第二章电气主接线分解
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
65 65 65 67 68 69 69 69 70 71 71 71 71 71 72 72
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。
杨以函-电力系统基础-第二章(1)
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有汇流母线的接线形式可分为两大类：
3. 单母线（分段）带旁路 1. 双母线 (二) 双母线 2. 双母线分段 3. 双母线（分段）带旁路
4. 3/2断路器接线
(一)、单母线接线形式
1. 单母线：最原始、最简单的接线
WL1 WL2 WL3
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WL：线路（出线） QS1/QS2：电源隔离开关 QS3：母线隔离开关
2. 单母线分段
为了解决纯粹单母线 缺点中的前两个问题， 提高供电可靠性，可 以用断路器将母线分 段，从而形成单母线 分段接线。
WL1 WL2 QS4 QF3 QS3
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WL3 WL4
WB
如图：
QFd两侧的隔离开关用于 检修QFd时隔离电压。
QS1
QF1 G1 QFd
QS2
QF2 G2
(一)、单母线接线形式
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回路的基本组成： 在线路隔离开关(QS4) 的线路侧，通常装有接 地开关（接地刀闸）。 当线路停电之后，合上 作为接地线使用。
QF3 QS3
WB QS1 QF1 G1 QS2 QF2 G2
(一)、单母线接线形式
1. 单母线：最原始、最简单的接线
WL1 QS5 QS4 WL2 WL3
QFm 断开， 所有进出线接在工作 母线上的QS全部闭合， 接在备用母线上的QS 全部断开。备用母线 平时不带电，相当于 单母线运行。
WL1 QS5 QS4 WL2 WL3
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倒闸操作： “五防” 防止带负荷拉合隔离
QF3 QS3
WB QS1 QF1 G1 QS2 QF2 G2
开关
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。 ·
电气设备工作原理及主接线
2.3 高压保护电器
1．户内式熔断器
用于保护电力线路和电力 变压器，熔体为一根或几 根并联，额定电流较大。
户内式熔断器常用型号有RN1和RN2两种。
用于保护电压互感器，熔 体为单根，额定电流较小 （0.5A）。
1—瓷熔管 2—金属管帽 3—弹性触座 4—熔断器指示 5—接线端子 6—瓷绝缘子 7—底座
2
一次设备按其功能可分为以下几类：
➢发电设备：同步发电机 ➢变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互 感器等。 ➢开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。 ➢保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。 ➢无功补偿设备：如电力电容器、静止补偿器等。 ➢成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。
3
电气设备的文字和图形符号
3—接地刀闸触头 4—支柱绝缘子
5—主闸刀传动轴 6—接地刀闸传动轴
7—轴承座 8—接地刀闸 9—交叉连杆
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三、高压隔离开关（俗称刀闸）
图5-15 GW5-110D型V形双柱式隔离开关
1—主闸刀底座 2—接地静触头 3—出线座 4—导电带 5—绝缘子 6—轴承座 7—伞齿轮 8—接地刀闸 28
三、高压隔离开关（俗称刀闸）
6
