第七章_发电厂电气部分

1、第七章 发电厂电气部分 n本章主要内容：本章主要内容：n电气主接线电气主接线n主变选择和限制短路电流的方法主变选择和限制短路电流的方法 n各类型发电厂和变电所主结线的特点各类型发电厂和变电所主结线的特点 第一节第一节 电气主接线电气主接线 一、概述一、概述n电气主接线指的是发电厂、变电所中生产、传输、分配电气主接线指的是发电厂、变电所中生产、传输、分配电能的电路，也称为一次接线。电气主接线图，就是用电能的电路，也称为一次接线。电气主接线图，就是用规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、开关规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、开关电器、输电线路等有关电气设备按电能流程顺序连接电器、输

2、电线路等有关电气设备按电能流程顺序连接而成的电路图。而成的电路图。n电气主接线图一般画成单线图电气主接线图一般画成单线图(即用单相接线表示三相即用单相接线表示三相系统系统)单对三相接线不完全相同的局部图面单对三相接线不完全相同的局部图面(如各相中如各相中电流互感器的配置情况不同电流互感器的配置情况不同)则应画成三线图。在电气则应画成三线图。在电气主接线全图中，除上述主要电气设备外，还应将互感器、主接线全图中，除上述主要电气设备外，还应将互感器、避雷器、中性点设备等也表示出来、并注明各个设备的避雷器、中性点设备等也表示出来、并注明各个设备的型号与规格。图型号与规格。图5-1示出了某示出了某110

3、10kV降压变电所的降压变电所的电气主接线图。电气主接线图。一、概述一、概述n主接线主接线二、基本接线形式二、基本接线形式n发电厂、变电所的电气主接线，常因建设条件、能源类型、发电厂、变电所的电气主接线，常因建设条件、能源类型、系统状况、负荷需求等多种因素而异。但是，各种电气主系统状况、负荷需求等多种因素而异。但是，各种电气主接线又是由若干基本接线形式组合而成的、深入地了解与接线又是由若干基本接线形式组合而成的、深入地了解与分析它们，对电气主接线的设计、运行等都十分重要。母分析它们，对电气主接线的设计、运行等都十分重要。母线是电气主接线和配电装置中的重要环节。当同一电压等线是电气主接线和配电装

4、置中的重要环节。当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时，常需设置母线，以便级配电装置中的进出线数目较多时，常需设置母线，以便实现电能的汇集和分配。所以，实现电能的汇集和分配。所以，基本接线形式可以大体分基本接线形式可以大体分为有母线、无母线两大类型。为有母线、无母线两大类型。n（1）有母线类型，如单母线、单母线分段、单母线分段带）有母线类型，如单母线、单母线分段、单母线分段带旁路母线，双母线、双母线分段、双母线带旁路母线等接旁路母线，双母线、双母线分段、双母线带旁路母线等接线形式。线形式。n（2）无母线类型，如桥式、多角形、单元接线等形式。）无母线类型，如桥式、多角形、单元接线等形式。二、

5、基本接线形式二、基本接线形式n有母线的基本接线形式有母线的基本接线形式n单母线接线单母线接线二、基本接线形式二、基本接线形式n单母线接线如图单母线接线如图5-2所示，这种接线的特点是只有一所示，这种接线的特点是只有一组母线组母线WB，所有电源回路和出线回路均经过必要的，所有电源回路和出线回路均经过必要的开关电器连接在该母线上并列运行。各回路中的断开关电器连接在该母线上并列运行。各回路中的断路器路器Q用来投切该电路及切除短路故障，母线隔离用来投切该电路及切除短路故障，母线隔离开关开关QSB及线路隔离开关及线路隔离开关QSL用来在切断电路时建立用来在切断电路时建立明显可见的空气绝缘间隙，将电源与停

6、运设备可靠明显可见的空气绝缘间隙，将电源与停运设备可靠隔离，以保证检修安全。隔离，以保证检修安全。在投入电路时、必须先合在投入电路时、必须先合两侧隔离开关，后合断路器；在切除电路时，必须两侧隔离开关，后合断路器；在切除电路时，必须先跳开断路器，后拉开两侧的隔离开关。先跳开断路器，后拉开两侧的隔离开关。上述断路上述断路器与隔离开关间的操作顺序必需严格遵守，严防带器与隔离开关间的操作顺序必需严格遵守，严防带负荷拉刀间负荷拉刀间(即隔离开关即隔离开关)等误操作。等误操作。二、基本接线形式二、基本接线形式n单母线接线的单母线接线的主要优点主要优点是接线简单清晰，所用电气是接线简单清晰，所用电气设备少，

7、操作方便，设备少，操作方便， 配电装置造价便宜。配电装置造价便宜。主要缺主要缺点点是只能提供一种单母线运行方式，对运行状况变是只能提供一种单母线运行方式，对运行状况变化的适应能力差；母线和母线隔离开关故障或检修化的适应能力差；母线和母线隔离开关故障或检修时，全部回路均需停运时，全部回路均需停运(有条件进行带电检修时例有条件进行带电检修时例外外)；任一断路器检修时，其所在回路也将停运。总；任一断路器检修时，其所在回路也将停运。总之，之，单母线接线的工作可靠性和灵活性都较差单母线接线的工作可靠性和灵活性都较差只只能用于某些出线回数较少、对供电可靠性要求不高能用于某些出线回数较少、对供电可靠性要求不

8、高的小容量发电厂与变电所中。的小容量发电厂与变电所中。二、基本接线形式二、基本接线形式n单母线分段接线单母线分段接线二、基本接线形式二、基本接线形式n为了改善单母线接线的工作性能，可利用分段断路器为了改善单母线接线的工作性能，可利用分段断路器Qs将母线适当分段、构成如图将母线适当分段、构成如图5-3所示的单母线分段所示的单母线分段接线。当可靠性要求不高时也可利用分段隔离开关接线。当可靠性要求不高时也可利用分段隔离开关Qss进行分段。进行分段。n母线分段的数目，决定于电源的数目与容量、出线回母线分段的数目，决定于电源的数目与容量、出线回数、运行要求等。一般分为数、运行要求等。一般分为2-3段。应

