华中科技大学电力系统课件

第三章输变电系统

§3-1概述

þ输变电设备包括：

Ø变换电压的设备：如变压器。

Ø接通或转换和开断或隔离电路的开关电器：如断路器，隔离开关，熔断器等。

Ø防御过电压，限制故障电流的电器：如避雷器、避雷针、避雷线、电抗器。

Ø无功补偿设备：如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。

Ø载流导体：如母线，引线，电缆，架空线。

Ø接地装置；如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。

§3-1 概述

þ一次设备

发电厂或变电所中直接通过大电流或接于高电压上的电气设备称为电气主设备或一次设备。

þ二次设备

发电厂或变电所中用于对一次设备或系统进行监视、测量、保护和控制的电气设备称为二次设备，由二次设备构成的系统称为二次系统。

þ电气主接线

发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路，称为电气主接线，也称为电气一次接线或一次系统。

þ电气主接线图

用规定的图形符号表示各种电气主设备，用单线图绘出一次系统的接线关系的图形称为电气主接线图或一次系统图。

þ输电线路：有架空线路和电缆线路þ开关电器

Ø高压断路器的基本参数

额定开断电流I Nbr 、全开断时间t ab 、合闸时间t on

额定动稳定电流（峰值）i es 、热稳定电流I t 、自动重合闸性能

þ电流互感器

Ø运行特点：二次绕组绝对不允许开路，二次侧必须接地Ø二次接线：单相接线；星形接线；不完全星形接线

§3-2 输变电设备

A B L A B C

A

A

A

þ电压互感器

Ø运行特点：

二次绕组不许短路，

二次侧必须接地。Ø接线方式：

§3-2 输变电设备

2l

第三章输变电系统

§3-3 电气一次接线

一、电力系统接线和输变电网络接线

þ电力系统接线

Ø地理接线图：表明各发电厂、变电所的相对地理位置和它们之间的联接关系

Ø电气接线图：表明电力系统中各主要元部件之间和厂所之间的电气联接关系

þ输变电网络接线

Ø无备用：单回路放射式、干线式和链式网络等，每一负荷只能靠一条线路获得电能，又称开式网络。

Ø有备用：双回路式、单环式、双环式和两端供电式等，每一个负荷点至少可以通过两条线路从不同方向取得电能，又称闭式网络。

二、电气主接线的基本接线形式

þ有汇流母线：单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一倍半断路器接线，变压器母线组接线等。

þ无汇流母线：单元接线、桥形接线、角形接线等。þ几个基本概念：

Ø汇流母线：起汇集和分配电能的作用，也称汇流排。Ø进、出线：进线指电源，出线指线路。

Ø断路器、隔离开关（母线、线路）、接地刀闸：第三章输变电系统§3-3 电气一次接线þ断路器与隔离开关的操作顺序：

Ø送电操作顺序：先合上断路器两侧的隔离开关，再投入断路器。

Ø停电检修操作顺序：先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关。待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。

QS

QF

1. 单母线接线

Ø接线图

第三章输变电系统

§3-3 电气一次接线（A.有汇流母线接线）

Ø特点

à简单、清晰、设备少。à当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系数全部停电。

à断路器检修期间也必须停止该回路的供电。

Ø适用范围

à单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合。

2. 单母线分段接线

Ø接线图

第三章输变电系统

§3-3 电气一次接线（A.有汇流母线接线）

Ø特点

à减少母线故障或检修时的停电范围。

à断路器检修期间必须停止该回路的供电。

à母线分段的数目，通常以2～3分段为宜，分段太多增加了分段断路器。

Ø适用范围

à6~10kV 配电装置出线6回及以上；

à35kV 出线数为4~8回；

à110~220kV 出线数为3~4回。

4

G

3. 单母线分段加装旁路母线接线

Ø接线图

第三章输变电系统

§3-3 电气一次接线（ A.有汇流母线接线）

Ø旁路母线的作用

à不停电检修进出线断路器。

Ø操作方式（检修QF 4，且WL 4不停电）

à如A 、B 段经QF 1和QS 1、QS 2并列运行，则闭合QS 5→断开QF 1→断开QS 1→闭合QS 3→闭合QF 1使W 3带电（不要首先闭合QS 8）。此时若W 3隐含故障，则由继电保护装置动作断开QF 1。

à若W 3充电正常，操作可以继续进行：→合上QS 8→断开QF 4。这时WL 4由母线B →QS 2→QF 1→QS 3 →W 3→QS 8→WL 4供电。并由QF 1替代断路器QF 4。àQF 4检修前，应把QS 6、QS 7断开。

Ø适用范围

à中小型发电厂和35~110kV 的变电所。

4

8

（分段断路器QF 1兼旁母断路器）

4. 双母线接线

Ø接线图

具有两组母线W 1，W 2。每一回路经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母线之间通过母线联络断路器QF （简称母联）连接。

第三章输变电系统

§3-3 电气一次接线（ A.有汇流母线接线）

Ø运行方式

à母联QF 断开，一组母线工作，另一组母线备用，全部进出线接于运行母线上。à母联QF 断开，进出线分别接于两组母线，两组母线分裂运行。

à母联QF 闭合，电源和馈线平均分配在两组母线上。

Ø优点

à检修一组母线，可使回路供电不中断；一组母线故障，部分进出线会暂时停电。à供电可靠，调度灵活，又便于扩建。