3．交流电弧的基本特性
➢电流过零后，如果暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将 发生弧隙击穿，电弧重燃；称为电击穿。 近阴极效应：交流电弧过零的瞬间，阴极附近在极短的时 间内立即出现大约150V～250V的介质强度。当触头两端外 加交流电压小于150V时，电弧将会熄灭。
7
2.2 高压开关电器
3．交流电弧的基本特性
工频续流灭弧过程：
工频续流电弧→电动力和 热气流→使电弧在工频续 流在第一次过零时熄灭。
电气主接线名词解释
电气主接线名词解释
电气主接线是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。
电气主接线主要包括发、变、输、配、用五个环节，通过这五个部分的协调运行才能将电能源源不断地输送到用户。
同时，为了保证电力系统的安全稳定运行，还需要配备测量、通信、自动化装置、调度、控制与保护等环节。
电气主接线图一般用单线图表示，但对三相接线不完全相同的局部图面则应画成三线图。
电气主接线的基本形式包括单母线接线等，例如在单母线接线中，各电源和出现都接在一条共同母线W上，每条回路中都装有断路器和隔离开关。
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
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
71
一、隔离开关的配置
71
二、接地刀闸或接地器的配置
71
三、电压互感器的配置
71
四、电流互感器的配置
71
五、避雷器的配置
72
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
发电厂电气部分-第二章
（四）电力系统互联
电力系统的发展，必然会打破历史形成的地方电力系统的疆域，逐渐连 成大区域或跨区域的联合电力系统。为了增强电网输送能力，提高系统的运
行稳定性，大区电网间的连接多采用 500kV或750kV超高压电压等级，甚至
采用1150kV的特高压电压等级。
二、500kV输变电系统 （一）500kV变电站电气主接线 目前，我国500kV变电站的电气接线一般采用双母线四分段带专用旁 路母线和 3/2断路器两种接线方式。如图2-5所示，两组母线W1和W2间有两
输送距离 （km） 600~200 850~150 500以上 500以上
（二）大容量输送电能 随着电力系统发电容量的增大，特别是大型坑口电站和核电站的投产，
虽然输电距离不长，但输送容量很大，也需要采用较高的电压等级。
（三）节省基建投资和运行费用
如果以输送每km每kW电力的线路造价作为单位造价，则在各级电压相应的经济 输送容量范围内，线路的单位造价将随输送电压等级的升高而降低。在相同的输送容 量和距离的条件下，输电线的总损耗（包括电阻损耗和电晕损耗）随输电电压等级的 升高而降低。如表2-2所示，750kV线路的线损率约为330kV线路的1/2。 表2-2 电压等级与线损率的关系
“十一五”国家级规划教材
第三节 高压交流输变电一、高 Nhomakorabea交流输变电概述
影响输电电压等级的发展主要有以下原因：
（一）长距离输送电能
由于大容量发电厂的建设地点远离负荷中心，如果采用低压输电，势必造成输 送功率的巨大浪费和电能质量的下降，因此，提高输电电压等级就成为必然的选择。
不同电压等级的输送功率和输送距离的关系如表2-1所示。
（1）采用成熟的FCS数字化仪表或装置。
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。
电气主接线基础知识及操作
电气主接线基础知识及操作电气主接线是指将配电电源与用电设备连接起来的线路和设备的总称。
它承担着电能的传输和分配的任务，是电气系统中的重要部分。
掌握电气主接线的基础知识和操作方法对于电气工程师和电气技术人员来说是非常重要的。
下面我将从主接线的定义、分类、组成、要求以及操作方法等方面详细介绍。
首先，电气主接线是指连接电源和用电设备的电气线路和设备。
电气主接线将电源输送到用电设备的过程，它起着桥梁和中介的作用。
根据电力系统的不同规模和分布，电气主接线可以分为高压主接线、低压主接线以及配电室主接线等。
