第二章 电气主接线
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
电气主接线(综)
■
1-9
第二节 主接线的基本形式
按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：
特点：接线简单清晰、运行方 便，便于安装和扩建，但占地 面积较大。适用于进出线数较 多的（所）。
有汇流母线的接线形式
单母线接线系统 双母线接线系统
单母线接线 单母线分段接线 单母线分段带旁路接线
3、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵 活和经济运行。
■
1-4
二、对电气主接线的基本要求（三个）
1、可靠性 2、灵活性和方便性 3、经济性
■
1-5
可靠性
①线路、母线【包括母线侧隔离刀闸】等故障或 检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保 证对一类、二类负荷的供电。
②断路器QF检修时，停运出线回数的多少和停电 时间的长短，能否保证对重要用户的供电。
QS故障或检修时，整个装置必须停电。 QS4 QS3
②检修任一出线QSL或QF，该线路 必须停电。
QF2
③检修电源及其回路中的QF时，如
果系统电能不充裕时，会产生功率缺
额。
W
④灵活性差。
QS2 QS1
⑤接线简单清晰，设备投资少，操 作方便。
⑥QS只起检修时隔离电压用。
QF1
G1
G2
⑦扩建方便。
图4-1 单母线接线
1）投资省；2）电能损失少；3）占地面积小。
■
1-7
三、主接线的基本组成
电源（发电机、变压器）、母线、出线
出线
出线1 QS3 QSl
出线2
出线3
QF
QS2
W 母线
电源
■ 单母线接线图
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
27
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
电气主接线的确定
电气主接线的确定1.1 引言变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电所内的变压器、各等级的输电线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备的连接方式，从而完成输配电任务。
主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
1.1.1 主接线的设计原则1、考虑变电所在电力系统中的地位和作用。
变电所在电力系统中的地位和作用事决定主接线的主要因素。
变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
2、考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5～10年电力系统发展规划进行。
应根据负荷的大小和分布，负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源和出线回数。
3、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。
三级负荷一般只需一个电源供电。
4、考虑主变压器台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。
通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。
而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。
5、考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。
电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
电气主接线种类及原理
电气主接线种类及原理电气主接线是指在电气系统中，将各种电气设备连接起来的一种布线方式。
根据不同的电气设备和电路特点，主接线可以分为星形接线、三角形接线、Y-△接线、Y-△变压器接线等多种类型。
本文将就这些主接线种类及其原理进行详细介绍。
一、星形接线星形接线又称为Y型接线，是一种常见的电气主接线方式。
在星形接线中，电源的每一相都与负载的一端相连，而负载的另一端则通过连接器连接在一起，形成一个共同的节点。
这种方式可以使电流分配到各个负载上，实现平衡负载的效果。
星形接线适用于需要稳定供电的场合，如住宅、商业建筑等。
二、三角形接线三角形接线又称为△型接线，是另一种常见的电气主接线方式。
在三角形接线中，负载的每一端都与电源的一相相连，而电源的另一相则通过连接器连接在一起，形成一个共同的节点。
这种方式可以使电流在负载之间形成环路流动，实现相互之间的能量传递。
三角形接线适用于需要高功率输出的场合，如工业机械、发电机等。
三、Y-△接线Y-△接线是将星形接线和三角形接线结合起来的一种特殊接线方式。
在Y-△接线中，负载的一端通过星形接线连接在一起，而负载的另一端通过三角形接线连接在一起。
这种方式既能实现平衡负载，又能实现高功率输出。
Y-△接线适用于既需要稳定供电又需要高功率输出的场合，如大型机械设备、大型发电厂等。
四、Y-△变压器接线Y-△变压器接线是一种特殊的电气主接线方式，适用于将高压电网与低压电网相连的场合。
在Y-△变压器接线中，高压侧采用星形接线，低压侧采用三角形接线。
通过变压器的转化作用，实现高压电能向低压电网的转换。
Y-△变压器接线广泛应用于电力系统中，起到了平衡电能传输和供电稳定的作用。
总结起来，电气主接线种类及其原理有星形接线、三角形接线、Y-△接线和Y-△变压器接线。
不同的接线方式适用于不同的场合，能够满足不同的电气设备和电路的需求。
通过合理选择和应用主接线方式，可以实现电能的平衡分配和稳定供电，保证电气系统的正常运行。
