供配電系統(tǒng)-第4章 供配電系統(tǒng)一次回路2009

供配電系統(tǒng)第四章供配電系統(tǒng)一次回路

4.1供配電網(wǎng)絡(luò)的接線方式4.2發(fā)電廠變電所的主接線方式

4.3主接線示例4.4變電所的結(jié)構(gòu)和布置一、供配電系統(tǒng)的接線

無備用

有備用

二、配電網(wǎng)常用電氣接線方式

高壓配電網(wǎng)的接線方式

中壓配電網(wǎng)的接線方式

低壓配電網(wǎng)的接線方式

4.1供配電系統(tǒng)的接線方式無備用接線（a）單回路放射式；（b）單回路干線（c）單回路鏈?zhǔn)?；（d）單回路樹枝式有備用接線（a）雙回路放射式；（b）雙回路干線式；（c）雙回路鏈?zhǔn)?；（d）環(huán)式；（e）兩端供電高壓配電網(wǎng)接線1.輻射形接線圖4-3單電源輻射式接線高壓配電網(wǎng)接線2.單電源“T”接接線

高壓配電網(wǎng)接線3.雙電源雙輻射、“T”或鏈?zhǔn)浇泳€雙電源雙輻射、“T”接線；

高壓配電網(wǎng)接線3.雙電源雙輻射、“T”或鏈?zhǔn)浇泳€鏈?zhǔn)浇泳€高壓配電網(wǎng)接線4.多電源、多聯(lián)絡(luò)環(huán)形接線

圖4-6多電源、多聯(lián)絡(luò)環(huán)形接線

中壓配電網(wǎng)接線1.單電源輻射式中壓配電網(wǎng)接線2.雙T接線中壓配電網(wǎng)接線3.雙電源手拉手接線中壓配電網(wǎng)接線4.

N供一備接線中壓配電網(wǎng)接線5.四電源雙聯(lián)絡(luò)接線

低壓配電網(wǎng)接線低壓配電網(wǎng)通常采用輻射形接線，直接給沿線用戶供電。在采用低壓電纜供電的居民住宅區(qū)，為了提高供電可靠性，也可以普通環(huán)式或者手拉手環(huán)式接線。

低壓配電網(wǎng)接線

現(xiàn)代低壓配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢是“小容量、密布點、短半徑”：采用盡量短的低壓線路（供電半徑一般不超過400m）直接供應(yīng)一個或一小片用戶；配電變壓器安裝點盡量靠近負(fù)荷點，以保證供電質(zhì)量，降低電能損耗；配電變壓器的布點宜多而單臺容量宜??；中壓配電網(wǎng)應(yīng)保證供電可靠性，減少配電變壓器故障對其他用戶的影響，提高整體供電可靠性。4.2發(fā)電廠變電所的電氣主接線4.2.1對主接線的基本要求1.主接線的定義

變電所的電氣主接線是由電力變壓器、各種開關(guān)電器、電流互感器、電壓互感器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設(shè)備以一定次序相連接的接受和分配電能的電路。2.主接線的要求（1）安全性必須保證在任何可能的運行方式及檢修狀態(tài)下運行人員及設(shè)備的安全。（2）可靠性能滿足各級用電負(fù)荷供電可靠性要求。（3）靈活性主接線應(yīng)在安全、可靠的前提下，力求接線簡單運行靈活，應(yīng)能適應(yīng)各種可能的運行方式的要求。（4）經(jīng)濟(jì)性在滿足以上要求的條件下，力求達(dá)到最少的一次投資與最低的年運行費用最低。（5）可擴(kuò)展性電氣主接線在設(shè)計時應(yīng)留有發(fā)展余地

4.2.2有匯流母線的主接線

母線（bus）實質(zhì)上是主接線電路中接受和分配電能的一個電氣聯(lián)結(jié)點，形式上它將一個電氣聯(lián)結(jié)點延展成一條線，以便于多個進(jìn)出線回路的聯(lián)結(jié)。 有匯流母線的主接線是我國目前廣泛采用的接線形式，按母線設(shè)置組數(shù)的不同，又可分為單母線接線和雙母線接線兩大類。