高压主接线一般是指输电线路，主要用于输送发电厂产生的大功率电能到变电站，并将其通过变电设备转换为低压电能。
高压主接线一般采用导线架设于空中，具有输送电能远距离、损耗小的特点。
在高压输电线路中，需要注意保持一定的安全距离，避免与建筑物和大树等发生事故。
低压主接线一般是指从配电室到用电设备的线路，它将低压电源输送到用电设备。
这类主接线一般采用电缆或者裸露导线敷设于地下或者墙壁之间。
低压主接线的选择应根据线路的负载情况、环境条件以及电气设备的要求来确定。
配电室主接线是指从变压器到低压用电设备之间的接线。
配电室主接线的安全性和可靠性对于保障用电设备正常运行和电气系统的安全性至关重要。
电气主接线由导线、绝缘材料、接头、分支箱等组成。
导线是主接线的核心部分，根据工作电流和电气负荷的不同，有不同的导线截面尺寸和材质选择。
绝缘材料是保持导线与外界电气设备隔离的重要部分，绝缘性能的好坏直接影响到电气主接线的安全性。
接头是主接线上常见的连接件，用于连接导线和设备之间。
分支箱则是分支和连接主接线的设备，用于将电源分配到各个用电设备。
在进行电气主接线时，需要遵守一定的安全规范和操作步骤。
首先，应先切断电源，确保安全操作。
其次，根据电气系统的需求，选用合适的导线和材料。
接线时应注意导线的牢固性和绝缘性能，确保电气设备的安全使用。
同时，应保持良好的接触电阻和电气连接，减少电气能量的损耗。
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）
电气主接线分解
§2-2 主接线的基本形式
一、基本设备及其作用
断路器：控制和保护作用 有灭弧装置，用于接通和断开正常及短路电流； 隔离开关：没有灭弧装置，用于隔离电压，
在空气中形成明显断口，保障设备和人身安全； 也可用于开合小电流； 隔离开关操作原则：先通后断或等电位 送电时，先合隔离开关，再合断路器； 断电时，先分断路器，再分隔离开关。
第二章 电气主接线
上海电力学院电力与自动化学院 《发电厂电气主系统》课程组
教学要求
掌握电气主接线的基本形式、接线特点及应用； 了解各类发电厂变电站电气主接线的典型接线形式； 掌握电气主接线设计中的主变压器的选择； 掌握限制短路电流的措施。
§2-1 对电气主接线的基本要求
一、基本概念
电气主接线——将电气一次设备按一定顺序接起来的 接受和分配电能的电路。
3) 两组母线同时运行，母联断路器断开（热 备用），常用于系统最大运行方式下，以 限制短路电流。
特点
1）供电可靠 可不停电轮流检修母线（倒闸操作） 一组母线故障，可迅速恢复供电 检修母线隔离开关仅停该线路
2）调度灵活 固定连接方式 运行备用方式
3）扩建方便
思考： 检修出线断路器仍需停该线路，怎么办？
缺点：母线范围内发生故障或母线及 母线QS检修时，需停止供电；各单元 QF检修时，该单元中断工作。
怎么改进？
基本操作一：线路投运、停运
线路投运（以L1为例）
投运前：L1退出运行，QF2，QS2，QS3打开；接地隔离开关QS4打开。 步骤： 1）合母线侧隔离开关QS2；
2）合线路侧隔离开关QS3； 3）合断路器QF2。
二、基本电气主接Βιβλιοθήκη 形式的分类母线的作用：能量的汇集与分配。
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。
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有载调压——带电调分接头，调整范围：最多可达30%
5、冷却方式的选择
自然风冷却； 强迫空气冷却； 强迫油循环水冷却； 强迫油循环风冷却； 强迫油循环导向冷却 水内冷变压器 其他冷却方式：充气式、SF6气体冷却式等
（二）双母线接线
接线特点：有两条母线，且每一支路通过两组母线隔离开关分别与两组母 线相连。
1、双母线接线
运行方式： 1) 一些电源和出线固定连接在一组母线上，
另一些电源和出线固定连接在另一组母线 上，母联断路器QF合上，相当于单母线分 段运行；
2) 一组母线工作，一组母线备用，全部电源 和出线接于工作母线上，母联断路器断开 ，相当于单母线运行。
任意一组母线发生故障或检修，均不影响各回路
