4-1 电力系统的接线方式(2018)

的长短、停电范围以及能否保证对重要用户连续 供电的能力等。
9
二、对电气主接线的基本要求
灵活性
主接线能在各种运行方式下，能够根据运行情况 方便地投、退电气设备的能力。
满足调度时的灵活要求； 满足检修时的灵活要求； 保证扩建的灵活要求。
10
二、对电气主接线的基本要求
经济性
在满足可靠性和灵活性的前提下，满足经济性。 投资省、占地面积少、电能损耗小。
适用范围：大型发电厂没有机压负荷的配电装置。
41
42
2)桥形接线
只适用于有两台变压器和两回出线的较小容量的发电厂和变电所，或作为过渡接线方式。
43
2)桥形接线
L1
L2
QS3
(1)L1故障
影响范 围小
仅QF1跳闸，T1及其它回路 继续运行。
QF1
QF2
QS2
QS1
QF
T1
内桥接线
(2) T1检修
母线隔离开关
单母线接线图 16
母线隔离开关
断路器
17
线路隔离开关
接地刀闸
18
接地刀闸
19
电气倒闸操作
通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将 电气设备从一种状态转换为另一种状态的有序操 作，叫做倒闸操作。
电气设备工作状态：运行、冷备用、热备用、检 修。
20
电气倒闸操作
运行状态:电气设备所连的断路器、隔离开关都在合闸位 置。
热备用状态:电气设备的断路器断开、隔离开关在合闸位 置。
冷备用状态：电气设备的断路器、隔离开关都在断开位 置，未作安全措施。
检修状态:电气设备的断路器和隔离开关都处于断开位置， 并按“安规”和检修要求做好安全措施（闭合接地刀闸 或挂装接地线）。
电气倒闸操作顺序基本要求
隔离开关和断路器配合 操作时，必须满足隔离 开关“先通后断”或等 电位操作原则。
56ຫໍສະໝຸດ Baidu
§2.电力网的接线方式
57
电力网的地理接线图
58
一、无备用接线方式
每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的 网络。
又称为开式网。
负荷点 电源点
放射式
干线式
链式 4
二、有备用接线方式
每一个负荷点至少从两个或两个以上不同的路径获 取电能
称为开式网。
5
电磁环网：环网中串接有变压器，构成的多 级电压环网。
为什么装2个？ 可以是1个，但是为了便于在检修跨 条支路的隔离开关时在两侧也形成明 显的电位开断点，所以装设两台，互 为检修电位隔离点。
48
3)角形接线
特点：1）断路器接成环形电路，进出线数等 于断路器数；
2）每条进出线接在两台断路器之间。
四角形接线
三角形接线 四角形接49线
优点：
1）闭环运行时，供电可靠性、灵活性都较高; 2）占地面积小。
“N－1”原则:正常运行方式下的电力系统中任一元件无故障或 因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电、其他元 件不过负荷、电压和频率均在允许范围内。
62
本章小结
1.电力网的基本接线形式有哪些？有何特点？ 2.发电厂、变电所主接线的基本形式有哪些?
有何特点? 3.电气倒闸操作的基本原则和方法？
①断开QF、QF1，再拉开 QS1，出线L1停电 T2 ②关合QF和QF1，恢复L1 供电。
44
L1
L2
QS3
QF2
QF1
QS2
QS1 QF
T1
T2
优点：QF数量少，四个回路只需3台QF。 内桥接线
缺点：变压器的切除和投入复杂，需动
作2台QF ，一回线路暂时停运。
适用范围：
较小容量的发电厂或变电所，并且变压器不经常 切换或线路较长、故障几率较高的情况。
缺点：
1）任一线路QF检修，都导致开环运行，降低可靠性。 2）开环和闭环运行状态差异大，继电保护和控制回路复杂。 3）不宜扩建，通常用于水电厂。
适用范围：最终进出线为3～5回的110kV及以上配电装置。
50
三、发电厂典型接线形式
大 型 火 电 厂 主 接 线
51
热 电 厂 主 接 线
52
水 电 厂 主 接 线
63
思考：单母分段接线和母联断路器闭 合，两条母线工作的双母线接线的区 别？
L1 L2
L3 L4
L1 L2
L3 L4
Ⅰ
Ⅱ W2
W1
QF1
QF
64
工作母线
