角六角1. 单母线接线单母线接线组成：组成：u母线：母线：wu进线：进线：s1, s2u出线：出线：wl1,wl2,wl3, wl4u断路

17、器：断路器：qf1,qf2,u隔离开关：隔离开关：qs11, qs12,u接地开关：接地开关：qe隔离开关设置隔离开关设置u断路器断路器2侧可能有电源，侧可能有电源，2侧装；侧装；u可不装：可不装：g单元出口；出线负荷侧单元出口；出线负荷侧u接地开关：接地开关：110kv110kv断路器断路器2 2侧；线路侧；线路隔离开关的线路侧；母线隔离开关的线路侧；母线1. 单母线接线单母线接线n接通操作：接通操作： qs21-qs22-qf2n断开操作：断开操作： qf2-qs22-qs21n操作原则操作原则：n防止隔离开关带负荷合闸或防止隔离开关带负荷合闸或拉闸拉闸n误操作隔离开关的事故不发误操作隔离

18、开关的事故不发生在母线侧隔离开关，生在母线侧隔离开关，减少减少影响范围影响范围1. 单母线接线单母线接线n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n缺点： 供电可靠性差母线(包括母线侧隔离开关)故障或检修时，变电站全停；断路器检修，所在回路停电。 灵活性差。n适用范围：适用范围： 只用在出线回路数少、没有重要负荷的只用在出线回路数少、没有重要负荷的发电厂和变电站。发电厂和变电站。“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2. 单母线分段接线单母线分段接线n组成组成n优点：优点： 缩小了母线故

19、障（或检修）的停电缩小了母线故障（或检修）的停电范围；范围； 运行灵活性有所提高（可以并列运运行灵活性有所提高（可以并列运行，也可以分列运行）行，也可以分列运行）n缺点：缺点：重要负荷需采用两条出线供电，增加了重要负荷需采用两条出线供电，增加了出线数，使系统可靠性受到限制出线数，使系统可靠性受到限制。n分段的数目：分段的数目：取决于电源数量和容量，取决于电源数量和容量，23段段n适用范围：适用范围：广泛用于中小容量发电厂和变电站的广泛用于中小容量发电厂和变电站的610kv接线中。接线中。3. 双母线接线（双母线接线（1）n组成组成:w1+w2; 2组母线隔离开关,母联n优点：优点：供电可靠性高

20、：供电可靠性高：2组母线轮修组母线轮修调度灵活：出线可接调度灵活：出线可接w1或或w2扩建方便扩建方便: 两边扩建两边扩建n倒母线操作：倒母线操作：qfc两侧隔离开关 -合合qfc-接通备用隔离开关n适用范围：适用范围： 广泛用于出线带电抗器的广泛用于出线带电抗器的610kv配电装置；配电装置；3560kv出线超过出线超过8回或连接电源回或连接电源较大、负荷较大时；较大、负荷较大时；110220kv出线回路数为出线回路数为5回及以回及以上上时时3. 双母线接线双母线接线（2）1 优点优点：(1) 供电可靠 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，只短时停电； 检修任一回路

21、的母线隔离开关，只需停该回路及对应母线。(2) 调度灵活 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； 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；(3) 扩建方便2 缺点缺点：(1) 使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较大；(2) 刀闸作为操作电器，容易发生误操作；(3) 检修出断路器时，需停该线路。4. 双母线分段接线双母线分段接线n组成：组成：+ +qfc1, qfcdn优点优点： 减小母线故障的停电范围； 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缺点缺点： 三台分段或母联断路器，投资大；

22、无旁路母线，出现开关检修需停该线路。n适用范围适用范围：广泛用于发电厂的发电机电压配电装置中，在220500kv大容量配电装置中常采用双母线三分段、双母线四分段接线。5. 带旁路母线的单母线分段（带旁路母线的单母线分段（1）+qfp回路、回路、 一组一组qsp+ 一组一组qsp, qs3+ qs3, qs4, qsd, 一组一组qsp(1) 专用旁路专用旁路(2) 旁路兼分段旁路兼分段/分段兼旁路分段兼旁路使用断路器和隔离开关较多，投资高，一般不采用。正常时：qfd作分段用，qfd、qs1、qs2闭合，qs3、qs4、qsd断开。检修出线断路器时：qfd作旁路断路器用。旁路母线的作用：可以不停