9、尽量将电源与段。应尽量将电源与负荷均衡地分配于各母线段上，以减少各分段间的功负荷均衡地分配于各母线段上，以减少各分段间的功率交换；对重要用户，可从不同母线段上分别引出两率交换；对重要用户，可从不同母线段上分别引出两个及以上回路向其供电。个及以上回路向其供电。二、基本接线形式二、基本接线形式n单母线分段接线可以提供单母线运行、各段并列运单母线分段接线可以提供单母线运行、各段并列运行、各段分列运行等运行方式，且便于分段检修母行、各段分列运行等运行方式，且便于分段检修母线，减小母线故障影响范围，全部停电的可能性很线，减小母线故障影响范围，全部停电的可能性很小，显著提高了运行灵活性与供电可靠性、当任一

10、小，显著提高了运行灵活性与供电可靠性、当任一段母线故障时、继电保护装置可使分段断路器跳段母线故障时、继电保护装置可使分段断路器跳闸保证正常母线段继续运行。若分段断路器平时闸保证正常母线段继续运行。若分段断路器平时断开，则当任一段母线失去电源时可由备用电源断开，则当任一段母线失去电源时可由备用电源自动投入装置使分段断路器合闸，继续保持该母线自动投入装置使分段断路器合闸，继续保持该母线段的运行。段的运行。单母线分段接线的主要缺点是在一段母单母线分段接线的主要缺点是在一段母线故障检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；线故障检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；任一断路器检修时所在回路也将停电。任

11、一断路器检修时所在回路也将停电。n单母线分段接线。可应用于单母线分段接线。可应用于6-220kV配电装置中。配电装置中。二、基本接线形式二、基本接线形式n单单母母线线分分段段带带旁旁路路母母线线接接线线二、基本接线形式二、基本接线形式n如欲如欲在检修任一出线断路器时不中断对该线路的供电在检修任一出线断路器时不中断对该线路的供电，可以采用如图可以采用如图5-4所示的单母线分段带旁路母线接线。所示的单母线分段带旁路母线接线。 图中增设了一组旁路母线图中增设了一组旁路母线WP及各出线回路相应的旁及各出线回路相应的旁路隔离开关路隔离开关QSp分段断路器分段断路器Qs兼作旁路断路器兼作旁路断路器Qp，并

12、，并设有分段隔离开关设有分段隔离开关QSs 。n平时旁路母线不带电，平时旁路母线不带电，QS1、QS2及及QS合闸，合闸， QS3、QS4及及QSs断开、主接线系统按单母线分段方式运行，断开、主接线系统按单母线分段方式运行，当需要检修某出线断路器当需要检修某出线断路器(如如1Q)时时，可通过倒闸操，可通过倒闸操作、由分段断路器代作旁路断路器。使旁路母线经作、由分段断路器代作旁路断路器。使旁路母线经QS4、Qs及及QS1接至接至I段母线，或经段母线，或经QS2、Qs及及QS3接接至至II段母线而带电运行、并经过被检修断路器所在回段母线而带电运行、并经过被检修断路器所在回路的旁路隔离开关路的旁路隔

13、离开关(如如1QSp)构成向该线路供电的旁构成向该线路供电的旁路通路。然后，即可跳开该出线断路器路通路。然后，即可跳开该出线断路器(如如1Q)及其及其两侧隔离开关进行检修，而不中断其所在线路的供电。两侧隔离开关进行检修，而不中断其所在线路的供电。此时，两段工作母线既可通过分段隔离开关此时，两段工作母线既可通过分段隔离开关QSs并列并列运行，也可以分列运行。运行，也可以分列运行。二、基本接线形式二、基本接线形式n现以检修现以检修1Q为例，简述其倒闸操作步骤。为例，简述其倒闸操作步骤。n第一步，第一步，检查旁路毋线是否完好。检查旁路毋线是否完好。合上合上QSs。断开。断开Qs和和QS2，合上，合上

14、QS4，再合上，再合上Qs。若旁路母线完好，。若旁路母线完好， Qs使不会自功跳闸；使不会自功跳闸；n第二步，第二步，将线路将线路1WL切换至旁路母线运行。切换至旁路母线运行。合上合上1QSp，断开，断开1Q及其两侧隔离开关，做好安全接地、及其两侧隔离开关，做好安全接地、即可退出即可退出1Q进行检修。进行检修。n此时，线路此时，线路1WL经过经过1QSp、旁路母线、旁路母线、 QS4、Qs、 QS1而接于而接于I段母线上，段母线上， 继续正常供电。继续正常供电。二、基本接线形式二、基本接线形式n实际应用中，除采用图实际应用中，除采用图5-4所示的接线外，也可酌情所示的接线外，也可酌情采用图采用

15、图5-5所示的所示的些简易接线形式些简易接线形式二、基本接线形式二、基本接线形式n如图如图5-5 (a)所示接线省去母线分段隔离开关，但旁所示接线省去母线分段隔离开关，但旁路运行时，两段工作母线将分列，图路运行时，两段工作母线将分列，图(a)、 (c)、(d)所示接线亦均省去一组隔离开关。图所示接线亦均省去一组隔离开关。图(b)所示接线在所示接线在正常运行时，旁路母线不带电；但旁路母线只能接至正常运行时，旁路母线不带电；但旁路母线只能接至I(或或II)段母线，配电装置布置稍复杂。图段母线，配电装置布置稍复杂。图(c) 所示接所示接线的配电装置布置方便，但旁路母线平时带电，旁路线的配电装置布置方

