第二章 电气主接线

第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
（e）扩大单元接线： 两台发电机—变压器—线路
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
2、桥形接线：适合只有两回路 （或三回路）出线的变电所。 分为： （a）内桥式：适合线路故障 多。 （b）外侨式：适合变压器故 障多。 （c）双桥式：适合三台变压 器，三条线路。

双母线的改进型：双母线分段、增设旁路、双母线双断路 器等。
双母线单分段
双母线旁路
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2-2 电气主接线的基本形式
双母线分段的其他几种形式：
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
双母线双断路器
双母线双断路器
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2-2 电气主接线的基本形式
3、3/2接线：可靠性高，调度灵活。检修母线、断路器不停电。


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2-2 电气主接线的基本形式

单母线加旁路：供电可靠性高， 检修出线断路器时可以不停电。 常用于110KV以上系统。若要求 检修任意断路器都不停电时，可 将旁路母线和电源侧相连，如图 虚线所示。问题：当检修馈线回 路L3的断路器时，如何进行倒闸 操作？
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
第二章 电气主接线
2-1 对电气主接线的基本要求
5、设备可靠程度、实践运行情况、操作人员操作水平影响主接线 可靠性。例如：1）断路器检修时，能否不影响供电；2）线路、 断路器、隔离开关、母线故障或检修时，停运出线回路时间时 间长短，能否对I、II类负荷继续供电。 二、灵活性：调度灵活，操作方便，检修方便，有发展余地，扩建容 易。运行时可以灵活、简便、迅速地倒换运行方式，停电次数 少，时间短，影响范围小，恢复时间快。 三、经济性：投资省，运行成本低。电气主接线的选择，最后往往成 为经济性和可靠性之间的权衡取舍。应该本着可靠性第一，兼 顾经济性。
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式


电气主接线的基本环节是：电源（主要指的是发电机和变压 器）、母线、出线（馈线） 电气主接线的方式主要有两大类：有母线和无母线。 母线用以接受和分配电能，是联系电源和用户的中间环节。如 果电源或用户较多，就有母线；如果电源或用户不多，就不用 母线。
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、绕组连接组别的确定：角接△（D、d），和星接Y（y）两 种。具体有：Y/Y-12， Y/Y0-12， Y0/Y-12， Y/△-11， Y0/△-11共5种标准连接组。根据三相接地方式不同而不同。 超高压、高压系统（＞110kv，国外＞220kv）：中性点直接 接地。接地时电压不会升高，系统绝缘水平要求低。可靠性 服从于经济性。选用变压器必须有中线。 中压（3—60kv）：中性点不接地或经消弧线圈接地。可靠 性高。中性电不接地系统发生单相接地时，接地电流小，可 以继续运行一段时间。我国规定2小时。当3—10kv系统的单 相接地电容电流大于30安；或35—60kv系统单相接地电容电 流大于10安，应该采用经消弧线圈接地。可有效减少接地电 流。不接地时，选用变压器无中线，惊消弧线圈接地时有中 线。

变压器容量有50、100、160.200、315、400、630、800、 1000、1600、2000、3150、4000、5000、8000、10000、 12500kva等。
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2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
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2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
一、变压器容量、台数的选择： 分以下几种情况： 1、单元接线 变压器台数等于发电机台数，变压器容量按发电机额定容量确 定，还要考虑本厂负荷，且留有10%裕度。采用扩大单元接线 时，变压器容量按照两台发电机之和考虑，同样还要满足本厂 负荷需要，再留有10%裕度。 当负荷是3类负荷，一般选用一台变压器。负荷较大时，选择多 台变压器。容量大于计算负荷的15~40%。
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
变压器因静止进行功率传输，工作可靠。一般寿命为20年。 变压器容量有R8和R10系列，国际通用R10系列。

R8 8 10 1.3335 R10 10 10 1.2589 例如： 50kva 1.2589 40 120kva 1.2589 120
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2-2 电气主接线的基本形式
3、角形（环形）接线：适合大范围 电网，内部有多个电源和用户。 彼此之间相互连接，每个回路都 用两台断路器与左右回路连接。 具有较高的可靠性和灵活性。一 般用于电网连线或广场路等供电。 为了减少节电电流流动，一般将 电源进线和馈线间隔布置，成对 角形状。 明显缺点是：继电保护（定值计 算）复杂；不利于扩建。
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2-2 电气主接线的基本形式
一、有汇流母线的电气主接线： 1、单母线接线 与无母线相比，发电机（电源）之 间可以相互备用。 接线简单清晰，运行维护方便。 母线两边负荷均等，可以减少母线 电流流过母线的长度。 断路器QF承担电流的接通和断开。 隔离开关QS负责隔断电压，隔离开 关不能接通和分断大电流。即隔离 开关不能带负荷操作。 隔离开关设在可能带电的一侧，该 图为电源侧。对于发电机回路，为 了调试方便也可加在母线侧（例如 同步调试）。