23、电检修任一（进）出线断路器。架设旁路母线的原则：（单、双母线）10kv线路：一般不装，原因： 重要用户双电源供电 10kv断路器价格低，可设专门的备用断路器，手车式断路器。35kv线路：一般不装，原因同上，下列情况也可以考虑：出线回路数很多时（8回）；有较重要的用户且单电源供电。110kv及以上线路出线较多时，一般均装设，原因是：断路器检修时间长（5天）；线路停电影响范围大。中小型水电厂：不设旁路母线，原因：断路器检修安排在枯水季节。5. 带旁路母线的单母线分段（带旁路母线的单母线分段（2）不停电检修出线断路器qf1的步骤1、用旁路断路器qfp对旁路母线w2充电：合qsp1、qsp2，再合qf

24、p；2、充电成功后，使出线断路器qf1与旁路断路器qfp并列运行：合qs13；3、退出出线断路器qf1：拉qf1、拉qs12、qs11；4、qf1两侧挂地线（或者合地刀），检修。w1w2l1l2qf1qs11qs13qs12t1qsp2qsp1t2qfp不停电检修qf1的操作步骤n合qs05（w1、w2两段母线合并为单母线运行，亦可不合并运行）；n拉qf0（退出分段断路器）；n拉qs02，合qs04，合qf0（对w3充电，验电）；n合qs13（并列运行）；n拉qf1，拉qs12、qs11（退出qf1）；n挂地线、检修。w1w2w3l1l2qf3qf1qf2qs31qs11qs13qs12qs2

25、2qs23qs41qs21t1qf0qs04qs03qs01qs02qf4t2qs05分段兼旁路6. 带旁路的双母线接线（带旁路的双母线接线（1）1.专用旁路2. 母联兼旁路3.旁路兼母联(1) 具有专用旁路断路器：n适用于：220kv 5回及以上；110kv 7回及以上。变压器支路是否与旁路母线相连：n变电站：一台变压器能带起本站重要负荷，则不连；其他情况，则连。n发电厂一般不连，原因是断路器同发电机同时安排检修。 w1w2w3l1l3qf1qs12qs11qs14qs13t1t2qfcqsc1qsc2l4l2qfpqsp2qsp1qsp36. 6. 带旁路的双母线接线（带旁路的双母线接线（

26、2 2）(2) 旁路断路器和母联断路器共用：正常运行时作母联用；检修时，作旁路用。优点：节省一台断路器缺点：可靠性有所降低 检修期间双母线变成单母线； 增加了隔离开关的倒闸操作。w1w2w3w1w2w3w1w2w3w1w2w3接线形式有：6. 带旁路的双母线接线带旁路的双母线接线（3）例题例：双母线带旁路母线接线如右图所示：已知：qf0作母联运行；t1、wl1运行于母线；t2、wl2运行于母线。试写出不停电检修qf1的操作步骤：w1w2w3l1qf3qf4qf1qs31qs32qs12qs11qs14qs13t1t2l2qf2qs24qs23qf0qs03qs02qs01qs22qs21qs4

27、1qs42ww倒母线：将母线上的所有电源和负荷倒致母线，合qs41，拉qs42，合qs21，拉qs22切断、母线的联系：拉qf0，拉qs02对旁路母线w3充电：合qs03，合qf0qf0与qf1并列运行：合qs13退出qf1：拉qf1，拉qs14，拉qs11qf1两侧挂地线，检修。解：1、分析初始状态：由条件知：qf0、qs01、qs02在合位，qs03在开位；由条件知：qs31，qs11，qs14在合位，qs32，qs12，qs13在开位；由条件知：qs42，qs22，qs24在合位，qs41，qs21，qs23在开位。2、在不停电检修qf1的操作步骤如下：倒母线：将母线上的所有电源和负荷倒

28、致母线，合qs41，拉qs42，合qs21，拉qs22切断、母线的联系：拉qf0，拉qs02对旁路母线w3充电：合qs03，合qf0qf0与qf1并列运行：合qs13退出qf1：拉qf1，拉qs14，拉qs11qf1两侧挂地线，检修。不需设置旁路的情况不需设置旁路的情况n系统允许断路器停电检修时系统允许断路器停电检修时n接线允许断路器停电检修时接线允许断路器停电检修时n中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器时中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器时n采用高可靠性的采用高可靠性的sf6断路器及全封闭组合电器时断路器及全封闭组合电器时设置旁路母线的原则设置旁路母线的原则n110 220 k

