2第二章电气主接线3
电力工程设计手册一次部分章节汇总
电力工程电气设计手册电气一次部分 四级标题及主要内容
第二章 电气主接线
第2-1节 主接线的设计原则
一、主接线的设计依据 ⒈发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用 ⒉发电厂、变电所的分期和最终建设规模 ⒊负荷大小和重要性 ⒋系统备用容量大小 二、主接线设计的基本要求 三、大机组超高压主接线可靠性的特殊要求 ㈠对于单机（或扩大单元）容量为300MW及以上的发电厂 ㈡对于500kV变电所（300kV变电所可参照此要求）
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备 注
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第2-2节 6～220kV高压配电装置的基本接线及适用范围
6～220kV高压配电装置的接线形式分类 一、单母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 二、单母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 三、双母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 四、双母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 五、增设旁路母线或旁路隔离开关的接线 ㈠旁路母线的三种接线方式 ⒈有专用旁路断路器 ⒉母联断路器兼作旁路断路器 ⒊分段断路器兼作旁路断路器 ㈡旁路母线或旁路隔离开关的设置原则 ⒈110kV～220kV配电装置 ⒉35kV～63kV配电装置 ⒊6kV～10kV配电装置 六、变压器线路单元接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 七、桥形接线 ㈠内桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） ㈡外桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 八、3～5角形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 九、其它接线 十、6～220kV配电装置接线在220kV／110kV系统中的连接示例 第2-3节 330～500kV超高压配电装置的基本接线及适用范围 一、双母线三分段、四分段带旁路母线接线 二、一台半断路器接线 三、变压器-母线接线 四、3-5角接线、其他接线 2-4 大型电厂的电气主接线 一、发电机-变压器单元接线 二、发电机-变压器扩大单元接线 三、发电机-变压器-线路单元接线 四、一厂两站接线 2-5 中小型电厂的电气主接线 一、发电机的连接方式 二、主变压器的连接方式 三、发电机电压配电装置的接线 四、限流电抗器的连接方式 五、无发电机电压配电装置的中型电厂接线
第二章 电气主接线
3/2接线
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
4、4/3接线：
4/3接线
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
5、变压器母线接线：变压器 是高可靠设备，可以直 接接入母线。即使变压 器故障，只断开一条母 线，另一条母线继续工 作。出现采用双母线双 断路器和3/2接线。该 接线可靠性很高，适合 远距离大容量、对系统 稳定和供电可靠性要求 较高的变电所。
第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
4、调压方式： 空载调压：调整范围±5%。只能停电调压。大多数场合，不 适合重要场合。 有载调压：调整范围30%。可以带负载改变电压。用于潮流 交换、联络的变压器。 5、冷却方式：油冷、水冷、风冷。具体有： 油循环自然风冷 油循环强迫风冷 强迫油循环风冷 强迫油循环水冷 强迫油循环导向冷却 水内冷 干式变压器
第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
3、降压变电所： 降压变电所直接面对用户，要留有充分的发展裕量。一般按 照5~10年发展规划考虑。 两台原则。重要的变电所，要考虑两台以上原则。 70%原则。其中一台退出运行时，其它变压器要满足一二类 负荷供电和送出70%以上的容量。 总结：发电厂和变电所变压器容量、台数的选择，要综合考虑多 种因素：电压等级、接线方式、传输容量、接入系统方式、 负荷性质等因素有关。一般的，对于较重要负荷，要考虑2台 以上变压器，容量按70%原则确定。
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
对单母线接线的改进方式：单母 线分段和单母线加旁路。 单母线分段：用分段断路器QF1 （或采用隔离开关QS）进行分段。 可减少停电范围，可明显提高供 电可靠性和灵活性。重要用户可 采取双电源进线，满足I、II类供 电负荷。 虽然分段越多，停电影响范围越 小，但使用断路器也越多，增加 投资，运行复杂。一般以2~3段 为宜。
电气主接线
第二章电气主接线第一节电气主接线的基础知识电气主接线是指发电厂、变电站、电力系统中传送电能的通路。
发电厂电气主接线是由各种电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路。
它不仅标明了各主要设备的规格、数量，而且反映各设备的作用、连接方式和各回路间的相互联系，构成了发电厂电气部分的主体。
如果用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关、刀闸及测量、保护电器等有关电气设备，按工作顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的接线图，称为电气接线图。
电气接线图分为一次接线图和二次接线图。
一次接线图是表示一次设备的连接方式，也称电气主系统图；二次接线图是表示二次设备的连接方式。
发电厂主接线是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一，因此，发电厂电气运行人员必须熟悉主接线图，了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和进行操作的步骤等，以保证安全发供电。
一．对主接线的基本要求电气主接线的连接方式对系统的安全、经济运行和稳定、灵活及配电装置的布置、机电保护和控制方式等有着非常重要的关系。