供电；任一断路器检修不引起停电；两组母线同
时故障，功率仍能输送。
（2）操作方便：隔离开关只起隔离电压作用，
避免用隔离开关进行倒闸操作；任意一台断路器
或母线检修，只需拉开对应的断路器及隔离开关，
各回路仍可继续运行。
（3）二次接线和继电保护比较复杂，投资较大。
接线原则：为提高运行可靠性，防止同名回路（指两个变压器或两回供 电线路）同时停电，一般采用交替布置的原则： 同名回路应接到不同串上； 重要的同名回路还宜交替接入不同侧母线； 一般把电源与引出线接到同一串上
一般设2台主变。
二、主变压器型式和结构的选择
1、相数
容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下电 力系统，一般选用三相变压器
容量为600MW及以上机组单元连接的主变压器和500kV及以上电 力系统，可考虑选用单相变压器
2、绕组数和结构
使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济； 最大机组容量小于125MW的发电厂，一般选用三绕组变压器 机组容量大于200MW的发电厂，一般采用双绕组变压器+联 络变压器形式
2）合线路侧隔离开关QS3； 3）合断路器QF2。
思考： 1、线路投运时为何先合母线侧隔离开关，再合线路侧隔离开关？ 2、线路停运如何操作？
2、QF（QS）分段单母线
1）用QF1分段单母线
①缩小了母线故障和母线检修时的停电 范围；
②有利于电源间的相互备用和负荷的合 理分配。
两种运行形式（如图）： 并列运行——正常运行时QF1合闸 分列运行方式——正常运行时QF1分
§2-4 限制短路电流的方法
一、选择适当的主接线形式和运行方式
原则：选用大容量发电机可采用单元接线 降压变电所采用母线硬分段 在负荷允许的条件下双回路可采用单回路运行 环形供电网络在穿越功率最小处开环运行 计算阻抗较大的接线和运行方式
二、加装限流电抗器
目的：使发电机回路及用户侧能采用轻型断路器。 所谓“轻型”，是指断路器额定电流与所控制的电路额定电流相适应， 两者额定容量匹配，使断路器及其相应的电器比较经济合理。
（三）一台半断路器接线（3/2接线）
有两组母线，每一回路经一台断路器接至一组母线，两个回路间有一台断路器联
络，组成一个“串”电路，每回进出线都与两台断路器相连，而同一“串”支路
的两条进出线共用三台断路器；正常运行时，两组母线同时工作，所有断路器均
闭合。
1、接线特点
（1）运行灵活可靠：正常运行时成环形供电，
第二章 电气主接线
上海电力学院电力与自动化学院 《发电厂电气主系统》课程组
教学要求
掌握电气主接线的基本形式、接线特点及应用； 了解各类发电厂变电站电气主接线的典型接线形式； 掌握电气主接线设计中的主变压器的选择； 掌握限制短路电流的措施。
§2-1 对电气主接线的基本要求
一、基本概念
电气主接线——将电气一次设备按一定顺序接起来的 接受和分配电能的电路。
电气主接线图——由各种电气设备的图形符号联接成 线所组成的电路图。（用单线图表示）
所有符号表示，并按它们的“正常状态”画出 →电器所处的电路无电压存在及无外力作用的状态 （如QF、QS是断开位置）
二、对电气主接线的基本要求
此类接线的扩展：
1 1 台断路器接线
3
变压器母线组接线
（四）单元接线
接线特点：发电机与变压器直接连接成一个单元。
1、发电机——变压器单元接线
图(a)为发电机与双绕组变压器组成的 单元接线，一般装一组隔离开关，但 20万千瓦以上机组若采用分相封闭母 线，为简化结构隔离开关可省去。
图(b)、图（c）分别为自耦变压器、 发电机与三绕组变压器组成的单元接 线，因一侧支路停运时另两侧支路还 可以继续保持运行，因此在变压器三 侧设置断路器。
优先采用自耦变压器 自耦变压器经济，但自耦变压器只能用于高、中压中性点都有效接 地的电网，故其只能用于110kV及以上的发电厂和变电站。且自耦 变阻抗较小可能使短路电流增加，故应经计算确定。
3、绕组接线组别的确定
变压器三相绕组的接线组别必须和系统电压一致。 发电厂主变一般选用YN/D11接线 全星形变压器不宜用在中性点不接地系统中
3.2 分段断路器兼作旁路断路器
以分段为主，正常时作分段断 路器用 QS1，QS2，QF1合上，QS3， QS4，QS5断开， 旁路母线不带电