电气主接线的概念
电气主接线的概念
电气主接线是指将电气设备连接到电源的过程，它是电气系
统的基础。
它是电气系统的核心，它的质量直接影响着电气系统
的安全性和可靠性。
电气主接线的质量取决于接线的质量，接线
的质量又取决于接线材料的质量。
电气主接线的设计必须符合国家的电气安全标准，以确保电
气系统的安全性和可靠性。
电气主接线的设计必须考虑到电气设
备的安装位置、电气设备的功率、电气设备的电流、电气设备的
电压等因素。
电气主接线的安装必须符合国家的电气安全标准，以确保电
气系统的安全性和可靠性。
电气主接线的安装必须考虑到电气设
备的安装位置、电气设备的功率、电气设备的电流、电气设备的
电压等因素。
此外，电气主接线的安装还必须考虑到电气设备的绝缘性能、电气设备的接地性能、电气设备的热效应等因素。
电气主接线的
安装必须符合国家的电气安全标准，以确保电气系统的安全性和
可靠性。
电气主接线是电气系统的核心，它的质量直接影响着电气系
统的安全性和可靠性。
因此，在设计、安装电气主接线时，必须
严格按照国家的电气安全标准，以确保电气系统的安全性和可靠性。
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。
58
屋内配电装置安全净距
59
屋外配电装置安全净距
60
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；
40
三、配电网的接线方式— 放射式接线
41
三、配电网的接线方式— 树干式接线
42
第五节 低压配电网接线方式
43
一、低压放射式接线
44
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
48
第六节 工厂供电系统的主接线
49
工厂供电系统结构图
50
10kV变电所电气主接线典型方案 -路外供电源
37
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。
电气主接线
电气主接线发电厂电气主接线是发电厂电气部分的主体，它反映发电厂中电气一次设备的作用、连接方式和回路的相互关系。
电气主接线的连接方式不同，将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行的灵活性、二次接线和继电保护等问题。
电气主接线图一般绘制成单相图，只有在局部三相不对称时，用三相图表示。
在发电厂控制室内通常设有电气主接线的模拟图板，反映各种电气设备所显示工作状态，对设备进行倒闸操作时，通常先在此模拟图板上进行模拟操作。
电气主接线可分为有母线和无母线两种型式。
有母线的电气主接线有单母线接线、双母线接线和23线接线，无母线的电气主接线有桥形接线、角形接线和单元接线。
单机容量为600MW 的发电厂，发电机一变压器组采用单元接线，升高的电压母线一般采用双母线接线或23接线。
第一节 单元接线一、发电机一变压器组单元接线发电机和主变压器直接连接成一个单元，经断路器接入高压母线，这种接线形式称为发电机一变压器单元接线，如图5-1所示。
主变压器可以是一台三相双绕组变压器，也可以是三台单相双绕组 变压器600MW 机组一般采用三台单相双绕组变压器。
发电机和变压器 容量配套，两者不能单独运行，所以发电机出口一般不装断路器，只在 变压器的高压侧装设断路器，断路器与变压器之间不装设隔离开关。
对 200MW 及以上机组，由于发电机出口采用封闭母线，发电机与变压器之间不装设隔离开关，而装设可拆的连接片，供发电机时试验。
二、发电机一变压器一线路组单元接线图5-2为发电机一变压器一线路单元接线。
发电机经主变压器 升压后直接与一条输电线路连接，电能直接输送附近的枢纽变电站。
这种接线简单、可靠性高、使用的设备少，不需要高压配电装置。
该接线可用于场地狭窄、附近有枢纽变电站的大型发电厂。
有些大 容量发电厂的一期、二期工程时间间隔较长，为节省投资，一期工程 一般采用发电机一变压器一线路组单元接线。
第二节 双母线接线一、双母线接线每一回路经一组断路器和两组母线隔离开关分别接到两组母线上，两组母线之间通过联络断路器C QF 连接，这种接线方式称为双母线接线，双母线接线如图5-3所示。
电气主接线二-2
2. 大型火电厂 电厂特点：多为区域性电厂，装机容量1000MVA以上，
单机容量200～1300MVA；要求可靠性高，常建在能
源中心，无机端负荷，远距离高电压送电 主接线特点： ①发-变单元接线 ②高压侧主接线用双母线或3/2接线（视电压等级而定） ③若有两个电压等级，常用联络变联系（单机容量较小 时也用三绕组变压器）
中小型火电厂 电气主接线
Ⅲ
具有地方负荷的火力发电厂的能源主要是以煤炭作为燃料，所生产的电能除直 接供电给地方负荷使用之外，其余的电能都将升高电压送往电力系统。目前我 国的中型发电厂，一般指总容量在200MW～1000MW，单机容量为50MW～ 200MW，煤炭主要来源于就近的一些地方煤矿。发电厂一般建设在中小城市附 近或工业中心。 最具代表性的接线形式为热电厂的电气主接线 .由于受供热距离的限制，一般热 电厂的单机容量多为中小型机组。无论是凝汽式火电厂或热电厂，它们的电气 主接线应包括发电机电压接线形式及1～2级升高电压级接线形式的完整接线， 且与电力系统相连。
50%
（2）可靠性、灵活性较好
任一断路器检修不需断电（但接线开环运行） 无母线，接线任一段故障，只切除该段及与其相连的元件，对
系统影响小
（3）断路器数量不能多，进出线回路数受限制(角数一般不
易超过六角 )
（4）开环和闭环时各支路潮流变化大，使保护整定复杂 （5）进出线数比较固定不便扩建
3. “当出线回路数不多，且远景规模比较明确，
无母线接线
main electrical connection without bus