因此，电气主接线必须满足以下基本要求。
1．运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的基本要求。
因为电能的发、送、用是在同一时刻进行的，电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。
所以，主接线若不能保证安全可靠的工作，发电厂就不能完成生产和输送以及保证电能的质量。
主接线的可靠性不是只对发电厂来说的，应考虑到发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。
因此，对主接线的可靠性可从以下几个方面分析。
⑴短路器检修时是否影响供电。
⑵设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
⑶有没有使全厂停电的可能性。
⑷与系统的潮流分布是否合理。
2．具有一定的灵活性主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求，灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修时能保证检修人员的安全。
电气主接线
(一)单母线接线形式
3.单母线（分段）带旁路接线
断路器经过长期运行或者开断一定次数的短路电流之后， 其机械性能和灭弧性能都会下降，必须进行检修以恢复 其性能。一般情况下，该回路必须停电才能检修。 为了解决在检修断路器期间该回路必须停电的问题，可 采用加装“旁路母线”的方法即： 增加一条称为“旁路母线”的母线。该母线由“旁路断 路器”供电。在检修出线断路器时。就可以将该条线路 转移到旁路母线上，旁路断路器就代替出线断路器工作。
一、有汇流母线的基本接线形式
有汇流母线的接线形式可分为两大类： 1：单母线
（一）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 （二）双母线： 3：双母线（分段）带旁路 4：3/2断路器接线
的接线
WB：母线 WL：线路(出线) QS1/QS2：电源隔离开关 QS3：母线侧隔离开关 QS4：线路隔离开关 QF1/QF2：电源断路器 QF3：出线断路器 QS5：接地开关
(一)单母线接线形式
2.单母线分段
为了解决纯粹单母线接线 的缺点，提高母线故障时 供电可靠性，可以用断路 器（分段断路器）将母线 分段，从而形成 单母线分段接线。 如图：
(一)单母线接线形式
2.单母线分段
母线分段的数目取决于 电源的数目和功率、电 网的接线和电气主接线 的工作形式。分段的数 目一般在2—3段(I、 Ⅱ、Ⅲ段)。 引出线在各个母线段上 分配时．应尽量使各分 段的功率平衡。
(一)单母线接线形式（不讲）
(2)单母线分段带旁路 ①专设旁路断路器QFd 正常运行时： 旁路断路器QFp及两侧隔离 开关和每条出线的QSp均断 开．为单母线分段运行 检修出线断路器时: 倒闸操作与前类似。 ·
第二章 常用高压电气设备及电气主接线
断 路 器 能 通 断 任 何 性 质 电 流 电 路
3、高压断路器的分类
按安装地点分类 屋内式断路器 屋外式断路器 按采用的灭弧介质分类
多油断路器 少油断路器
油断路器（油即作灭弧介质又作绝缘介质） 压缩空气断路器（空气即作灭弧介质又作绝 缘介质，20×105Pa空气压力） 真空断路器（真空的介电强度高） SF6断路器（SF6 即为灭弧介质又为绝缘介质）
2、高压电器的基本技术参数
• • • • • • • • • •
1、额定电压UN（有效值）； 3、额定电流IN（有效值）； 4、额定开断电流INk （有效值）； 5、动稳定电流（峰值耐受电流）IF（有效值）； 6、热稳定电流（短时耐受电流） Ik（有效值）； 7、燃弧时间trh 8、固有分闸时间tgf 10、合闸时间thz 11、额定短路关合电流INg 12、额定操作顺序
7．真空灭弧法 将开关触头装在真空容器内，产生的电弧（真空电弧）较小，且在电流第 一次过零时就能将电弧熄灭。真空断路器就是利用这种原理来熄灭电弧的。 8．六氟化硫（SF6）灭弧法 SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，绝缘强度约为空气的3倍，而绝 缘强度的恢复速度约比空气快100倍，可极大的提高开关的断流容量和减少 灭弧所需时间。 注：电气设备的灭弧性能往往是衡量其运行可靠性和安全性的重要指 标之一。
各种触头实物图
全球核电站分布图
全球核电站分布图
全球核电站分布图
沸水堆核电站工作原理
沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过 程中，从燃料棒那里得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽 水分离器和蒸汽干燥器，将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
压水堆核电站工作原理
《电气主接线》PPT课件
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精选课件
衡量电气主接线可靠性的标志
1)断路器检修时能否不影晌供电；
2)断路器或母线故障以及母线检修时， 尽量减少停运的回路数和停运时间， 并要保证对重要用户的供电；
3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的 可能性；
4)大机组、超高压电气主接线应满足可 靠性的特殊要求。
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精选课件
选择电气主接线可靠性的因素：
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精选课件
对灵活性和方便性的要求
当需要进行检修时，应能够很方 便地使断路器、母线及继电保护 设备退出运行进行检修，而不致 影响电力网的运行或停止对用户 供电；。
必须能够容易地从初期接线过渡 到最终接线，以满足扩建的要求。
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精选课件
对经济性的要求
电气主接线的经济性是指： 投资省 占地面积小 电能损耗少
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精选课件
对经济性的具体要求
应力求简单，以节省断路器、隔离开 关、电流互感器、电压互感器及避雷 器等一次设备的投资；
要尽可能的简化继电保护和二次回路， 以节省二次设备和控制电缆；