（一）單母線接線

常用的單母線接線方式有單母線制和單母線分段制。１典型單母線

結(jié)構(gòu)最為簡單的一類。在這種接線中所有電源和引出線回路都連接于同一母線上。 單母線制的可靠性和靈活性都較低，母線或連接于母線上的任一隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，都將影響全部負(fù)荷的用電。典型單母線接線２單母線分段接線

為了提高單母線接線的供電可靠性和靈活性，可采用斷路器分段的單母線接線，如圖所示，圖中的QF3稱為分段斷路器。３單母線帶旁路接線

旁路母線的作用是可以實現(xiàn)不停電檢修出線斷路器。

圖4-14單母線帶旁路接線４單母分段帶旁路接線

旁路母線的作用是可以實現(xiàn)不停電檢修出線斷路器。

圖4-1５單母分段帶旁路接線（二）雙母線接線 １雙母線接線

對于特別重要的負(fù)荷，當(dāng)采用單母線分段接線，可靠性不能滿足要求時，可考慮采用雙母線接線，如圖所示。W1為工作母線，W2為備用母線，其間通過斷路器QF連接起來，QF稱為母聯(lián)斷路器。 ２雙母線分段接線

主要有雙母線三分段和雙母線四分段接線兩種形式。

雙母線三分段 ３雙母線帶旁路接線

主要有雙母線三分段和雙母線四分段接線兩種形式。

（a）裝設(shè)專用旁路斷路器；（b）母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器；（c）旁路斷路器兼母聯(lián)斷路器4.2.3無匯流母線的主接線

前面分析的各種有母線的主接線形式中所采用的斷路器數(shù)目一般都大于連接回路的數(shù)目，造成整個配電裝置占地面積大，建設(shè)成本高。對于一些對經(jīng)濟(jì)性要求較高的場合，在滿足主接線可靠性要求的前提下，可考慮采用無匯流母線的主接線。 常見的有單元式接線和橋式接線。

1.單元式接線——線路-變壓器組接線

單元式接線用于只有一回進(jìn)線和一回出線的場合，只有一種運行方式，如圖所示。這種這主接線形式只適用于向三級負(fù)荷供電。2.橋式接線

當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條線路時，可以采用橋式接線。橋式接線是單母線分段接線中進(jìn)出線回路數(shù)相同，且取消進(jìn)線或出線斷路器時的特殊情況，將此時的母線分段斷路器稱為橋斷路器。

橋式接線按照橋斷路器的位置可分為：內(nèi)橋式接線外橋式接線

橋斷路器在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)（即變壓器側(cè)），則稱為內(nèi)橋式接線，如圖a所示。 橋斷路器在進(jìn)線斷路器的外側(cè)（即進(jìn)線側(cè)），則稱為外橋式接線，如圖b所示。

內(nèi)橋式接線的特點是：線路的投切比較方便，變壓器的投切比較復(fù)雜，所以內(nèi)橋式接線適用于進(jìn)線線路較長，負(fù)荷比較平穩(wěn)，變壓器不需要經(jīng)常投切的場合。

外橋式接線的特點和內(nèi)橋相反：它適用于進(jìn)線線路較短、負(fù)荷變化較大，變壓器需要經(jīng)常切換的場合。

橋式接線有工作可靠、靈活、使用的電器少、裝置簡單清晰和建設(shè)費用低等優(yōu)點，并且它特別容易發(fā)展為單母線分段和雙母線接線。因此廣泛使用在220kV及以下的變電所中，具有兩路電源的工廠企業(yè)變電所也普遍采用，還可以作為建設(shè)初期的過渡接線。圖4-23橋式接線的擴(kuò)展（a）擴(kuò)大內(nèi)橋；（b）雙內(nèi)橋；（c）雙外橋?qū)τ谪?fù)荷密度較大，用電量很大的地區(qū)，可以選用大容量的變壓器，或者增加一臺變壓器，采用擴(kuò)大內(nèi)橋或者雙內(nèi)橋等橋式接線的擴(kuò)展形式，總降壓變電所常見的主接線