16、便，但旁路母线平时带电，旁路运行时，旁路母线只能接至一段母线，图运行时，旁路母线只能接至一段母线，图(d)所示接所示接线的特点与图线的特点与图(c)所示接线相似，但旁路运行时，两所示接线相似，但旁路运行时，两段工作母线分列，旁路母线可接至任一段母线。段工作母线分列，旁路母线可接至任一段母线。n单母线分段带旁路母线接线方式具有相当高的可靠性单母线分段带旁路母线接线方式具有相当高的可靠性及灵活性，广泛应用于出线回数不多，负荷较为重要及灵活性，广泛应用于出线回数不多，负荷较为重要的中小型电厂或的中小型电厂或35-110kV变电所中。变电所中。二、基本接线形式二、基本接线形式n双母线接线双母线接线二、

17、基本接线形式二、基本接线形式n在图在图5-6所示的双母线接线中，设置有两组母线所示的双母线接线中，设置有两组母线I、II ，其间通过母线联络断路器，其间通过母线联络断路器QL相连，每回进出线相连，每回进出线均经一台断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母均经一台断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线。正是由于每回路均设置了两组母线隔离开关，可线。正是由于每回路均设置了两组母线隔离开关，可以换接至两组母线，从而大大改善了其工作性能。以换接至两组母线，从而大大改善了其工作性能。n双母线接线的主要优点双母线接线的主要优点如下。如下。n(1)运行方式灵活。可以采用将电源和出线均衡地分运行方式灵活。可以

18、采用将电源和出线均衡地分配在两组母线上，母联断路器合闸时双母线同时运行配在两组母线上，母联断路器合闸时双母线同时运行方式；也可以采用任意一组母线工作，另一组母线备方式；也可以采用任意一组母线工作，另一组母线备用，母联断路器分闸的单母线运行方式，所有回路均用，母联断路器分闸的单母线运行方式，所有回路均不中断工作。不中断工作。二、基本接线形式二、基本接线形式n(2)检修母线时不中断供电。只需将欲检修母线上的检修母线时不中断供电。只需将欲检修母线上的所有回路通过倒闸操作均换接至另一组母线上即可所有回路通过倒闸操作均换接至另一组母线上即可不中断供电地进行检修。例如，图不中断供电地进行检修。例如，图5-

19、6所示接线在所示接线在I母线工作、母线工作、II母线备用的运行方式下，欲检修母线备用的运行方式下，欲检修I母线母线时的倒闸操作步骤如下：时的倒闸操作步骤如下：1)检查备母是否完好，合检查备母是否完好，合QL及其两侧隔离开关，向备用母线充电，若备用母线及其两侧隔离开关，向备用母线充电，若备用母线完好，则完好，则QL便不会因继电保护动作而跳闸，便可继续便不会因继电保护动作而跳闸，便可继续倒闸操作；倒闸操作；2)将所有回路换接至备用母线，例如，先将所有回路换接至备用母线，例如，先合合QS2、再断、再断QS1，即可将线路，即可将线路1WL换接至备用母换接至备用母线线II，其它回路换接方法同此；，其它回

20、路换接方法同此；3)断开断开QL及其两侧及其两侧隔离开关。隔离开关。二、基本接线形式二、基本接线形式n与此相似，当任一组母线故障时，也只需将接于该母线上的所与此相似，当任一组母线故障时，也只需将接于该母线上的所有回路均换接至另一组母线，便可迅速地全面恢复供电。有回路均换接至另一组母线，便可迅速地全面恢复供电。n(3)检修任一回路母线隔离开关时，只中断该回路。这时，可将检修任一回路母线隔离开关时，只中断该回路。这时，可将其它回路均换接至另一组母线继续运行，然后停电检修该母线其它回路均换接至另一组母线继续运行，然后停电检修该母线隔离开关。如果允许对隔离开关带电检修，则该回路也可不停隔离开关。如果允

21、许对隔离开关带电检修，则该回路也可不停电。电。n(4)检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。以检检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。以检修修1Q为例，其方法是：将其它所有回路均换接至另一组母线上，为例，其方法是：将其它所有回路均换接至另一组母线上，使使QL、1Q通过其所在母线串联起来，通过其所在母线串联起来， 断开断开QL、1Q及其两侧隔及其两侧隔离开关，解开离开关，解开1Q两侧接线端子，装设临时载流用的两侧接线端子，装设临时载流用的“跨条跨条”、再合上跨条两侧的隔离开关及再合上跨条两侧的隔离开关及QL，便可由，便可由QL代替代替1Q的功能而恢的功能而恢复线路复线路1WL

22、的供电。此过程中的供电。此过程中 1WL仅在装设跨条期间发生短仅在装设跨条期间发生短时停电。但是，在时停电。但是，在1Q检修期间，主接线系统将按单母线接线方检修期间，主接线系统将按单母线接线方式运行，从而降低了其工作可靠性。式运行，从而降低了其工作可靠性。n当任一出线断路器故障、拒动或不允许操作时，也可仿照上述当任一出线断路器故障、拒动或不允许操作时，也可仿照上述方法，利用母联断路器代为断开该线路。方法，利用母联断路器代为断开该线路。二、基本接线形式二、基本接线形式n双母线接线的主要缺点双母线接线的主要缺点如下如下n(1)变更运行方式时，需利用母线隔离开关进行倒闸变更运行方式时，需利用母线隔离