应采取限制短路电流的措施，以便选 择轻型的电器和小截面的载流导体；
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精选课件
对经济性的具体要求
要为配电装置的布置创造条件，以节 约用地和节省有色金属、钢材和水泥 等基建材料；
检修进（出）线断路器(如图中QF2)时， 可利用旁路断路器1QFP代替QF2的工作。
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精选课件
利用旁路断路器1QFP代替2QF 的操作步骤
（1）合旁路断路器1QFP两侧的隔离开关QS2和QS1； （2）合旁路断路器1QFP ； （3）使旁路母线PW充电，检查PW是否完好； （4）在PW完好的情况下，断开旁路断路器1QFP ； （5）合旁路隔离开关QS3，形成与2QF并联供电的
电力系统的接线
第一节 电气主接线 第二节 电力设备及其选择的一般原则 第三节 电力网接线及中性点接地方式 第四节 直流输电
本章重点：电气主接线、电力网 接线及中性点接地方式
电力系统的接线
1
• 无论电力系统在正常工况下运行的经济性， 调度操作的灵活性、方便性，供电的可靠 性，还是系统在故障工况下进行故障隔离、 检修，修复后的供电恢复操作甚至电气设 备的选择等，都与电力系统接线方式密切 相关。
双母线带旁母
– （a）设专用的旁路断路器 – （b）旁路断路器兼作母联断路器 – （c）母联断路器兼作旁路断路器
电力系统的接线
15
第一节 电气主接线（有汇流母线）
一台半断路器接线（3/2接线）
– 每两个回路用三台断路器串成 一串接在两组母线上
• 完整串运行——两组母线和同一 串的三台断路器都投入工作，形 成多环路状供电
– 双母线接线的优点：
• （1）供电可靠——通过两组母线、隔离开关的倒换 操作，可以轮流检修一组母线而不致供电中断；一 组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一回路的母
线隔离开关，只停该回路
• （2）调度灵活——各个电源和负荷可以任意分配到 某一组母线上，能灵活地适应系统各种运行方式调
度和潮流变化的需要。
• 合母线隔离开关QS21 • 合线路隔离开关QS22 • 投入断路器QF2
– 切断电路时：
• 断开断路器QF2 • 断线路隔离开关QS22 • 断母线隔离开关QS21
电力系统的接线
第一节 电气主接线（有汇流母线）
6
第一节 电气主接线（有汇流母线）
– 单母线接线的适用范围
• 只适用于可靠性、灵活性要求不高，小容量的配电 装置，若采用成套开关柜可相应地提高可靠性
2电气主接线(3主接线及限制短路电流)
1） 单元接线中变压器容量
S=（发电机容量－厂用负荷）×1.1
2） 扩大单元接线中变压器容量
尽量采用分裂绕组变压器
按单元接线的原则计算出的两台机容量之和来确定
1.2 具有发电机电压母线接线的主变
选择条件：
1）发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的最小日负
荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应保证能将发电厂全部剩余功 率送入系统。 2）当接在发电机电压母线上最大一台机组检修或者因供热机组 热负荷变动而需要限制本厂出力时，主变压器应能从电力系统倒 送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。 3） 当变电所采用两台以上主变时，每台容量的选择应考虑一台
电气主接线及限制短路电流的措施
典型电气主接线分析
火力发电厂电气主接线 水力发电厂电气主接线 变电站电气主接线
限制短路电流的措施 主变压器的选择 电气主接线设计举例
火力发电厂电气主接线
1、地方性火力发电厂
特点：
单机容量和总装机容量都较小，一般都建在负荷中
心附近（城市边缘），因而有大量发电机电压负荷。 所发出的电能有较大部分以发电机电压（10kV）经线 路直接送到附近的用户，或升至35kV送到稍远些的用 户。在满足这些地方负荷后，剩余的电能才升压到 110kV或220kV电压送入系统。在本厂发电机故障或检 修时，可由系统倒送电能给地方负荷。多为热电厂。
损耗大，配电装置复杂。
考虑到制造能力和运输条件时，可以用两台小容
量三相变压器或单相变压器组。
600MW机组和500kV以上的系统，可靠性要求特别高，
应综合考虑，进行技术经济比较来确定，可以采用单 相组成三相变压器。
2 主变型式和结构的选择原则
燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线
燕山大学发电厂电气部分课程设计大型骨干电厂电气主接线(总24页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录第一章原始资料的分析 0电压等级 0第二章电气主接线方案 0电气主接线设计的基本原则 0具体方案的拟定 (1)第三章主要电气设备的选择 (3)发电机 (3)主变压器 (3)断路器和隔离开关 (4)电压互感器 (7)电流互感器的选择 (8)母线的导体 (9)第四章方案优化 (10)第五章短路电流计算 (11)等效阻抗网络图 (11)阻抗标幺值计算 (11)短路点短路电流计算 (13)Q的计算 (14)短路电流热效应K第六章校验动、热稳定（设备） (16)断路器稳定校验 (17)隔离开关稳定校验 (17)电流互感器稳定校验 (18)母线导体稳定校验 (19)第七章心得体会 (19)参考资料 (20)2大型骨干电厂电气主接线第一章原始资料的分析电压等级根据原始资料的分析可知，需要设计的是一个大型骨干凝汽电厂，共有两个电压等级：220KV，500KV发电机容量和台数为6× 300MW (QFSN-300-2）因此主变压器的台数选为6台。
联络变压器选择三绕组变压器，连接两个电压等级，剩余一端引接备用电源。
第二章电气主接线方案电气主接线设计的基本原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。
电力工程基础课件——电气主接线
有汇流母线-单母线接线
优点：简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便， 且有利于扩建 。
缺点是：可靠性和灵活性较差 。 应用： 6～10kV配电装置的出线回路数不超过5回； 35～63kV配电装置的出线回路数不超过3回； 110～220kV配电装置的出线回路数不超过2回。 改进： 单母线分段接线 单母线带旁路接线
间隙击穿。
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屋内配电装置安全净距
