电气主接线第1讲

1、Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University发电厂电气部分发电厂电气部分康小宁康小宁电气工程学院电气工程学院Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 第三节第三节 发电厂和变电所主变压器的选择发电厂和变电所主变压器的选择第四节第

2、四节 限制短路电流的方法限制短路电流的方法第五节第五节 发电厂和变电所的典型电气主接线发电厂和变电所的典型电气主接线第六节第六节 电气主接线设计电气主接线设计第七节第七节 电气主接线的可靠性计算电气主接线的可靠性计算8-10学时学时Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 一、概述一、概述p电气主接线的概念电气主接线的概念:又称为电气主系统或电气一次接线。它是又称为电气主系统或电气一次接线。它

3、是由电气一次设备按由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路路，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电力系统网络，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分的重要组成部分p电气主接线的工程意义：电气主接线的工程意义：发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量备的数量各回路中电气设备的连接关系各回路中电气设备的连接关系发电机、变压器、输电线路及负荷间的连接方式发电机、变压器、输电线路及负荷间的连接方式Xian Jiaotong Un

4、iversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 一、概述一、概述p电气主接线的作用电气主接线的作用:电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性安全性直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性电气主接线是电力设计、运行、检修部门以

5、及有关技术人电气主接线是电力设计、运行、检修部门以及有关技术人员必须深入掌握的主要内容员必须深入掌握的主要内容Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 一、概述一、概述p电气主接线图电气主接线图:用国家规定的电气设备图形与文字符号，详细表示电气主用国家规定的电气设备图形与文字符号，详细表示电气主接线组成和连接方式的电路图，称为电气主接线图。接线组成和连接方式的电路图，称为电气主接线图。电气主接

6、线图一般用单线图表示（即用单相接线表示三相电气主接线图一般用单线图表示（即用单相接线表示三相系统），但对三相接线不完全相同的局部图面（如各相中电系统），但对三相接线不完全相同的局部图面（如各相中电流互感器的配置）应画成局部三线图流互感器的配置）应画成局部三线图Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计p常用一次设备的图形和文字符号常用一次设备的图形和文字符号名称名称 图形符号图形符号 文字符号文字符号(旧符号旧符号)G ( F ) T ( B )

7、T ( B ) T ( B ) 双绕组变压器双绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组自耦变压器三绕组自耦变压器发电机发电机GXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计p常用一次设备的图形和文字符号常用一次设备的图形和文字符号名称名称 图形符号图形符号 文字符号文字符号(旧符号旧符号)断路器断路器隔离开关隔离开关熔断器熔断器电抗器电抗器QF ( DL ) QS ( G ) FU ( RD ) L ( DK) Xian Jiaotong Univer

8、sityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计p常用一次设备的图形和文字符号常用一次设备的图形和文字符号名称名称 图形符号图形符号 文字符号文字符号(旧符号旧符号)手车断路器手车断路器母线母线电缆终端头电缆终端头QF ( DL ) W ( MX ) L ( XL )避雷器避雷器FXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的

9、基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求电气主接线应满足：电气主接线应满足：可靠性、灵活性、经济性三项基本要求可靠性、灵活性、经济性三项基本要求p可靠性可靠性含义：含义：元件、设备和系统在规定的条件和预定的时间内，完成给元件、设备和系统在规定的条件和预定的时间内，完成给定功能的概率，对于电力系统可靠性主要指不间断供电能力定功能的概率，对于电力系统可靠性主要指不间断供电能力要求：要求：(1)电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电能不能大量储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，任能不能大量

10、储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，任何一个环节出现故障都会造成供电中断何一个环节出现故障都会造成供电中断(2)可靠性是要付出成本的可靠性是要付出成本的, 对于不重要的用户对于不重要的用户, 太高的可靠性将造太高的可靠性将造成浪费成浪费Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 一、电气主接线基本要求一、电气主接线基本要求p可靠性可靠性工程上对可靠性的考虑：工程上对可靠性的考虑：综合以下

11、因素综合以下因素（1）发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用）发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用（2）负荷的性质）负荷的性质（3）设备的可靠性）设备的可靠性（4）运行实践经验）运行实践经验Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 一、电气主接线基本要求一、电气主接线基本要求p可靠性因素分析可靠性因素分析1、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用u对于