23、开关进行倒闸操作，操作步骤较为复杂，容易出现误操作，从而导操作，操作步骤较为复杂，容易出现误操作，从而导致设备或人身事故。致设备或人身事故。n(2)检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电。停电。n(3)增加了大量的母线隔离开关及母线的长度，配电增加了大量的母线隔离开关及母线的长度，配电装置结构较为复杂占地面积与投资都增多。装置结构较为复杂占地面积与投资都增多。二、基本接线形式二、基本接线形式n双母线分段接线双母线分段接线二、基本接线形式二、基本接线形式n在发电厂、变电所中，母线发生故障时的影响范围很在发电厂、变电所中，母线发生故障时的影响范围很

24、大。采用单母线分段或不分段的双母线接线时，一段大。采用单母线分段或不分段的双母线接线时，一段母线故障将造成约半数回路停电或短时停电。大型电母线故障将造成约半数回路停电或短时停电。大型电厂和变电所对运行可靠性与灵活性的要求很高，必需厂和变电所对运行可靠性与灵活性的要求很高，必需注意避免母线系统故障以及限制母线故障影响范围，注意避免母线系统故障以及限制母线故障影响范围，防止全厂防止全厂(所所)性停电事故的发生。为此，可考虑采用性停电事故的发生。为此，可考虑采用双母线分段接线。双母线分段接线。n在图在图5-7所示双母线三分段接线中，通常将一组母线所示双母线三分段接线中，通常将一组母线(如如II母线母

25、线)作为备用母线，另一组母线作为备用母线，另一组母线(如如I母线母线)用用分段断路器分段断路器Qs分为两段，并作为工作母线。母联断路分为两段，并作为工作母线。母联断路器器QL1及及QL2平时断开。若将两组母线均用分段断路平时断开。若将两组母线均用分段断路器分为两段，则可构成双母线四分段接线。器分为两段，则可构成双母线四分段接线。二、基本接线形式二、基本接线形式二、基本接线形式二、基本接线形式n 双母线分段接线具有相当高的供电可靠性与运行灵活性，但所双母线分段接线具有相当高的供电可靠性与运行灵活性，但所使用的电气设备更多，配电装置也更为复杂。使用的电气设备更多，配电装置也更为复杂。n图图5-8所

26、示为中、小型发电厂所示为中、小型发电厂6-10kV配电装置中应用较多的用配电装置中应用较多的用叉接电抗器分段的双母线接线。图中，为了限制发电厂叉接电抗器分段的双母线接线。图中，为了限制发电厂6-10kv系统中的短路电流，装设有母线分段电抗器系统中的短路电流，装设有母线分段电抗器LB，并经分段断路，并经分段断路器器Qs及隔离开关及隔离开关QS1、QS2、QS3，QS4交叉接至三段母线上。交叉接至三段母线上。n正常运行时，正常运行时， I、II两段母线经两段母线经LB、Qs及及QS1、QS2并列运行。并列运行。当任当任段母线系统发生短路故障时，分段电抗器均将起限制短段母线系统发生短路故障时，分段电

27、抗器均将起限制短路电流的作用。检修母线路电流的作用。检修母线I（或（或II）时仍可通过倒闸操作使母线）时仍可通过倒闸操作使母线II (或或I)、 III两段经过两段经过LB、Qs保持并列运行。当一台及以上发保持并列运行。当一台及以上发电机退出运行，母线系统短路电流减小，不需电抗器限流时，电机退出运行，母线系统短路电流减小，不需电抗器限流时，可利用母联断路器可利用母联断路器QL1(或或QL2)使母线使母线I (或或II )与备用母线并列与备用母线并列运行，以消除不必要的分段电抗器中的功率损耗与电压损耗，运行，以消除不必要的分段电抗器中的功率损耗与电压损耗，使两段母线电压均衡。使两段母线电压均衡。

28、二、基本接线形式二、基本接线形式n双双母母线线带带旁旁路路母母线线接接线线二、基本接线形式二、基本接线形式n采用双母线带旁路母线接线的目的，是为了在检修任一回路断采用双母线带旁路母线接线的目的，是为了在检修任一回路断路器时不中断回路的工作。路器时不中断回路的工作。n在图在图5-9所示具有专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线中，所示具有专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线中，除两组母线除两组母线I、II 之外，增设了一组旁路母线之外，增设了一组旁路母线WP及专用旁路断及专用旁路断路器路器Qp回路。凡拟利用旁路母线系统的各个回路均需相应装回路。凡拟利用旁路母线系统的各个回路均需相应装设可接至旁路母

29、线的旁路隔离开关设可接至旁路母线的旁路隔离开关QSp，若变压器高压侧断路，若变压器高压侧断路器回路不需要接入旁路母线系统时，可将以图器回路不需要接入旁路母线系统时，可将以图5-9中的虚线部分中的虚线部分取消。取消。n现以检修线路现以检修线路1WL的断路器的断路器1Q为例。说明其操作程序。首先合为例。说明其操作程序。首先合上旁路断路器上旁路断路器Qp回路中的隔离开关及回路中的隔离开关及Qp ，对旁路母线充电检，对旁路母线充电检查若旁路母线完好时，合上旁路隔离开关查若旁路母线完好时，合上旁路隔离开关1QSp ，构成工作母，构成工作母线经线经Qp 、 WP 、1QSp向线路向线路1WL供电的旁路通路

30、。然后断开供电的旁路通路。然后断开1Q及其两侧隔离开关，做好保安接地。即可进行检修。由于及其两侧隔离开关，做好保安接地。即可进行检修。由于Qp配置有继电保护装置，所以不仅可以用它来正常投切线路而且配置有继电保护装置，所以不仅可以用它来正常投切线路而且可以自动切除线路上的故障。可以自动切除线路上的故障。二、基本接线形式二、基本接线形式n双母带旁路母线接线形式可以大大提高主接线系统的工作可靠双母带旁路母线接线形式可以大大提高主接线系统的工作可靠性。当电压等级较高、线路回数较多时，因每年中的断路器累性。当电压等级较高、线路回数较多时，因每年中的断路器累计检修时间校长，这一优点就更加突出。但是，这种接