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屋外配电装置安全净距
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屋内配电装置安全净距
屋内配电装置的布置应注意：
1、同一回路的电器和导体应布置在一 个间隔内；2、尽量将电源进线布置在 每段的中部；3、较重设备布置在下层； 4、充分利用间隔空间；5、布置对称， 便于操作；6、易于扩建；7、要有必要 的操作通道、维护通道防爆通道；
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三、配电网的接线方式— 放射式接线
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三、配电网的接线方式— 树干式接线
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第五节 低压配电网接线方式
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一、低压放射式接线
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一、低压树干接线
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一、低压混合式接线
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一、低压链式接线
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一、低压链式接线
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第六节 工厂供电系统的主接线
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工厂供电系统结构图
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10kV变电所电气主接线典型方案 -路外供电源
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一、架空线路的结构
优点： 设备简单，建设低；露置在空气中， 易于检修与维护；利用空气绝缘，建 造较为容易。 缺点： 容易遭受雷击和风雨冰雪等自然灾害 的侵袭；需要大片土地作为出线走廊 ；对交通、建筑、市容和人身安全有 影响。
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二、电缆线路的结构
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二、电缆线路的结构
优点： 占地少；整齐美观；受气候条件和周围 环境的影响小；传输性能稳定，故障少， 供电可靠性高；维护工作量少。 缺点：电缆线路的投资大；线路不易变 动；寻测故障点难，检修费用大；电缆 终端的制作工艺要求复杂。
电力工程设计手册一次部分章节汇总
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三、发电机中性点接地方式
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2-8 主接线中的设备配置
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一、隔离开关的配置
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二、接地刀闸或接地器的配置
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三、电压互感器的配置
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四、电流互感器的配置
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五、避雷器的配置
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
六、阻波器和耦合电容器的配置
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电力工程电气设计手册电气一次部分 四级标题及主要内容
第二章 电气主接线
第2-1节 主接线的设计原则 一、主接线的设计依据 ⒈发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用 ⒉发电厂、变电所的分期和最终建设规模 ⒊负荷大小和重要性 ⒋系统备用容量大小 二、主接线设计的基本要求 三、大机组超高压主接线可靠性的特殊要求 ㈠对于单机（或扩大单元）容量为300MW及以上的发电厂 ㈡对于500kV变电所（300kV变电所可参照此要求） 第2-2节 6～220kV高压配电装置的基本接线及适用范围 6～220kV高压配电装置的接线形式分类 一、单母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 二、单母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 三、双母线接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 四、双母线分段接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 五、增设旁路母线或旁路隔离开关的接线 ㈠旁路母线的三种接线方式 ⒈有专用旁路断路器 ⒉母联断路器兼作旁路断路器 ⒊分段断路器兼作旁路断路器 ㈡旁路母线或旁路隔离开关的设置原则 ⒈110kV～220kV配电装置 ⒉35kV～63kV配电装置 ⒊6kV～10kV配电装置 六、变压器线路单元接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 七、桥形接线 ㈠内桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） ㈡外桥形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 八、3～5角形接线（优点、缺点、适用范围、接线图） 九、其它接线 十、6～220kV配电装置接线在220kV／110kV系统中的连接示例 第2-3节 330～500kV超高压配电装置的基本接线及适用范围 一、双母线三分段、四分段带旁路母线接线 二、一台半断路器接线 三、变压器-母线接线 四、3-5角接线、其他接线 2-4 大型电厂的电气主接线 一、发电机-变压器单元接线 二、发电机-变压器扩大单元接线 三、发电机-变压器-线路单元接线 四、一厂两站接线 2-5 中小型电厂的电气主接线 一、发电机的连接方式 二、主变压器的连接方式 三、发电机电压配电装置的接线 四、限流电抗器的连接方式 五、无发电机电压配电装置的中型电厂接线
