ch3.2电气主接线

此外，对主接线的选择，还应考虑受电容量和受电 地点短路容量的大小、用电负荷的重要程度、对电 能计量（如高压侧还是低压侧计量、动力及照明分 别计费等）及运行操作技术的需要等因素。
供电系统设计步骤
（1）搜集、整理、综合分析基础数据(负荷计算)。 （2）选择和确定发电机、变压器的数量、台数、型式， 并拟定可能采用的主接线形式； （3）发电厂、变电所自用电源的引接； （4）计算短路电流及设备的选择； （5）各方案的经济技术比较； （6）确定最终方案； （7）确定相应的配电布置方案。
桥式结线
为了保证对一、 二级负荷进行可 靠供电，变电所 中广泛采用由两 回电源线路受电 和装设两台变压 器的桥式接线。 桥：图1-10中 的QF3,将两条线 路和变压器连接 在一起，互相备 用，形似桥。 QF3与线路的 断路器QF1,QF2 位置的不同，分 为内桥、外桥和 全桥三种。
外桥
内桥
全桥
外桥结线
WL1 WL2
原来线路WL1通过变压器T1对负载供电(此时假设WL2、T2退出 运行) ，假设现在需要：
切换变压器： 切除负载->断QF1,QS5,QS3 ->合QS4,QS6，再合 QF2 ->合QS7,QS8，再合 QF3, ->向负载供电 切换线路： 切除负载->断QF1,QS5,QS3 ->等待上级变电所断WL1->断QS1、合QS2 ->等待上级送电->合QS7,QS8 ，QF3 ->合QS3,QS5 ，QF1 ->向负载供电
•手车式：GC系列、JYN系列、GFC系列、KYN系列
KGN5
GG-1A
XGN
JYN1
KYN28A
KYN18A
电气主接线

电气主接线:电能从电源分配给用电设备的主要电路。 表示所有电气设备及其连接关系。 基本环节：电源（发电机、变压器）和引出线。 母线（汇流排）：从变电所的变压器或配电所的电源 进线到各条馈出线路之间的电气主干线。 母线作用：中间环节，汇总和分配电能。


W2
W1

电源1

QF

电源2
双母线-优点
可靠性高 （1） 检修任一组母线不会中断对用户的供电 （2） 当检修任一回路的母线隔离开关时只断开该回路 （3） 工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线 上，做到迅速恢复供电 运行灵活-----方式多变：单母分段、单母线、固定联接 方式 扩建方便 ：可不影响两组母线的电源和负荷自由组合 负荷，向母线任意方向扩建。
常用的电气设备图形符号和文字符号电气设备名称文字符号图形符号电气设备名称文字符号图形符号刀开关qk母线断路器自动开关qf导线线路隔离开关qs三相导线负荷开关ql端子熔断器fu电缆及其终端头熔断器式开关电气设备名称文字符号图形符号电气设备名称文字符号图形符号阀式避雷器电压互感器tv电流互感器具有一个二次绕组ta三绕组变压器电流互感器具有两个铁心和两个二次绕组ta三绕组电压互感器tv电抗器1搜集整理综合分析基础数据包括负荷
1-上接线端子 2-静触头 3-闸刀 4-套管绝缘子 5-下接线端子 6框架 7-转轴 8-拐臂 9-升降绝 缘子 10-支柱绝缘子
熔断器
熔断器一般由熔管、熔体、灭弧填充 物、指示器、静触座等构成。 熔断器分限流式和不限流式两种。限 流式熔断器的灭弧能力强，可以在短路电
流上升到最大值之前灭弧。
工厂供电系统中，对容量小而且不太 重要的负载，广泛使用高压熔断器作为输、 配电线路及电力变压器（包括电压互感器）
双母线-缺点
（1） 开关数目增多，连锁机构复杂，切换操作 繁琐，容易引起误操作 （2） 工作母线故障会引起短时停电 （3） 占地面积大，投资费用大
总降压变电所的主接线

