电气主接线及设计课件

1. 单母线接线
WL1 WL2 WL3 WL4
（1）供电电源：在发 QE 电厂是发电机或变压器， 在变电站是变压器或高压 进线
（2）电源可以在母线 上并列运行，任一出线可 以从任一电源获得电能， 各出线在母线的布置尽可 能使负荷均衡分配于母线 上，以减小母线中的功率 传输 2021/2/4
QS22 QF2 QS21 QS11
安全接地线
为什么断路器两侧配有隔离开关？ 单母线接线
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（5）倒闸操作
操作顺序： 退出线路WL2： 断开QF2 → 断开QS22 → 断开QS21
恢复供电： 合上QS21 → 合上QS22 → 合上QF2
WL1 WL2 WL3 WL4
QE
QS22
QF2 QS21
QS11 QF1
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WL3 WL4 WP
QFP2
检修QF1：
QS11 WI
WII
合QFP1两侧的隔离
开关→合QFP1 →合
QS15→断开QF1 →
QFd
断开QS13、QS11
S1
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专用旁路断路器
S2
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检修电源侧断路器 旁路母线通过旁路隔离 开关接至电源，然后断 开电源侧的断路器，出 线不会停电
适用范围： 用于出线较多的110KV 及以上的高压配电装置 中,对35KV以下的有特 殊重要的一、二类用户 时，亦可用这种接线。
计)
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第二节 主接线的基本形式
原则：以进出线为主体，多于4回设母线作为中间环节。 有汇流母线的电气主接线
单母线接线 双母线接线 一台半断路器接线 1 1 台断路器接线
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变压器母线组接线
无汇流母线的电气主接线
单元接线 桥形接线 角形接线
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一、单母线接线及单母线分段接线
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四. 一台半断路器接线
优点：
(1)任一母线故障或检修均不致
停电
W2
(2)任一断路器检修，不引起停
QF1
电
(3)当同一串中有一条进线、一
条出线时，当两组母线同时
QF2
故障的极端情况下，可以通
过联络断路器继续输送功率
(4)隔离开关不作操作电气，仅
QF3
在检修时起隔离电压的作用
(5)除联络断路器内部故障外，
单母线接线
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电气“五防”是指： 防止误分、合断路器； 防止带负荷分、合隔离开关； 防止带电挂接地线或合接地刀闸； 防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）； 防止误入带电间隔。
防止误操作的措施：除严格按照操作规程实行操作 票制度外，还应加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥 匙
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倒闸操作程序示意图：
W2 W1
(b)
W2 W1
(c)
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优点： 不会造成短时停电。 缺点： 1 多装了一台断路器和一套旁母线。 2 投资大，配电装置占地面积增多。 3 增加了误操作的几率。 临时设置跨条：图4－9 趋势：
随着设备可靠性提高，备用容量的增加， 保护的完善，逐步取消旁路接线。
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3. 旁路母线设置的原则
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T
T
G～1
G～2
（a）
G～1
G～2
（b）
（a）发电机－变压器扩大单元接线 （b）发电机－分裂绕组变压器扩大单元接线
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单元优接点：线的特点：
（1）接线简单，开关设备少，操作简便 （2）故障可能性小，可靠性高 （3）由于没有发电机电压母线，无多台机并列，发电机 出口短路电流相对减小 （4）配电装置简单，占地少，投资省
QS5
S2
正常运行： QS1、QFd、QS2合， QS3、QS4、QS5断， QFd作为分段断路器
旁路接到I段： QS3→QFd→QS2 旁路接到II段： QS4→QFd→QS1
检修QF1： 合QS5→断开QFd→ 断开QS2→合QS4→合 QFd→合QS15→断开 QF1、QS12、QS11
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分段断路器兼旁路断路器接线形式
缺点： 单元中任一元件故障或检修都会影响整个单元的工作
适用范围： 200MW及以上大机组一般采用与双绕组变压器组成单元 接线，当电厂具有两种升高电压等级时，则装设联络变 压器。
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他段继续供电
QS31
(
)
WII
（4）任一母线段故障，则只 有该母线段停电
QF1 S1