电气主接线
电气主接线母线又称汇流排,是汇集电能及分配电能的重要设备。
1、电气主接线的概念在变电站中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器等高压电气设备，以及将他们连接在一起的高压电缆和母线，按照其功能要求组成的主回路称为电气一次系统，又称电气主接线。
在选择电气主接线时，需要根据变电站在电网中的地位、进出线回路数、电压等级、负荷性质等条件，满足供电可靠性、调度灵活性、经济性等方面的要求。
2、电气主接线的类型 电气主接线的主体是电源（进线）回路和线路（出线）回路。
分为有汇流母线和无汇流母线两大类。
以下着重介绍有汇流母线的接线方式。
电气主接线的基本类型如下：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧角形接线外桥接线内桥接线桥形接线单元接线无汇流母线断路器接线2/3双母带旁路双母线母线简单双母线双母线单母带旁路单母分段简单单母线单母线有汇流母线 3、电气主接线的基本形式（1）单母接线如图为单母接线，各电源和出线都接在一条共同的母线W 上。
每条回路中都装有断路器和隔离开关。
紧靠母线侧的（如QS2）为母线隔离开关，靠近线路侧的（如QS3）为线路隔离开关。
当检修断路器QF2时，停电操作顺序为：先断开QF2，再依次拉开两侧隔离开关QS3、QS2。
然后在QF2两侧挂上接地线，以保证检修人员的安全。
QF2恢复送电的操作顺序为：先依次合上QS2、QS3，再合上QF2。
优点：接线简单清晰，设备少、投资低，操作方便。
缺点：可靠性不高，不够灵活。
具体表现为：a、任一线路断路器检修时，该回路必须停电；b、母线或母线隔离开关发生故障或检修时，连接在母线上的所有回路都将停电；适用范围：6~10KV出线数≤5回；35KV出线数≤3回；110KV出线数≤2回。
（2）、单母分段于单母接线相比，单母分段增加了一台母线分段断路器（或隔离开关）将单母线分为两段。
QF闭合，母线并列运行：相当于不分段的单母接线。
电气主接线及厂用电系统
第二章电气主接线及厂用系统接线第一节电气主接线概述发电厂电气主接线是由各种电气元件（如发电机、变压器、开关、刀闸等）及其连接线所组成的输送和分配电能的电路，也称一次接线或电气主系统。
用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关电器、测量电器、保护电器、输电线路等有关电气设备，按工作顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接线图，称为电气主接线图。
一、对电气主接线的基本要求电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。
在选择电气主接线时，应注意发电厂在电力系统中的地位、进出回路数、电压等级、设备特点及负荷性质等条件，并应满足下列基本要求。
1.运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先满足。
因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。
主接线的可靠性并不是绝对的，同样形式的接线对某些电厂来说是可靠的，但对另一些电厂就不能满足可靠性要求；另外，可靠性也是不断发展的，随着电力技术的不断进步，过去被认为可靠的接线，今天却未必可靠。
目前，对主接线可靠性的衡量不仅可以定性分析，而且可以进行定量的可靠性计算。
主接线可靠性的具体要求：(1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电；(2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证机组的正常运行以及对系统的正常供电；(3)尽量避免发电厂全部停电的可靠性。
2.具有一定的灵活性主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修设备时能保证检修人员的安全。
3.应力求简单、清晰、操作简便，便于运行人员掌握。
4.合理的经济性主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，电能损失最小，使发电厂尽快地发挥经济效益。
发电厂电气部分(2)
一、基本要求：
1.可靠性和电能质量；
2.灵活性和方便性； 3.经济性和Leabharlann 建的可能性㈠可靠性和电能质量：
1.发电厂或变电所所在电力系统中的地位和作用； 2.发电厂或变电所接入电力系统的方式；
3.发电厂或变电所的运行方式及负荷性质；
4.设备的可靠程度直接影响着主接线的可靠性； 5.长期的实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。
运行特点： 1.任一组母线或QF检修都不影响正常供电，QS不参与倒闸操作，
只承担隔离电压的任务，减少了误操作的概率。
2.一个元件故障时（W、QF）
⑴任何一段母线故障时（或断路器跳开时）不影响正常供电 ⑵发生母线的QF故障时 →只影响一回进出线 ⑶联络QF故障时 →影响该段的两回线。
3.一个元件检修，另一个故障时
⑴一段母线检修时，另一段母线故障 ⑵一台QF检修，另一段母线故障 至多影响两回 ⑶一台QF检修，另一台QF故障 （若在一串上，则这一串都 停电） 为避免两回跳掉停电，可采用电源交叉布置。
4.线路故障的QF拒动
优点： 供电可靠，运行调度灵活； 缺点： QF、TA较多，检修量大，进出线回路要为偶数， 继电保护比较复杂，一般用于500 kV级。
①基础资料（原始资料） ②输送功率大小； ③与系统的紧密程度；
④发电机负荷增长速度及电力系统5~10年发展规划。
2. 容量的确定原则：
情况1： 单元接线：主变容量=（P机—P厂用）*（1+10%）：留有10%的裕度。 扩大单元接线：（尽可能采用分裂绕组变）容量：按单元接线的计算原
则计算出两台机容量之和来确定。
⑵ 调度灵活
1. 单母线运行；
2核电厂的电气主接线及厂用电
2.