負(fù)荷大多為一類和二類負(fù)荷的化工廠、煤氣廠、煉油廠等大型工業(yè)企業(yè)采用35~10kV的線路兩回路供電時，一般高壓側(cè)多采用內(nèi)橋式接線，低壓側(cè)采用單母線分段接線。如圖所示。

倒閘操作

電氣設(shè)備在運行中要將電氣設(shè)備由一種運行狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種運行狀態(tài)，就需要進(jìn)行一系列的倒閘操作。

倒閘操作主要是指為適應(yīng)電力系統(tǒng)運行方式改變的需要，而必須進(jìn)行的拉、合斷路器、隔離開關(guān)、高壓熔斷器等(以下簡稱一次設(shè)備)的操作。為適應(yīng)一次設(shè)備運行狀態(tài)的改變，繼電保護(hù)及自動裝置(以下簡稱二次設(shè)備)運行狀態(tài)亦應(yīng)作相應(yīng)的改變，如繼電保護(hù)裝置的投入或退出、保護(hù)定值的調(diào)整等。基本原則：嚴(yán)防帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)。操作順序：停電拉閘操作必須按照斷路器、負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)、電源側(cè)隔離開關(guān)順序依次操作，送電合閘順序與此相反。倒閘操作模擬演示一、220kV變電所的電氣主接線

多為220kV中間變電站和終端變電站。220kV中間變電站的220kV進(jìn)出線在3～8回、220kV電源進(jìn)線在3回及以下，它為數(shù)個220kV中間（終端）變電站提供電源或聯(lián)絡(luò)，在電網(wǎng)中起到承上啟下的作用。220kV中間變電站電氣主接線通常采用雙母線或或雙母帶旁路接線。 220kV終端變電所通常位于供電區(qū)域的邊界或城市的中心，通過1～3回220kV線路與中間變電所（樞紐變電所）聯(lián)系。220kV終端變電站電氣接線應(yīng)簡化，當(dāng)能滿足運行要求時，宜采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路變壓器組或橋形接線等。

220kV變電所中的110kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)在6回以下時宜采用單母線或分段單母線接線，6回及以上時，宜采用雙母線接線。220kV變電站35kV側(cè)的接線可以根據(jù)出線的數(shù)量和可靠性的要求選用單母線、單母分段、單母分段帶旁路、雙母線或雙母帶旁路接線。二、35～110kV變電所的電氣主接線圖4-24110kV雙繞組變壓器地區(qū)變電所主接線示例二、35～110kV變電所的電氣主接線圖4-25110kV三繞組變壓器地區(qū)變電所主接線示例三、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

1．小型企業(yè)供電系統(tǒng) 小型企業(yè)或大中型企業(yè)的一個車間，由于負(fù)荷較小，通常采用低壓供電，只設(shè)置一個簡單的降壓變電所，即設(shè)置一個低壓配電室，如圖4-26所示。

圖4-26小型企業(yè)的供電系統(tǒng)三、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

2．中型企業(yè)供電系統(tǒng)

中型企業(yè)的供電系統(tǒng)通常是6～10kV高壓進(jìn)線，一般在企業(yè)內(nèi)部設(shè)有置配電所，負(fù)責(zé)將接受的電能重新分配至各個車間或其它6～10kV用電設(shè)備。對三級負(fù)荷供電的配電所可采用單母線接線。對大容量二、三級負(fù)荷供電的配電所可采用兩回電源進(jìn)線、單母線分段接線，如圖4-27所示，進(jìn)線來自兩個獨立電源，還可用于向一、二級負(fù)荷供電。圖4-27中型企業(yè)的供電系統(tǒng)三、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

3．大型企業(yè)供電系統(tǒng)

大型企業(yè)用戶一般采用35~110kV為其供電（報裝容量超過30MVA時，宜采用110kV供電）。為了接受電力系統(tǒng)所輸送的電能，大型企業(yè)一般都設(shè)有總降壓變電所，將高壓（35~110kV）降為6~10kV，向車間變電所、高壓電動機(jī)或其它高壓設(shè)備供電，車間變電所進(jìn)一步將6~10kV降為380/220V供低壓設(shè)備使用。因此，大型企業(yè)內(nèi)部供電系統(tǒng)包括：總降壓變電所、車間變電所、高壓用電設(shè)備、低壓用電設(shè)備、架空線、電纜等。另外，對于一些重要的企業(yè)還包括自備電廠或自啟動柴油發(fā)電機(jī)。三、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

