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1、1 第二章电气主接线 Mainelectricalconnectionscheme 2 什么是电气主接线 它是由规定的各种电气设备和连接线所组成的表示接受和分配电能的电路 它不仅表示各种电气设备的规格 数量 连接方式和作用 而且反映了各电力回路的相互关系和运行条件 从而构成了发电厂或变电所电气部分的主体 3 电气主接线图 表明电气主接线和厂用电接线的图称为电气主接线图和厂用电接线图 通常都以单线图绘制而成 只是将不对称的部分 如接地线 互感器等 局部地用三线图表示出来 4 电气主接线通常用电气主接线图来表示 电气主接线图是用规定的图形符号和文字符号表示电气设备连接关系的一种图 电气主接线表明电
2、能汇集和分配的关系 电气主接线图通常采用单线图表示 只有需要时才绘制三线图 5 对电气主接线的基本要求 保证必要的供电可靠性保证电能质量具有一定的灵活性和方便性具有一定的经济性 6 衡量电气主接线可靠性的标志 1 断路器检修时能否不影晌供电 2 断路器或母线故障以及母线检修时 尽量减少停运的回路数和停运时间 并要保证对重要用户的供电 3 尽量避免发电厂 变电所全部停运的可能性 4 大机组 超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求 7 选择电气主接线可靠性的因素 a 发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用 b 负荷性质和类别 c 设备的制造水平 d 长期实践运行经验 8 对灵活性和方便性的要求 应
3、能灵活地投入和切除某些机组 变压器或线路 从而达到调配电源和负荷的目的 能满足电力系统在事故运行方式 检修运行方式和特殊运行方式下的调度要求 9 对灵活性和方便性的要求 当需要进行检修时 应能够很方便地使断路器 母线及继电保护设备退出运行进行检修 而不致影响电力网的运行或停止对用户供电 必须能够容易地从初期接线过渡到最终接线 以满足扩建的要求 10 对经济性的要求 电气主接线的经济性是指 投资省占地面积小电能损耗少 11 对经济性的具体要求 应力求简单 以节省断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器及避雷器等一次设备的投资 要尽可能的简化继电保护和二次回路 以节省二次设备和控制电缆 应采取限制
4、短路电流的措施 以便选择轻型的电器和小截面的载流导体 12 对经济性的具体要求 要为配电装置的布置创造条件 以节约用地和节省有色金属 钢材和水泥等基建材料 应经济合理地选择主变压器的型式 容量和台数 要避免出现两次变压 以减少变压器的电能损耗 13 对电气主接线的分类 电气主接线 14 第一节单母线接线形式Single busscheme 一 单母线接线Single busscheme二 单母线分段接线Single busschemewithtwosection三 单母线分段带旁路接线Single busschemewithsidebus 15 一 单母线接线 1不分段的单母线接线基本环节 电
5、源 线路 开关 母线母线作用 汇聚和分配电能的作用QF的作用 开断和关合负荷和故障电流QS的作用 明显开断点 隔离电压 16 1 优点 接线简单 投资少 操作方便 容易扩建 2 缺点 检修母线或母线隔离开关 全厂 所 停电 母线或母线隔离开关故障 全厂 所 停电 检修出线断路器 该回路停电 不分段单母线接线的特点 17 不分段单母线接线的适用范围 一般只适用于电压为6 220千伏 出线回路数较少 用户重要性等级较低的配电装置中 尤其对采用开关柜的配电装置更为合适 18 2单母线分段接线 1 接线图 19 单母线分段接线特点 以隔离开关分段时 若任一段母线 I段或 段 及其母线隔离开关停电检修