12、大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常重要，其电气主接线应具有很高的可靠性重要，其电气主接线应具有很高的可靠性u对于小型发电厂和变电所就没有必要过分地追求过高的可对于小型发电厂和变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接线形式靠性而选择复杂的主接线形式Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主

13、接线基本要求可靠性因素分析可靠性因素分析1、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用、发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用u发电机单机容量大小发电机单机容量大小的划分为：的划分为：50MW以下的发电机组为以下的发电机组为小型机组；小型机组；50200MW的发电机组为中型机组；的发电机组为中型机组；200MW以以上的发电机组为大型机组上的发电机组为大型机组u发电厂容量大小发电厂容量大小的划分为：总装机容量在的划分为：总装机容量在100MW以下的发以下的发电厂为小型发电厂；总装机容量在电厂为小型发电厂；总装机容量在100250MW的发电厂为的发电厂为中型发电厂；总装机容量在中型发电厂；总装机容量在

14、2501000MW的发电厂为大中型的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在发电厂；总装机容量在1000MW以上的发电厂为大型发电厂以上的发电厂为大型发电厂Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析可靠性因素分析2、用户的负荷性质、用户的负荷性质 电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，即电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个

15、等级，即I、II、III类负荷类负荷uI类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失uII类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和减产，因而在经济上造成一定损失减产，因而在经济上造成一定损失uIII类负荷：类负荷： I类和类和II类负荷之外的其它负荷类负荷之外的其它负荷Xian Jiaotong

16、 UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析可靠性因素分析2、用户的负荷性质、用户的负荷性质 不同负荷的供电要求不同负荷的供电要求u对对I类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电u对对II类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电uIII类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电类

17、负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电显然，对于带显然，对于带I、II类型负荷的发电厂与变电所应该选择可靠类型负荷的发电厂与变电所应该选择可靠性较高的主接线形式性较高的主接线形式Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求可靠性因素分析可靠性因素分析3、设备的可靠性、设备的可靠性 电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性高、性能先进电气主接线是由电

18、气设备组成的，选择可靠性高、性能先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础的电气设备是保证主接线可靠性的基础4、运行实践、运行实践应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过长期应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过长期实践考验的主接线形式实践考验的主接线形式Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准二、定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准主接

19、线可靠性的评判方法：主接线可靠性的评判方法： 定性分析和定量计算（可靠性计算）定性分析和定量计算（可靠性计算）定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准（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）母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修）母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对对I类负荷和大部分类负荷和大部分II类负荷的供电类负荷的供电（3） 发电厂、变电所全部停运的可能性发电厂、变电所全部停运的可能性（4）大机组和超高压的电

20、气主接线能否满足对可靠性的特）大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求殊要求Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求p灵活性灵活性（1）调度灵活）调度灵活（2）检修安全、方便）检修安全、方便（3）扩建方便）扩建方便能按照调度的要求，方便而灵活地投能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、变压器和线路，调配电源和切机组、变压器和线路，调配电

21、源和负荷，以满足在正常、事故、检修等负荷，以满足在正常、事故、检修等运行方式下的切换操作要求运行方式下的切换操作要求可以方便地停运断路器、母线及可以方便地停运断路器、母线及其二次设备进行检修，而不致影其二次设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供响电网的运行和对其它用户的供电。应尽可能的使操作步骤少，电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误便于运行人员掌握，不易发生误操作操作能根据扩建的要求，方便地从初期接线能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远景接线；在不影响连续供电或过渡到远景接线；在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、停电时间最短的情况下，投入

22、新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的改造为最少备和二次设备的改造为最少Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求p经济性经济性（1） 节约投资节约投资主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备次电气设备要使相应的控制、保护不过于复杂，节省

23、二次设备与要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等控制电缆等 能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等器等 一次设计，分期投资建设、投产一次设计，分期投资建设、投产Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第一节第一节 电气主接线的基本要求电气主接线的基本要求 二、电气主接线基本要求二、电气主接线基本要求p经济性经济性（2） 占地面积小占地面积小 主接线的形式影响配电装置的布置

24、和电气总平面的格局，主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组器而不用三台单相变压器组（3） 年运行费用小年运行费用小 年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择的维护费等。电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次

