母線接線形式介紹

1、電力系統(tǒng)電氣主接線形式介紹培訓(xùn)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，學(xué)員可以了解變電站的接線形式的含義，熟悉變電站的接線布局，掌握電氣主接線形式的分類。第一章 電氣主接線形式定義第一節(jié) 電氣主接線定義電氣主接線形式：發(fā)電廠或變電站所有高壓電氣設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓開關(guān)電氣、電抗器、避雷器及線路）通過連接線組成的用來接受和分配電能的電路。是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。電氣主接線圖：電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)及文字符號(hào)根據(jù)連接方式形成的電路圖。 第二節(jié) 電氣主接線基本要求（一） 可靠性 可靠性是電力系統(tǒng)的首要任務(wù)，出現(xiàn)故障不僅會(huì)造成用戶停電，還可能出現(xiàn)重大設(shè)備損壞，人員傷亡，引發(fā)全系統(tǒng)事故，導(dǎo)致發(fā)電廠和

2、變電所的全站停電。因此主接線形式的選擇首先必須滿足可靠性的要求。（二） 靈活性 靈活性是指主接線能適用于各種工作情況及運(yùn)行方式，能根據(jù)運(yùn)行情況方便地退出和投入電氣設(shè)備。因此必須實(shí)現(xiàn)調(diào)度靈活、接線簡單、操作方便的基本要求。（三） 經(jīng)濟(jì)型電氣主接線在滿足可靠性合靈活性的前提下，還要考慮經(jīng)濟(jì)成本的問題。要求投資省、占地少、電損小。因此，電氣主接線應(yīng)簡單清晰，盡量減少開關(guān)電氣數(shù)量，并且二次控制及保護(hù)配置也應(yīng)力求簡單，以便節(jié)約電纜投資。 因此，主接線的設(shè)計(jì)涉及到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面，實(shí)際應(yīng)用中要做到因地制宜，不能片面的強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面的任意一個(gè)，而忽略其他的方面，應(yīng)該首先滿足技術(shù)要求，其次做到合理布局，精心設(shè)

3、計(jì)，節(jié)省費(fèi)用。第二章 有匯流母線的主接線形式分類電氣主接線按照是否有無匯流母線分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。變電站內(nèi)基本都是有匯流母線的，其接線方式包括單母線，雙母線及其衍生接線形式。無匯流母線則包括單元接線、橋形接線和多角形等接線形式。第一節(jié) 單母線及其衍生接線形式一：單母線接線只有一組匯流母線，所有設(shè)備均勻地分布在該母線上。每一條回路配置一組斷路器及相應(yīng)的隔離開關(guān)及接地刀閘。如下圖所示：圖表 1-1單母線接單母線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡單、清晰、設(shè)備少、運(yùn)行操作方便。擴(kuò)建方便。單母線的缺點(diǎn)：可靠性差和靈活性差。單母線適用范圍：應(yīng)用于單電源或者回路數(shù)較少的35kV電壓等級(jí)以下變電站或者發(fā)電廠。單母

4、線繼電保護(hù)配置比較簡單，一般每一支路配置一套保護(hù)測控一體裝置，不配置母線保護(hù)，可根據(jù)情況選配備自投保護(hù)，一般不配置。二：單母線分段接線該接線形式是單母線為了克服其缺點(diǎn)衍生出的一種接線形式，在母線中添加了分段斷路器。母線分為2段，回路均勻分配2段母線上，重要的回路可以設(shè)置2條支路，分別接在2段母線上，提高供電可靠性。如下圖：圖表1- 2 單母線分段單母線分段的優(yōu)點(diǎn):可靠性和靈活性大大提高。任意一路電源故障不會(huì)中斷供電，任意一段母線故障，只有該母線需要停電，另外一段母線可以正常運(yùn)行，減少了停電范圍。單母線分段的缺點(diǎn):任意一條母線檢修或者停電，該母線上的支路需停電。適用范圍：35110kV出線回路數(shù)