29、v配电装置配电装置 采用采用单母线分段单母线分段或或双母线双母线接线的接线的110 220 kv配电装置，除断配电装置，除断路器允许停电检修外，一般设置旁路母线；路器允许停电检修外，一般设置旁路母线； 当当220 kv出线在出线在4回及以上回及以上、110 kv出线在出线在6回及以上回及以上时，一时，一般采用有专用旁路断路器的接线。般采用有专用旁路断路器的接线。n6 6 10 10 kvkv配电装置配电装置 一般不设置旁路母线；一般不设置旁路母线； 可设置旁路的情况：可设置旁路的情况： 出线回路数多、多数线路向用户单独供电而用户内缺少备用出线回路数多、多数线路向用户单独供电而用户内缺少备用电源

30、且不允许停电、均为架空出线的情况。电源且不允许停电、均为架空出线的情况。n3535 60 60 kvkv配电装置配电装置 采用单母分段接线且断路器无条件停电检修时可设置不带专采用单母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；用旁路断路器的旁路母线； 当采用双母线时不宜设置旁路母线。当采用双母线时不宜设置旁路母线。设置旁路母线的原则设置旁路母线的原则(续续)关于带旁路的母线制接线的发展变化关于带旁路的母线制接线的发展变化n20世纪世纪5060年代在较重要的年代在较重要的35500kv配电装置中广配电装置中广泛使用泛使用n缺点缺点： 1）增加了设备、占地，也增加了工程投资

31、）增加了设备、占地，也增加了工程投资 2）倒闸操作复杂，易产生误操作）倒闸操作复杂，易产生误操作 3）保护及二次回路接线复杂）保护及二次回路接线复杂 4）不利于实现变电所的无人值班）不利于实现变电所的无人值班n新建工程很少采用带旁路母线的接线方式新建工程很少采用带旁路母线的接线方式 1）系统接线可靠性高）系统接线可靠性高 2）设备制造水平提高：）设备制造水平提高：sf6、真空断路器、液压弹簧等操作机构、真空断路器、液压弹簧等操作机构 3）继电保护微机化、保护双重化配置）继电保护微机化、保护双重化配置 4）220kv及以下变电站一般按无人值班方式设计及以下变电站一般按无人值班方式设计7. 一台半

32、断路器接线一台半断路器接线n组成：组成：一进一出一进一出3 3台断路器台断路器n优点：优点： 运行可靠性和灵活性高，调度和扩建运行可靠性和灵活性高，调度和扩建方便，检修方便方便，检修方便n缺点：缺点： 投资高投资高n适用范围：适用范围： 超高压超高压500kv升压和降压变电站。升压和降压变电站。n应用原则应用原则1 1）电源宜与负荷配对成串）电源宜与负荷配对成串2 2）同名元件不宜配在一串中）同名元件不宜配在一串中3 3）初期仅两串时，同名回路宜分别）初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同侧的母线，进出线应装接入不同侧的母线，进出线应装设隔离开关；三串及以上时，同设隔离开关；三串及以上时，同名回

33、路可接入同一侧母线，进出名回路可接入同一侧母线，进出线不宜装隔离开关。线不宜装隔离开关。n优点优点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。n操作方便：检修任一台断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缺点缺点：n使用设备较多，投资较大；n二次控制接线和继电保护复杂。7. 一台半断路器接线3/23/2接线布置时应注意的问题接线布置时应注意的问题n电源放在不同串上（以避免联络断路器故障造成两个电源同时停电）；n不

34、同串上的电源交叉布置（避免一个电源所在串联络断路器组检修，同时另一个电源所在串母线侧断路器故障，两个电源同时停电）。w1w2l1l2t1t2一台半断路器接线故障停电范围（一台半断路器接线故障停电范围（1010个元件）个元件）运行情况运行情况故障类型故障类型停电回路数停电回路数停电百分数停电百分数无设备检修无设备检修元件故障，母线侧断路器拒动元件故障，母线侧断路器拒动110%元件故障，中间断路器拒动元件故障，中间断路器拒动220%母线故障母线故障00母线侧断路母线侧断路器检修器检修同串元件故障同串元件故障121020%中间断路器中间断路器检修检修同串元件故障同串元件故障110%其他元件故障，母线

