电气主接线(综)

主讲:杨毅2021－07第二部分电气主接线

第一节概述一、电气主接线的根本知识二、电气主接线的根本方式主要内容:电气主接线：变电所传送、会聚和分配电能的电路，它是由变压器、开关电器、避雷器和母线等电器和载流导体衔接而成。电气一次接线图：用规定的设备文字和图形符号并按任务顺序陈列，详细的表示电气设备或成套配电安装的全部根本组成及衔接关系的单线接线图。作用：反映一次设备的数量、作用、相互衔接方式以及与电力系统的衔接情况。第一节电气主接线根本知识一、主接线的定义及作用电气主接线的作用1、是电气运转人员进展各种操作和事故处置的重要根据。2、阐明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、衔接方式及能够的运转方式。3、直接关系到电力系统的平安、稳定、灵敏和经济运转。二、对电气主接线的根本要求〔三个〕1、可靠性2、灵敏性和方便性3、经济性可靠性①线路、母线【包括母线侧隔离刀闸】等缺点或检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保证对一类、二类负荷的供电。②断路器QF检修时，停运出线回数的多少和停电时间的长短，能否保证对重要用户的供电。③发电厂、变电所全停的能够性。④大型机组忽然停电，对电力系统稳定运转的影响与后果。灵敏性和方便性灵敏性：运转方式的灵敏性。方便性：①操作的方便性，简便、平安，不易发生误操作；②调度的方便性；③扩建的方面性。经济性：与可靠性是一对矛盾在满足技术要求【可靠、灵敏】的前提下，采用最经济的方案。1〕投资省；2〕电能损失少；3〕占地面积小。三、主接线的根本组成电源〔发电机、变压器〕、母线、出线W出线1出线2出线3QSlQFQS2QS3单母线接线图电源出线母线四、线路停、送电操作原那么拉、合隔分开关及小车断路器停、送电时，必需检查并确认断路器在断开位置；停电时，先断开断路器后拉开负荷侧隔分开关，最后拉开母线侧隔分开关，送电时那么相反。严禁带负荷拉、合隔分开关，所装电气和机械防误闭锁安装不能随意退出；手动操作过程发现误拉隔分开关时，不准把已拉开的隔分开关重新合上。第二节主接线的根本方式按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：双母线接线双母线分段接线双母线带旁路接线单母线接线系统双母线接线系统3/2接线发电机—双绕组变单元接线发电机—三绕组变单元接线发—变—线单元接线内桥接线外桥接线三角形接线四角形接线单元接线桥形接线多角形接线有汇流母线的接线方式无汇流母线的接线方式特点：运用设备相对较少，占地面积少。只适用于进出线数少，不再扩建和开展的厂(所)。单母线接线单母线分段带旁路接线单母线分段接线特点：接线简单明晰、运转方便，便于安装和扩建，但占地面积较大。适用于进出线数较多的〔所〕。一、单母线系统电气主接线1、单母线接线一〕根本概念电源〔进线〕:功率流向是指向母线。出线〔馈线〕:功率流向是从母线流向用户母线侧刀闸【QSW】线路侧刀闸【QSL】接地刀闸：检修线路或设备用。电压在110kV及以上，QF两侧的QS及线路QS均应带接地刀闸。如QS3等QS的配置原那么：①当出线回路对侧有电源，QF两侧均必需装设QSW、QSL；对侧无电源时，可以不装设QSL。②发电机与QF之间也可以不装设QS。用来接通和切断电路有灭弧安装，断口是密封的，不可见。①在停电检修一次设备时，构成明显的断口，以确保检修人员的平安。②用来倒换电源操作。无灭弧安装，断口是可见的，不能开闭5A以上的电流。