旁路母线
65
作业
4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10
66
11
大 型 火 电 厂 电 气 主 接 线
12
三、主接线的基本形式
汇总和分配电能
有汇流母线
单母线接线 双母线接线 3/2接线
无汇流母线
单元接线 桥形接线 多角形接线
13
14
有汇流母线的接线方式
15
1)单母线接线
接地隔离开关
（刀闸）
QSo
断路器
线路隔离开关
出线1 QSl
出线2
QF
QSw
出线3 W
QF2
QF ，并有1台变压器暂时停运。
适用范围：
T1
T2
外桥接线
1）较小容量的发电厂或变电所，并且变压器的切换频繁 或线路较短、故障几率较少的情况。
2）线路有穿越功率。
47
干什么用？ 这个QS7和QS8形成的支路，现场叫“跨 条”。作用是检修桥断路器时不使系统 开环运行，增加运行可靠性。平常都断 开，只在检修桥断路器时闭合。
45
外桥接线
L1
QS2 QF QS1 QF1
T1
L2
(1) L1故障
①QF和QF1同时自动跳闸，
T1被切除
②断开QS2，合QF1和QF，
恢复T1运行。
QF2
影响范
(2) T1检修
围小
T2
仅停QF1和QS1 。
46
跨越
功率
L1
L2
QS2
QF
优点:QF数量少，四个回路只需3台QF。
QS1
缺点:线路的切除和投入复杂，需动作2台 QF1
27
带旁路母线的单母线接线
QS3 QS2
QF1
QF
QS1
倒闸操作 步骤
保证进出线断路器检 修时不停电 W2 旁路母线
W1 工作母线
电源侧
28
2)双母线接线
标准运行方式： L1
正常情况下 固定连接方式 非标准运行方式： 事故处理、 W2 设备故障和检修 W1
L2 QF
L3
L4
母联断路器
29
式有哪些?各自的特点? 4.电气倒闸操作的基本原则和方法？
4
一、电气主接线的定义
电气主接线：将高压电气设备通过连接线组成， 用来接受和分配电能的强电流、高电压电路，又 称为电气一次接线、电气主系统。
电气主接线图：用规定的图形符号和文字符号描 述电气主接线的基本组成和连接关系的图形。 （看表4-1）
QF1
QF2 QF3
5）若S2 不能带S1原来的全部 负荷，则先切除S1供电的不重 要负荷，再控制QF3闭合，实 现备自投。
6）装置检测S1，若S1故障排 除，则控制QF3分，QF1合， 恢复双电源供电模式。
L1 L2
L3 L4
Ⅰ
Ⅱ
QF1
适用范围： 1）6～10kV出线回路数为6回及以上 2）35kV出线回路数为4～8回 3）110～220kV出线回路数为3～4回
主接线的可靠性应与系统及负荷对供电可靠性的 要求相适应。
对重要大型发电厂或超高压枢纽变电所，应进行 可靠性的定量分析和计算。
8
二、对电气主接线的基本要求
衡量主接线可靠性的定性指标：
断路器检修时，是否影响供电； 发电厂、变电所全部停运可能性的大小； 线路、母线等电气设备故障或检修时，停电时间
主要弊端：高低压电磁环网中，高压线路断开引起的负荷转移很有可能造
成事故扩大、系统稳定破坏。
61
三、输电网和配电网
输电网:供电可靠性高；符合系统运行稳定性的要求； 便于经济调度；具有灵活的运行方式且适应系统发展 等。 配电网:接线简单明了，结构合理；满足供电可靠性 和安全性，至少满足“N-1”原则。
l1 l2 QF1
QF2
l3 l4 w3
w2 w1
35
旁路母线设置原则：
1）110～220kV一般设置旁路母线，一般当110kV出线为 7回及以上、220kV出线为5回及以上时装设专用旁路QF；
2）6～10kV及35kV一般不设旁路母线。可采用双回路供 电。
3）旁路母线在电力系统中有逐步取消的趋势。
电源和负荷布置原则：
1）同名元件不同串； 2）电源和出线相互交叉配置。
但当回路数多于3串时，可 不采用交叉布置。
适用范围：进出线回路数较
多的大型发电厂和变电所的 330~500kV超高压配电装置。
38
无汇流母线的接线方式
39
1)单元接线
特点：发电机直接经变压器接入高压系统。
封 闭 母 线
40
优点：接线最简单、设备最少；运行可 靠性高；操作方便。 缺点：单元中任意元件故障或检修，导致 整个单元停运。
23