35、侧断路器其他元件故障，母线侧断路器拒动拒动220%母线故障母线故障110%一组母线检一组母线检修修任一元件故障任一元件故障121020另一组母线故障另一组母线故障007. 一台半断路器接线一台半断路器接线p由于元件之间联系紧密，系统故障时不便于实现系统接线的由于元件之间联系紧密，系统故障时不便于实现系统接线的分割分割p元件数量为元件数量为610回及回及35串较为经济合理串较为经济合理8. 变压器母线组接线变压器母线组接线结构结构：变压器直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组。依据依据：变压器的故障概率小。优点优点： 调度灵活：电源和负荷可自由调配； 可靠性高； 有利于扩建。缺点缺点： 变

36、压器故障相当于母线故障； 投资大。n适用范围：适用范围： 用于远距离大容量输电系统对系统稳定和 供电可靠性要求高的变电站中。9. 单元接线单元接线n优点：优点： 接线简单、开关设备少、操接线简单、开关设备少、操作简便、发电机和变压器低压作简便、发电机和变压器低压侧短路的几率和短路电流向对侧短路的几率和短路电流向对于具有发电机电压母线时小。于具有发电机电压母线时小。n缺点：缺点： 存在一些技术问题如主变或厂存在一些技术问题如主变或厂总变故障时发电机灭磁问题、总变故障时发电机灭磁问题、发电机定子绕组故障而开关拒发电机定子绕组故障而开关拒动、发电机故障跳闸时失去厂动、发电机故障跳闸时失去厂用工作电源

37、。用工作电源。n适用范围：适用范围： 广泛用于大型机组。广泛用于大型机组。结构：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。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，低电侧短路电流有所减小。说明： 对于大型机组应采用分相封闭母线（避免断路器选择困难）； 对于小型机组可采用扩大单元接线（减少变压器和高压断路器台数）； 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。9. 发电机单元接线发电机单元接线9. 单元接线单元接线n发电机出口断路器发电机出口断路器n发电机与双绕组变压发电机与双绕组变压器构成单元接线器构成单元接线n发电机与三绕

38、组变压发电机与三绕组变压器构成单元接线器构成单元接线10. 桥形接线（桥形接线（1）n组成：组成： 两进两出两进两出,3,3台断路器台断路器n分类分类内桥：内桥：适用于线路较长和变压器适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况；不需要经常切换的情况；外桥：外桥：适用于线路短、变压器需适用于线路短、变压器需要经常切换的情况，当有穿越要经常切换的情况，当有穿越功率流过时应采用外桥接线。功率流过时应采用外桥接线。加外跨条加外跨条：穿越功率，避免开：穿越功率，避免开环运行环运行n优点： 投资小（无母线，四条回路用三台断路器）； 占地面积小。n缺点：可靠性差（内桥：变压器故障需停线路，外桥：线路故障需停

39、变压器；隔离开关作为操作电器）。n适用范围：适用范围： 只适用于小容量发电厂，以及作为最终发展为单母分段或双母线的初期接线方式10. 桥形接线（桥形接线（2）11. 多角形接线多角形接线n组成：组成：断路器数支路数角数断路器数支路数角数n优点：优点： 可靠性较高（双母线，但少可靠性较高（双母线，但少1 1断路断路器）、操作方便（隔离开关不做操作器）、操作方便（隔离开关不做操作电器）电器）。n缺点：缺点： 检修任一断路器时开环运行，运行方检修任一断路器时开环运行，运行方式变化大给设备选择带来困难，使继式变化大给设备选择带来困难，使继电保护装置复杂，不便于扩建。电保护装置复杂，不便于扩建。n适用范

40、围：适用范围： 一般用于回路数较少且发展已定型的一般用于回路数较少且发展已定型的110110kvkv及以上的配电装置中。及以上的配电装置中。12. 典型主接线分析典型主接线分析中小中小型型火电厂火电厂典型电气主接线典型电气主接线中小中小型型火电厂火电厂典型电气主接线典型电气主接线大大型凝汽式型凝汽式火电厂火电厂电气主接线图电气主接线图大大型凝汽式型凝汽式火电厂火电厂电气主接线图电气主接线图大大容量容量水电厂水电厂电气主接线图电气主接线图4/34/3接线接线4/34/3接线接线大大容量容量水电厂水电厂电气主接线图电气主接线图中中等容量等容量水电厂水电厂电气主接线图电气主接线图典型变电站电气主接线

