XXXX第讲电气主接线及设计

第5讲电气主接线及设计（1）内容提要：1电气主接线的基本要求和设计程序2主接线的基本接线形式3主变压器的选择4限制短路电流的方法5电气主接线设计举例5.1电气主接线的基本要求和设计程序5.2主接线的基本接线形式内容提要：Q1：什么是电气主接线？二阶电路图电气主接线指一次设备的连接电路，又叫一次接线或主电路。它表示了电能产生、汇集、分配和传输的关系。主接线图一般画成单线图，用规定的图形和文字符号描述实际的主电路连接情况。图中的主要元件有G、T、QF、QS、TV、TA、母线和电抗器等设备。局部以三相表示（如TV、TA的配置）。图中描述的设备处于“正常状态”，即电路无电压和无外力作用下的状态。QF、QS处于断开位置。5.1电气主接线的基本概念5.1电气主接线的基本概念图5-1某火电厂的电气主接线图5.1电气主接线的基本概念电气主接线方式表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式；主接线的好坏，直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，直接影响到工农业生产和人民生活；电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。电气主接线的重要性运行可靠：保证连续供电在事故状态下尽量缩小停电范围和停电时间在设备检修时尽可能不停电5.1电气主接线的基本要求和设计程序电气主接线的基本要求运行灵活、方便：接线灵活，多运行方式，且不至发生误操作经济性：节省投资，降低损耗，减少占地便于扩建：火电厂或变电所电气主接线的设计程序5.1电气主接线的基本要求和设计程序四个阶段：初步可靠性研究可靠性研究初步设计施工设计图1、对原始资料分析2、主接线方案的拟定与选择3、短路电流计算和主要电器选择4、绘制电气主接线图5、编制工程概算设计步骤与内容：所谓电气主接线的基本形式是指典型的、常用的连接形式。不同的电压等级，主接线的形式不一样。主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类：有汇流母线的基本接线形式无汇流母线的基本接线形式有汇流母线主接线的基本环节有3个：电源（或进线）环节（通常指发电机或变压器）母线环节出线（或馈线）环节。Q2：主接线有哪些基本的接线形式？为什么要按有无汇流母线来划分？进出线较多时，为提高供电可靠性，必须使每一个出线能从任一电源获得供电。因此，最好的方法就是采用母线，即电源并不与各个出线直接相连，而是与母线连接把电能送到母线上，各个出线也连接在母线上来获取电能。这样以母线来汇集和分配电能，使整个主接线的环节减少，简单清晰，运行方便可靠，也有利于安装和扩建。相应的缺点是：开关设备QF、QS增多，配电装置占地面积增大。当进出线回数较少或相同时，可采用无母线的接线方式，由发电机、变压器直接和出线相连，减少开关设备和占地面积。对每一种基本接线形式，要求掌握：接线图：进出线环节如何与母线连接、开关设备连接可能存在的运行方式和运行特点优缺点：可靠性高或可靠性低及其具体体现适用场合：适用的电压等级；适用的出线回数等5.2主接线的基本接线形式5.2主接线的基本接线形式Ⅰ、有汇流母线的基本接线形式单母线双母线1、单母线2、

单母线分段3、单母线（分段）带旁路1、

双母线2、

双母线分段3、双母线（分段）带旁路4、3/2断路器接线5、变压器－母线组接线最原始、最简单的接线G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5WL：线路（出线）QS1/QS2：电源隔离开关QS3：母线隔离开关QS4：出线隔离开关QF1/QF2：电源断路器QF3：出线断路器WB：母线QS5：接地开关5.2主接线的基本接线形式--单母线接线G：电源（进线）只有一组母线，所有电源和出线都经过一台QF和QS接至母线上。单母线接线特点G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS55.2主接线的基本接线形式--单母线接线母线保证发电机G1、G2并列工作，又能使任何一条引出线都可以从母线上获得电源。每一回路均装设有断路器QF和隔离开关QS。断路器具有专用的灭弧装置，可以开断、闭合正常的负荷电流或开断短路故障电流。隔离开关没有专门的灭弧装置，开合电流能力很低，但有明显的隔离间隙，能隔离电压，装设于断路器两侧，用于断路器停电检修时隔离电压。5.2主接线的基本接线形式--单母线接线单母线接线回路的基本组成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5原因：电源支路中，发电机和发电机出口断路器（电源断路器）之间可以不装设隔离开关，因为断路器断开后，发电机也必然处于停机状态。在线路隔离开关(QS4)的线路侧，通常装有接地开关（接地刀闸）。当线路停电之后，合上作为接地线使用。5.2主接线的基本接线形式--单母线接线单母线接线回路的基本组成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5发电厂和变电所电气设备有运行、备用和检修三种工作状态。5.2主接线的基本接线形式--单母线接线电气主接线的倒闸操作由于正常供电的需要或故障的发生而转换设备工作状态的操作称为“倒闸操作”。倒闸操作正确与否，直接影响安全运行。根据QF和QS的作用不同，在倒闸操作中必须保证正确的操作顺序。以投切线路WL1为例，顺序如下：切除WL1（断电）：