蓄电池组运行
• 在整流器的主电源故障或电压超出允许范围之外，整 流器不再向逆变器供电，蓄电池立即无中断的向逆变 器供电。 • 蓄电池的电压降是放电过程（时间）和放电电流的大 小呈函数关系，逆变器的输出电压始终是稳定的。 • 当蓄电池放电接近极限时，会发出报警信号，如果此 时主电源恢复，会自动转入正常运行方式，否则，如 旁路电源（柴油机组）在允许的范围之内，则自动切 换到旁路运行。 • 如果旁路电源不可用或在允许范围之外，将自动停机。 • 当主电源恢复后，如果UPS可编程设置成“自启动”， 60秒后自启动，如果UPS没有设置成“手动”则需要 手动启动。
5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和 电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继 电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、 以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化 超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由 频率不稳定的电源供电所致。 7、持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值 ，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和 应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。 8、市电中断(power fai1）：指市电中断并且持续至少两个 周期到数小时的情况。
厂用电系统的组成
非1E交流电力系统 厂用交流电力系统 1E交流电力系统 不间断应急交 流电力系统 非1E直流电力系统 厂用直流电力系统 应急交流电力 系统
1E直流电力系统
非1E级电力系统
（１）厂用变压器和启动／备变压器 （２）工作母线Ⅰ、Ⅱ段和公用母线Ⅰ、Ⅱ 段 （３）堆用变压器（５＃６＃）和工作变压 器 （４）相应的配电装置（中压和低压）
电力系统的接线相关知识
2.1 电气主接线
基本概念
电气主接线
－－由发电厂/变电所的主要高压电气设备（发 电机、变压器、断路器、隔离开关、母线等） 及连接线按照一定顺序连接而成，用来接受和 分配电能的电路。 发电厂、变电所电气部分的核心。 又称：电气一次接线、一次电路、电气主系
统、主电路
2.1 电气主接线
2.1 电气主接线
2.1 电气主接线－－发电机--变压器单元接线
适用：将发电机发出的全部电能以升高
电压（35KV以上）输入电网的大中型 电厂中。
根据采用变压器的不同，又可分为： 1) 发电机--双绕变单元接线
只有一个升高电压级； 发、变直接相连，机端电压侧不设母线，
可不装设QF或QS； 发电机与变压器容量应相当； 为了发电机检修后调试方便，亦可在发
每回进出线都与两台QF相 连，而同一“串”支路的两条 回路共用三台断路器。
正常运行方式：全部QF闭合，两组母线同时工
作，形成多环形供电，运行调度非常灵活可靠。
2.1 电气主接线－－一台半断路器接线
多环形供电，运行可靠灵活。
2.1 电气主接线－－一台半断路器接线
3/2接线的优点：
1) 运行灵活可靠。
（示例：单母带旁母接线，不停电检修出线断路 器的倒闸操作过程演示。）
适用：
110kv及以上高压配电装置，出线回路数较多或对供电可靠性有特殊 要求的情形。
2.1 电气主接线－－单母线接线
单母分段带旁母
✓ QF1兼作分段和旁路断 路器，两段汇流母线均 可带旁母。
✓ 特点：相对节约了投资， 具有较高可靠性、灵活 性，但接线较复杂。
第二章 电力系统的接线
电力系统的接线----包括：
发电厂、变电所内的电气主接线 发电厂、变电所之间的连接关系，即电网接线。
(完整版)大工14春《发电厂电气部分》辅导资料六
发电厂电气部分辅导资料六主题：第三章电气主接线（第3—4节）学习时间：2014年5月5日—5月11日内容：第二章电气主接线这周我们将学习第三章中的第3—4节，这部分主要介绍无汇流母线的主接线及发电厂和变电所主变压器的选择。
第三节无汇流母线的主接线3.3.1 单元接线发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线的接线形式。
1.发电机—双绕组变压器单元接线2.发电机—三绕组变压器单元接线3.发电机—变压器扩大单元接线4.发电机-变压器-线路组单元接线5.单元接线的特点和应用优点：a.接线简单，开关设备少，操作简便b.故障可能性小，可靠性高c.发电机出口短路电流有所减小d.配电装置结构简单，占地少，投资省应用：a.发电机额定电压超过10kV（单机容量在125MW及以上）b.虽然发电机额定电压不超过10kV，但发电厂无地区负荷c.原接于发电机电压母线的发电机已能满足该电压级地区负荷的需要d.原接于发电机电压母线的发电机总容量已经较大3.3.2 桥形接线1.内桥形接线特点：a.其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。
b.变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂。
c.线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运。
适用范围：内桥接线适用于输电线路较长（检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。
2.外桥形接线特点：a.其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂。
b.变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单。