QFd QF2 S2
（5）电源分列运行时，任一电源 断开，则QFd自动接通
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单母线分段接线
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缺点：增了分段设备的投资和占地面积；某段母 线故障或检修仍有停电问题；某回路的断路器检 修，该回路停电；扩建时，需向两端均衡扩建
W2
W2
W2
QF
QF
QF
W1
(a）
W1
(b)
W1
(c)
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2. 双母线带WL旁1 路W母L2线接线
WL3 WL4 W3
QF2
W2 W1
QF1
具有专用旁路断路器的双母线带旁路接线
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母联兼旁路断路器接线形式
W3
W3
W3
W2 W1
(a)
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及能否保证对Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电
(3)发电厂或变电站全部停电的可能性
(4) 大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响及后
果等因素
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二、灵活性 1. 调度灵活、操作方便 2. 适应发展、扩建方便
三、经济性 1. 投资省 2. 占地少 3. 电能损耗少
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二、主接线的设计原则
接受调令
通告全值
审核调令
填操作票
审核
危险分析
模拟预演
操作准备
核对设备
唱票复诵
实施操作
操作复查
汇报调度 操作评价
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优点：接线简单、操作方便、 设备少、经济性好，便于扩建
WL1 WL2 WL3 WL4
缺点： （1）可靠性较差 （2）灵活性较差
QE
QS22
QF2 QS21
适用范围：
QS11
电气主接线及设计课件
第一节 电气主接线设计原则和程序
一、对电气主接线的基本要求
可靠性、经济性、灵活性三个方面
1、可靠性
（1）发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位 （2）负荷性质和类别
Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷、Ⅲ类负荷
Ⅰ类负荷：即使短时停电也会造成人员伤亡和 重大设备损坏，任何时间都不能停电
Ⅱ类负荷：停电将造成减产，使用户蒙受较大 的经济损失，仅在必要时可短时停电
WL3 QFc
WL4
W2 W1
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WL1
WL2
WL3
WL4
设正常运行：
一组为工作母线，
一组为备用母线，
母联断路器断开
W2
W1
QFc
将工作母线退出：
合母联断路器两侧的隔离开关→合母联断路器→合备用母线上 的隔离开关→再断开工作母线上的隔离开关→再断开母联断路 器→断开母联断路器两侧的隔离开关
一般适用于6-220kV系统中
QF1
出线回路少，并且没有重要
负荷的中小型发电厂和变电所
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2. 单母线分段接线
优点：
（1）电源可以并列运行也 可以分列运行
WL1 WL2
WL3 WL4
QS32
（2）重要用户可以从不同
QF3
段引出两回馈线
（3）任一母线或母线隔离
WI
开关检修，只停该段，其
QF1
单母线接线 7
（3）每条回路中都装有 断路器和隔离开关。
WL1 WL2 WL3 WL4
断路器：具有专用的灭弧
QE
QS22
装置，可以接通和断开负
荷电流和短路电流
QF2
隔离开关：没有灭弧装置，
QS21
不能带负荷拉、合。 QS11
（4）QE，线路隔离开关的
QF1
接地开关（接地刀闸），
用于线路检修时替代临时
W1
其余任何断路器故障最多停
一个回路 2021/2/4
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两条原则：
（1）电源线宜与负荷线配对成串，即要求同一个断路器串 中，配置一条电源线和一条出线回路
（2）当初期只有两串时，同名回路宜分别接于不同的母线 侧，当达到三串时，同名线路可接于同侧母线
W2 W2
QF1
交叉接线
QF2
非交叉接线
2021/2Baidu Nhomakorabea4
也被广泛应用于发电厂的发电机电压配电装置中。 在220-500kV大容量配电装置中，也有采用双母线 四分段接线的。
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三、带旁路母线的单母线和双母线接线
1. 单母线分段带旁路母线接线
旁路母线的作用：
检修任一接入旁路母线
的进、出线的断路器时，
使该回路不停电
QFP1
WL1 WL2
QS15 QS13 QF1
QF3 W1
W1
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缺点： 所用断路器多，投资大，二次控制线和继电保护复杂，断路 器动作频繁，检修次数多
应用范围： 广泛应用于超高压电网中，500kV变电站一般都采用这种接 线方式
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五. 变压器母线组接线