6、可以通过事先断开分段隔离开关QS1 使另一段母线的工作不受影响 但当分段隔离开关QS1投入 两段母线同时运行期间 若任一段母线发生故障 仍将造成整个配电装置的短时停电 只有在用分段隔离开关QS1将故障段母线隔开后 才能恢复非故障段母线的运行 20 单母线分段接线特点 以断路器分段时的优点 在正常情况下检修母线时 可不中断另一段母线的运行 任一段母线发生故障时 在继电保护装置的作用下 母线分段断路器断开 从而保证了非故障段母线的不间断供电 可满足采用双回线路供电的重要用户供电可靠性要求 21 单母线分段接线特点 以断路器分段时的缺点 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时 该段母线上的所有回路都要
7、在检修期间内停电 当采用接于不同段母线的双回线路供电时 常使架空线路出现交叉跨越 扩建时需要向两个方向均衡扩建 22 3 单母线分段接线的适用范围 单母线分段的数目取决于电源的数目 电网的接线及主接线的运行方式 一般以2 3段为宜 其连接的回路数一般比不分段的单母线接线增加一倍 但仍不宜过多 主要应用于中 小容量发电厂的电气主接线 各类发电厂的厂用电接线以及进出线数量比较多的6 220千伏变电所中 23 三 单母分段带旁路接线 1 采用专用旁路断路器的接线图 24 2 采用专用旁路接线特点 旁路母线的作用 检修进出线断路器时 和旁路断路器一起代替相应回路的出线断路器 使该出线不停电 检修进 出
8、 线断路器 如图中QF2 时 可利用旁路断路器1QFP代替QF2的工作 25 利用旁路断路器1QFP代替2QF的操作步骤 1 合旁路断路器1QFP两侧的隔离开关QS2和QS1 2 合旁路断路器1QFP 3 使旁路母线PW充电 检查PW是否完好 4 在PW完好的情况下 断开旁路断路器1QFP 5 合旁路隔离开关QS3 形成与2QF并联供电的通路 6 合1QFP 7 断开出线断路器2QF 8 断开2QF两侧的隔离开关QS4和QS5 26 利用旁路断路器1QFP代替2QF的操作步骤 当断路器2QF检修完毕后恢复其正常工作的操作步骤是 1 接通2QF两侧的隔离开关QS5和QS4 2 接通出线断路器2Q
9、F 3 断开旁路断路器1QFP 4 断开旁路隔离并关QS3 5 断开旁路断路器1QFP两侧的隔离开关QS1和QS2 27 2 采用分段断路器兼作旁路断路器 28 2 采用分段断路器兼作旁路断路器 目的 节省设备投资和减少占地面积 接线中的QFFP既是分段断路器 又可兼作旁路断路器 正常运行时 分段断路器QFFP及隔离开关QS1 QS2均处于闭合状态 QS3 QS4 QS5均处于断开状态 正常时旁路母线PW不带电 整个主接线以单母线分段方式运行 此时 QFFP起分段断路器的作用 29 采用分段断路器兼作旁路断路器 当QFFP作旁路断路器时 若接通QS1 QS4 此时QS2 QS3断开 及断路器Q
10、FFP 则将旁路母线与I段工作母线相连 若接通QS2 QS3 此时QS1 QS4断开 及断路器QFFP 则将旁路母线与 段工作母线相连 当QFFP作为旁路断路器运行时 两段主母线可各自按单母线方式运行 也可以通过隔离开关QS5并列运行 30 增加旁路设施的利与弊 优点 在检修任一台进出线断路器时 可以不中断该回路的供电 从而提高了供电的可靠性 缺点 设置旁路设施的同时 也造成了设备投资增加 配电装置结构复杂及运行操作复杂等问题 31 第二节双母线接线 采用双母线接线的目的 为了克服单母线接线不论是否分段 当母线和母线隔离开关故障或检修时 连接在该段母线上的进出线在检修期间将长时间停电的缺点 3
11、2 双母线接线的分类 单断路器的双母线接线双断路器的双母线接线一台半断路器的双母线接线变压器 母线组接线 33 2 2 1单断路器的双母线接线 设有母线W1和母线W2两组母线 每个回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上 34 单断路器的双母线接线 为了减少母线故障而造成的停电范围 正常时双母线的两组母线同时工作 并通过母线联络断路器QFM并联运行 电源和负荷被适当地分配在两组母线上 35 单断路器的双母线接线的主要优点 1 可以轮流检修母线而不影响供电 2 检修任一回路的母线隔离开关时 不用停该回路 3 一组母线故障后 能迅速恢复该母线所连回路的供电 36 单断路器的双母线接线的主