41、图典型变电站电气主接线图枢纽变电站典型电气主接线图枢纽变电站典型电气主接线图三、各电压等级配电装置接线形式的选择三、各电压等级配电装置接线形式的选择 1330 500kv超高压配电装置超高压配电装置连接大容量发电机组、主变压器、超高压输电线路，必须具有连接大容量发电机组、主变压器、超高压输电线路，必须具有高度的可靠性，不允许母线故障或母联断路器、分段断路器高度的可靠性，不允许母线故障或母联断路器、分段断路器拒动而导致同时切除两台以上大型机组或超高压线路，也不拒动而导致同时切除两台以上大型机组或超高压线路，也不允许系统稳定破坏等大面积停电事故。允许系统稳定破坏等大面积停电事故。常用的接线形式有：

42、常用的接线形式有：3 5角形接线角形接线 一台半断路器接线一台半断路器接线 变压器母线组接线变压器母线组接线 双母线四分段接线双母线四分段接线 2. 35 220kv配电装置配电装置n根据其在电力系统中的地位和作用、电压等级、负荷状况、出根据其在电力系统中的地位和作用、电压等级、负荷状况、出线回路数等条件确定。线回路数等条件确定。3535 220 220 kv kv 进、出线各为进、出线各为2 2回回桥形或多角形接线桥形或多角形接线3535 60 60 kv kv 出线出线4 4 8 8回回 110110 220220kv kv 出线不超过出线不超过4 4回回单母线分段接线单母线分段接线353

43、5 6060kv kv 出线在出线在8 8回以上回以上 110110 220220kv kv 出线为出线为5 5回及以上回及以上双母线接线双母线接线n 3. 6 220kv电压等级配电装置电压等级配电装置n发电厂发电厂6 6 1010kvkv配电装置：配电装置： 单母线分段或双母线接线单母线分段或双母线接线 （每段母线上所连接的发电机容量为（每段母线上所连接的发电机容量为1212mwmw以上）以上） 双母线分段接线，并装设分段电抗器双母线分段接线，并装设分段电抗器 （每段母线上所连接的发电机容量为（每段母线上所连接的发电机容量为2424mwmw及以上）及以上）n变电站变电站6 6 1010kv

44、kv配电装置：配电装置： 单母线分段单母线分段 单母线接线单母线接线 四、电气主接线的运行四、电气主接线的运行1 1、电气主接线的正常运行方式、电气主接线的正常运行方式 母线及其接线的运行方式母线及其接线的运行方式2 2、电气主接线的操作、电气主接线的操作 线路停、送电操作线路停、送电操作 旁路断路器代替线路断路器的操作旁路断路器代替线路断路器的操作 倒母线操作倒母线操作第三节 主变压器的选择1 1、变压器知识常识、变压器知识常识 结构、种类、参数和型号结构、种类、参数和型号2 2、主变压器的选择原则主变压器的选择原则 容量、台数、型式结构容量、台数、型式结构教学内容教学内容north chi

45、na electric power university一、一、变压器知识常识变压器知识常识分接头分接头1 1、变压器结构、变压器结构 （内部：铁芯、绕组）（内部：铁芯、绕组）north china electric power university变压器结构（外部）变压器结构（外部）潜油泵潜油泵线夹线夹引线引线套管套管风扇风扇套管油位套管油位储油柜储油柜瓦斯继电器瓦斯继电器north china electric power university变压器结构（变压器结构（外部外部）油流继电器油流继电器分接头机构箱分接头机构箱油温表油温表油位表油位表north china electric po

46、wer university2 2、变压器的分类、变压器的分类主变压器主变压器联络变压器联络变压器厂用变压器厂用变压器（1 1）按功能）按功能north china electric power university（2 2）按相数）按相数三相三相单相单相 north china electric power university（3 3）按绕组数）按绕组数（4 4）按调压方式）按调压方式无激磁（无载）无激磁（无载） 有激磁（有载）有激磁（有载） 双绕组双绕组 三绕组三绕组 自耦自耦低压分裂绕组低压分裂绕组 north china electric power university（5 5）按

