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1、发电厂电气部分,杨静Email:muyi_,4 电气主接线设计,4.1 概述 、电气主接线定义 电气主接线也称电气主系统或电气一次接线。是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分。电气主接线反映了：发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量。各回路中电气设备的连接关系。发电机、变压器和输电线路及负荷间以怎样的方式连接。电气主接线图将所有的电气一次设备按生产顺序连接起来，并用国家统一的图形和文字符号表示的电路。（主接线用单线图表示）,2、电气主接线重要性 运行人员进行操作和处理事故的重要
2、依据； 直接关系全厂设备选择、配电装置布置，继电保护和自动装置确定； 直接关系电力系统安全、稳定、灵活和经济运行。 3、电气主接线基本要求 （）可靠性发电厂与变电所在电力系统的地位和作用,负荷性质和类别类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡或造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大损失。类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和减产，因而在经济上造成一定损失。类负荷：类负荷和类负荷以外的其他负荷。设备可靠性：选择可靠性高性能先进的电气设备运行经验：优先选用经过长期实践考验的主接线形式。,主接线可靠性的评判方法：定性分析和定量计算（
3、可靠性计算）定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准：断路器检修时，能否不影响供电母线（或断路器）故障以及母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电时间的长短发电厂、变电所全部停运的可能性大机组和超高压的电气主接线能否满足可靠性要求,（2）灵活性操作方便调度方便扩建方便（3）经济性节约投资占地面积小电能损耗少,4.2 电气主接线的基本接线形式 有汇流母线的接线形式：单母线接线和双母线接线无汇流母线的接线形式：桥形接线、角形接线和单元接线 、单母线接线及单母线分段接线（）单母线接线,结构特点：汇流主母线W只有一条，各电源和出线都接在同一条公共母线上，其电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器
4、或高压进线回路。 在各支路中都装有断路器和隔离开关，正常运行时全部断路器和隔离开关均投入。 优点：结构简、便操作、不易误操作，投资省、占地小，易扩建。 缺点：可靠性和灵活性都较差母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运；母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运。任一断路器检修时，其所在回路也将停运只有一种运行方式，电源只能并列运行，不能分列运行。适用：出线回路少（610kV出线一般不超过5回，3560kV出线不超过3回，110220kV出线不超过2回），对供电可靠性要求不高的小容量发电厂和变电所中。,（2）单母线分段接线,结构特点：出线回路数增多时，可用分段断路器或隔离开关将母线
5、分段，根据电源的数目和功率，母线可分为23段。优点： 该接线方式由双电源供电，故供电可靠性高，同时具有接线简单、操作方便、投资少等优点。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，减小了母线故障影响范围，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。适用：中、小容量发电厂和变电所的610KV配电装置出线一般不超过6回及以上，3560KV出线回路数不超过48回，和110220KV出线回
6、路数34回。,（3）单母线带旁路母线接线,结构特点：增加了旁路母线、专用旁路断路器及旁路回路隔离开关。各出线回路除通过断路器与汇流母线连接外，还通过旁路隔离开关与旁路母线相连接。优点： 检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电，供电可靠，运行灵活，适用于向重要用户供电，出线回路较多的变电所尤为适用。缺点： 旁路断路器在同一时间只能代替一个线路断路器的工作。但母线出现故障或检修时，仍会造成整个主母线停止工作。,（4）单母线分段带旁路母线接线,结构特点：兼顾了旁路母线和母线分段两方面。优点：使单母线分段接线在检修任一出线断路器时不中断对该回路的供电。缺点：配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔
7、离开关数量，接线复杂，投资增大。,适用：610KV配电装置中一般不装置旁路母线，35KV配电装置一般不装置旁路母线，110220KV单母分段且线路为6回及以上时，一般应设置旁路母线，采用SF6断路器，可不装设旁路母线。,2、双母线接线及双母线分段接线（）双母线接线,结构特点：双母线接线，它有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线。每一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以作为工作母线或备用母线。两组母线之间通过母线联络断路器（简称母联断路器）连接。优点：运行方式灵活，便于扩建；检修母线时，电源和出线都可以继续工作 ；检修任一回路母线隔离开关时，只需断开
8、该回路；工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作；检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。,缺点： 当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒闸操作，容易造成误操作；工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出线停电；在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电；使用的母线隔离开关数量较大，同时也增加了母线的长度，使得配电装置结构复杂，投资和占地面积增大。适用： 这种接线方式适用于供电要求比较高，出线回路较多的变电站中，一般610kV 出线回路为12回及以上，35kV出线回路超过8回， 110 220kV出线为5回及以上。,（）双母线分段接线方式不分段的双母线接线在母联断路器故障
9、或一组母线检修，另一组运行母线故障时，有可能造成严重的或全厂停电事故。,结构特点：用分段断路器将工作母线分段，每段用母联断路器与备用母线相连。优点：这种接线具有单母线分段和双母线接线的特点，有较高的供电可靠性与运行灵活性。缺点：所使用的电气设备较多，使投资增大。另外，当检修某回路出线断路器时，则该回路停电。适用：双母线分段接线常用于大中型发电厂的发电机电压配电装置中。220kV配电装置进出线回路总数为1014回时，可在一组母线上分段，进出回路总数为15回及其以上时，两组母线均可分段，对可靠性要求很高的330550kV超高压配电装置，当进出线总数为6回以上时，也可采用双母线3分段或双母线4分段。
10、,（）带旁路母线的双母线接线 采用带旁路母线的双母线接线，目的是为了不停电检修任一回路断路。,特点：旁路母线只为检修断路器不中断供电而设，不能代替汇流母线。可靠性、灵活性都相当高。,、一台半断路器接线两回路共用3个断路器。又称为一个半断路器接线。,结构特点：两组母线之间接有若干串断路器，每一串有3台断路器，中间一台称作联络断路器，每两台之间接入一条回路，共有两条回路。正常运行时全部断路器和隔离开关均投入，任一组母线停运及任一组断路器检修均不引起任何支路停电。优点：可靠性高；运行灵活性好；操作检修方便。缺点：投资大、继电保护装置复杂。适用：广泛应用于500KV电压级，可靠性足够。,4、变压器母线
11、组接线方式,结构特点：各出线回路由两台断路器分别接在两组母线上，而在工作可靠、故障率很低的主变压器的出口不装设断路器，直接通过隔离开关接到母线上，组成变压器母线组接线。优点：调度灵活，电源和负荷可自由调配，安全可靠，有利于扩建。当变压器故障时，和它连接于同一母线上的断路器跳闸，由隔离开关隔离故障，使变压器退出运行后，该母线即可恢复运行。适用：超高压远距离大容量输电系统中，对系统稳定性和供电可靠性要求较高的变电所主接线。,发变组单元接线,单元接线是各元件只有纵向联系无任何横向联系的接线,5、单元接线,结构特点：发电机和变压器直接连接，中间不设置母线。发电机双绕组变压器单元接线发电机自耦变压器单元
12、接线发电机三绕组变压器单元接线优点：接线简单清晰，投资小，占地少，操作方便，经济性好，由于不设发电机电压母线，减少了发电机电压侧发生短路故障的几率。,扩大单元接线,图 发、变、线路单元接线,(a)内桥接线 (b)外桥接线切主变难，切线路易 切主变易，切线路难适合担任基荷电站 适合调峰电站,6、桥形接线,结构特点：无母线，只有两台主变压器和两回线路。四个回路使用三台断路器，中间的断路器为联络断路器。桥式接线的桥臂由断路器及其两侧隔离开关组成，正常运行时处于接通状态。根据桥臂的位置又可分为内桥接线、外桥接线。特点：内桥接线桥臂靠近变压器一侧。 外桥接线桥臂靠近线路一侧。 优点：桥形接线简单清晰，没
13、有母线所用断路器数量最少，经济性好缺点：可靠性和灵活性不够高。适用：两变配两线的中小型发电厂和变电所，或作为最终接线为单母线分段或双母线接线的工程初期接线方式。,角形接线,、角形接线,结构特点：角形接线又称环形接线，断路器数等于回路数，各回路都与两台断路器相连，即接在“角”上。优点：所用断路器数量少，经济性较好；接线简单，无母线；任一断路器检修时不停电，工作可靠性与灵活性较高。 缺点：检修任一断路器时，角形接线变成开环运行，降低可靠性；继电保护复杂化；角形接线闭合成环，其配电装置难于扩建发展。适用：我国经验表明，在110kV及以上配电装置中，当出线回数不多，且发展比较明确时，可以采用角形接线，一般以采用三角或四角形为宜最多不要超过六角形。,