5、較少，容量不大的發(fā)電廠和變電站。單母線分段繼電保護(hù)配置也比較簡單，一般每一支路配置一套保護(hù)測控一體裝置，分段配置一套充電保護(hù)，不配置母線保護(hù)，一般配置備自投保護(hù)用于電源自動(dòng)投切。三：單母線（分段）帶旁母接線為了解決單母線（分段）母線停電或者檢修時(shí)需要停電的問題，引入了一條旁路母線，并且加裝一組斷路器及相應(yīng)的隔離開關(guān)。圖表 1-3 單母線帶旁路接線圖表1-4 單母分段帶旁路接線單母線（分段）帶旁路接線形式的優(yōu)點(diǎn)：減少母線故障或者停電時(shí)的停電范圍，任意一臺(tái)斷路器檢修，該支路不停電。單母線（分段）帶旁路接線形式的缺點(diǎn)：增加了旁路斷路器及相應(yīng)的隔離開關(guān)，增加了投資。運(yùn)行操作變得更加復(fù)雜。適用范圍：適用

6、于110kV以下電壓等級(jí)，出線回路較多，對(duì)供電可靠性要求較高或者特殊需求的用戶的變電站。單母線（分段）帶旁路接線形式繼電保護(hù)配置同單母線分段。因?yàn)榕阅钢饕颗阅父綦x開關(guān)跨接。第二節(jié) 雙母線及其衍生接線形式一：典型雙母線接線典型雙母線一般由2條母線，1個(gè)母聯(lián)斷路器及若干回路組成。每一回路有2個(gè)母線隔離開關(guān)分別連接到2條母線上。圖表2- 1 雙母線接線形式典型雙母線優(yōu)點(diǎn)：（1）：一條母線檢修不會(huì)影響供電；（2）：任意支路母線側(cè)刀閘檢修，不影響其他支路運(yùn)行。（3）：工作母線故障，故障切除后能夠快速切換到另一條母線上，恢復(fù)供電。（4）：擴(kuò)建方便。典型雙母線缺點(diǎn)：每一條支路增加一組母線隔離開關(guān)，設(shè)備投資

7、增大，占地面積增大，倒閘操作變的復(fù)雜，增加了運(yùn)行人員操作難度，容易誤操作。適用范圍：一般應(yīng)用于出現(xiàn)回路多于5回的110kV220kV變電站。雙母線接線繼電保護(hù)配置：一般每一回路配置一套專用測控裝置，110kV線路、母差保護(hù)單套配置，220kV以上線路、母差保護(hù)雙套配置。220kV以下一般不配置斷路器保護(hù)，二：雙母線分段接線圖表2-2 雙母單分接線圖表 2-3 雙母雙分接線雙母線分段（雙分段和三分段）是典型雙母線的的衍生形式，目的是進(jìn)一步提高雙母線的可靠性、靈活性。雙母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)：相比標(biāo)準(zhǔn)雙母線，可靠性更高，運(yùn)行方式更加靈活，母線故障引起的停電范圍進(jìn)一步縮小。雙母線分段接線的缺點(diǎn)：引入分段

8、，相應(yīng)的增加了分段斷路器及其相應(yīng)的隔離開關(guān)設(shè)備的投資，增加了變電站的占地規(guī)模，二次繼電保護(hù)配置設(shè)備增加，二次回路變得復(fù)雜，運(yùn)行檢修人員的工作難度、程度增大。適用范圍：主要應(yīng)用于出現(xiàn)回路較多的220kV330kV變電站，并且隨著GIS高壓組合電氣的廣泛應(yīng)用，部分330kV變電站在使用3/2接線成本過高時(shí)，也多采用這種接線方式。雙母線分段接線繼電保護(hù)配置同典型雙母線配置，分段斷路器需配置專門的保護(hù)，母差保護(hù)雙套配置，并且需要和接線形式匹配。三：雙母線（分段）帶旁路接線圖表 2-4 雙母線帶旁母接線（含專用旁母斷路器）圖表 2-5 雙母雙分帶旁母接線雙母線帶旁母接線引入了一條備用母線，意義同單母線帶

9、旁母接線，可靠性和靈活性大大提高。雙母線帶旁母接線的優(yōu)點(diǎn)：供電更加可靠，更加靈活，以雙母雙分帶旁母為例，只要保留一條母線中的一段，原理上供電就不會(huì)中斷；回路開關(guān)檢修時(shí)，支路也不會(huì)停電。雙母線帶旁母接線的缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)型降低，倒閘操作復(fù)雜，操作難度大，旁母利用率不高，一般只在母線檢修或者緊急情況下使用。適用范圍：一般適用于220kV變電站出線在1014回時(shí)或者330kV電壓等級(jí)的變電站在出線為67回時(shí)，宜采用雙母單分接線形式；在出線回路多于15回時(shí)或者330kV電壓等級(jí)的變電站在出線為8回以上時(shí)，宜采用雙母雙分接線形式。但無論那種接線，均需設(shè)置專用的旁路斷路器。500kV以上變電站一般不采用這種接線