47、冷却形式）按冷却形式自然油循环自然油循环强迫油循环强迫油循环导向冷却导向冷却风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷） 1000010000kvakva自然空气冷却自然空气冷却 75007500kvakva散热器散热器散热器散热器风扇风扇3 3、变压器的主要参数、变压器的主要参数型号型号额定额定容量容量kvakva额定电压额定电压kvkv连连接接组组损耗损耗kwkw空载空载电流电流% %阻抗阻抗电压电压% % 总体总体质量质量t t高压高压低低压压空空载载短短路路sf7-sf7-31500/11031500/11031500315001101102 22.5%2.5%1211212 22

48、.5%2.5%6.36.36.66.610.510.51111y yn n，d11d1138.538.51481480.80.810.510.558.658.6sfp7-sfp7-360000/220360000/2203600003600002422424 42.5%2.5%1818y yn n，d11d111951958608600.70.714.014.0252252110110、220220kvkv双绕组变压器技术数据双绕组变压器技术数据iusnnn34 4、变压器型号、变压器型号产品型号产品型号高压绕组电压等级（高压绕组电压等级（kvkv）额定容量（额定容量（kvakva）设计序号设

49、计序号相数，单相相数，单相d，三相三相s绕组外绝缘介质，变压器油绕组外绝缘介质，变压器油 ，空气，空气g（k），），成型固体成型固体c冷却方式，油浸自冷（冷却方式，油浸自冷（j） ，空气自冷空气自冷 ，风冷风冷f，水冷水冷w（s）油循环方式，自然循环油循环方式，自然循环 ，强迫油导向循环，强迫油导向循环d，强迫油循环强迫油循环p绕组数，双绕组绕组数，双绕组 ，三绕组，三绕组s调压方式，无激磁调压调压方式，无激磁调压 ，有载调压，有载调压z绕组导线型号，铜绕组导线型号，铜 ，铝（，铝（l）绕组耦合方式，自耦绕组耦合方式，自耦o注：自耦变作升压用时，注：自耦变作升压用时，o列在型号后，作降压用时列

50、在型号后，作降压用时o列在型号前列在型号前变压器型号举例：变压器型号举例：odfpsz-250000/500osfpsz-360000/500sfp-300000/500ssp3-180000/220sfpz7-20000/220sfps1-180000/220sspso3-120000/220复习复习: : 发电机的技术参数发电机的技术参数额定功率（额定功率（mwmw）300300额定定子电流（额定定子电流（a a） 1019010190额定定子电压（额定定子电压（kvkv）2020额定功率因数额定功率因数0.850.85额定转速（额定转速（r/minr/min） 30003000励磁方式励

51、磁方式三机同轴交三机同轴交流，静止流，静止scrscr额定频率（额定频率（hzhz）5050额定励磁电压（额定励磁电压（v v） 426426短路比短路比0.5560.556额定励磁电流（额定励磁电流（a a） 20302030冷却方式冷却方式水氢氢水氢氢 额定氢压（额定氢压（mpa)mpa)0.30.3300300mwmw同步发电机的主要技术参数同步发电机的主要技术参数cos3iupnnn主变压器选择的内容n容量：发电厂的 + 变电站的n台数：n相数：3相?单相?n绕组数：双绕组，三绕组，自耦n接线组别：y/dn调压方式：无载，有载n冷却方式：自然风冷，强迫风冷，强迫油循环风冷，强迫油循环水

52、冷，等1 1、发电厂主变压器容量的确定（、发电厂主变压器容量的确定（1 1）1 1）单元接线）单元接线n按发电机额定容量扣除本机组的按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留厂用负荷后，留10%10%的裕度确定。的裕度确定。n扩大单元接线的变压器容量，按扩大单元接线的变压器容量，按上述算出的两台机容量之和确定。上述算出的两台机容量之和确定。cos/1 . 1)ppscnt（2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则（1 1）当发电机电压母线上负荷最小）当发电机电压母线上负荷最小时，扣除厂用负荷后，主变压器时，扣除厂用负荷后，主变压器应