31、线所用计检修时间校长，这一优点就更加突出。但是，这种接线所用的电气设备数量较多，配电装置结构复杂，占地面积较大，经的电气设备数量较多，配电装置结构复杂，占地面积较大，经济性较差。根据我国情况，一般规定当济性较差。根据我国情况，一般规定当220kv线路有线路有5(或或4)回回及以上出线、及以上出线、110kV线路有线路有7(或或6) 回及以上出线时，可采用有回及以上出线时，可采用有专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线。专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线。n当出线回数较少时，应尽量采用如图当出线回数较少时，应尽量采用如图5-10所示的以母联断路器所示的以母联断路器兼作旁路断路器的简易接线形式以节

32、省断路器，减少配电装兼作旁路断路器的简易接线形式以节省断路器，减少配电装量间隔，减少投资与占地，改善其经济性。但其显著缺点是每量间隔，减少投资与占地，改善其经济性。但其显著缺点是每当检修线路断路器时，便需利用母联断路器来代替它的工作，当检修线路断路器时，便需利用母联断路器来代替它的工作，从而增加了隔离开关操作和继电保护更改的次数。尤其是需将从而增加了隔离开关操作和继电保护更改的次数。尤其是需将双母线同时运行方式更改为单母线运行方式时，就降低了其可双母线同时运行方式更改为单母线运行方式时，就降低了其可靠性。还应注意的是旁路母线只为检修断路器时不停止供电而靠性。还应注意的是旁路母线只为检修断路器时

33、不停止供电而设，它不能起主母线的作用。设，它不能起主母线的作用。二、基本接线形式二、基本接线形式二、基本接线形式二、基本接线形式n一一个个半半断断路路器器接接线线二、基本接线形式二、基本接线形式n如图如图5-11所示，两组母线间接有若干串断路器，所示，两组母线间接有若干串断路器，每每串的三台断路器之间接入两个回路，处于每串中串的三台断路器之间接入两个回路，处于每串中间部位的断路器称为联络断路器间部位的断路器称为联络断路器QL。由于平均每个。由于平均每个回路装设一台半（回路装设一台半（3/2台）断路器、故称为一个半断台）断路器、故称为一个半断路器接线，又称为二分之三断路器接线。这种接线的路器接线

34、，又称为二分之三断路器接线。这种接线的主要优点主要优点如下：如下：n(1)运行灵活性好。正常运行时，两条母线和全部断运行灵活性好。正常运行时，两条母线和全部断路器都同时工作，形成多环路供电方式，运行调度十路器都同时工作，形成多环路供电方式，运行调度十分灵活。分灵活。n(2)工作可靠性高。每回路虽只平均装设一台半断路工作可靠性高。每回路虽只平均装设一台半断路器，但却可经过两台断路器供电，任一断路器检修时，器，但却可经过两台断路器供电，任一断路器检修时，所有回路部不会停止工作。当一组母线故障或检修时，所有回路部不会停止工作。当一组母线故障或检修时，所有回路仍可通过另一组母线继续运行。即使是在某所有

35、回路仍可通过另一组母线继续运行。即使是在某台联络断路器故障、两侧断路器跳闸，以及检修与事台联络断路器故障、两侧断路器跳闸，以及检修与事故相重迭等严重情况下，停电的回路数也不会超过两故相重迭等严重情况下，停电的回路数也不会超过两回，而无全部停电的危险。回，而无全部停电的危险。二、基本接线形式二、基本接线形式n(3)操作、检修方便。隔离开关只用作检修时隔离电操作、检修方便。隔离开关只用作检修时隔离电压。免除了更改运行方式时复杂的倒闸操作。检修任压。免除了更改运行方式时复杂的倒闸操作。检修任一母线或任一断路器时，各个进出线回路都不需切换一母线或任一断路器时，各个进出线回路都不需切换操作。操作。n这种

36、接线的这种接线的主要缺点主要缺点是：所用的断路器、电流互感器是：所用的断路器、电流互感器等设备较多，投资较高，因为每个回路接至两台断路等设备较多，投资较高，因为每个回路接至两台断路器，联络断路器连接着两个回路，故使继电保护及二器，联络断路器连接着两个回路，故使继电保护及二次回路的设计、调整、检修等比较复杂。次回路的设计、调整、检修等比较复杂。n由于一个半断路器接线在一次回路方面的突出优点，由于一个半断路器接线在一次回路方面的突出优点，使它在大容量、超高压配电装置中得到了广泛应用，使它在大容量、超高压配电装置中得到了广泛应用，受到了运行单位的普遍欢迎。受到了运行单位的普遍欢迎。 同名回路同名回路

37、(即两个电源即两个电源回路或属于同一用户的双回线路回路或属于同一用户的双回线路)分别布置在不同的分别布置在不同的串中，并尽量将特别重要的两回路在不同串中进行交串中，并尽量将特别重要的两回路在不同串中进行交叉换位，叉换位， 如图如图5-11中右边的两串。中右边的两串。二、基本接线形式二、基本接线形式n变压器变压器母线组接线母线组接线二、基本接线形式二、基本接线形式n由图由图5-12可知，这种接线的特点是在工作可靠、故可知，这种接线的特点是在工作可靠、故障极少的主变压器的出口不装设断路器，而直接经隔障极少的主变压器的出口不装设断路器，而直接经隔离开关接至母线上，两组母线间的各回出线可采用双离开关接