12、要优点 4 运行高度灵活 5 扩建方便 6 便于试验 37 单断路器的双母线接线的主要缺点 1 任一台断路器拒动 将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电 2 一组母线检修时 全部电源及线路都集中在另一组母线上 若该组母线再故障将造成全停事故 3 任一组母线短路 而母联断路器拒动 将造成双母线全停事故 38 4 当母线故障或检修时 隔离开关作为切换操作电器 容易发生误操作 5 在检修任一进出线回路的断路器时 将使该回路停电 单断路器的双母线接线的主要缺点 39 双母线接线的倒闸操作1 倒母线 倒母线 当双母线接线采用一组母线工作 一组母线备用的方式运行时 需检修工作母线 可将工作母线经倒闸操作
13、转换为备用状态之后 进行母线停电检修工作 这个操作称为倒母线 40 将工作母线I转换为备用状态的基本操作 1 合母联断路器两侧隔离开关2 合母联断路器向备用母线充电 检验备用母线是否完好 3 切断母联断路器控制回路电源4 依次合入与II组母线连接的母线隔离开关 除母联断路器外5 依次断开与I组母线连接的母线隔离开关 除母联断路器外6 投入母联断路器控制回路电源 拉开母联断路器及两侧隔离开关 双母线接线的倒闸操作1 倒母线 41 双母线接线的倒闸操作2 母线侧隔离开关检修 I组母线为工作母线 II组母线为备用母线时 需要检修电源1的母线隔离开关1QSI的基本操作 1 按照倒母线的操作步骤将电源2
14、和全部出线转移到II母线上工作 2 拉开隔离开关1QSI 3 拉开母联断路器及两侧隔离开关 42 3 双母线接线的倒闸操作3 I组母线为工作母线 II组母线为备用母线时 出线断路器1QF拒动 利用母联断路器切断该出线的基本操作 1 利用倒母线的操作步骤只将出线WL1转移到II母线上工作 2 这时出线WL1的工作电流由I母线经母联断路器及两侧隔离开关到1QS3 1QF及1QS2送出 3 拉开母联断路器及两侧隔离开关 可切断出线WL1 43 广泛应用于大 中型发电厂和变电所中 一般适用于引出线和电源较多 输送和穿越功率较大 要求可靠性和灵活性较高的以下场合 1 短路容量大 出线带电抗器的6 10k
15、V配电装置 2 35 66kV出线数目超过8回且连接电源较多 负荷较大的装置 3 110 220kV出线5回以上或者在系统中居重要位置 出线为4回及以上的装置 双母线接线的适用范围 44 1 在断路器和隔离开关之间装设闭锁装置 以避免隔离开关的误操作 2 双母线分段运行 以缩小母线故障的影响范围 3 双母线带旁路运行 增设旁路母线 解决断路器检修时的停电问题 4 双母线双断路器接线 针对双母线接线缺点的解决办法 45 双母线带旁路母线接线 为了避免在检修进出线断路器时造成停电 可在单断路器双母线的基础上增设旁路母线 图示为设有专用旁路断路器QFP的双母线带旁路母线接线 46 母联断路器兼作旁路
16、断路器的接线方式 图示为正常运行情况下QFMP起母联作用 隔离开关QS3断开 隔离开关QS1和QS2闭合 当用母联断路器QFMP作为旁路断路器时 先将所有回路切换到规定的一组母线W2上 隔离开关QS1断开 而隔离开关QS2和QS3闭合 QFMP闭合 通过旁路母线向线路供电 47 双母线三分段接线 48 双母线四分段带旁路母线接线 49 双母线四分段接线中同名回路的配置 为了避免同名回路 两个变压器回路或向同一用户供电的双回线 同时停电的可能性 在设计主接线及制定主接线运行方式时要注意 最好不要将同名回路配置在同一侧的两段母线上 50 双母线四分段接线中同名回路的配置 在运行中不要使两台变压器回路或双回线组合在相邻的两段母线上 双母线四分段接线中同名回路的配置 51 双母线四分段接线中同名回路的配置 应分别配置在不相邻的两段母线上 52 3 3 2双断路器的双母线接线 每个回路内 无论是进线 电源 出线 负荷 都通过两台断路器与两组母线相连 正常运行时 母线 断路器及隔离开关全部投入运行 53 双断路器的双母线接线的主要优点 1 任何一组母线或任何一台断路器因检修而退出工作时 都不会影响
