電力系統(tǒng)電氣主接線

4.12電氣主接線

考試大綱12.1掌握電氣主接線的主要形式及對電氣主接線的基本要求12.2了解各種主接線種主要電氣設備的作用和配置原則12.3了解各種電壓等級電氣主接線限制短路電流的方法4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求

1．主接線的基本要求（1）可靠性電氣接線必須保證用戶供電的可靠性，應分別按各類負荷的重要性程度安排相應可靠程度的接線方式。保證電氣接線可靠性可以用多種措施來實現(xiàn)。（2）靈活性電氣系統(tǒng)接線應能適應各式各樣可能運行方式的要求。并可以保證能將符合質量要求的電能送給用戶。（3）安全性電力網(wǎng)接線必須保證在任何可能的運行方式下及檢修方式下運行人員的安全性與設備的安全性。（4）經(jīng)濟性其中包括最少的投資與最低的年運行費。（5）應具有發(fā)展與擴建的方便性在設計接線方時要考慮到5～10年的發(fā)展遠景，要求在設備容量、安裝空間以及接線形式上，為5～10年的最終容量留有余地。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求2．單母線接線（1）單母不分段每條引入線和引出線的電路中都裝有斷路器和隔離開關，電源的引入與引出是通過一根母線連接的。單母線不分段接線適用于用戶對供電連續(xù)性要求不高的二、單母線不分段接線三級負荷用戶。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（2）單母線分段接線單母線分段接線是由電源的數(shù)量和負荷計算、電網(wǎng)的結構來決定的。單母線分段接線可以分段單母線分段接線運行，也可以并列運行。用隔離開關、負荷開關分段的單母線接線，適用于由雙回路供電的、允許短時停電的具有二級負荷的用戶。用斷路器分段的單母線接線，可靠性提高。如果有后備措施，一般可以對一級負荷供電。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（3）帶旁路母線的單母線接線當引出線斷路器檢修時，用旁路母線斷路器代替引出線斷路器，給用戶繼續(xù)供電。旁路斷路器一般只能代替一臺出線斷路器工作，旁路母線一般不能同時連接兩條及兩條以上回路，否則當其中任一回路故障時，會使旁路斷路器跳閘。斷開多條回路。通常35kV的系統(tǒng)出線8回以上、110kV系統(tǒng)出線6回以上，220kV系統(tǒng)出線4回以上，才考慮加設旁路母線。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（4）單母線分段帶旁路在正常運行時，系統(tǒng)以單母線分段方式運行，旁路母線不帶電。如果正常運行的某回路斷路器需退出運行進行檢修，閉合旁路斷路器，使旁路母線帶電，合上欲檢修回路旁路隔離開關，則該線路斷路器可退出運行，進行檢修。這種旁路母線可接至任一段母線，在容量較少的中小型發(fā)電廠和35～110kV變電所中獲得廣泛應用。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求3．雙母線接線（1）雙母線接線一組作為工作母線，另一組作為備用母線，在兩組母線之間，通過母線聯(lián)絡斷路器（簡稱為母聯(lián)斷路器）進行連接。把雙母線系統(tǒng)形成單母線分段運行方式，即正常運行時，使兩條母線都投入工作，母聯(lián)斷路器及其兩側隔離開關閉合，全部進出線均勻分配兩條母線。這種運行方式可以有效縮小母線故障時的停電范圍。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求雙母線接線主要優(yōu)點有：