38、至母线上，两组母线间的各回出线可采用双断路器接线断路器接线图图(a)或一个半断路器接线或一个半断路器接线图图(b)。变压器故障时，和它接在同一母线上的各断路器跳闸，变压器故障时，和它接在同一母线上的各断路器跳闸，但并不影响其它回路的工作，再用隔离开关使故障变但并不影响其它回路的工作，再用隔离开关使故障变压器退出后，该母线即可恢复运行。压器退出后，该母线即可恢复运行。n这种接线所用的断路器台数，比双母线双断路器接线这种接线所用的断路器台数，比双母线双断路器接线或双母线一个半断路器接线都要少，投资较省。它也或双母线一个半断路器接线都要少，投资较省。它也是一种多环路供电系统，当变压器质量有保证时，整

39、是一种多环路供电系统，当变压器质量有保证时，整个接线具有相当高的可靠件，运行调度灵活，便于扩个接线具有相当高的可靠件，运行调度灵活，便于扩建，可用于建，可用于220kV及以上超高压变电所中。及以上超高压变电所中。二、基本接线形式二、基本接线形式n无母线的基本接线形式无母线的基本接线形式n桥式接线桥式接线二、基本接线形式二、基本接线形式n当只有两台变压器和两条线路时，可以使用如图当只有两台变压器和两条线路时，可以使用如图5-13所示的桥式接线。内桥接线的特点是联络断路器所示的桥式接线。内桥接线的特点是联络断路器QL接在线路断路器的内侧接在线路断路器的内侧(即靠近变压器侧即靠近变压器侧)，便于线，

40、便于线路的正常投切操作及切除其短路故障，而投切变压器路的正常投切操作及切除其短路故障，而投切变压器时则需要操作两台断路器及相应的隔离开关。这种接时则需要操作两台断路器及相应的隔离开关。这种接线适用于变压器不需要经常切换、输电线路较长、故线适用于变压器不需要经常切换、输电线路较长、故障断开机会较多、穿越功率较少的场合障断开机会较多、穿越功率较少的场合n外桥接线的特点是联络断路器外桥接线的特点是联络断路器QL接在主变压器断路器接在主变压器断路器的外侧的外侧(即靠近线路侧即靠近线路侧)，便于变压器的正常投切操作，便于变压器的正常投切操作及切除其故障，而线路的投切及故障的切除则较为复及切除其故障，而线

41、路的投切及故障的切除则较为复杂。这种接线适用于线路较短、故障率较低、主变压杂。这种接线适用于线路较短、故障率较低、主变压器需按经济运行要求经常投切、以及电力系统有较大器需按经济运行要求经常投切、以及电力系统有较大的穿越功率通过联桥回路的场合。此时，若采用内桥的穿越功率通过联桥回路的场合。此时，若采用内桥接线时，穿越功率将通过其中的三台断路器，任一台接线时，穿越功率将通过其中的三台断路器，任一台断路器的检修或故障都将中断穿越功率的传输，影响断路器的检修或故障都将中断穿越功率的传输，影响系统的运行。系统的运行。二、基本接线形式二、基本接线形式n在桥式接线中，为了在检修线路断路器或联络断路器在桥式接

42、线中，为了在检修线路断路器或联络断路器时不影响其它回路的运行，减少系统开环机会。可以时不影响其它回路的运行，减少系统开环机会。可以考虑增设跨条，见图考虑增设跨条，见图5-13中的虚线部分。正常运行中的虚线部分。正常运行时跨条断开。跨条回路中装设两台隔离开关，以便轮时跨条断开。跨条回路中装设两台隔离开关，以便轮流停电检修。流停电检修。n桥式接线简单清晰，每个回路平均装设的断路器台数桥式接线简单清晰，每个回路平均装设的断路器台数最少，可节省投资也易于发展过渡为单母线分段或最少，可节省投资也易于发展过渡为单母线分段或双母线接线。但因内桥接线中的变压器正常投切与故双母线接线。但因内桥接线中的变压器正常

43、投切与故障切除时将影响线路的运行外桥接线中的线路正常障切除时将影响线路的运行外桥接线中的线路正常投切与故障切除时将影响变压器的运行，且更改运行投切与故障切除时将影响变压器的运行，且更改运行方式时需利用隔离开关作为操作电器，故其工作可靠方式时需利用隔离开关作为操作电器，故其工作可靠性和灵活性不够高。根据我国多年运行经验，桥式接性和灵活性不够高。根据我国多年运行经验，桥式接线一般可用于条件适合的中小型发电厂、变电所的线一般可用于条件适合的中小型发电厂、变电所的35-220kV配电装置中。配电装置中。二、基本接线形式二、基本接线形式n多角形接线多角形接线二、基本接线形式二、基本接线形式n多角形接线的

44、每个边中含有多角形接线的每个边中含有台断路器和两台隔离台断路器和两台隔离开关，各个边互相这接成闭合的环形，各进出线回路开关，各个边互相这接成闭合的环形，各进出线回路中只装设隔离开关，分别接至多角形的各个顶点中只装设隔离开关，分别接至多角形的各个顶点上如图上如图5-14所示。所示。n多角形接线的多角形接线的主要优点主要优点如下如下n(1)经济性较好。这种接线的断路器台数等于进出线经济性较好。这种接线的断路器台数等于进出线回路数，平均每回路只需装设一台断路器。除桥式接回路数，平均每回路只需装设一台断路器。除桥式接线外，它比其它接线方式使用的设备少，投资也少。线外，它比其它接线方式使用的设备少，投资

45、也少。n(2)工作可靠性与灵活性较高，易于实现自动远动操工作可靠性与灵活性较高，易于实现自动远动操作。多角形接线中，没有汇流主母线和相应的母线故作。多角形接线中，没有汇流主母线和相应的母线故障。每回路均可由两台断路器供电，任一断路器检修障。每回路均可由两台断路器供电，任一断路器检修时，所有回路仍可继续照常工作，任一回路故障时，时，所有回路仍可继续照常工作，任一回路故障时，不影响具它回路的运行。所有的隔离开关仅用于在停不影响具它回路的运行。所有的隔离开关仅用于在停运或检修时隔离电压而不用作操作电器。运或检修时隔离电压而不用作操作电器。 二、基本接线形式二、基本接线形式n多角形接线的多角形接线的主