拉开QF3→QS4→QS3投入WL1（送电）：

合上QS3→QS4→QF35.2主接线的基本接线形式--单母线接线电气主接线的倒闸操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5基本的操作原则：操作QS必须是在QF断开的时候进行防止隔离开关带负荷（故障）拉、合闸5.2主接线的基本接线形式--单母线接线电气主接线的倒闸操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5基本的操作原则：操作QS必须是在QF断开的时候进行投入QS时，从电源侧往负荷侧合上QS退出QS时，从负荷侧往电源侧拉开QS5.2主接线的基本接线形式--单母线接线电气主接线的倒闸操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5误操作隔离开关不发生在母线隔离开关上（母线短路比线路短路故障更严重）为了防止刊误操作，物必须：严格执行而操作票制慢度和监视桨制度（组冠织措施）加装防的止误操猫作的闭桑锁装置避（技术族措施）电磁闭摧锁、机颗械闭锁晓、电脑毛闭锁5.2主接线缩慧的基本愤接线形伸式--单母线厚接线电气主削接线的赠倒闸操放作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5防止带负很荷拉合隔涂离开关5.2主接线的昏基本接线箩形式--单母线接庸线电气主巧接线的壶倒闸操班作--“五防”G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5防止带胞电挂接肚地线防止带地过线合隔离而开关防止误入责带电间隔防止误喷拉合断旺路器接线简置单、清幅晰，所脂用电气枝设备少屠，操作永方便，吊投资小泄，便于风扩建；隔离开关QS仅用作隔路离电压，孙不作为操贷作电器。5.2主接线刺的基本凑接线形输式--单母线接蔽线单母线嫩接线的件优点G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5母线和母亿线侧隔离切开关检修民（清扫）市时，在检胸修期间所有回路卡必须停止汽工作。母线和靠母线侧积隔离开相关或断部路器故年障时，鸭所有电佳源回路强断路器怎均会因锤继电保勤护动作做而跳闸类，使所有出线嫌在修复期纹间内停电。某一电源芳或出线断描路器检修茫时，必须停止当该回路的尘工作。5.2主接线的单基本接线跑形式--单母线接码线单母线接耐线的不足--可靠性、俘灵活性较惨差G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5纯粹的单质母线不能眼满足重要置用户的要赠求，只适用边于容量捆小、出法线少的渠发电厂晴和变电惧所中。如果采用成套配利电装置，由于其甜工作可靠吧性高，也使可以对重老要用户供埋电。如发帅电厂的厂吊用电就常罗采用单母异线接线。5.2主接线的丹基本接线古形式--单母线棒接线单母线旺接线的碗适用场狱合G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5为了解决掩纯粹单母者线可靠性示和灵活性阿差的问题放，提高供舅电可靠性倘，可以用断路器明将母线分润段，从而布形成单母线分秩段接线。如图：G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd图中：QFd两侧的隔吼离开关用廉于检修QFd时隔离电晌压。5.2主接线招的基本蚊接线形剪式--单母线划分段接珠线母线分段险数目取决禾于电源数目鹅和功率以及电网的艰接线和电气主接惯线的工作赞形式。分段的垮数目一协般在2～3段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段)。（分断举越多，蓬故障停盼电范围殃越小；甩但增加QFd、且配电观装置运行产更复杂）引出线在竖各个母线坊段上分配抹时，应尽量使券各分段的盆功率平衡。（避免蜡产生过在大的环违流）5.2主接线伸的基本刷接线形概式--单母线分沸段接线单母线分缺段接线回担路的基本搭组成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常运行率时，分段断链路器QFd断开。此时，垂它还应装彻有备用电渗源自动周投入装迟置（BZT）。当任一妄电源故师障，其宇电源QF自动跳踢闸断开孤时，在BZT的作用洲下，分写段断路酷器QFd可以自动条接通，保证全胖部引出侍线继续侦供电。（降压变扮电站的至低压侧食母线：限制享短路电签流，简送化保护兄配置）5.2主接线的辨基本接线呆形式--单母线分乓段接线单母线倡分段接翼线的运下行方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常运雾行时，分段断贤路器QFd闭合。5.2主接线的静基本接线份形式--单母线分您段接线当任一母咳线发生短卫路故障时甜，在母线俊继电保护爹的作用下扫，QFd和连接河故障段墨母线的慨电源QF自动断堡开，则蠢非故障沈段可以市继续供雹电。避免了在纯单肥母线中退母线故机障时全部回路蚀都得停电的情况。