1、线路-变压器组结线—单回路
双回路--线路-变压器组结线
1、方式：变电所变压器的高压侧可以装设隔离 开关QS、高压跌落式熔断器FU或高压断路器 QF受电，装设哪种设备合适视具体情况定。 2、优点：结线简单，使用的设备少，基建投资 省。 3、缺点：供电可靠性低，当主结线中任一设备 （包括供电线路）发生故障或检修时，全部 负荷都将停电。 4、范围：多用于仅有二、三级负荷的变电所。
此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，
只能通断一定的小电流（如2A以下的空载变 压器励磁电流、电压互感器回路电流、5A以 下的空载线路的充电电流）。它没有专门的 灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电流， 更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有 明显的断开间隙，因此它通常与断路器配合 使用。
GN8-10/600型高压隔离开关
内桥结线
优点：内桥结线一次侧可设线路保护，倒换线路时操作方便， 设备投资与占地面积均较全桥少。 缺点：操作变压器和扩建成全桥或单母线分段不如外桥方便。 范围：适用于进线距离长，变压器切换少的终端变电所。 原来线路WL1通过变压器T1对负载供电， (此时假设WL2、 T2退出运行) 假设现在需要：
时，避雷器动作，由高阻变为低阻 状态，使过电压对大地放电，从而 保护设备的绝缘免受破坏。
高压开关柜
高压开关柜是按一定的接线方案将有关的一、二 次设备组装而成的高压成套配电装置。 高压开关柜中一般装有高压开关、保护电器、测 量仪表、母线、操作辅助设备等。结构紧凑，便于室 内使用。 类型：
•固定式：GG系列(GG-1A)、 KGN系列、XGN系列
优点：对变压器的切换方便，继电保护简单，易于过渡到全桥或 单母线分段的结线，且投资少，占地面积小。 缺点：倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。 范围：这种结线适用于进线短而倒闸次数少的变电所；或变压器 采取经济运行需要经常切换的终端变电所；以及可能发展为有穿 越负荷的变电所。 倒闸：…为进行送电、断电而按顺序对开关进行闭合和断开。
单相变压器
三相电力变压器
断路器
高压断路器具有可靠的灭弧装置。它不仅
能通断正常的负荷电流，而且能接通和
承担一定时间的短路电流，并能在保护 装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 高压断路器的型式可按使用场合分为户内
和户外两种，也可以按断路器采用的灭
弧介质分为压缩空气断路器、油断路器、 真空断路器、SF6断路器等多种型式。 隔离开关与断路器配合使用控制电力线路
变电所主要电气设备及作用


电压互感器（高压变为低压，供计量和继电保护用） 避雷器（抑制雷电过电压和操作过电压，保护设备） 静电电容器（补偿无功） 所用变压器（变电所内部动力、照明等） 低压断路器（俗称自动空气开关） 低压隔离开关（俗称刀开关） 低压熔断器
变压器
油浸变压器
干式变压器
常用的电气设备图形符号和文字符号
电气设备名称 文字符号 图形符号 电气设备名称 文字符号 图形符号
刀开关
QK
QF QS QL FU S
母线
W
W
断路器（自动开关） 隔离开关 负荷开关 熔断器
导线、线路 三相导线 端子 电缆及其终端头
X
熔断器式开关
交流发电机
G
电气设备名称 阀式避雷器
文字符号 F
图形符号



主接线分类
单母线 单母分段 单母线 单母带旁母 单母分段带旁母
有汇流母线
主 接 线 方 式
双母线 双母单分段 双母线 双母带旁母 双母双断路器 3/2接线（一倍半）
桥形接线（内桥、外桥、全桥） 无汇流母线（无母线 ） 多边形接线 单元接线 扩大单元接线
变电所的主结线
单母线分段式结线 双母线结线 线路-变压器组结线 桥式结线
（1）可以了解各种电气设备的规范、数 量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的 相互关系和运行条件等。 （2）主接线的选择正确与否，对电气设备 选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性 等都有重大的影响。
电气主接线要求


安全 可靠 灵活 经济 发展
人身与设备安全，按标准和规范施工 满足各级负荷不中断供电的要求 最少切换，适应不同运行方式 尽量减少初期投资和年运行费用 未来的扩容、改造等
图1-11 单母线分段结线
单母线特点
1、优点：当某回受电线路或变压器因故障及检 修停止运行时，可通过母线分段断路器的联 络，保证继续对两段母线上的重要负荷供电。 2、缺点：当其中任一段母线需要检修或发生故 障时，接于该段母线的全部进、出线均停止 运行。 3、适用范围：具有一、二级负荷，且进、出线 较多的变电所
荷电流，隔离高压电源。有些高压负荷开
关断开后，具有明显可见的断口。 高压负荷开关只有简单的灭弧装置，因此它
不能切断或接通短路电流。高压负荷开关
使用时通常与高压熔断器配合使用，利用 熔断器来切断短路故障。 按采用的灭弧介质分类，高压负荷开关可分 为：固体产气式、压气式、油管式、真空 式、SF6式等。按安装场所分类，有户内 式和户外式两种。
电气设备名称 交流电动机
文字符号 M
图形符号
三相变压器
T
单相变压器
T
三相变压器
T
电压互感器
TV
电流互感器（具 有一个二次绕组）
电流互感器（具 有两个铁心和两 个二次绕组） 电抗器
TA
TA
三绕组变压器
T
三绕组电压互感器
TV C
L
电容器
变电所主要电气设备及作用