断路器【QF】：简称开关隔分开关【QS】：简称刀闸作用特点断路器与隔分开关的主要区别：。QS“先通后断〞【没有构成闭合回路】或在等电位下【没有电位差】操作。先通：接通电路时，先合QS，后合QF后断：断开电路时，先断QF，后断QSQS与QF的关系：操作程序：例:试分析以下操作程序会发生什么后果？设QS2、QS3、QF2均处于断开位置，现给线路1送电，有如下两种操作：1)合QF2；2)合QS2；3)合QS3在线路侧发生短路1)合QF2；2)QS3；3)合QS2在母线侧发生短路操作1：操作2：“母线(电源)侧刀闸QSW先通后断〞。其意义在于：万一发生误操作，可使误操作事故影响范围降底到最小程度。2)母线侧刀闸QSW与线路侧刀闸QSL的关系是：误操作：用隔分开关带负荷拉闸或带负荷合闸，即破坏了QS的操作程序，这一种操作称为误操作。防止误操作的方法：1)严厉按照操作规程实行操作票制度。2)在隔分开关和相应的QF之间，加装电磁闭锁，机械闭锁或电脑钥匙。二〕运转特点分析①首先分析供电可靠性。【母线、母线侧刀闸、断路器事故停电范围的大小、检修设备能否中断供电】②其次分析检修及调度操作的灵敏性和方便性。③再次简单分析经济性。1〕分析方法2〕特点①母线〔W〕或者与母线相连的QS缺点或检修时，整个安装必需停电。②检修任一出线QSL或QF，该线路必需停电。③检修电源及其回路中的QF时，假设系统电能不富余时，会产生功率缺额。④灵敏性差。⑤接线简单明晰，设备投资少，操作方便。⑥QS只起检修时隔离电压用。⑦扩建方便。2、单母线分段接线(1)特点：①任一段母线(包括QSW)缺点或检修，非缺点段母线照常任务，减少了停电的范围。②重要用户可以从两分段母线上获得电源。双回路供电③检修任一进出线回路中的QF，该回路必需停顿供电。

(2)用隔分开关分段可靠性要求不高时，可用QS分段，但母线缺点时，整个安装仍会短时停电。(3)分段的数目取决于电源数量和容量。从实际上讲，段数分得越多，缺点时停电范围越小。但运用QS、QF等设备增多，且配电安装和运转也越复杂，通常以2-3段为宜。6-10kV：每段母线上所接容量不宜超越2.5万kW；35-60kV：出线回路数不超越八回；110-220kV：出线回路数不超越四回。适用范围：3、单母分段加旁母接线(1)加装公用旁路QF的接线旁母作用：检修任一台进出线断路器，可以不中断该回路的供电。举例：如下图，正常运转时，QFP、QS3-QS8均在断开位置，写出检修QF1的操作票。分析供电途径：(2)单母线分段兼旁路接线如右图示：分段QFD兼作旁路断路器。正常运转时，WP不带电，QFD、QS1、QS2在闭合位置，QS3、QS4、QSD在断开位置，以单母线分段运转。1〕运转特点分析此接线除具有单母线分段接线的一切优点之外，还具有以下两个优点：A、检修任一台进出线QF时，可以不中断该回路的供电举例：写出检修QF1的操作票〔分析供电途径〕适用范围：在中小型厂(所)中得到广泛运用。2〕几种简化方式接线〔图a〕:不带母线分段刀闸，QFD用作旁路时，两段母线分裂运转〔图b、c〕:正常运转时，WP带电，QFD用作旁路时，两分段母线分裂运转。且〔图b〕的WII段不能接入旁路。〔图d〕:为带简易旁路的单母分段接线。此接线在中小型110kV变电所中用得最广。问题：如何检查旁母完好？如何利用恣意一个完好的QF替代其缺点QF任务？二、双母线接线系统1、双母线接线阐明：在工程上，为了安装和运转检修的方便起见，隔分开关的静触头的安装位置有如下规定：1〕凡接在母线侧的QS，其静触头装在母线侧。2〕凡接在出线侧的QS其静触头装在负荷侧。3〕凡接在主变侧的QS其静触头与主变相连。