46、要缺点主要缺点如下。如下。n(1)检修任一断路器时，多角形接线变成开环运行，检修任一断路器时，多角形接线变成开环运行，可靠性显著降低；此时，若不与该断路器所在边直接可靠性显著降低；此时，若不与该断路器所在边直接相连的其它任一设备发生故障，将可能造成两个及以相连的其它任一设备发生故障，将可能造成两个及以上回路停电，多角形接线被分割为两个相互独立的部上回路停电，多角形接线被分割为两个相互独立的部分，功率平衡遭到破坏等严重后果。并且，多角形接分，功率平衡遭到破坏等严重后果。并且，多角形接线的角数愈多，断路器检修的机会也愈多，开环时间线的角数愈多，断路器检修的机会也愈多，开环时间愈长。此缺点也愈突出。

47、此外，还应将同名回路按照愈长。此缺点也愈突出。此外，还应将同名回路按照对角原则进行连接，以减少设备故障时的影响范围。对角原则进行连接，以减少设备故障时的影响范围。n(2)运行方式改变时，各支路的工作电流可能变化较运行方式改变时，各支路的工作电流可能变化较大，使相应的继电保护整定也比较复杂。大，使相应的继电保护整定也比较复杂。n(3)多角形接线闭合成环，其配电装置难于扩建发展。多角形接线闭合成环，其配电装置难于扩建发展。n我国经验表明，在我国经验表明，在110kV及以上配电装置中，当出线及以上配电装置中，当出线回数不多，且发展现模比较明确时，可以采用多角形回数不多，且发展现模比较明确时，可以采用

48、多角形接线，一般以采用三角或四角形为宜。最多不要超过接线，一般以采用三角或四角形为宜。最多不要超过六角形。六角形。二、基本接线形式二、基本接线形式n单元接线单元接线二、基本接线形式二、基本接线形式n发电机与变压器直接连接，没有或很少有横向联系的发电机与变压器直接连接，没有或很少有横向联系的接线方式，称为单元接线，其主要类型如图接线方式，称为单元接线，其主要类型如图5-15所所示。示。n 图图5-15(a)为发电机为发电机双绕组变压器单元接线，发双绕组变压器单元接线，发电机出口处除接有厂用电分支外，不设置母线，输出电机出口处除接有厂用电分支外，不设置母线，输出电能均经过主变压器送至升高电压电网。

49、因发电机不电能均经过主变压器送至升高电压电网。因发电机不会单独空载运行，故不需装设出口断路器，有时可装会单独空载运行，故不需装设出口断路器，有时可装一组隔离开关，以便单独对发电机进行试验。一组隔离开关，以便单独对发电机进行试验。n图图5-15(b)为发电机为发电机三绕组变压器单元接线，发三绕组变压器单元接线，发电机出口应装设断路器及隔离开关，以便在变压器高、电机出口应装设断路器及隔离开关，以便在变压器高、中压绕组联合运行情况下进行发电机的投、切操作。中压绕组联合运行情况下进行发电机的投、切操作。二、基本接线形式二、基本接线形式n采用图采用图515(c)及及(d)所示的扩大单元接线，可以所示的扩

50、大单元接线，可以减少变压器及其高压侧断路器的台数，减少相应的减少变压器及其高压侧断路器的台数，减少相应的配电装置间隔，节约投资与占地。采用分裂低压绕配电装置间隔，节约投资与占地。采用分裂低压绕组变压器时、可以限制其低压侧的短路电流。但扩组变压器时、可以限制其低压侧的短路电流。但扩大单元的运行灵活性较差，例如检修变压器时，两大单元的运行灵活性较差，例如检修变压器时，两台发电机就必需全停。扩大单元的组合容量应与电台发电机就必需全停。扩大单元的组合容量应与电力系统的总容量和备用容量相适应，一般不超过系力系统的总容量和备用容量相适应，一般不超过系统总容量的统总容量的8%10，以免当其故障切除时影，以免

51、当其故障切除时影响系统的稳定运行。响系统的稳定运行。n有时由于变压器制造容量的限制，大型机组无法采有时由于变压器制造容量的限制，大型机组无法采用扩大单元接线时，也可把两个发电机用扩大单元接线时，也可把两个发电机变压器变压器单元在高压侧组合为图单元在高压侧组合为图5-15(e)所示的发电机所示的发电机变压器联合单元接线，以便减少昂贵的变压器高压变压器联合单元接线，以便减少昂贵的变压器高压侧断路器和高压配电装置间隔。侧断路器和高压配电装置间隔。n各种单元接线的共同特点是接线简单清晰，节省设各种单元接线的共同特点是接线简单清晰，节省设备和占地，操作简便，经济性好。不设发电机电压备和占地，操作简便，经

52、济性好。不设发电机电压母线，发电机电压侧的短路电流减小。母线，发电机电压侧的短路电流减小。三、发电厂和变电站主变压器的选择三、发电厂和变电站主变压器的选择n主变压器主变压器n联络变压器联络变压器n厂（所）用变压器或自用变压器厂（所）用变压器或自用变压器三、发电厂和变电站主变压器的选择三、发电厂和变电站主变压器的选择n变压器容量、台数的确定原则变压器容量、台数的确定原则n单元接线的主变压器容量的确定原则单元接线的主变压器容量的确定原则n具有发电机电压母线的主变压器容量的确定原具有发电机电压母线的主变压器容量的确定原则则n连接两种升高电压母线的联络变压器容量的确连接两种升高电压母线的联络变压器容量