53、能将剩余有功和无功送往系统。应能将剩余有功和无功送往系统。cp1np2npmaxlpminlpcos厂用厂用直配负荷直配负荷llcnnttppppsscos/cos/ )(min2121lcos1 1、发电厂主变压器容量的确定（、发电厂主变压器容量的确定（2 2）2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则（2 2）发电机电压母线上最大一台发电发电机电压母线上最大一台发电机检修或故障时机检修或故障时，主变能从系统倒送，主变能从系统倒送功率保证母线上最大负荷的需要。此功率保证母线上最大负荷的需要。此时应适当考虑母线上负荷可能的增加时应适当

54、考虑母线上负荷可能的增加和变压器的允许过负荷能力。和变压器的允许过负荷能力。cp1np2npmaxlpminlpcos厂用厂用直配负荷直配负荷)cos/ )cos/2max21pppsscnlltt（lcos1g停用停用1 1、发电厂主变压器容量的确定（、发电厂主变压器容量的确定（3 3）2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则（3 3）发电机电压母线上有两台或以上）发电机电压母线上有两台或以上主变主变时，当其中时，当其中容量最大的一台因故容量最大的一台因故退出运行时退出运行时，其余主变在允许的正常，其余主变在允许的正常过负荷范围内

55、，应能输送母线剩余功过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的率的70%70%以上。以上。cp1np2npmaxlpminlpcos厂用厂用直配负荷直配负荷lcos1t停用停用7 . 0cos/)cos/ )min212llcnntpppps（1 1、发电厂主变压器容量的确定（、发电厂主变压器容量的确定（4 4）2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则（4 4）因系统经济运行要求需）因系统经济运行要求需限制本厂限制本厂出力出力时，应具有从系统倒送功率的能时，应具有从系统倒送功率的能力，满足电压母线上最大负荷的要求。力，满足电压母线上最大负

56、荷的要求。cp1np2npmaxlpminlpcos厂用厂用直配负荷直配负荷lcos1g停用停用llcttppsscos/cos/max212g1 1、发电厂主变压器容量的确定（、发电厂主变压器容量的确定（5 5）说明：说明：4条原则确定条原则确定4个容量，个容量，取最大取最大2 2、变电站主变压器、变电站主变压器1 1）变电所主变容量，一般应按）变电所主变容量，一般应按510510年规划年规划负荷负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、电网结构来选择，根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑，确定其容量。等综合考虑，确定其容量。2 2）重要变电所，应考虑一台主变停运，其余主）重要变电所，应考虑

57、一台主变停运，其余主变容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足变容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足i i、iiii类负荷的供电。类负荷的供电。3 3）一般性变电所，当一台主变停运，其余主变）一般性变电所，当一台主变停运，其余主变容量应能满足全部负荷的容量应能满足全部负荷的70%80%70%80%。 cosmaxlpminlpipiipcos/ )(ppsiiitkcos/7 . 0maxpslt2)2)3)3)k过载系过载系数，数，1.221)1)联络变的容量应能满足两种电压网络在各种不同联络变的容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功和无功功率的交换。运行方式下，网络间的

58、有功和无功功率的交换。 2)2)联络变容量一般不小于接在两种电压母线上最大联络变容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变来满足本侧负荷的要求；同时修时，通过联络变来满足本侧负荷的要求；同时在线路检修或故障时，通过联络变将剩余容量送在线路检修或故障时，通过联络变将剩余容量送入另一系统。入另一系统。 3.3.联络联络主变压器主变压器4. 主变压器台数的确定主变压器台数的确定n与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电压等级下，主变应不少于压等

59、级下，主变应不少于2台。台。n对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变。台主变。n与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为610kv的变的变电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1台变压器。台变压器。 n联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。兼

60、作厂用备用电源或引接无功补偿装置。 -与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系等因素有密切关系。等因素有密切关系。5.5.主变压器型式的选择主变压器型式的选择 n330kv及以下电力系统，一般都应选三相变压器。及以下电力系统，一般都应选三相变压器。n500kv及以上电力系统中的主变相数的选择，除按及以上电力系统中的主变相数的选择，除按容量、制造水平、运输条件确定外，更重要的是考容量、制造水平、运输条件确定外，更重要的是考虑负荷和系统情况，保证供电可靠，进行综合分析，虑负荷和系统情况，保证供电可靠，进行综合分析，在满足技术、经济的条件下，来确定选用