单母线加旁路的改进型式：单母线分段加旁路。首先是单母线 分段，然后是分段断路器兼作旁路断路器。以下是另外几种单 母线分段加旁路的接线形式：
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2-2 电气主接线的基本形式
2、双母线接线： 优点： 1）供电可靠：可以轮流检修一组母线。 倒闸操作时，先对备用母线充电，然 后遵循先通后断原则：先接通备用母 线上的隔离开关，再断开工作母线上 的隔离开关，再断开母联。 2）调度灵活：各电源和各回路负荷可 以任意分配到某一组母线上，能灵活 地适应电力系统中各种运行方式电镀 和潮流变化的需要。还可以组成：单 母线、单母线分段的运行方式。可完 成特殊操作：如并车、线路融冰。


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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。
3/2接线
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2-2 电气主接线的基本形式
4、4/3接线：
4/3接线
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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。
双母线单断路器
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2-2 电气主接线的基本形式
3）扩建方便 缺点： 1）容易发生误操作。倒闸时要注 意隔离开关。隔离开关成为操作 电器。 2）母线出现故障时，要倒换较多 的电源和负荷。 3）检修出线断路器仍要该回路停 电。 4）投资大，经济性差。
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2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
2、发电厂升压变电所 将本厂全部发电量送出，留有合适的裕量。 考虑本发电厂机组停运时要从系统倒送功率的情况。例如水电 厂枯水期、火电厂检修等。 台数一般应在两台以上，优先考虑选择型号相同的变压器。 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。
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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。
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2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
在发电厂和变电所中，向电力系统或用户输送功率的变压 器，称为主变压器。相对于主变压器，还有: 联络变压器：两种电压之间交换功率的变压器。 厂（所）用变压器：只供给本厂（所）用电的变压器，称 为厂（所）用电变压器或自用变压器。

第二章 电气主接线
第二章 电气主接线
1. 2. 3. 4.
本章主要内容： 分析电气主接线的基本要求 电气主接线的主要形式 各种电气主接线形式的分析 相关电气设备的操作注意事项
第二章 电气主接线
2-1 对电气主接线的基本要求
电气主接线是电力系统网络的重要组成部分。它直接影响系统的可靠 性、灵活性，对电器的选择、电气设备布置、继电保护设置、 自动装置配置等都有决定性的关系。 对于电气主接线的基本要求主要有以下内容：可靠性、灵活性、经济 性。 一、可靠性：电气主接线必须保证供电运行可靠。判断可靠性的依据 为：停电次数少、停电影响范围小、停电时间短或恢复供电快。 电气主接线的可靠性受以下因素决定： 1、发电厂和变电所的地位和作用决定主接线的可靠性：中小容量、 大容量 2、发电厂和变电所接入电力系统的方式决定主接线的可靠性：强 联系、弱联系


第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
为何装消弧线圈：当接地电流大于30 安时，接地点就会形成 持续性电弧，烧坏设备，并可引起多相短路。当接地电流大 于5~10安而小于30安时，产生间歇性电弧，引起电网电弧过 电压，危及电网绝缘安全。消弧线圈和电容电流相反，相互 抵消，接地点电流为零。 中低压（1kv以下）：中性点接地。主要考虑安全因素。供 电可靠性次要位置。绝缘已经不是问题。保护接地，保护接 零等。
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2-2 电气主接线的基本形式
二、无汇流母排的电气主接线 1、单元接线：发电机、变压器、直接 连接（一机一变），组成发电机 变压器组，成为单元接线。单元 接线又有几种形式。如右图： （a）发电机—变压器 （b）发电机—自耦变压器—高 压、中系统 （c）发电机—三绕组变压器—高 压、中压系统 （d）发电机—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
二、变压器型式选择： 1、相数选择：三相、单相、 三相变压器：优先考虑。 对于高压大容量场合，三相变压器体积较大，为了便于制造 和运输，可采用多台三相或单相。 2、绕组数：双绕组、三绕组、分裂绕组、自耦式 双绕组：最普遍 三绕组：连接两个电压级，经济性。 分裂绕组：低压两个绕组，高压一个绕组。可以减少低压侧 断路时的灌入电流。用于扩大单元接线。
第二章 电气主接线
2-1 对电气主接线的基本要求
3、发电厂和变电所的运行方式决定主接线的可靠性：发电厂承担 基荷、腰荷、尖峰负荷 4、负荷性质决定主接线的可靠性：分I类、II类、III类负荷。 I类负荷，不能停电。停电会引起重大人身伤亡事故、设备损坏、 重大经济损失及政治影响。如钢铁厂、大型化工厂、医院等。 II类负荷； II类负荷，除特别情况，不能停电。停电可能会引起 安全事故，较大经济损失等。如一般化工厂。 III类负荷，可以停电。停电不会造厂较大损失。如一般生活用 电。

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
2-2 电气主接线的基本形式


为了保证线路检修安全，装设接 地开关QS4。当该段线路停电时， 将其闭合。 注意倒闸顺序：送电时，先合隔 离开关，再合断路器。 单母线接线接线简单，投资少。 可靠性低，灵活性低。不能满足I、 II类供电负荷。 单母线界限适合于回路数较少， 对可靠性要求不高的场合。