53、的确定原则定原则n变电所主变容量确定原则变电所主变容量确定原则三、发电厂和变电站主变压器的选择三、发电厂和变电站主变压器的选择三、发电厂和变电站主变压器的选择三、发电厂和变电站主变压器的选择n主变压器型式选择原则主变压器型式选择原则n相数的确定相数的确定n绕组数的确定绕组数的确定n绕组接线组别的确定绕组接线组别的确定n调压方式的确定调压方式的确定n冷却方式的选择冷却方式的选择四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线n发电厂按其一次能源性质，可分为火力发电厂、水力发电发电厂按其一次能源性质，可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂等；按其在电力系统中的地位与作用，可分为厂、核电厂等；按其在电力系

54、统中的地位与作用，可分为区域性电厂、地区性电厂和企业自备电厂，或分为基荷电区域性电厂、地区性电厂和企业自备电厂，或分为基荷电厂、腰荷电厂、峰荷电厂等。厂、腰荷电厂、峰荷电厂等。各类发电厂的电气主接线，各类发电厂的电气主接线，主要决定于其容量的大小、在系统中的地位和作用以及对主要决定于其容量的大小、在系统中的地位和作用以及对工作可靠性、灵活性的要求。工作可靠性、灵活性的要求。例如，大容量的区域性电厂例如，大容量的区域性电厂是电力系统的主力电厂，其电气主接线应具有很高的可靠是电力系统的主力电厂，其电气主接线应具有很高的可靠性。担任峰荷和腰荷的中、小型凝汽式机组和水轮发电机性。担任峰荷和腰荷的中、小

55、型凝汽式机组和水轮发电机组起停频繁运行方式经常更改，就要求其电气主接线具有组起停频繁运行方式经常更改，就要求其电气主接线具有较好的灵活性。较好的灵活性。n下面简要介绍各类发电厂电气主接线的基本特点，以及限下面简要介绍各类发电厂电气主接线的基本特点，以及限制发电机电压系统短路电流的措施。制发电机电压系统短路电流的措施。四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线n大型区域性电厂的电气主接线大型区域性电厂的电气主接线n目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为200MW及以上的大型机组、总装机容量为及以上的大型机组、总装机容量为1000MW及及以上

56、的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水以上的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水电厂、核电厂等。电厂、核电厂等。n大型区域性电厂建设在动力资源丰富的地方，一般距负大型区域性电厂建设在动力资源丰富的地方，一般距负荷中心较远，以高压或超高压远距离输电线路与系统相荷中心较远，以高压或超高压远距离输电线路与系统相连，地位重要。电厂中不设置发电机电压母线。全部机连，地位重要。电厂中不设置发电机电压母线。全部机组均采用简单可靠的单元接线直接接入组均采用简单可靠的单元接线直接接入220-500kV配配电装置，以电装置，以1-2种升高电压将电能送入电力系统。发电种升高电压将电能送入电力系统。发电机

57、组采用机机组采用机-炉炉-电单元集中控制或计算机控制，运行调电单元集中控制或计算机控制，运行调度方便，自动化程度高。度方便，自动化程度高。 四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线n图图5-16为某大型区域性火电厂电气主接线简图。该电厂为某大型区域性火电厂电气主接线简图。该电厂地处煤矿附近，水源充足没有近区负荷，在系统中地地处煤矿附近，水源充足没有近区负荷，在系统中地位十分重要，要求有很高的工作可靠性。因此，位十分重要，要求有很高的工作可靠性。因此，不设发不设发电机电压母线电机电压母线，四台大型凝汽式汽轮发电机组均以发电，四台大型凝汽式汽轮发电机组均以发电机机-双绕组变压器双绕组变压器单元

58、接线形式单元接线形式分别接入分别接入双母线带旁路双母线带旁路母线接线的母线接线的220kV高压配电装置高压配电装置和和一个半断路器接线的一个半断路器接线的550kV的超高压配电装置的超高压配电装置。500kV与与220kV配电装置配电装置之间，之间，经一台自耦联络变压器经一台自耦联络变压器LT互相联络互相联络。联系省际电。联系省际电网的网的500kV超高压远距离输电线路上装设有并联电抗器，超高压远距离输电线路上装设有并联电抗器，以吸收线路的充电功率。以吸收线路的充电功率。四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线n对大型区域性电厂的电气主接线，应注

59、意以下问题。对大型区域性电厂的电气主接线，应注意以下问题。n(1)单元接线形式与主变压器的选择。大型电厂通常采用发电机单元接线形式与主变压器的选择。大型电厂通常采用发电机一变压器单元、扩大单元及联合单元接线。当采用发电机一变一变压器单元、扩大单元及联合单元接线。当采用发电机一变压器单元接线时，压器单元接线时，200MW及以上大容量机组一般都是与双绕及以上大容量机组一般都是与双绕组变压器组成单元接线，而很少采用与三绕组变压器组成单元组变压器组成单元接线，而很少采用与三绕组变压器组成单元接线，以省去昂贵的发电机出口断路器。若电厂具有两种升高接线，以省去昂贵的发电机出口断路器。若电厂具有两种升高电压

60、时，则利用自耦联络变压器连接两种升高电压母线，联络电压时，则利用自耦联络变压器连接两种升高电压母线，联络变压器变压器LT的第三绕组可作为厂用起动电源或备用电源，以提高的第三绕组可作为厂用起动电源或备用电源，以提高厂用电源的可靠性，简化配电装置结构，节约投资。厂用电源的可靠性，简化配电装置结构，节约投资。四、发电厂的电气主接线四、发电厂的电气主接线n(2)发电机出口断路器的设置。在采用发电机发电机出口断路器的设置。在采用发电机-双绕组变压器单双绕组变压器单元接线的大型发电机出口装设断路器时，便于机组的起停、并元接线的大型发电机出口装设断路器时，便于机组的起停、并网与切除，起停过程中的厂用电源也可