优点： 可靠性较高 调度灵活 扩建方便
缺点：使用断路器和隔 离开关多，投资大 适用范围： 远距离、大容量输电系 统中，对系统稳定和供 电可靠性要较高的变电 站中采用
Ⅲ类负荷：Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的其他负荷，停 电不会造成大的影响，必要时可长时间停电
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（3）设备制造水平 （4）运行经验
定性分析和衡量主接线可靠性的标准： (1)断路器检修时，能否不影响供电
(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关 检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以
WL1 WL2
QF1p WI
QS15 QS12 QF1 QS11
S1
WL3 WL4 WP
QF2p WII
QFd
S2
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分段断路器兼作旁路断路器的接线
WL1 QS15
QS12 QF1 QS11 WI
S1
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WL2 WP
QS3
QS4
QFd
QS1
QS2
WII
WL4 W2 W1
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缺点： （1）所用设备多（尤其是隔离开关），配电装置复杂 （2）母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器，容易误操作 （3）当一组母线故障时，仍会短时停电 （4）检修任一回出线断路器，该回路停电
适用范围： （1）6-10kV配电装置，出线带电抗器时 （2）35-63kV配电装置，出线数超过8回，或电源较多、负荷较 大时 （3）110-220kV配电装置，出线回数为5回及以上
（1）6-10kV配电装置一般不设旁路母线 （2）35-63kV配电装置，一般也不设旁路母线，当断
路器不允许停电检修时，对于单母分段可设置不 带专用旁路断路器的旁母
（3）110-220kV一般需设旁路母线，出线回数较少时, 可采用分段断路器或母联断路器兼旁路断路器的接线， 下列情况需装设专用旁路断路器： ① 110kV出线7回及以上，220kV出线5回及以上时 ② 对在系统中居重要地位的配电装置 110kV出线6回及以上，220kV出线4回及以上时
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W2 QF1 QF2
W1
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无六汇. 单流元母接线线的电气主接线
～ G
～ G
～ G
(a)
(b)
(c)
(a)发电机－双绕组变压器单元接线; (b)发电机－三绕组变压器单元接线
(c)发电机－变压器-线路单元接线
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扩大单元接线
适用范围： 发电机单机容 量偏小（仅为 系统容量的1% －2%）或更小， 而电厂的升高 电压等级又较 高，可采用扩 大单元接线。
以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、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，尽可能地节省投资，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
三、主接线的设计程序
1.对原始资料分析：工程、电力系统、负荷、环境和供货 2.主接线的拟定和选择 3.短路计算和主设备的选择 4.绘制主接线 5.编制工程概算(可行性研究、初步设计、技术设计、施工设
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WL1
WL2
2. 双母线分段接线
WL3
WL4
Ⅰ
QF1
ⅡⅢ
QF2
QF3 L
优点：与双母线接线相比，增加了母联断路器QF2 和分段断
路器QF3 、限流电抗器L ，提高了供电可靠性和灵活性。
缺点：增加了母联断路器和分段断路器的数量，配电装置投
资增大。
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适用范围：应用于进出线较多的配电装置中，同时
适用范围： 广泛应用于小容量发电厂的6-10kV接线和6-220kV 变电站中
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二、双母线接线及双母线分段接线
1. 双母线接线
优点：
WL1
WL2
(1) 供电可靠
①可轮流检修一组母线， 而不使供电中断
②一组母线故障后，能迅 速恢复供电
③检修任一出线的母线隔 离开关时，只需停该隔离 开关所在的线路和与此隔 离开关相连的母线
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(2) 运行方式灵活
WL1
WL2
WL3
①单母线运行
②固定连接方式运行
③两组母线分列运行
分裂为两个电厂，限制 短路电流。
④ 特殊功能
同期或者解列、融冰
(3) 扩建方便
QFc
向双母线的任一方向 扩建，不会影响两组
母线的电源和负荷的自由组合分配，也不 会造成原有回路停电
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