如右图所示：为双母线接线，两组母线W1、W2经过母线联络断路器QFC衔接。QS7QS8QF3QF2运转特点分析如下：〔1〕检修任一组母线，不会中断对用户的延续供电〔利用母联倒换操作〕举例：检修W1母线，写出检修操作票。【运转方式：双母线接线按单母线运转，即W2不带电】第一步：查备用母线W2完好情况①合QS01、QS02②合QFC，并投入继保，如不跳闸，阐明W2完好第二步：倒换操作(倒电源操作)③合上与备用母线(W2)侧相连的一切QS(如合QS1、QS4)；④断开与任务母线(W1)侧相连的一切QS(如断QS2、QS5等)第三步：检修操作⑤断开QFC；⑥断QS01、QS02，即可进展对W1的检修〔4〕断路器检修，可暂时用母联替代，但须短时停电。【在现场条件允许的情况下，接跨条，如下图】①合上母联，进出线分别接在两组母线上，即相当于单母线分段运转；②母联断开，一组母线运转，另一组母线备用，即单母线运转方式；③两组母线同时任务〔即固定衔接方式运转〕。电源和负荷均匀地分配在两组母线上。〔2〕一组母线缺点后，该母线上的一切进出线都要停电，但能迅速恢复供电。〔3〕检修任一回路中的母线侧QS，仅该回路停电，其他线路照常任务。〔5〕运转调度灵敏，经过倒换操作可以构成不同的运转方式：〔6〕任一回路中的QF，如拒动或因故不能操作时，可用母联替代操作。要腾出一组母线〔7〕在特殊需求时，可以用母联与系统进展同期或解列操作。当个别因需求单独任务或进展实验【如发电机G，线路L检修后，需求试运】，可将该回路单独接在备用母线上，线路熔冰时，也可腾出一组母线，不致影响其它回路的任务。〔9〕扩建方便。〔8〕QS不仅用来隔离电压，而且还用来倒换操作。此接线具有供电可靠，调度灵敏，又便于扩建等优点，在我国大中型厂(所)中广泛采用。但所用设备多【特别是QS】，同时，QS又作为操作电器，易发生误操作，不易实现自动化和远动化，因此，特别重要的大型电厂(所)不允许采用此接线。〔1〕断路器内部缺点及母线侧刀闸缺点，相当于母线缺点。〔2〕对于6-10kV系统，当进出线数或母线上电源较多，IK大，为选择轻型设备，常采用双母线三分段接线，并加装电抗器。综上所述：注:2、双母线带旁路接线〔重点〕如以下图所示，QFP：公用旁路断路器；QFC：公用母联，进线T接旁路。此接线除具有双母线接线的一切优点外，还具有以下两个优点：〔1〕旁路母线可防止检修任一进出线QF时的短时停电景象举例：检修QF1，写出其检修操作票【方法有多个】分析：1〕首先弄清运转方式哪些QS、QF是在合上的，哪些QS、QF是断开的，假设此接线按单母线运转方式，即W1为工母，W2为备用，QS01、QS02、QFC及与W2相连的隔分开关均在断开位置。2〕分析能够的供电途径3〕操作QS时不要消费电流4〕实践操作票要复杂得多，因要思索平安要素。第一步：查备用母线W2完好情况①合上QS01、QS02；②合QFC〔投入继电维护，如下跳闸，阐明W2完好〕第二步：查旁母完好情况③合QS3、QS6④合QFP〔投入继保〕，如下跳闸，阐明W3完好第二步：检修操作⑤合QS7⑥断QF3⑦断QS5、QS2，然后进展检修分析：在检修QF1时，没有必要用到备用母线，所以第一步直接查旁母完好情况。方法一：〔红线途径〕方法二：〔紫线途径〕〔2〕检修母线侧QS时，可以不中断供电举例：写出检修QS2时的操作票〔要想法腾出一组母线〕阐明：为了节省公用旁路断路器，减少投资，常以母联兼旁路或旁路兼母联【如以下图所示】，正常时起母联作用，检修QF时，起旁路作用。上述接线虽然节省了一个QF，但在代用过程中操作多，不够灵敏，其供电可靠性有所降低。