1）檢修任一組母線時，不會中斷供電。2）檢修任一回路的母線隔離開關時，只需斷開該回路，其它回路倒換至另一組母線繼續(xù)運行。3）工作母線在運行中發(fā)生故障時，可將全部回路換接至備用母線，迅速恢復供電。4）任一回路斷路器檢修時，可用母聯(lián)斷路器代替其工作。5）方便試驗。需要對某回路做試驗時，只需把此回路單獨切換至備用母線即可。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（2）雙母線帶旁路接線在雙母線接線方式中，為使線路在出線斷路器檢修時不中斷供電，可采用帶旁路接線。當110kV系統(tǒng)出線6回以上，220kV出線4回以上，可采用專用旁路斷路器。旁路母線可接至任一組母線。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求4．一個半斷路器接線一個半斷路器接線可歸屬于雙母線類接線。在兩組母線之間，每三個斷路器形成一串。每串連接兩條回路。相當于每一個半斷路器帶一條回路，故稱之為一個半斷路器接線，也稱為3／2接線。在一個半接線的每串斷路器中，位于中間的斷路器稱為聯(lián)絡斷路器。運行中兩母線及全部斷路器都投入工作，形成多重環(huán)狀供電。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求5．雙母線單（雙）分段帶旁路接線為進一步縮小母線故障的影響范圍，對于可靠性要求較高的330～500kV超高壓系統(tǒng)，當進出線達到6回以上時，可采用雙母線單段或雙分段帶旁路接線。這種接線是把工作母線分為兩段，在兩段工作母線之間，兩工作母線與備用母線之間都設置有母聯(lián)斷路器。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求6．變壓器—母線接線各出線經(jīng)過斷路器分別接在母線上，變壓器直接經(jīng)隔離開關接到母線上，組成變壓器—母線接線。電源和負荷可以自由調(diào)配。由于變壓器是高可靠性設備，所以直接接在母線上，對母線的運行并不產(chǎn)生嚴重影響，一旦變壓器故障時，接在母線上的各斷路器開斷，這時不會影響對用戶的供電。在出線數(shù)目很多時也可以用一臺半斷路器接線形式。這種接線在遠距離大容量輸電系統(tǒng)中應用時，對系統(tǒng)穩(wěn)定與可靠性均有良好的效果。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求7．無母線接線（1）橋式接線對于具有雙電源進線、兩臺變壓器終端式的總降壓變電所，可采用橋式接線。它實質是連接兩個35～110kV“線路─變壓器組”的高壓側，其特點是有一條橫聯(lián)跨橋的“橋”。根據(jù)跨接橋橫連位置不同，分為內(nèi)橋接線和外橋接線。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求1）內(nèi)橋接線的跨接橋靠近變壓器側，橋開關裝在線路開關之內(nèi)，變壓器回路僅裝隔離開關，不裝斷路器。采用內(nèi)橋接線可以提高改變輸電線路運行方式的靈活性。內(nèi)橋接線適用于：對一、二級負荷供電；供電線路較長；變電所沒有穿越功率；負荷曲線較平穩(wěn)，主變壓器不經(jīng)常退出工作；終端型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求2）外橋接線跨接橋靠近線路側，橋開關裝在變壓器開關之外，進線回路僅裝隔離開關，不裝斷路器。外橋接線適用于：對一、二級負荷供電；供電線路較短；允許變電所有較穩(wěn)定的穿越功率；負荷曲線變化大，主變壓器需要經(jīng)常操作；中間型工業(yè)企業(yè)總降壓變電所，宜于構成環(huán)網(wǎng)。4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（2）角形接線

當母線閉合成環(huán)，斷路器數(shù)等于進出線回路數(shù)，即構成了角形接線，一般應將同名回路相互交替布置。一般不超過六角形。這種接線不利于擴建，適用于最終建設規(guī)模比較明確的110kV及以上的發(fā)電廠升壓站或變電所中。

4.12.1電力系統(tǒng)電氣主接線的形式和基本要求（3）單元接線將發(fā)電機、變壓器及線路直接連接成一個單元稱為單元接線。單元接線主要有三種形式：即發(fā)電機—變壓器單元、變壓器—線路單元及發(fā)電機—變壓器—線路單元等。一般應用于下列情況：1）同一地區(qū)有幾個大型電廠能源豐富，可以合起來建一個公共的樞紐變電所時。2）電廠地位狹窄平面布置有困難時。3）電廠離樞紐變電所較近，直接引線比較方便時。