（1）總降壓變電所

屬于一級和二級負(fù)荷的大型工業(yè)企業(yè)，一般應(yīng)設(shè)置兩臺主變壓器，由兩個獨立電源或單電源雙回路供電。企業(yè)負(fù)荷曲線較平穩(wěn)，變壓器不需經(jīng)常投切的情況下，高壓側(cè)宜內(nèi)橋式接線，低壓側(cè)采用單母線分段接線。若企業(yè)的負(fù)荷變化較大，也可以采用外橋式接線，以便根據(jù)負(fù)荷的變化情況投切主變。屬于二級和三級負(fù)荷的工業(yè)企業(yè)可以采用一回路電源進(jìn)線和一臺變壓器的線路變壓器組接線，如圖4-28所示。若線路不長，變壓器高壓側(cè)可不裝設(shè)斷路器，由電源側(cè)出線斷路器承擔(dān)分?jǐn)喽搪冯娏鞯娜蝿?wù)。這種接線的優(yōu)點是簡單，設(shè)備少，投資省。但當(dāng)線路或變壓器發(fā)生故障或檢修時需停電，故供電可靠性較差。圖4-28一路電源進(jìn)線的總降變電所主接線 三、工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)

（2）車間變電所高壓側(cè)通常采用無母線的線路變壓器組接線，如4-29圖所示，特點是結(jié)構(gòu)簡單，運行方便，投資費用低。為了加強(qiáng)變壓器低壓側(cè)的保護(hù)，變壓器低壓側(cè)出口總開關(guān)應(yīng)盡量采用自動開關(guān)低壓斷路器。變壓器高壓側(cè)開關(guān)可以根據(jù)變壓器容量和變電所結(jié)構(gòu)不同選用不同類型的開關(guān)電器。圖4-29一回進(jìn)線的車間變電所主接線變壓器容量在630kVA及以下的露天變電所，高壓側(cè)用戶外高壓跌開式熔斷器；變壓器容量在320kVA及以下的戶內(nèi)變電所，高壓側(cè)采用隔離開關(guān)＋戶內(nèi)式高壓熔斷器；變壓器容量在560～1000kVA的車間變電所，變壓器高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器組；變壓器容量在1000kVA以上時，變壓器高壓側(cè)應(yīng)當(dāng)裝設(shè)斷路器。圖4-30兩回進(jìn)線的車間變電所主接線對于大容量一、二級負(fù)荷供電的車間變電所，應(yīng)采用雙回路進(jìn)線兩臺主變的接線方式，如圖4-30所示。

圖4-31高壓側(cè)單母線低壓側(cè)單母分段的車間變電所主接線對于供電可靠性要求較高，負(fù)荷變化較大，設(shè)有兩臺以上變壓器的車間，和有高壓動力負(fù)荷設(shè)備的車間，可采用高壓側(cè)單母線、低壓側(cè)單母線分段的接線方式，如圖4-31所示。四、發(fā)電廠電氣主接線

1．火電廠電氣主接線供配電系統(tǒng)中的火電廠大多建設(shè)在城市附近或工業(yè)負(fù)荷中心，所生產(chǎn)的電能除直接供地方負(fù)荷使用外，剩余電能以升高電壓送往電力系統(tǒng)。這種靠近城市和工業(yè)中心的發(fā)電廠，多位熱電廠，它不僅生產(chǎn)電能還兼供熱能，為工業(yè)和民用提供蒸汽和熱水形成熱力網(wǎng)，以提高發(fā)電廠的熱效率。由于受供熱距離的限制，一般熱電廠的單機(jī)容量多位中小型機(jī)組。當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)荷比重較大，出線回路數(shù)又多時，發(fā)電機(jī)電壓接線一般采用有母線的接線形式。通常當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在6MW以下時，多采用單母線；在12MW及以上時，可采用雙母線或單母分段；當(dāng)容量