QF1作旁路断路器用时（以A 段母线带旁路为例） QS1，QF1，QS4合上，
QS2，QS3，QS5断开， A段B段母线分别按单母线运行
基本操作二：不停电检修出线断路器（以1QF 为例）
操作之前：1QFp及两侧隔离开关打开，旁路隔离开关1QSp打开，旁路 母线WBp不带电；1QF及两侧隔离开关1QS1和1QS2合上。
操作步骤：
1）将1QFp继电保护设为瞬动，先合上1QFp两侧的隔离开关，然后合上1QFp， 向WBp充电；
2）若WBp完好，则断开1QFp； 3）合上1QSp； 4）将1QFp继电保护整定同1QF，合上1QFp； 5）断开1QF及两侧隔离开关。
母联兼做旁路断路器
基本操作四：不停电检修出线断路器 (双母 线，专用旁路断路器)
操作前状态:双母线采用固定连接方式供电,线路1接于母线W1,旁路断 路器及两侧隔离开关断开,旁路母线失电
操作步骤: 1、给旁路母线充电,检查旁路母线是否完好,若好,断开旁路断路器; 2、合上旁路隔离开关QS14,给旁路母线充电; 3、合上旁路断路器，对线路1形成两路并供； 4、断开线路断路器及两侧隔离开关； 5、合上接地隔离开关（或挂接地线），即可检修出线断路器。
基本操作三：倒母线操作
操作步骤（先通后断）： 1、合上母联断路器两侧的隔离开关； 2、合上母联断路器，向备用母线充电； 3、接通备用母线上的隔离开关； 4、断开工作母线上的隔离开关； 5、断开母联及两侧隔离开关； 6、验电、挂地线、检修。
2、双母线带旁路接线
作用:不停电检修出线断路器 分为：专用旁路断路器
一般设置一台，最多不超过两台。
4、变电站主变压器
容量计算一般按5~10年负荷规划确定，且考虑负荷性质、电网 结构等；
重要变电站，考虑当一台主变停运时，其余主变容量在计及过负 荷能力允许时间内，满足I类II类负荷的供电；
一般性变电站，一台主变停运时，其余主变容量应能满足全部负 荷的70%-80%；
常用的角形接线有三角形接线和四 角形接线。
特点：角形接线中断路器数目与回 路数相同，比单母线分段和双母线 接线均少用一个断路器，故较经济。
任一断路器检修，支路不中断供电， 任一回路故障仅该回路断开，其余 回路不受影响，其可靠性较高。
但是故障后闭环变成开环，开、闭 环两种工况，流过设备电流不同， 给设备选择带来困难。此接线仅适 合于容量不大的水电站。
1、普通电抗器
线路电抗器：限制电缆馈线回路短路电流；布置在断路器外侧； 电抗百分值取3%~6%；
母线电抗器：装设在母线分段的地方；电抗百分值取8%~12%。
2、分裂电抗器
正常工作，每臂的运行电抗为： xL
接线特点：两台主变+两回出线
内桥 特点：桥靠近变压器侧，变压器
投切复杂；线路投切方便。 适用于：变压器投切较少，线路较 长，无穿越功率。
外桥
特点：桥靠近线路侧，变压器投
切方便，线路切投不便。 适用于：变压器需频繁操作，线路 较短，有穿越功率。
跨条的作用（QS1，QS2）
（六）角形接线
接线特点：母线闭合成环形，并按回路数利用断路器分段。
1、可靠性 ——首要任务 2、灵活性
3、经济性
二、对电气主接线的基本要求
1、可靠性 1）发电厂或变电所在电力系统中的地位和作用 2）发电厂和变电所接入电力系统的方式 3）发电厂和变电所的运行方式及负荷性质 4）设备的可靠程度 5）长期实践运行经验的积累
对电气主接线的基本要求
2、灵活性 正常运行时，能适应各种运行方式 故障时：快速切除故障，最大可能缩小故障范围 留有扩建余地
闸 一般分2~3段。
3、加装旁路的单母分段接线
3.1 专用旁路断路器 旁路的作用：不停电检修断路器。 正常运行时旁路断路器1QFp、
2QFp和旁路隔离开关是打开的。 适用： 35kV而出线8回以上；
110kV出线6回以上； 220kV出线4回及以上。
若采用SF6断路器或手车式开关柜 或较易取得备用电源，则不须加 设旁路系统。
2、扩大单元接线
变压器的故障几率远小于发电机的故 障几率，则在系统备用能力足够的情 况下，小容量的发电机组，可采用两 台发电机共用一台变压器的扩大单元 接线形式，每台发电机出口均装设一 组断路器以便各机组独立开、停。
扩大单元接线可以减少变压器台数 和断路器数目，可以节省投资、减少 占地。