1基础知识3变电站一次系统

1、变电站一次系统1 概述2 电气主接线主要内容1 概述一、电气设备 为了满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，发电厂和变电站中安装有各种电气设备。根据电气设备的作用不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。1一次设备通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，称为一次设备。它们包括：生产和转换电能的设备：如发电机、电动机、变压器等。接通或断开电路的开关电器：如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、接触器等。限制故障电流和防御过电压的保护电器：如电抗器和避雷器等。载流导体：如裸导体、电缆等。接地装置2二次设备对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备。它

2、们包括：仪用互感器：如电压互感器和电流互感器。测量表计：如电压表、电流表、功率表和电能表等。继电保护及自动装置：这些装置能反应系统不正常情况并进行监控和调节，或作用于断路器跳闸，将故障切除。直流电源设备：包括直流发电机组、蓄电池组和硅整流装置等。供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明用电等。操作电器、信号设备及控制电缆。二、电气接线电气接线：在发电厂和变电所中，根据各种电气设备的作用和要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路。电气主接线（一次电路）：由一次设备所连成的电路，表明电能汇集和分配的关系以及各种运行方式。二次接线（二次电路）：由二次设备所连成的电路。电气主接线通常用电

3、气主接线图来表示。电气主接线图是用规定的图形符号和文字符号表示电气设备连接关系的一种图。电气主接线图通常采用单线图表示，只有需要时才绘制三线图。电气主接线图2 电气主接线电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。（一次接线、电气主系统）电气主接线图：用规定的电气设备图形和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套设备的全部基本组成和连接关系的单线接线图。 1 可靠性：电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。发电厂或变电站在系统中的地位负

4、荷的性质和类别设备的制造水平长期实践运行经验一、主接线的基本要求 2 灵活性： 电气系统接线应能适应各种可能运行方式的要求，并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。操作的方便性调度的方便性扩建的方便性 3 经济性： 最少的投资与最低的年运行费。节省一次投资占地面积小电能损耗少二、 主接线的基本接线形式各种电气主接线是由若干基本接线形式组合而成的、深入地了解与分析基本接线形式，对电气主接线的设计、运行十分重要。有母线类型无母线类型（一）、单母线接线1简单的单母线接线母线：用于汇集和分配电能断路器（开关）：具有灭弧装置和控制电路，既可以接通或开断负荷电流，也可以接通或开断短路电流。隔离开关（刀闸

5、）隔离电压等电位操作：倒闸操作分合小电流：避雷器、电压互感器、 空载变压器、空载线路等 由于断路器具有灭弧装置，而隔离开关没有，所以在操作时，必须严格遵守操作程序：隔离开关“先通后断”或在等电位状态下进行操作。简单的单母线接线优点： 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。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。“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. 单母分段接线单母线分段接线优点： 缩小了母线故障（或检修）的停电范围；

6、运行灵活性有所提高（可以并列运行，也可以分列运行）。适用范围：适用于中小容量发电厂的610kV接线和6220kV的变电站中。在供电可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段： 母线检修时，只需停电一半出线； 故障时，短时停电，拉开分段隔离开关后，完好段即可 恢复供电。3单母线带旁路母线接线旁路母线的作用：可以不停电检修任一（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

7、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。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QFp；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。4单母线分段带旁路母线接线分段断路器兼作旁路断路器：正常时：QF0作分段用，QF0、QS01、QS02闭合，QS03、QS04、QS05断开。检修出线断路器时：QF0作

8、旁路断路器用。 不停电检修QF1的操作步骤：合QS05；拉QF0（退出分段断路器）；拉QS02，合QS04，合QF0（对W3充电，验电）；合QS13（并列运行）；拉QF1，拉QS12、QS11（退出QF1）；挂地线、检修。（二）、双母线接线优点：(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.(3) 扩建方便缺点：(1) 使用设备多（特别是隔离开

9、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。2双母线分段接线优点： 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。缺点： 三台分段或母联断路器，投资大； 无旁路母线，出现开关检修需停该线路。适用范围：有机压母线负荷的中小型电厂。3双母线带旁路接线（1）具有专用旁路断路器：适用于：220kV 5回及以上；110kV 7回及以上。(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。接线形式有： 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

10、倒闸操作。（三）、一台半断路器接线所谓一台半断路器接线是指两个回路共用三台断路器，即每个回路所用的断路器数目为一台半，也称3/2接线。优点：（1）可靠性高 任一台断路器检修，都不停电； 任一母线检修或故障都不停电； 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； 隔离开关不作为操作电器。（2）操作方便：检修任一台断路器或母线不须倒负荷。（3）运行调度灵活：正常时可多方式运行；事故时，可合环、解环。扩建方便。缺点：适用范围：220kV及以上的超高压、大容量发电厂和变电站。使用设备较多，投资较大；二次控制接线和继电保护复杂。（四）、变压器母线组接线 结构：变压器直接

11、通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组。依据：变压器的故障概率小。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： 变压器故障相当于母线故障； 投资大。单元接线扩大单元接线联合单元接线（五）、单元接线结构：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。（六）、桥形接线 当有两台主变，两条出线时，应首先考虑采用桥形接线。类型： 内桥：桥连断路器在变压器侧 外桥：桥连断路器在线路侧适用范围： 内桥：线路长，主变操作次数少，两条出线之间无穿越功率；（多用于小型变电站） 外桥：线路较短，变压器投切次数多，或有穿越功率。（多用于小水电厂）优点： 投资小（无母线，四条回路用三台断路器）； 占地面积小。缺