主要内容: 1.单元接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)发电机-变压器单元接线 (2)发电机-变压器-线路单元接线和变压器-线路单元接 线 (3)扩大单元接线 2.桥形接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)内桥接线 (2)外桥接线 3.角形接线的接线特点,运行特点,适用条件 (1)四角形接线 (2)六角形接线
电力系统的接线
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。 兼有环形和双母接线的优点； 正常运行时成环形供电，任一组母线发生短路故 障，均不影响各回路供电。
2) 操作方便。 任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。 隔离开关仅作检修隔离电压操作，不易误操作。
2.1电气主接线－－单母线接线
单母线接线 线图
QSL
QSW
2.1电气主接线－－单母线接线
单母线接线概述：
仅一组汇流母线； 每个电源和出线回路都通过断路
器和隔离开关接至母线； 尽量使负荷均匀分配在母线上，
减少功率在母线上的传输； 任一回路故障，该回路的断路器
能够切除该回路，而使其他电源和 和线路能继续工作； （QS4－接地刀闸，检修线路或 设备时合上，起安全地线作用。)
2.1 电气主接线－－双母线接线
为了克服双母接线的缺点：
2.1 电气主接线－－双母线接线
特点： 兼具单母分段和双母接线的特点； 运行方式多样、灵活； 但母联、分段断路器均随分段数目而增加。
分段数目：取决于主母线负荷大小及出线回路数（ 如220KV回路数，若10～14回，双母三分段； 15接线－－对电气主接线的基本要求
四、其他 －接线尽可能简单明了，倒闸操作步骤最少。
2.1电气主接线－－主接线的基本形式
主接线的三大基本环节：
电源（发电机或变压器或高压进线） 母线出线（馈线）
母线（汇流排）：中间环节，在进出线较多时帮
助汇集和分配电能。 优点：使接线简单清晰，运行方便，利于安装和
扩建。 缺点：配电装置占地面积增大、使用的开关设备
2.1电气主接线－－主接线的基本形式
电气一次设备和电气主接线讲义
电气一次设备和电气主接线讲义电气一次设备及主接线第一章电气设备第1节概述发电厂变电站的电气设备，根据其用途常分为一次设备和二次设备。
一次设备是指直接生产、输送和分配电能的设备，包括有生产变换电能的设备（如发电机、变压器），开关设备（如高、低压断路器、隔离开关、接触器等），限流限压设备（如避雷器、电抗器），接地装置，载流导体（如母线、电力电缆等）。
二次设备是对一次设备进行控制、测量、监视和保护的电气设备，包括测量表计（如电压表、电流表、功率表），继电保护及自动装置（如各种继电器、端子排），直流设备（如直流发电机、蓄电池）。
下面主要针对部分一次设备的作用和工作原理进行介绍。
第2节母线在发电厂变电站中，将发电机、变压器和各种电器连接的导线称为母线。
母线是电气主接线和各级电压配电装置中的重要环节。
它的作用是汇集和分配电能。
母线按所使用的材料可分为铜母线、铝母线和钢母线。
铜母线：具有电阻率低、机械强度高、抗腐蚀性强等特点，是很好的导电材料。
但铜的储量少，属贵重金属，一般在含有腐蚀性气体的场合采用。
铝母线：电阻率比铜高，但储量丰富，比重小，加工方便，价格便宜，通常情况下采用铝母线。
钢母线：机械强度高，价格便宜，但钢的电阻率是铜的7倍，用于交流时会有很强的集肤效应，所以仅用于高压小容量回路（如电压互感器）。
母线按其截面形状可分为矩形母线、管形母线和槽形母线。
矩形母线：具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点，在35kV及以下的户内配电装置中多采用矩形母线。
管形母线：是空芯导体，集肤效应系数小，且电晕放电电压高。
在35kV以上的户外配电装置中广泛采用。
槽形母线：电流分布比较均匀，与同截面的矩形母线相比，具有集肤效应系数小、冷却条件好、金属材料的利用率高、机械强度高等优点。
当母线的工作电流很大，每相需要三条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。
第3节高压断路器高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，是开关电器中最完善的一种设备，它的基本功能如下：1、关合状态下为良导体2、开断状态下具有良好绝缘3、能开断额定开断电流以下的电流4、关合短路电流5、高的运行可靠性3.1 高压断路器的类型高压断路器按安装地点分可分为户内型和户外型两种；按灭弧介质及灭弧原理可分为SF6断路器、真空断路器、油断路器（又分为多油、少油断路器）、空气断路器等。
变配电所电气主接线
关-断路器供无功补偿用的高压并联电容器组；还有一路由右段母线(WB2)经隔离开关-断路
器供组高压电动机用电。由于这里的高压配电线路都是由高压母线来电，因此其出线断路 器需在其母线侧加装隔离开关，以保证断路器和出线的安全检修。 图3.34是图3.33所示10kV高压配电所的装置式主接线图。
变电所的电气主接线
变电所的电气主接线
图3.38 高压侧采用隔离开关-断路器的 变电所主接线图
图3.39 高压双回路进线的一台主变压器 变电所主接线图
如果配备自动重合间装置(auto-reclosing device，ARD)，则供电可靠性更高。但是如果变 电所只此一路电源进线时，一般也只用于三级负荷；但如果变电所低压侧有联络线与其他变 电所相连时，或另有备用电源时，则可用于二级负荷。如果变电所有两路电源进线，则供电 可靠性相应提高，可供二级负荷或少量一级负荷。
接线，并不得与保护、测量回路共用。根据以上规定，因此在两路电路进线的主开关(高压断
路器)柜之前(在其后亦可)各装设一台GG—1A—J型高压计量柜(NO.101和NO.112)，其中的电 流互感器和电压互感器只用来连接计费的电度表。
变电所的电气主接线