三、3/2接线【也称一个半断路器接线】如右图所示：本质上又属于一个回路由两台断路器供电的双重衔接的多环形接线。其运转特点：①正常运转时，一切QF均接通，两组母线同时任务，构成多环网供电，具有较高的供电可靠性和运转灵敏性。②任一进出线缺点，该缺点线两侧QF均跳闸，其它照常任务。③任一母线缺点或检修时，联接在该组母线上的一切QF都断开，一切回路仍可以在另一组母线上继续任务。④除联络QF〔如QF2等〕内部缺点不能操作时，与其相连的两条线路短时停电外，其它QF〔如QF1等〕内部缺点时，与其直接相联的一回线路须短路时停电；检修任一台QF都不会影响供电，且检修操作方便。⑤两组母线同时缺点【或一组检修时，另一组又缺点】的极端情况下，功率仍能继续保送。⑧要求出线与进线尽量相等。⑥QS只在检修时起隔离电压作用。⑦设备多，且继保配置较复杂。2〕为提高供电可靠性，可采用交叉布置，以防止一切联络QF缺点检修的极端情况下，功能仍能保送。〔但添加配电安装的占地面积〕此接线特别适宜于500-750kV的超高压，大容量系统。注：1〕同名元件要求布置在不同串上。3〕当该接线仅两串时，在进出线上应装设隔分开关。当串数等于或大于三串时，进出线可不装设隔分开关。四、单元接线发电机和变压器直接连成一个单元，组成单元接线。有以下几种方式：2〕发电机和变压器低压侧短路时，短路电流有所减少。3〕便于实现机、炉、电集控。如发电机、变压器中只需其中一个元件缺点，都将影响供电，使系统产生功率缺额。优点：缺陷：1〕接线简单，操作方便。1、发电机----双绕变单元接线【见图4-12〔a〕所示】①是大型机组广为采用的接线方式；②发电机出口不装QF，为调试方便可装QS【不思索厂用分支】；③对P≥20万kW机组，发电机出口采用分相封锁母线。【缘由IK过大，选不到适宜的QF：对钢构发热严重】2、发电机----三绕组变单元接线【见图〔b〕所示】①三侧均装有QF，以便发电机停顿任务时，高、中压侧仍有联络；②在一个电厂〔所〕内三绕组主变普通不多于三台。3、扩展单元接线【见图〔c〕、〔d〕】①减少主变台数和QF的台数；②适宜于中、小型机组。4、发----变----线路单元接线【见图〔e〕所示】适用于一机、一变、一线的厂、所。五、桥形接线当只需两台变压器和两条输电线时，采用桥形接线，所用QF数目最少。有内桥、外桥两种方式。内桥特点外桥特点①QF装在出线侧，因此，引出线的切除和投入比较方便。①QF装在变压器侧，因此，变压器的切除和投入比较方便。②当出线缺点时，仅缺点线路的QF断开，其它照常任务。②当变压器缺点或检修时，只断开本回路中QF，不影响其它回路的任务。③当变压器缺点时，与变压器相连的两只QF都将断开，从而影响未缺点引出线的任务，扩展了停电范围。③线路缺点，与缺点线路相联的两个QF都将断开，变压器被切除，减少了发电厂的出力。④变压器的投入和切除，操作比较复杂。④线路投入和切除，操作比较复杂。⑤为检修桥联QF3不致引起系统开环运转或检修出线QF，不使出线停电，可增设旁路隔分开关。⑥此接线适用于缺点机率较多的长线路〔l≥50km〕和变压器不需求经常切换的系统。⑥此接线适用于线路较短，变压器需经常切换或系统有穿越功率经本厂的情况。〔QS用作操作电器，易发生误操作〕六、多角形接线当母线闭合成环形，并按回路数利用QF分段，即构成角形接线，如以下图所示。优点：〔1〕任一回路缺点，跳两个QF，非缺点回路照常供电；〔2〕任一QF检修，不会影响供电，且操作简单；〔3〕QS只用于检修，易实现自动化，具有较高的可靠性和灵敏性。缺陷：〔1〕检修任一台QF时，将开环运转，此时，假设恰好发生缺点，那么呵斥系统解列或被分割成两部分，甚至呵斥停电事故。