c.穿越功率只经过的断路器QF3，所造成的断路器故障、检修及系统开环的几率小。
d.变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。
桥连断路器检修时也会造成开环。
适用范围：外桥接线适用于输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。
3.3.3 角形接线1.特点将断路器布置闭合成环，并在相邻两台断路器之间引接一条回路的接线。
发电厂电气课程设计二电气主接线
适用：超高压远距离大容量输电系统 中，对系统稳定性和供电可靠性要求 较高的变电所主接线。
5、单元接线
结构特点：发电机和变压器直接连接， 中间不设置母线。
优点：结构简、便操作、不易误操作，投资省、占地小， 易扩建。
缺点：可靠性和灵活性都较差
➢ 母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运； ➢ 母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运。 ➢ 任一断路器检修时，其所在回路也将停运 ➢ 只有一种运行方式，电源只能并列运行，不能分列运行。
适用：出线回路少（6~10kV出线一般不超过5回，35~60kV出线不
（3）单母线带旁路母线接线
➢
➢
结构特点： 增加了旁路母线、专用旁路断路器 及旁路回路隔离开关。 各出线回路除通过断路器与汇流母 线连接外，还通过旁路隔离开关与 旁路母线相连接。 优点： 检修任一进出线断路器
时，不中断对该回路的供电， 供电可靠，运行灵活，适用于 向重要用户供电，出线回路较 多的变电所尤为适用。 缺点： 旁路断路器在同一时间 只能代替一个线路断路器的工 作。但母线出现故障或检修时， 仍会造成整个主母线停止工作。
缺点： ➢ 当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容
易造成误操作； ➢ 工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出
线停电； ➢ 在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电； ➢ 使用的母线隔离开关数量较大，同时也增加了母线的长度，
使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。 适用： 这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的 变电站中，一般6～10kV 出线回路为12回及以上，35kV 出线回路超过8回， 110 ～220kV出线为5回及以上。
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适用：小容量发电厂或变电所； 但可以发展为单母线或双 母线接线。
35
9、角形接线
特点：母线闭合成环形；断路器数目等于回 路数；每回路都与两台断路器相连。 优点：检修任一台断路器都不致中断供电。 具有较高的可靠性和灵活性。 缺点：不便于扩建和电器设备的选择。 适用：最终规模明确的110kV
共九种接线形式 有汇流母线或无汇流母线 单母线或双母线接线 有分段或有带旁路母线接线 灵活性可靠性与投资的经济性
37
第二节 发电厂电气主接线
火力发电厂电气主接线概述 热电厂电气主接线示例 凝汽式火电厂电气主接线示例 水力发电厂的电气主接线概述 中等容量水电厂电气主接线示例 大容量水电厂电气主接线示例
30
a
b
(d)发电机—变压器—线路组成的单元接线，也 称为线路变压器组接线。
(2-11)两台发电机—变压器或分裂绕组变压组 成的扩大单元接线。可减少变压器和断路器的 台数，节省投资和占地面积。
31
8、桥形接线
当只有两台变压器和两条输电线路时,采用 桥形接线，使用的断路器数目最少。 当有三台变压器和三回出线时,采用扩大桥 形接线。 32
22
优点：
可靠性和灵活 性大大提高。
1）可以轮流检修母线，而不中断供电； 2）一组母线故障后，可将接在其上的回路倒 闸到另一组母线上； 3）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断 开该回路和与此相连的母线；
23
图2-5 双母线接线 QF─母线联络断路器
4）可用母联断路器代替任一回路的需要检 修的断路器，而只需短时停电；加跨条 5）在个别回路需要单独进行试验时，可以 将其接至备用母线上； 6）当线路利用短路方式熔冰时，可以将其 接至备用母线上； 7）便于扩建。
38
1、火电厂电气主接线概述
选址：
1）煤矿附近的矿口电厂，多为凝汽式火电厂。
不运输燃料、主要是输送电力；
装机容量大，设备年利用小时数高。 2）城市负荷中心（工业中心），多为热电厂。 电力就地消化，只送出剩余电力；
同时兼供热水或蒸汽。
39
接线特点：
1）一般要设机端电压母线，供本地负荷；
图2－14 热电厂主接线
适用：进出线不多，容量不大的中、小型 发电厂、和35～110 kV的变电所较实用，具 有足够的可靠性和灵活性。
20
作业：
1、画一个单母线分段的电气主接线 图。要求进线2回(有两台主变压器）， 出线6回。 2、设要对第一条出线的断路器进行 检修停电操作，写出倒闸操作的过程。 要用A3号纸画。 要求一周之内完成。
图2-2 单母线分段接线
但造价增加了！
12
图2-2
单母线分段接线
优点： 1）对重要用户可以从不 同段引出两回馈线，由 两个电源供电； 2）当一段母线发生故障 （或检修），仅停该段 母线，非故障段母线仍 可继续工作。
缺点： 1）当母线或母线隔离开关故障或检修时， 接在该段母线上的回路必须全部停电 ； 2）当任一出线断路器检修时，必须停止该 回路的工作。
3）功率流向： G1、G2设机压母线主要供给地区 负荷，剩余功率通过变压器T1、T2升压送往 系统； G3、G4通过升压直接将电能送入系统。
4）限流措施：为了限制短路电流，出线装有电 抗器，在母线分段处也装设母线电抗器。