单母线示分段接远线的运野行方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd因此，闯用QFd分段的传单母线璃可以可疲靠的给重要农负荷的茂用户供炭电。此时抹，该重吗要用户棵须从两个母跟线段上引壳出两个回角路，保证戴两个电溉源供电馒。（两段母截线同时故蜓障的几率扯几乎为0）。5.2主接线推的基本海接线形福式--单母线总分段接巨线单母线分仅段接线的棍运行方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常运行励时，分段断僚路器QFd闭合。优点：具有单母碎线接线简阅单、经济吸、方便、个易于扩建厘的特点；可靠性比迫纯粹单母轰线有所提婚高。母线或母珍线隔离开森关发生故敲障时，仅革故障段停撒电，非故俘障段可继涂续工作。对重要河用户，凤可以从洪不同分盒段引出甩双回线鞠，以保夏证可靠缓地向其枝供电。缺点：每个母跪线段都悠相当于夏一个单愉母线，宽故可靠粘性仍偏则低当母线某匹分段检修码或故障时捆，仍必须抵断开该段逆母线上的到全部回路勒，因此，仪电源减少利，部分用捆户供电受粘到限制和早中断。任一回喘路断路症器检修怎时，该巨回路仍苍必须停烛止工作5.2主接线备的基本魂接线形穿式--单母线分购段接线单母线分唤段接线的彼优缺点为解决钥在检修献断路器侄期间该导回路必傍须停电可的问题气，可采轧用加装“忆旁路母李线”的须方法。即：增加一培条称为藏“旁路母核线”的母线绪，该母线序由“旁路断僻路器”供电乓。在检修出缓线断路器披时，可将扒该条线路但转移到旁汤路母线上，旁路除断路器占就代替遗出线断践路器工倦作。（1）单母线带坊旁路：“专用旁路碗断路器”（2）单母线幻玉分段带抄旁路：包括做“专用旁路卡断路器”、“分段断路喝器兼作旁咳路断路器”和“旁路断路域器兼作分商段断路器”三种俊接线单母线（肿分段）带瞒旁路5.2基本接线室形式--单母线(分段)接线带禽旁路单母线宾带旁路接线特点付：旁路断嗽路器QFp连接旁浆路母线WBp和工作炭母线WB每一出森线回路宇在线路隔离鲜开关的线路侧用一台旁路隔候离开关QSp接至旁垮路母线WBp上电源1QF1WB电源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp专设旁路跌断路器QFp和旁路母逝线WBp5.2基本接线峡形式--单母线(分段)接线带付旁路正常运叛行时：旁路断辽路器QFp和每条出剥线的QSp均是断开榨的，为单介母线运行雨。平时旁路俭母线不带绸电，减少鹊故障可太能。电源1QF1WB电源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2基本接叮线形式--单母线(分段)接线带麦旁路单母线带刷旁路检修出线写断路器QF1时：先合上QFp两侧隔秒离开关木，再合篮上QFp，旁路统母线带至电；合上QSp（等电疫位），断开QF1、QS2、QS1，这样QF1退出工作防，该线路狱经WB、QFp、WBp、QSp得到供电耐。电源1QF1WB电源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2基本接捕线形式--单母线(分段)接线带碍旁路单母线浆带旁路优点：供电可普靠性提穷高，保葛证了对边重要用垮户的不杀间断供平电；倒闸操作玻相对简单缺点：增加了设秧备；增大了投恩资和占地泥面积电源1QF1WB电源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2基本接线晶形式--单母线(分段)接线带旁必路单母线窜带旁路可靠性有逼所提高，谨因为检修齿期间仍以越单母线分幸段运行电源1WB电源2QFpWBpQFdQSp单母线分低段带旁路①专设旁稼路断路悬器QFp和旁路母休线WBp正常运退行时：旁路断巩路器QFp和每条蠢出线的QSp均是断开权的，为单蔬母线分段绕运行。检修出吼线断路脱器时：倒闸操懂作与前云类似5.2基本接递线形式--单母线(分段)接线带旁气路正常运倘行时：QFd、QS1、QS2闭合，QS3、QS4断开，QS5（母线片分段隔证离开关明）断开菊，QSp断开按单母告线分段均运行，旁路母喊线WBp平时不带忆电。电源1电源2QS3QS5QS4QFdQS1QS2QS7QS6QF1QSp②分段断路提器QFd兼作旁路遵断路器5.2基本接情线形式--单母线(分段)接线带涨旁路单母线座分段带沾旁路检修QF1时：母线分段功隔离开关QS5合上，插使两段慎母线在较检修期拢间并列踩运行。旁路母线多接至QF1对应的纷母线上电源1电源2QS3QS5QS4QFdQS1QS2QS7QS6QF1QSp②分段断脏路器QFd兼作旁路扑断路器5.2基本接线求形式--单母线(分段)接线带旁洒路单母线分施段带旁路具体倒厕闸操作槐步骤如说下：目的检查WBp完好否合QS5QS4QFd分QFdQS2目的QFd代QF1合QSp分QF1QS7QS6②分段断衡路器QFd兼作旁路崭断路器电源1电源2QS3QS5QS4QFdQS1QS2QS7QS6QF1QSp5.2基本接送线形式--单母线(分段)接线带惨旁路单母线露分段带迈旁路WBpWBpWBp不设母线吵分段隔离开须