举例：设QF1处在检修中①当QF3缺点跳闸时，分成两个独立部分；②当QF2缺点跳闸时，T2被迫解；③当QF4缺点跳闸时，L1被迫解列。〔2〕设备选择带来困难，由于每个设备在闭环运转时，经过任务电流不同。〔3〕继保的整定、配置也较复杂。〔4〕扩建困难。由于以上缘由，普通用三角形接线或四角形接线较为合理，最多不超越六角。请问下面的系统有几种接线方式？分别是什么？七、课堂讨论【2课时】1、总结前述各种接线的运转特征要求重点掌握单母线分段兼旁路接线和双母线带旁路接线的运转特点。2、操作票的正确填写1〕弄清运转方式哪些QS、QF是在合上的，哪些QS、QF是断开的。即弄清楚检修前的初始形状。2〕分析供电途径4〕操作QS时不要产生电流5〕实践操作票要复杂得多，因要思索平安要素。3〕操作票的能够有多种方案3、举例例1：如以下图所示形状，QF1、QF2均在断开位置，其它断路器均在合闸位置，试写出检修QS11开关的操作票〔不思索带电检修〕，并分析此接线的运转特点。例2：如以下图所示G1、G2表示电源，L1-L4表负荷，QF3处于断开位置。要求：1〕分析此接线的运转特征；2〕L1是非常重要的负荷，必需延续供电，现I母线又必需停电进展检修，试写出检修I母线的操作票；3〕操作QS时，应该留意什么？八、典型主接线分析〔一〕火力发电厂电气主接线火力发电厂的能源主要是以煤作为燃料，按所承当的负荷情况和在电力系统中的作用，可分两类：1、地域性发电厂为了减少电能保送的损耗，发电厂应建在负荷中心，电能大部分都用发电机电压直接馈送给地方用户，只将剩余的电能以升高电压送往系统，并与系统相连。如接近城市和工业中心的发电厂【多为热电厂，普通为中、小型机组】。发电厂的主接线既包括发电机电压接线，又有1-2级升高电压接线，且与系统衔接。发电机电压母线接线方式：当机端负荷比较大，出线回路数又多时，应设置发电机电压母线，其接线方式：①P单≤6000千瓦时，多采用单母线接线；②1.2万千瓦≤P单≤2.5万千瓦时，可采用双母线或单母线分段接线；③P单＞2.5万千瓦时，可采用双母线分段接线，并加装限流电抗器；④在满足地方负荷供电的前提下，对10万kW及以上的发电机组，多采用单元接线直接升高电压送入系统。升高电压等级的接线方式：应根据保送容量大小、电压等级、出线回路数多少以及重要性等予以详细分析，区别对待。升高电压等级不宜过多，通常以两级电压为宜，最多不应超越三级。普通为二级A、发电机电压母线接线：1〕采用双母线分段接线，主要供应地域负荷。不设置旁母：①重要用户可采用双回路供电；②QF可采用手车式QF2〕馈线采用电缆出线①减少了户内配电安装的占地面积；②防止了雷击线路直接要挟发电机。3〕装有出线电抗器和母线分段电抗器，以限制IK①选择轻型设备；②提高母线残压以提高供电可靠性。4〕各母线段之间，用分段QF和母线联络QF相互联络，以提高供电可靠性和灵敏性B、升高电压接线1〕110kV系统【现有4回出线、2回进线】采用单母线分段接线2〕220kV系统【现有5回出线，4回进线】采用双母线带公用旁路接线，进线不接入旁路。其缘由：①重要程度较高，出线较多；②思索到户外配电安装，母线间距较大，母线上发生短路机率小，所以，母线不再进展分段，这样，减少了占地面积。③为了提高供电可靠性，正常运转时，双母线接线按固定联接方式并联运转〔单母线分段〕。C、T1、T2接线特点1〕在满足10kV负荷的前提下，将G1-G2的剩余功率送往系统，也可在地域负荷顶峰期〔或G1-G2其中一台缺点或检修〕，从系统倒送功率来补充地域负荷。2〕装设两台三绕组变，那么，当任一台三绕组变发生缺点或检修，三级电压之间仍坚持电气联络，提高了供电