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1、第3章第四节变电所主接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 1 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 2 教学要求 熟悉电气主接线的基本形式 接线特点及应用了解发电厂变电站电气主接线的设计步骤 掌握电气主接线设计中的主变压器的选择和方案的经济技术比较 重点 常用主接线的接线特点及适用范围 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 2 电气一次 3 目录 5 1概述 5 2电气主接线的基本形式 5 3主变压器的选择 5 4电气主接线方案的技术经济比较计算 5 5电气主接线方案的实例分析 5 6互感器的配置与主接线全图 第5章电气主接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 3 电气一次 4 5 1 1主
2、接线的定义1 电气主接线 主电路 指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起来 表示生产 汇聚和分配电能的电路 2 电气主接线图 指电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图 图5 15 1 2主接线的作用 1 可以了解各种电气设备的规范 数量 联接方式和作用 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等 2 主接线的选择正确与否 对电气设备选择 配电装置布置 运行可靠性和经济性等都有重大的影响 5 1 3标准的图形符号和文字符号表5 1 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 4 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 5 图5 1 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 5 电气一次 6
3、表5 1主要设备的图形符号和文字符号表 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 6 电气一次 7 5 1 4不同形式的主接线图1 主接线全图 全面画出电路中的所有一次设备 2 主接线简图 酌情省略互感器等设备的主接线 3 主接线模拟图 是主接线的模型 着重表示运行中各电力元件的运行状态 特点 准确反映设备的现场情况 可以做操作前的模拟演示 主接线电压等级线路用不同颜色表示 在设备旁标注本站统一的运行编号 5 1概述 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 7 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 8 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 8 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 9 湖南铁路科技职业技术学院
4、 电气一次 9 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 10 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 10 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 11 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 11 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 12 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 12 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 13 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 13 电气一次 14 5 1 5电气主接线图的绘制特点1 单线图 局部的TA才用三相表示 中性线 或接地线 用虚线表示 2 所有的电气设备用规定的标准图形文字符号表示法 按正常状态画出3 标示设备的型号和主要技术参数图5 1 湖南铁路科技职业技术学院 电
5、气一次 14 电气一次 15 5 1 6对电气主接线图的基本要求1 保证供电可靠性和电能质量2 应力求接线简单 运行灵活和操作方便3 保证运行 维护和检修的安全和方便4 应尽量降低投资 节约运行费用5 满足扩建的要求 实现分期过渡6 设备先进 经济合理 5 1概述 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 15 电气一次 16 普通规律 特殊情况下 各台G都有停机的可能 各台G之间互为备用 供电线路应做到连续供电 每回线应能从任一台G获得电源 正常运行的 任一主要设备的投退不影响其它设备 QF 检修设备时 应隔离电源 QS 5 2电气主接线的基本形式 无母线类 有母线类 湖南铁路科技职业技术学院 电
6、气一次 16 电气一次 17 发电厂 变电站主要任务 提供电能 电压变换 系统或负荷主接线的基本环节 电源 中间环节 母线 引出线母线的作用 汇聚和分配电能 有利于电能的交换 单母线接线 有母线类 只有一条母线 且每一支路均有QF 三个及以上的主接线单元通过一组汇流母线相互并联 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 17 电气一次 18 1 接线形式 图5 3 图5 3 整个配电装置只有一组母线 所有电源和引出线均接在母线上 每条引出线都设置断路器QF和隔离开关QS 1 不分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 18 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 19 2 运行分析 断路器Q
7、F的作用 便于投入和切除任意一条进出线 隔离开关QS作用 检修断路器QF时保证它与带电部分可靠隔离若没有母线QSB 检修断路器QF时 母线要停电QF和QS的操作顺序 先通后断 原则 图5 3 停电操作 先断断路器QF 再断线路侧隔离开关QSL 最后断母线侧隔离开关QSB 送电操作 先合母线侧隔离开关QSB 再合线路侧隔离开关QSL 最后合断路器QF 1 不分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 19 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 20 3 特点 优点 简单 经济 接线简单 设备少 清晰 明了 布置 安装简单 配电装置建造费用低 断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁 操作安
8、全 方便 母线故障的几率低 易扩建和采用成套式配电装置 有利用电源互为备用及负荷间的合理分配 正常投切与故障投切互不干扰 灵活方便 缺点 不够灵活可靠 主母线 母隔故障或检修 全厂停电 任一回路断路器检修 该回路停电 图5 3 1 不分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 20 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 21 4 适用范围小型骨干水电站 台以下或非骨干水电站发电机电压母线的接线 10kV出线 含联络线 回路 回 35kV出线 含联络线 回路 回 110kV出线 含联络线 回路 回 图5 3 练习 试画出三个电源 三回出线的单母线不分段接线图 1 不分段的单母线接线 湖南
