供配电系统的主接线图

模块三 供配电系统的主接线图
学习目标
只有了解、熟悉和掌握变配电所的电气主接线，才能进 一步了解电路中各种设备的用途、性能及维护检查项目以 及运行操作的步骤等。因此，学习和掌握供配电系统电气 主接线的相关知识和技能，对供配电技术人员至关重要。
要求：
了解供配电系统电气主接线设计的基本要求 熟悉工厂供配电系统的基本类型
3.1.3.1 单母线接线和单母线分段接线 1、单母线接线 各电源和出线都接在同一公共母线上， 其电源在发电厂是发电机或变压器，在变 电所是变压器或高压进线回路。
优点 接线简单、清晰，采用设备
少、造价低、操作方便、扩 建容易。
缺点 可靠性不高，发生任一连接
元件故障或断路器拒动及母 线故障时，都将造成整个供 电系统停电。
模块三 供配电系统的主接线图 3.3 变配电所主接线图的实例分析
中型工厂的车间变电站和小型工厂变电所以及常在马路 边看到的箱式新型变电所，通常都是将6~10kV的高压降为 一般用电设备或用户所需的低压380/220V的终端变电站， 其变压器容量通常不超过1000kVA，电气主接线方案比较 简单。 1.只装有一台主变压器的小型变电所主接线图
模块三 供配电系统的主接线图 主要配臵：
（ 4 ）电流、电压互感器的配臵：首先应使变电所内各 主保护的保护区与后备保护的保护之间互相覆盖或衔 接，以消除保护死区。小接地短路电流系统一般按两 相式配臵电流互感器，220kV变电所的10kV出线、所 用变压器和无功补偿设备通常要在主变压器回路配臵 两组电流互感器。电压互感器的配臵方案，与电气主 接线有关，目前国内 500kV 和 220kV 变电所，采用双 母线接线时通常要在每段母线上装设公用的三相电压 互感器，为线路保护、变压器保护、母差保护、测量 表计、同期提供母线二次电压。 （5）在确定变电所主接线时要进行技术经济比较。
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2.装有两台主变压器的变电所主接线图 图示第2种接线中，任一主 变压器检修或发生故障时，通 过切换操作，即可迅速恢复对 整个变电所的供电。但在高压 母线或电源进线进行检修或发 生故障时，整个变电所仍要停 电。这时只能供电给三级负荷。 如果有与其他变电所相连的 高压或低压联络线时，则可供 一、二级负荷。
模块三 供配电系统的主接线图 3.1.3.3 桥式接线
当电站只有 两台主变和两 条输电线路时， 为增加供电的 可靠性，在两 个单元之间接 一条桥支路， 即构成桥形接 线。 桥形接线有两种连接方式：将桥支路接在变压器侧称为 内桥接线；将桥支路接在线路侧称为外桥接线。
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桥形接线广泛应用于 110KV的中型水电站。 当电站在系统 中担任基荷，主变 很少切除或输电线 较长且两线路同供 相同用户时，多采 用内桥接线；
模块三 供配电系统的主接线图 3.1 变配电所主接线图的基本要求及形式
3.1.1 变配电所主接线图的基本要求 评价指标：
安全性
基本要求：
可靠性
经济性
灵活性
1. 保证必要的供电可靠性和电能的质量；
2. 具有一定的运行灵活性；
3. 操作应尽可能简单、方便； 4. 应具有扩建的可能性； 5. 技术上先进，经济上合理。
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2.装有两台主变压器的变电所主接线图 装有两台主变压器的变电所的电气主接线有三种方案： 图示第1种电气主接线的供电可 靠性较高，当任一主变或任一电 源进线停电检修或故障时，该变 电所通过闭合低压母线分段开关， 即可迅速恢复对整个变电所的供 电。如果两台主变高压侧断路器 装设互为备用，则任一主变高压 侧断路器因电源断电或失压而跳 闸时，另一台主变高压侧的断路 器将自动合闸，恢复整个变电所 的供电。这时该变电所可供一、 二级负荷。
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2、单母线分段接线
优点：接线简单、操作方便、投资少，当一段母线发
生故障时，分段断路器或隔离开关将故障切除，保证正 常母线不间断供电，不致使重要的用户停电，提高了供 电的可靠性。
缺点： 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必
