《供配电技术》第5章 工厂供配电系统电气主接线m

2. 电气主接线始读
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电力网按电压高低之分，有1kV以上的电压电网，和1kV以下的低压 电网，常用的接线类型有三种类型：放射式、树干式和环式。
1. 放射式接线
特点：
放射式接线的每个负荷均由一回线路单独 供电，各支线电路之间互不影响。某支线 发生故障时不会影响其他支线正常运行， 可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制； 缺点是支线多，站用开关设备多，投资大。
320kVA及以下车间变电站接线
为了加强变压器低压侧的保护，变压器低压侧出口处总开关尽量采用低 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，供电可靠性不高等缺点，一般也只适用于三级负荷的变电站。
5. 2 变电站的常用主接线
3.变压器容量在560~1000kVA时的变电站
电气主接线图一般绘成单线图，只是在局部需要表明三相电路不 对称连接时，才将局部绘制成三线图。电气主接线中有中性线时， 可用虚线表示，使主接线清晰易看。在大、中型企业变电站的控 制室内，为了表明其主接线实际运行状况，通常设有电气主接线 的模拟图，如下图所示。
5. 2 变电站的常用主接线
5.2.1 线路-变压器组接线
2.高压侧采用单母线，二次侧单母线分段
这种主接线方式，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站 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 变电站仍会停电。
这种主接线方式只能供电给三 级负荷。如果有与其他变电站 相连的高压或低压联络线，方 可供电给一、二级负荷。
5. 2 变电站的常用主接线
2.变压器容量在320kVA及以下的户内外附设式车间变电站
对于户内结构的变电站、高压侧可选用 隔离开关和户内式高压熔断器，其中隔 离开关用于检修变压器时切断变压器与 高压电源的联系，但隔离开关仅能切断 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。如图所示。
树干式接线方式比较适用于供电容量较 小，而分布较均匀的用电设备组，如机 械加工车间、小型加热炉等。
3. 环式接线
环式接线是树干式接线的改进，两路树干式接线连接起来就构成了环 式接线。
5. 2.2 单母线接线
单母线接线分单母线不分段和单母线分段两种。
1.单母线不分段
母线又称汇流排，用于汇集和分配电能。
这种接线方式中，各电源和出线都接在 同一公共母线上，在发电厂电源是发电 机或变压器，在变电站是变压器或高压 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
5.3.2 双回电源进线的总降压变电站主接线
1. 高压侧均为单母线分段
这种主接线的两段高压母线正常时可 以接通运行，也可以分段运行。任一 台主变压器或任一路电源进线停电检 修或发生故障时，通过切换操作，均 可迅速恢复整个变电站的供电，因此 供电可靠性相当高，通常用来供电给 一、二级负荷。
工厂中的双电源变电站，其工作电源常常一路引至本厂或车间的低 压母线，备用电源则引至邻近车间220/380V配电网。
①系统主接线
系统主接线仅表示电能输送和分配的次序和相互的连接，不反 映相互位置，主要用于主接线的原理图中。
②配置式主接线
配置式主接线按高压开关柜或低压开关柜的相互连接和部署位 置绘制，常用于变电站的施工图中。
变电站对电气主接线的评价指标是
① 安全性：充分保证人身和设备的安全。 ② 可靠性：应满足用电单位对供电可靠性的要求。 ③ 灵活性：能适应各种不同的运行方式，且操作检修方便。 ④ 经济性：主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低。
1.变压器容量在630kVA及以下的户外变电站
对于户外变电站、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，跌落式 熔断器可以接通和断开630kVA及以下的变压器 空载电流，如图所示。
630kVA及以下户外变电站接线
在检修变压器时，拉开跌落式熔断器可以起到隔离开关的作用；在变 压器发生故障时，又可作为保护元件自动断开变压器。这种主接线的 低压侧必须装设带负荷操作的低压断路器。
时，都将造成整个供电系统停电。
2. 单母线接线
2. 单母线分段接线
这种接线方式中，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。
当一段母线发生故障时，继电 保护将断开分段断路器，将故 障限制在故障母线范围内，非 故障母线仍能继续运行。
特点 接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操作的可
这类变电站中的变压器高压侧选用隔离开 关和高压断路器的接线方案，其中隔离开 关作为变压器、断路器检修时的隔离电源 用，需要装设在断路器之前；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，方案如图所示。
这种主接线方案，一般也只适用于三级负 荷；但如果变电站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。