减小母线故障的影响 范围
单母分段接线
一类负荷
优点：
L1 L2
L3 L4
1) 运行方式灵活:分裂
运行、并联运行。
2)重要用户可从不同段 引出两个回路，有两个电 源供电；
3)利用“备用电源投切 装置”增加运行可靠性。
Ⅰ
Ⅱ
QF1
分段断路器 24
备用电源自投装置的作用
QF1
QF2 QF3
双电源供电方式：
第3篇 网络分析与运行控制
第四章 电力系统的接线方式 （the configuration of power system）
1）电力网的接线 2）发电厂、变电所的电气主接线
2
§1.发电厂、变电所的主接线
3
课程纲要
1.电气主接线的定义是什么？ 2.确定电气主接线方式的依据是什么？ 3.发电厂、变电所主接线的基本形
止误分合断路器；防止带地线合隔离开关及带电合接地闸 刀；防止带地线合断路器；防止误入带电间隔。
31
适用范围： 1）35kV出线回路数超过8回，或连接的电源较
多、负荷较大时； 2）110～220kV出线回路数为4回或5回及以上
32
双母线分段接线
限流电抗器：当 某个发电机侧发 生短路时，电抗 器可以限制电网 短路电流。
36
3)一个半断路器接线(3/2接线)
优点：可靠性高、操作 检修方便、运行灵活。 （两组母线同时故障， 一个半断路器接线还可 以输送功率。）
联络断路器
缺点：设备多，投资多、 继电保护、自动重合闸 和二次回路较复杂。
联络断路器故障时与其相连的 两条回路会短时停电
37
3)一个半断路器接线(3/2接线)
出线1 QSo QSl
QF
出线2 出线3
QSw
W
单母线接线图
优缺点和适用范围
优点：接线简单清晰、设备少、 操作方便、便于扩建
缺点：不够灵活可靠。
适用范围： 出线回路数少、并且没有重要用户的中小型发电厂或 变电所： 1）6～10kV出线回路数不超过5回 2）35kV出线回路数不超过3回 3）110～220kV出线不超过2回
一组主母线运行，另一组主母线备用时，当工 作母线检修时的倒闸操作顺序
l1
l2
l3
l4
等电位操作
W2 W1
QF
G1
母联断路器
G2
30
优点：可靠性较高、调 度灵活、扩建方便
缺点： 1）接线复杂、设备增多，经济性差； 2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器
（等电位操作），容易误操作。
避免误操作的措施： 1）严格执行“操作票”工作监管步骤； 2）采用“五防”开关：防止带负荷拉合隔离开关；防
53
54
思考：为什么旁路母线不可以带全部 出线，而双母线一条工作，另一条母 线备用时，倒母线就可以带全部出线？
L1 L2
L3 L4
W2 W1
QF
55
我的理解是：旁路母线其实是用旁路断路器代替线 路断路器，实现检修线路断路器不停电，如果所有 出线都倒到旁路母线上，相当于旁路断路器代替了 所有线路断路器，如果旁路支路出线问题，则所有 线路都要停电。 而双母线一条工作，另一条母线备用时，工作母线 要退出运行，把所有线路倒在备用母线上运行，本 质是母线代替母线。
1）正常运行时，QF1闭合、 QF3打开、QF2闭合（分裂 运行）。
2）若电源S1故障，继电保护 控制QF1跳开，隔离故障， S1所带母线上负荷停电。
3）装置检查备用电源S2带负 载能力。
备用电源自投装置的作用
双电源供电方式：
4）若S2 能带S1原来的全部负 荷，则直接控制开关QF3闭合， 实现备自投。
限流电抗器 33
限制短路电流的措施
电压/kV 500
最大允许短路电流
220
110
66
35
短路电流 63
50
25
25
24.7
/kA
10 16~20.2
主接线通常采用的限流措施： 1）选择适当的主接线形式和运行方式； 2）安装出线电抗器和母线分段电抗器； 3）采用分裂绕组变压器。
34
双母线带旁路接线
5
通常采用单相图，根据需要局 部地方绘成三相图。
电气主接线直接影响到供电可靠性、电能质量、运行灵活性、配
电装置布置、电气二次接线和继电保护及自动装置的配置问题。
选型很重要。
6
二、对电气主接线的基本要求
可靠性 灵活性 经济性
技术要求
7
二、对电气主接线的基本要求
可靠性
供电可靠性是主接线设计应满足的最基本要求。