9、铁路科技职业技术学院 电气一次 21 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 22 1 接线形式 图5 4 图5 4 把单母线分成二段或三段 在各段之间接上分段断路器或分段隔离开关的接线 分段断路器 分段隔离开关 2 分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 22 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 23 母线并联运行 QF闭合运行正常运行时 相当于不分段的单母线接线 若电源1停止供电 则电源2通过QFd闭合向 段母线供电 不影响对负荷的供电 可靠性高 若 段母线故障时 继电保护装置使QFd自动跳开 段母线被切除 段母线继续供电 图5 4 母线分裂运行 QF断开运行正常运行时 相当于两
10、个不分段的单母线接线 若电源1停止供电 段母线失压时 可由自动重合闸装置自动合上QFd 段母线恢复供电 若 段母线故障时 不影响 段 段母线继续供电 2 运行方式 2 分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 23 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 24 分段开关采用隔离开关的分析 母线并联运行 段母线故障 全所停电 找出故障断开分段QSd 恢复 段母线供电母线分裂运行 段母线失电 查出原因 切除 段母线上所有进出线 合上分段隔离开关QSd 段母线恢复供电 图5 4 2 运行方式 2 分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 24 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次
11、25 图5 4 3 特点 缺点 当一段母线及母线隔离开关故障或检修时 该母线上的所有回路都要在检修期停电 任一回路断路器检修 该回路停电 优点 具有不分段单母线简单 清晰 经济 方便等优点 缩小了母线故障和母线检修时的停电范围 停一半 提高了供电可靠性 灵活性 2 分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 25 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 26 图5 4 4 适用 单母线不分段接线不满足时采用 6 10KV配电装置出线回路数在6回及以上 35 60KV配电装置出线回路数在4 8回 110 220KV配电装置出线回路数在4回 2 分段的单母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电
12、气一次 26 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 27 1 接线形式 图5 5 图5 5 旁路母线WBa是通过旁路断路器QFa与主母线WB相连 通过旁路隔离开关QSa与每一出线相连 旁路隔离开关QSa倒闸操作用 旁路断路器 旁路隔离开关 主母线 旁路母线 3 单母线带旁路母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 27 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 28 正常运行时 旁路断路器QFa和旁路隔离开关QSa均在断开位置 旁路母线WBa不带电 但QFa两侧的隔离开关处于合闸位置 2 运行方式 旁路断路器 旁路母线 旁路隔离开关 主母线 3 单母线带旁路母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气
13、一次 28 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 29 图5 5 当检修出线断路器1QF时 QSa按等电位原则 先并后切 先合旁路断路器QFa向旁路母线WBa充电 检查旁路母线WBa是否完好 使WBa带电 再合该回路旁路隔离开关1QSa 实现旁路与正常工作回路并联运行 再断开该回路出线断路器1QF 最后分别断开1QF两侧隔离开关1QSL和1QSB 使1QF退出运行 即可对1QF进行检修 此时 线路1仍然保持供电 主母线WB 旁路断路器QFa 旁路母线WBa 旁路隔离开关1QSa 对线路1供电 2 运行方式 这是利用旁路断路器QFa替代1QF来完成通断电路及保护作用 3 单母线带旁路母线接线 湖南
14、铁路科技职业技术学院 电气一次 29 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 30 图5 5 3 特点同一电压等级 各回路经过断路器 隔离开关接至公共母线 把每一回线与旁路母线相连 优点 每一进出线回路的断路器检修 这一回路可不停电缺点 设备多 操作复杂 4 适用35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时采用 回路多采用专用旁母 否则采用简易接线 3 单母线带旁路母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 30 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 31 1 接线形式 图5 6 图5 6 单母线分段的目的 减少母线故障的停电范围旁路母线的作用 使任意一台出线QF故障或检修时 该回路不停电 旁路母
15、线 旁路断路器 分段断路器 4 单母线分段带旁路母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 31 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 32 分两种 采用专用旁路断路器QFa利用QFd兼作QFa 2 运行方式 3 特点 4 适用6 10kv出线较多而且对重要负荷供电的装置 35kv及以上有重要联络线路或较多重要用户 对单母线的评价 工作母线或母线隔离开关在故障或检修时要停电 4 单母线分段带旁路母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 32 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 33 5 2 2双母线接线 1 不分段的双母线接线 1 接线方式 图5 7 解决了工作母线在故障或检修时要停电的问
16、题 图5 7 母联断路器 母联隔离开关 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 33 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 34 2 运行方式 分两种 一组母线工作 一组母线备用的运行方式 正常运行时 每条进出线的两组母线隔离开关 只能合上其中一组 另一组必须断开 否则变成单母线 两组母线同时工作的运行方式 都是工作母线 并通过QFj并联 图5 7 1 不分段的双母线接线 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 34 湖南铁路科技职业技术学院 电气一次 35 3 双母线接线特点 优点 可以轮流检修母线而不影响正常供电 设 段母线工作 段母线备用 检修 段母线的倒闸操作 A 依次合上母联隔离开关QSj 和QSj B 再合上母联断路器QFj 向备用母线充电 检查备用母线是否完好 C 再断开母联断路器QFj控制回路电源 以防止QFj在以下操作中误跳开 D 再依次合上所有 段母线侧隔离开关 E 再依次断开 段母线侧的母线隔离开关 F 再投入母联断路器QFj控制回路电源 G 再断开母联断路器QFj H 再依次断开母联隔离开关QSj 和QSj 此时 段母线转换为工作母线 段母线转换为备用母线 图5 7 1