4.12.2電氣設備的作用和配置

1.斷路器和隔離開關（1）作用電源進線與引出線由斷路器和隔離開關連接到母線，其中斷路器用來接通與切換電路中的負荷電流與故障短路電流。隔離開關的作用是利用其可見斷口隔離電壓，使停電設備與帶電設備隔離，以保證人身及設備工作的安全。4.12.2電氣設備的作用和配置（2）配置1）電氣主接線：斷路器兩側都有電源，在兩側都裝設一組隔離開關。用戶側沒有電源，原則上可只裝設一組母線隔離開關，也可在線路側也裝設一組隔離開關。2）電源進線：電源是發(fā)電機，只需在母線側裝設一組隔離開關，有時為了發(fā)電機停機后做試驗方便，在發(fā)電機和斷路器之間亦可裝設一組隔離開關。電源是雙繞組變壓器：在斷路器的母線側裝設一組隔離開關，如是三繞組變壓器需在斷路器的兩側各裝設一組隔離開關。3）斷路器與隔離開關配合操作：先合隔離開關，后合斷路器；先斷開斷路器，后斷開隔離開關。在斷路器與隔離開關之間應加裝電磁或機械閉鎖裝置。4.12.2電氣設備的作用和配置2．負荷開關負荷開關是專門用于接通和切斷負荷電路的開關設備，它具有簡單的滅弧裝置，不能切斷短路電路，能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。通常負荷開關與熔絲（管形熔斷器）串聯(lián)，借助（管形熔斷器的）熔絲切斷短路電流。負荷開關斷開后，與隔離開關一樣具有明顯的斷開間隙。4.三12三.2電氣三設備三的作三用和三配置3．熔三斷器熔斷三器是三一種三簡單三的保三護電三器。三當電三路發(fā)三生過三負載三或短三路故三障時三，故三障電三流超三過熔三體的三額定三電流三，熔三體被三電流三迅速三加熱三熔斷三，從三而切三斷電三流，三防止三故障三擴大三。熔斷三器的三功能三主要三是對三電路三及電三路中三的設三備進三行短三路保三護。4.三12三.2電氣三設備三的作三用和三配置4.互感三器1）隔三離高三壓電三路。三互感三器一三次側三和二三次側三沒有三電的三聯(lián)系三，只三有磁三的聯(lián)三系，三因而三使測三量儀三表和三保護三電器三與高三壓電三路隔三開，三以保三證二三次設三備和三人員三的安三全。2）使三測量三儀表三和繼三電器三小型三化和三標準三化。三如電三流互三感器三副繞三組的三額定三電流三都是5A；電壓三互感三器副三繞組三電壓三通常三都規(guī)三定為10三0V。3）可以三避免三短路三電流三直接三流過三測量三儀表三和繼三電器三的線三圈，三使其三不受三大電三流的三損壞三。4.三12三.3限制三短路三電流三的方三法1．選擇三適當三的主三接線三形式三和運三行方三式（1）對三具有三大容三量機三組的三發(fā)電三廠中三采用三單元三接線三；（2）在三降壓三變電三所中三，可三采用三變壓三器低三壓側三分列三運行三方式三，即三所謂三母線三硬分三段接三線；（3）對三具有三雙回三路電三路，三在負三荷允三許條三件下三可按三單回三路運三行；（4）對三環(huán)形三供電三網(wǎng)絡三，可三在環(huán)三網(wǎng)中三穿越三功率三最小三處開三環(huán)運三行。4.三12三.3限制三短路三電流三的方三法2．加三裝限三流電三抗器（1）加三裝普三通電三抗器1）出三線端三加裝三出線三電抗三器用三來限三制電三纜饋三線支三路短三路電三流。三它只三能在三電抗三器后三面臨三近點三短路三時才三有限三制短三路電三流的三作用三。通三常在三架空三線路三上不三裝設三電抗三器。線路三電抗三器不三僅限三制短三路電三流，三而且三能在三母線三上能三維持三較高三的剩三余殘三壓（三大于65％UN）。通常三線路三電抗三器的三百分三電流三值為3％～6％。4.三12三.3限制三短路三電流三的方三法2）母三線電三抗器三裝設三在母三線分三段的三地方三，其三目的三是讓三發(fā)電三機出三口斷三路器三、變?nèi)龎浩魅蛪喝齻葦嗳菲魅⒛溉?lián)斷三路器三和分三段斷三路器三等都三能按三各回三路額三定電三流來三選擇三，不三因短三路電三流過三大而三升級三。一般三設計三主接三線時三，為三了限三制發(fā)三電機三電壓三母線三短路三電流三，應三首先三考慮三在分三段斷三路器三回路三或聯(lián)三絡斷三路器三回路三中以三及主三變壓三器回三路中三安裝三電抗三器，三只有三經(jīng)過三計算三認為三限制三效果三不夠三時，三才考三慮裝三設線三路電三抗器三。一三般當三電廠三和系三統(tǒng)容三量較三大時三，兩三種電三抗器三都需三要安三裝。三為了三運行三操作三方便三和減三小母三線各三段之三間電三壓差三，母三線分三段不三宜超三過三三段，三母線三電抗三器的三電抗三百分三值應三取8％～12％。4.三12三.3限制三短路三電流三的方三法（2）分三裂電三抗器分裂三電抗三器在三結構上與三普通三電抗三器相三似，只是三線圈三中心三有一三個抽頭3，中三間抽三頭一三般用來三連接三電源三、兩三個a）分裂三電抗三器接三線圖分支三（又三稱兩三臂）1和b）分裂三電抗三器等三值電三路圖2用來三連接三大致三相等三的c）正常三運行三時的三等值三電路三圖兩組三負荷三。4.三12三.3限制三短路三電流三的方三法當分三裂電三抗器三的電三抗值三與普三通電三抗器三的電三抗值三相同三時，三兩者三在短三路時三的限三流作三用一三樣，三但正三常運三行時三電壓三損失三只有三普通三電抗三器的三一半三，而三且比三普通三電抗三器多三供一三倍的三出線三，減三少了三電抗三器的三數(shù)目三。運行三中當三兩個三分支三負荷三不等三或者三負荷三變化三過大三時，三將引三起兩三臂電三壓偏三差，三造成三電壓三波動三，甚三至可三能出三現(xiàn)過三電壓三。所三以一三般分三裂電三抗器三的電三抗百三分值三取8％～12％。分裂三電抗三器在三主