10、方式。雙母線帶旁母接線繼電保護(hù)配置同雙母線分段接線，旁母一般不專門設(shè)置母線保護(hù)。第三節(jié) 3/2接線形式接線形式3/2接線形式設(shè)置2條主母線，兩條母線用3個(gè)斷路器連接，3個(gè)斷路器控制2條線路，因此叫3/2接線。習(xí)慣把每一回稱作1串（例如5031，5032，5033及其刀閘和地刀），每一個(gè)完整串一般包括3個(gè)斷路器，6個(gè)刀閘，8個(gè)地刀。圖表3 3/2接線3/2接線形式的優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性和靈活性大幅提高，1組母線故障或者2組母線同時(shí)故障，不會(huì)中斷供電；一組母線停電檢修時(shí)，僅需斷開該母線上的開關(guān)及刀閘，不需其他倒閘操作，減小誤操作的幾率；一臺(tái)斷路器故障，不用更換運(yùn)行方式，不影響供電。3/2接線形式的缺點(diǎn)

11、：增加了斷路器和刀閘設(shè)備，成本高，占用土地多。二次回路變得更加復(fù)雜，繼電保護(hù)之間的配合、定值整定變得困難，運(yùn)行人員操作時(shí)，涉及到其他的多個(gè)一、二次設(shè)備，操作難度大，誤操作產(chǎn)生的故障范圍相對(duì)較大。對(duì)運(yùn)行、檢修人員的技術(shù)水平要求較高。適用范圍：由于3/2接線形式的可靠性和靈活性，國內(nèi)主要應(yīng)用于330kV以上的出線回?cái)?shù)在6回以上的變電站，常見的變電站回路數(shù)基本在10回以內(nèi)。3/2接線每一串線路繼電保護(hù)配置一般包含3個(gè)斷路器測控，2個(gè)線路測控，3個(gè)斷路器保護(hù)，每一條線路配備2套線路及2套遠(yuǎn)跳保護(hù)（智能變電站遠(yuǎn)跳保護(hù)一般設(shè)置在線路保護(hù)中）。每條母線配置2套母差保護(hù)。主變回路一般配置34個(gè)測控（高、中、低

12、及本體），2套電氣量保護(hù)和1套非電量保護(hù)。第三章 無匯流母線的主接線形式分類無匯流母線接線形式主要包括單元接線、橋型接線、角型接線。該種接線形式是因地制宜采用的適合獨(dú)特供電系統(tǒng)的接線形式。一：單元接線單元接線一般大型發(fā)電廠采用，由發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接，單元接線有簡單明晰，故障范圍小，運(yùn)行可靠，配電裝置簡單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)也很明顯，單元中的任意元件故障，需停電。圖表4 單元接線（ a）發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線（b）發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元接線（c）發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線（d）發(fā)電機(jī)分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線二：橋型接線橋型接線一般分為內(nèi)橋接線、外橋接線、雙橋接線。如下圖所示，由于

13、橋斷路器位置的不同，分為內(nèi)橋和外橋。當(dāng)有三臺(tái)主變?nèi)龡l線路時(shí)，可組成雙橋接線。圖表5 橋型接線內(nèi)橋和外橋因?yàn)闃驍嗦菲魑恢貌煌?，所以兩種接線對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)特點(diǎn)也不同。內(nèi)橋接線主要針對(duì)于線路較長，主變很少切除的系統(tǒng)。外僑接線針對(duì)于線路短，主變經(jīng)常切除的系統(tǒng)，且有穿越功率的系統(tǒng)。橋型接線的特點(diǎn)：可以節(jié)省2組斷路器，經(jīng)濟(jì)型較高，變壓器故障線路需停電，線路故障主變需停電。容易擴(kuò)建成單母線分段，一般只應(yīng)用于2進(jìn)2出或者3進(jìn)3出的小型變電所及發(fā)電廠。三：角型接線角型接線可以分為三角形，四角形，多角形接線，角型接線中斷路器的個(gè)數(shù)等于出線回路數(shù)。每一回路與2臺(tái)斷路器相連，正常運(yùn)行時(shí)閉環(huán)運(yùn)行，可靠性和靈活性很高。圖表6 角型接線角型接線也存在缺點(diǎn)：在一臺(tái)斷路器檢修時(shí)，閉環(huán)被打開，此時(shí)再發(fā)生故障時(shí)