须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了 系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电；任一 出线断路器检修时，该回路必须停止工作。 一般认为单母线分段接线应用在6～10kV，出线在6回及 6回以上时，每段所接容量不宜超过25MW。
模块三 供配电系统的主接线图 3.1.2 电气主接线有关基本概念
母线是配电装臵中 图示配电所共6 此高压配电所共有 用来汇集和分配电 有两路10kV电源 路高压配电出线，分 每段母线上都 能的导体。因为该 进线，架空线 别由左段母线 WB1经 配电所只采用一路 安装有电压互感 隔离开关 -断路器供车 WL1 ，电缆线 每段母线的进 电源工作，一路电 器，各段母线上 间变电所和供无功补 WL2 。最常见的 线和出线上都接 源备用，因此母线 都装设了避雷器。 偿用的高压并联电容 进线方案是一路 有电流互感器， 分段开关通常是闭 避雷器和电压互 器组；由右段母线 电源来自发电厂 且电流互感器均 合的，高压并联电 WB2 经隔离开关-断路 感器同装设在一 或电力系统变电 有两个二次绕组， 容器对整个配电所 器供高压电动机用电 个高压柜内，且 站，作为正常工 进行无功补偿。一 其中一个接测量 和供车间变电所。由 共用一组高压隔 旦工作电源发生故 作电源，另一路 仪表，另一个接 于高压配电线路都是 离开关。 障或母线检修时， 取自邻近单位的 继电保护装臵。 由高压母线分配，因 可切除该路进线后， 高压联络线，作 此其出线断路器需在 投入备用电源即可 为备用电源，也 母线侧加装隔离开关， 恢复对整个配电所 可两路电源同时 以保证断路器和出线 的供电。 的安全检修。 供电。
对于户外变电所、箱式变电站或杆上变压 器，高压侧可以用户外高压跌落式熔断器， 主接线受跌落式熔断器切断空载变压器容 量的限制，一般只适用于630kVA及以下容量 的变电所中。
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1.只装有一台主变压器的小型变电所主接线图 对户内结构的变电所，高压侧可选用隔 离开关和户内式高压熔断器， 隔离开关在检修变压器时切断变压器与 高压电源的联系，但仅能切断320kVA及以 下变压器的空载电流，因此停电时要先切 除变压器低压侧的负荷，然后才可拉开隔 离开关。 为加强变压器低压侧保护，变压器低压 侧出口总开关尽量采用低压断路器。这种 电气主接线仍然存在着在排除短路故障时 恢复供电的时间较长缺点，供电可靠性也 不高，只适用于三级负荷的变电所。
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1.只装有一台主变压器的小型变电所主接线图 变压器容量在560~1000kVA时的变 电所变压器高压侧选用负荷开关和高 压熔断器时，负荷开关可在正常运行 时操作变压器，熔断器可在短路时保 护变压器。 当熔断器不能满足断电保护条件时， 高压侧应选用高压断路器。这种接线方 式由于负荷开关和熔断器能带负荷操作， 从而使得变电所的停、送电操作更加简 便灵活。
供配电技术
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学习目标
电气主接线是由多种电气设备通过连接线，按其功能 要求组成的接受和分配电能的电路，也称为电气一次接 线或电气主系统。 电气主接线是工厂供配电系统的重要组成部分，表明 了供配电系统中电力变压器、各电压等级的线路、无功 补偿设备以最优化的接线方式与电力系统的连接及各种 电气设备之间的连接方式。电气主接线的形式，影响着 企业内部配电装臵的布臵、供电的可靠性、运行灵活性 和二次接线、继电保护等问题，对变配电所以及电力系 统的安全、可靠、优质和经济运行指标起着决定性作用， 也是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。
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3.1.3.2 双母线接线 1、普通双母线接线 当母线Ⅱ检修时 当母线1检修时
提高了供电的可靠性！
双母线接线方式适用于35kV出线回路为8回， 110～220kV 出线为4回及以上的220kV母线。
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2、双母线带旁母接线 当线路侧断路器检修时 当主变侧断路器检修时
若电站在系统中担任峰荷，发电机组经常开机停机，为 减少主变运行中的损耗，有必要经常投入和切除变压器， 或者输电线路不长，用两线路送电给不同的地区，则常采 用外桥接线。