高压断路器（正常时通断负荷电流，故障时切断巨 大的短路电流，具有较强的灭弧能力） 负荷开关（正常时通断负荷电流，不能切断短路电 流） 隔离开关（隔离电源，形成一个明显的断开点） 高压熔断器（短路或过负荷时，熔断熔体切除故障） 电流互感器（电流大变小，供计量和继电保护用）
FN 3-10RT型高压负荷开关
1-主轴 2-上绝缘子兼气缸 3-连杆 4下绝缘子 5-框架 6-RN1型真压熔断器 7-下触座 8-闸刀 9-弧动触头 10-绝 缘喷嘴 11-主静触头 12-上触座 13分闸弹簧 14-绝缘拉杆 15-热脱扣器
隔离开关
1．高压隔离开关 高压隔离开关具有明显的分断间隙，因
的短路及过载保护。
高压熔断器户内广泛采用RN1、RN2 型高压管式熔断器，户外则广泛采用 RW4、RW10型等跌落式熔断器。
管式熔断器
跌落式熔断器
互感器
电流互感器和电压互感器统称为
互感器，是一种特殊的变压器。
（1）变换功能——把大电压和大 电流变换为低电压和小电流，便于
连接测量仪表和继电器。
（2）隔离作用——使仪表、继电 器等二次设备与主电路绝缘。
母线制

母线制：变压器或电源进线与各馈出线路之 间的连接方式
单母线 单母线 单母线分段 单母线带旁路母线 单母线分段带旁路母线
双母线 双母单分段 双母线 双母带旁母 双母双断路器 3/2接线（一倍半）
单母线
单母线的接线方式如图所示。 断路器：用于切断和关合正常的 负荷电流，并能切断短路电流。 隔离开关有两种作用：靠近母线 侧的称母线隔离开关，用于隔离 母线电源和检修断路器；靠近线 路侧的称线路侧隔离开关，用于 防止在检修断路器时从用户侧反 向送电，防止雷电过电压沿线路 侵入，保证维修人员安全。
（3）扩大仪表、继电器等二次
设备应用的电流范围，使仪表、继 电器等二次设备的规格统一，利于 批量生产。
电流互感器（CT）TA
避雷器
避雷器在供电系统中作过电压 保护用，防止雷电产生的过电压沿 线路侵入变配电所，危及被保护设 备的绝缘。氧化锌避雷器还有吸收 操作过电压的功能，通常与真空断 路器配合使用。 避雷器应与被保护设备并联， 装在被保护设备的电源侧。当线路 上出现危及设备绝缘的雷电过电压
本节内容
电气主接线的要求 主要设备 变电所主接线（一次接线） 变电所二次接线 供电系统接线方式
电气主接线的概念

发电厂和变电所的电气主接线图是由各种电 气设备的图形符号和联接线按照一定的工作 顺序和规程要求连接而成的一种电路形式。 又称为一次电路图、主接线图、一次接线图。
作用
单母线带旁路接线
单母线带旁路接线方式如图 所示，增加了一条母线和一 组联络用开关电器，增加了 多个线路侧隔离开关。 这种接线适用于配电线路 较多、负载性质较重要的主 变电所或高压配电所。该运 行方式灵活，检修设备时可 以利用旁路母线供电，减少 停电。

双母线接线

两段母线互为备用。 该接线适用于负载 较重要的用户，运 行可靠性和灵活性 都较好。它适用于 电压为6定顺序操作：分闸时，先分断路器， 后分隔离开关；合闸时，先合隔离开关， 后合断路器。
SW6系列高压少油断路器
ZN1 2型 户内 真空 断路 器
真空断路器
ZW11-12系列户外高压真空断路器
LW11系列六氟化硫瓷柱式断路器
LW6-500(H)型
负荷开关
高压负荷开关能通断正常的负荷电流和过负
出线1 出线2 出线3
QS 6
QS 7
QS 8
QF 3 QF 4 QF 5 QS 3
QS 4
QS 5 QS 2
QF 2
电源2
QS1
W
QF1
电源1
单母线分段式结线
1、一条母线，中间 通过断路器联络。 2、优点：当某回受 电线路或变压器因故 障及检修停 止运行时， 可通过母线分段断路 器的联络，保证继续 对两段母线上的重要 负荷供电。