装设进线断路器的高压开关柜(NO.102和NO.111)，因为需与计量柜相连，因此采用 GG—1A(F)—11型。由于进线采用高压断路器控制，所以切换操作十分灵活方便，而且可配 以继电保护和自动装置，使供电可靠性大大提高。 考虑到进线断路器在检修时有可能两端来电，因此为保证断路器检修时的人身安全， 断路器两侧都必须装设高压隔离开关。 2) 母线 母线(busbar，文字符号为W或WB)又称汇流排，是配电装置中用来汇集和分配电能的导 体。
图3.34 高压配电所的装置式主接线图
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
以L1线路停电为例，其操作步骤是：断开1QF断 路器，检查1QF确实断开，断开13QS隔离开关， 断开11QS隔离开关。 停电时先断开线路断路器后断开隔离开关，其原 因是断路器有灭弧能力而隔离开关没有灭弧能力， 必须用断路器来切断负荷电流，若直接用隔离开 关来切断电路，则会产生电弧造成短路。停电操 作时隔离开关的操作顺序是先断开负荷侧隔离开 关13QS，后断开母线侧隔离开关11QS。
4
§ 5.1 电气主接线概述 （2）电气主接线表明了发电机、变压器、断路 器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及 可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电 气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自 动装置的确定，是发电厂、变电站电气部分投资 大小的决定性因素。 （3）电能生产的特点是发电、变电、输电和供、 用电是在同一时刻完成的，所以电气主接线直接 关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行， 也直接影响到工农业生产和人民生活。
电气主接线概述
电气主接线 概述
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Hale Waihona Puke §5.1 电气主接线概述5.1.1 电气主接线的概念及其重要性
发电厂、变电站的电气主接线是指由发电机、变 压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互 感器、避雷器等高压电气设备以及将它们连接在 一起的高压电缆和母线等一次设备，按其功能要 求通过连接线连成的用于表示电能的生产、汇集 和分配的电气主回路电路，通常也称之为电气一 次接线或电气主系统、主电路。
2
§5.1 电气主接线概述
用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备 实际的连接顺序绘成的能够全面表示电气主接线 的电路图，称为电气主接线图。主接线图中还标 注出了各主要设备的型号、规格和数量。因为三 相系统是对称的，所以主接线图常用单线来代表 三相接线（必要时某些局部可绘出三相），也称 为单线图。
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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。
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
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
2-2 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
双母线单断路器
第二章 电气主接线
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。
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
2-3 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。
第二章 电气主接线
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
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
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式
双母线分段的其他几种形式：
Hale Waihona Puke 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
第二章 电气主接线
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。
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。
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
2-3 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。
第二章 电气主接线
2-3 发电厂和变电所主变压器的选择
第二章 电气主接线
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%。
第二章 电气主接线
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
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：
第二章 电气主接线
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。
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
2-2 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）。
第二章 电气主接线
2-2 电气主接线的基本形式