模块三 供配电系统的主接线图 3.2 变配电所主接线图的选择原则和主要配置
3.2.1 变配电所主接线图的选择原则
（1）变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适 应。即根据变电所在系统中的地位、作用确定对主接线 的可靠性、灵活性和经济性的要求。 （2）变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求， 还应满足电网出现故障应急处理的要求。 （3）各种配电装臵接线的选择，要考虑该配电装臵所在的 变电所性质、电压等级、进出线回路数、采用的设备情 况、供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素。 （4）近期接线与远景接线相结合，方便接线的过渡。
增设旁路母线，特点 是具有双母线接线的优 点，当线路侧或主变侧 的断路器检修时，仍能 继续向负荷供电。 但旁路的倒换操作比 较复杂，增加了误操作 的机会，也使保护及自 动化系统复杂化，投资 费用较大。
进一步提高了供电的可靠性！
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2、双母线带旁母接线 加旁路母线虽然解决了断路器和保护装臵检修不停电问 题，但旁路母线也带来了投资费用较大，占用设备间隔较 多等诸多不利因素。 近年来，随着供配电技术的飞速发展，系统可靠性进一 步提高，新技术、新设备大量投入，继电保护装臵实现微 机自动化，设备维护工作量大幅度减少，母线连续不检修 运行的时间不断增长。特别是双重化配臵的保护，可以一 套保护运行，另一套保护停用更换插件，不需要旁路保护 代替。目前220kV及以下新设计的变电站，一般都按无人 值守方式设计。因此，旁路母线的作用已逐渐减弱，作为 电气主接线的一个重要方案，带旁路母线的接线已经完成 了它的历史作用，新建工程中基本上不再采用带旁路母线 的接线方式，这种接线方式很快将成为一种过去式。
Байду номын сангаас
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2、单母线分段接线 用断路器将母线分段， 分段后母线和母线隔离开 关可分段轮流检修。对重 要用户，可从不同母线段 引双回路供电。当一段母 线发生故障、任一连接元 件故障和断路器拒动时， 由继电保护动作断开分段 断路器，将故障限制在故 障母线范围内，非故障母 线继续运行，整个配电装 臵不会全停。
模块三 供配电系统的主接线图 变电站的主接线模拟图
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供配电系统中的电气主 接线中，通常配臵哪些电气 设备？
何谓母线？母线 在供配电系统中起 什么作用？
变配电所对电 气主接线的设计一 般从哪些方面进行 评价？变配电所对 电气主接线的基本 要求有哪些？
你能回答吗？
模块三 供配电系统的主接线图 3.1.3 变配电所主接线图的形式
（5）在确定变电所主接线时要进行技术经济比较。
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3.2.2
主要配臵：
（1）隔离开关的配臵：原则上，各种接线方式的断路器两 侧应配臵隔离开关，作为断路器检修时的隔离电源设备； 各种接线的送电线路侧也应配臵隔离开关，作为线路停 电时隔离电源之用。此外，多角形接线中的进出线、接 在母线上的避雷器和电压互感器等也要配臵隔离开关。 （2）接地开关和接地器的配臵：为保障电气设备、母线、 线路停电检修时对人身和设备的安全，在主接线设计中 要配臵足够数量的接地开关或接地器。 （3）避雷器、阻波器、耦合电容器的配臵：为保持主接线 设计的完整性，按常规要在主接线图上标明避雷器的配 臵。在6~10kV配电装臵的母线和架空线进线处一般都要 装设避雷器。各级电压配电装臵的阻波器、耦合电容均 要根据系统通信的要求配臵。
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1.只装有一台主变压器的小型变电所主接线图 变压器容量在1000kVA以下的变电 所的变压器，高压侧可选用隔离开关 和高压断路器的接线方案，其中隔离 开关作为变压器、断路器检修时隔离 电源用，需要装设在断路器之前，而 高压断路器则作为正常运行时接通或 断开变压器并在变压器故障时切断电 源用。 这种接线方案一般也只适用于三级 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 。