43
3、凝汽式火电厂电气主接线示例
T2
MW
作为厂用电备用电源和启动电源
！P38
母线：保证电源并列 工作，又能使任一出 线都可以从两个电源 获得电能。
断路器：具有灭弧功 能，可用来开断或闭 合负荷电流、开断短 路电流。 隔离开关：没有灭弧 功能，开合电流能力 极低，设备检修时起 着明显的隔离作用。
接地开关：在检修设备时 合上，让设备（线路）可 靠接地。
6
L1
L2
L3
L4
QS4
44
接线特点：
1）没有机压母线，其电能主要以升高电压送往系统； 2）发电机G1、G2 分别与变压器接成单元接线未采用封 闭母线，在发电机与变压器之间装设了隔离开关，而 在厂用变压器分支回路装设了断路器； 3）发电机G3、G4 、G5、G6也分别与变压器接成单元接 线，采用分相封闭母线，主回路及厂用分支回路均未 装设隔离开关和断路器； 4） T01至T08为厂用高压变压器，采用低压分裂绕组变 压器； 5） 220kV采用双母线带旁路接线，并且变压器进线回路 亦接入旁路母线； 6）500kV采用一台半断路器接线； 7）两种升高电压级之间采用联络变压器T7。联络变压器 选用三绕组自耦变压器（有载调压）。
21
5、双母线接线
QF：母联断路器 QS1、QS2：母联隔 离开关 W1：工作母线（正 常时带电） W2：备用母线（正 常时不带电）
1）每回出线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两 图2-5 双母线接线 组母线连接； QF─母线联络断路器 2）母线之间通过母线联络断路器QF连接， 3）每一个电源回路也是通过一台断路器和两组隔离开关 与两组母线连接 4）正常运行时，两组母线隔离开关总是一台工作一台备 用。
28
具有较高的供电可靠性和运行调 度灵活性，操作检修方便，但投资 较大，继电保护配置复杂。 适用：大型发电厂和变电所超高压配电装置
注意：同名回路应避免接在同一串上。
29
7、单元接线
a
b
(a)发电机—双绕组变压器组成的单元接线，发 电机出口不设断路器（检修发电机可以停变压器）。 (b) 、(c)发电机—自耦变压器或三绕组变压 器组成的单元接线，为了在发电机停止工作 时，另外两级电网间能保持联系，在发电机 出口应设断路器。
正常运行时， QF2和QS3断开， 旁母不用。
当任一出线断路 器检修时，不中断 该回路供电。
15
操作示例：
不停电检修出 线断路器QF1
1）先合QF2两侧的隔离开关，再合QF2，让W2充电； 2）合上QS3（等电位操作）；
3）断开QF1，再打开QS2、QS1；
（即：通过 QF2和QS3向线路L2供电） QF1就可退出检修！
10
改进： 1）单母线分段； 2）单母线带旁路接 线。
适用情况： 1）6～10kV配电装置的出线回路数不 超过5回； 2）35～63kV配电装置的出线回路数 不超过3回； 3）110～220kV配电装置的出线回路 数不超过2回。
11
2、单母线分段接线
用分段断路器QF1 进行分段！ 分段数目：2—3； 分段数越多，故障 时停电的范围就越小。
第二章 电气主接线
电气主接线的基本形式 发电厂电气主接线 变电所电气主接线 高压配电网接线方式 低压配电系统接线 工厂供电系统的主接线 建筑配电系统接线 配电装置
1
什么是电气主接线?
电气主接线: 是由高压电器通过连接线，组成接 受和分配电能的电路。 也称为一次接线或电气主系统。
图2-5 双母线接线 QF─母线联络断路器
24
1）倒闸操作比较复杂，在运行中隔离开关作为操 图2-5 双母线接线 作电器，容易发生误操作； QF─母线联络断路器 2）尤其当母线出现故障时，须短时切换较多电源 和负荷；当检修出线断路器时，仍然会使该回 路停电； 3）配电装置复杂，投资较多、经济性差。
QS3 QF2 QS2 W QS1 QF1 G1 G2
补充：
故障时保护跳 闸的概念
7
L1
L2
L3
L4
QS4
QS3 QF2 QS2 W QS1 QF1 G1 G2
倒闸操作原则： 隔离开关相对断路器而 言，“先通后断”。 母线(电源侧)隔离开关相 对线路(负荷侧)隔离开关 而言，“先通后断”。
操作实例：馈线1的运行操作！！！
45
4、水力发电厂的电气主接线概述
接线特点与要求：
1）一般距负荷中心较远，当地负荷很小甚至没 有，电能大多数都是通过高压输电线送入电 力系统；
2）地形比较复杂，接线应力求简单 ；
3）担负系统的调峰、调频、调相等任务，启停 频繁、设备年利用小时数少，其接线应具有 较好的灵活性 ； 4）根据水能利用条件一次确定的，一般不考虑 发展和扩建 。
4
第一节 主接线的基本形式
有汇流母线的接线
单母线、单母线分段 双母线、双母线分段
无汇流母线的接线
单元接线
桥型接线 角型接线
一台半断路器接线 带 旁路母线的接线
5
1、单母线接线
只有一组母线,进出线都并接在这组母线上。
L1 L2 L3 L4 QS4 QS3 QF2 QS2 W QS1 QF1 G1 G2
13
适用：中、小容量发电厂的6～10kV接线和 6～220kV变电所配电装置中。 1）用于6～10kV接线时，每段容量不宜超过 25MW，出线回路过多，影响供电可靠性 ； 2）用于35kV接线时，出线回路数为4～8回 为宜； 3）用于110～220kV接线时，出线回路数为 2～4回为宜。
14
3、单母线带旁路母线接线
送电：先合QS2，再合QS3，最后合QF2 。 停电：先断开QF2，然后断QS3，最后断开QS2 。
！P30
8
L1
L2
L3
L4
QS4
QS3 QF2 QS2 W QS1 QF1 G1 G2
?
9
L1
L2
L3
L4
QS4
QS3 QF2 QS2 W QS1 QF1 G1 G2
优点：简单清晰、设备 少、投资小、运行操作 方便，且有利于扩建 。 缺点：可靠性和灵活 性较差 。 1）当母线或母线隔离开 关故障或检修时，造成 全厂（所）停电； 2）当出线断路器检修时， 必须停止该回路的工作。
46
接线形式：
40
接线特点：
1）一般要设机端电压母线，供本地负荷；