变电站中的变压器，高压侧选用负荷开关 和高压熔断器相配合，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。如图所示。
这种主接线方式，其中的负荷开关和熔断 器均能带负荷操作，从而使得变电站的停、 送电操作方便、灵活。
5. 2 变电站的常用主接线
4.变压器容量在1000kVA以下的变电站
来自百度文库
（4）电流、电压互感器的配置
电压、电流互感器的配置应 使变电站内各主保护的保护 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置电流互感器，220kV变电 站的10kV出线、站用变压器和无功补偿设备通常要在主变压器回 路配置两组电流互感器。电压互感器的配置方案，与电气主接线 有关，目前国内500kV和220kV变电站，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。
特点
内桥式接线简单、经济、安全、可靠、灵 活 。线路检修或故障时，另一路电源仍能 供电。变压器检修或故障时经倒闸操作可 恢复供电。适用于电源进线线路较长，负 荷平坦的Ⅰ级、Ⅱ级负荷。
2.外桥式接线
断路器跨在进线断路器的外侧，靠近 电源侧，称为外桥式接线。
特点
外桥式接线简单、经济、安全、可靠、灵 活 。变压器检修或故障时不影响供电。线 路检修或故障时经倒闸操作，变压器由另 一路外桥供电。适用于线路短，负荷变化 大的Ⅰ级、Ⅱ级负荷。
5.3 总降压变电站主接线
5.3.1 单电源进线的总降压变电站主接线
1. 一次侧线路—变压器组、二次侧单母线分段
对于一、二级负荷或用电量较大的变电站，应采用两独立回路作电 源进线，如图所示。
总降压变电站为单电源进线且一台变压 器时，一次侧线路无母线，具有单台变 压器；二次侧为单母线分段主接线。
这种电气主接线供电可靠性较高，当任一 主变压器或任一电源进线停电检修或发生 故障时，该变电站通过闭合低压母线分段 开关，即可迅速恢复对整个变电站的供电。
用来对一次回路的设备进行控制、指示、监测和保护。二次回路的设 备包括仪表、继电器、操作电源等。
变电站的电气主接线又称为一次电路图。主接线中，将各种开关电器、 变压器、母线、导线、电力电缆、并联电容器等设备有序地连接起来， 只表示相对电气连接关系而不表示实际位置，且以单线来表示三相系统。
变配电站的一次电路图有两种表示形式：
§5.1 变电站电气主接线基本知识 §5.2 变电站的常用主接线 §5.3 总降压变电站主接线 §5.4 电力网的基本接线方式 §5.5 车间变电站主接线 §5.6 供配电线路母线、导线和电缆的选择
内容：工厂供配电系统的电气主接线及其基本知
识，变电站的常用主接线，总降压变电站 的电气主接线，供配电线路母线、导线和 电缆的选择。
能性小。可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开 关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。适用于三级负 荷，有备用电源的二级负荷。
5.2.3 桥式接线
桥式接线指两线路—变压器组接线的高 压侧间跨接一个断路器，犹如一座桥。
1. 内桥式接线
断路器跨在进线断路器的内侧，靠近 变压器，称为内桥式接线。
放射式接线常用于一级负荷配电、大容量 设备配电、潮湿或腐蚀、有爆炸危险环境 的配电。
2. 树干式接线
指由变电站高压母线上或低压配电屏引出的配电干线上，沿线支接 了几个车间变电站或负荷点的接线方式。
特点：
多个负荷由一条干线供电，采用的开关设 备较少。但干线发生故障时，影响范围较 大，所以供电可靠性较低，且在实现自动 化方面适应性较差。
2. 桥式主接线
若系统供电线路长，负荷比较平稳， 主变不需要频繁操作，可采用内桥式 接线，反之采用外桥式接线。
桥式主接线供电的可靠性高，操作 灵活。适用于向大中型企业的一、 二级负荷供电。
5.4 电力网的基本接线方式
电力网是供配电系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的重要 任务，对电力网的基本要求是：供电安全可靠、操作方便、运行灵活、 经济和有利发展。
（2）接地开关和接地器的配置
为保障电气设备、母线、线路停电检修时人身和设备的安 全，在主接线设计中要配置足够数量的接地开关或接地器。
（3）避雷器、阻波器、耦合电容的配置
阻波器
电力电容器
避雷器
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 雷器的配置。6~10kV配电装置的母线和架空线进线处一般都 要装设避雷器。各级电压配电装置的阻波器、耦合电容均要 根据系统通信的要求合理配置。
变电站对电气主接线的基本要求
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。
5.1.2 电气主接线有关基本概念
1. 主接线对电气设备的配置
（1）隔离开关的配置
各种接线方式的断路器，原则 上其两侧均应配置隔离开关， 作为断路器检修时隔离电源的 设备；各种接线的送电线路侧 也应配置隔离开关，作为线路 停电时隔离电源之用途。此外， 多角形接线的进出线、接在母 线上的避雷器和电压互感器等 也要配置隔离开关。
重点：总降压变电站电气主接线的理解，供配电
线路母线、导线和电缆的选择。
5.1 变电站电气主接线基本知识
5.1.1 电气主接线概述
变电站都是由一次回路和二次回路共同构成。
(1)一次回路
也称主电路。承担供配电系统中的输送和分配电能的任务。回路中的 一次设备主要有电力变压器、断路器、互感器等。
(2)二次回路