25、变压而增加损耗主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 一、电气主接线基本构成及分类一、电气主接线基本构成及分类p电气主接线的基本环节：电气主接线的基本环节：电源（发电机或变压器）和电源（发电机或变压器）和出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体p同一电压等级配电装置中的同一电压等级配电装置中的进

26、出线数目较多进出线数目较多时（一般时（一般超过超过4回），回），需设置母线（汇流设备）需设置母线（汇流设备）作为中间环节作为中间环节p对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设置母线而采用简化的中间环节不设置母线而采用简化的中间环节p掌握中间环节是关键掌握中间环节是关键Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 二、电气主接线基本构成

27、及分类二、电气主接线基本构成及分类p电气主接线的分类：电气主接线的分类：根据是否有母线，主接线接根据是否有母线，主接线接线形式可以分为线形式可以分为有母线和无母线两大类型有母线和无母线两大类型p母线的作用：母线的作用：也称汇流母线，起汇集和分配电能也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用的作用p母线就是电路一个节点母线就是电路一个节点Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 二、电气主接线

28、基本构成及分类二、电气主接线基本构成及分类p有母线的主接线有母线的主接线优点：优点：由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便于安装接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便于安装和扩建和扩建缺点：缺点：有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，投资较大面积较大，投资较大p无母线的主接线：无母线的主接线：特点：特点：使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资较小较小Xian Jiaotong Uni

29、versityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 三、带母线的主接线基本形式三、带母线的主接线基本形式 1. 单母线接线单母线接线单母线接线图单母线接线图结构特点：结构特点：只有一组母线只有一组母线W，接在母线上的所有电源和出线回接在母线上的所有电源和出线回路，都经过开关电器连接在该母路，都经过开关电器连接在该母线上并列运行线上并列运行Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong Universi

30、tyXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 三、带母线的主接线基本形式三、带母线的主接线基本形式 1. 单母线接线单母线接线单间隔构成：单间隔构成：每个回路都装有断路器和隔离开关每个回路都装有断路器和隔离开关断路器作用：断路器作用：用以正常工作时投切该回路及故障时切用以正常工作时投切该回路及故障时切除该回路除该回路隔离开关作用：隔离开关作用：用以在切断电路时用以在切断电路时建立明显可见的断建立明显可见的断开点，将电源与停运设备可靠隔离开点，将电源与停运设备可靠隔离，以保证检修安

31、全。，以保证检修安全。分为分为母线隔离开关和线路隔离开关母线隔离开关和线路隔离开关Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 三、带母线的主接线基本形式三、带母线的主接线基本形式 1. 单母线接线单母线接线倒闸操作基本原则：倒闸操作基本原则：1、断路器与隔离开关间的操作顺序、断路器与隔离开关间的操作顺序: 保证隔离开关保证隔离开关“先通后断先通后断”2、在等电位状态下，隔离开关也可以、在

32、等电位状态下，隔离开关也可以单独合闸或分闸操作单独合闸或分闸操作3、这种断路器与隔离开关间的操作顺这种断路器与隔离开关间的操作顺序必须严格遵守序必须严格遵守，绝不能带负荷拉刀闸，绝不能带负荷拉刀闸（即隔离开关），否则将造成误操作，（即隔离开关），否则将造成误操作，产生电弧而导致严重的后果产生电弧而导致严重的后果Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第三章第三章 电气主接线及设计电气主接线及设计第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 三、带母线的主接线基本形式三、带母

33、线的主接线基本形式 1. 单母线接线单母线接线母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序：母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序：母线隔离开关母线隔离开关“先通后断先通后断”，即接通电路，即接通电路时，先合母线隔离开关，后合线路隔离开关；时，先合母线隔离开关，后合线路隔离开关；切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开母线隔离开关母线隔离开关操作举例：对操作举例：对WL1送电时，先合上送电时，先合上QS11，再合上再合上QS12，最后合上，最后合上QF1。对。对WL1停电停电时，先断开时，先断开QF1，再依次拉开，再依次拉开QS12和和QS11避免万一断路器的实避免万一断路器的实际开合状态与指示状际开合状态与指示状态不一致时，误操作态不一致时，误操作发生在母线隔离开关发生在母线隔离开关上，产生的电弧会引上，产生的电弧会引起母线短路，使事故起母线短路，使事故扩大扩大Xian Ji