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1、中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X第四节 变电所的电气主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X一、电气主接线及其要求电气主接线表示电能从电源分配给用电设备的主要电路，主接线图应表示 出所有的电气设备及其连接关系。由于三相交流电力装置中三相连接方法相同， 为清晰起见，主接线图通常只表示电气装置的一相连接，因而主接线图也称为单 线图。 安全、可靠、灵活、经济是对变电所主接线的基本要求。安全包括设备安全和人身安全。因此，电气设计必须遵照国家标准和电气设 计规范，正确设计电气回路，合理选择电气设备，严格配置正常监视系统和故障 保护系统，全面考虑各种保障人身安全的技术
2、措施。可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的要求。提高供电 可靠性的途径很多，例如，设置备用电源并采用备用电源自动投入装置、多路并 联供电等。电气设备是供电系统中最薄弱的元件，为了使供电系统工作可靠，接 线方式应力求简单清晰，减少电气设备的数目。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X灵活就是在保障安全可靠的前提下，主接线能够适应不同的运行方式。例如 负荷较轻时，能方便地切除不必要的变压器，而在负荷增大时，又能方便地投入 ，以利于经济运行。检修时操作简单，不致中断供电等。经济是在满足以上要求的前提下，尽量降低建设投资和年运行费用。但是 ，在投资增加不多或经济许可的情况
3、下，应尽量提高供电可靠性，减少停电损 失。二、母线制母线是从配电变压器或电源进线到各条馈出线路之间的电气主干线，它起 着从电源接收电能和给各馈出线分配电能的作用。母线制是指电源进线与各 馈出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制 和双母线制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X1单母线制图2-12 单母线制单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线或直接连接于母线上的 任一开关发生故障或检修时，全部负荷都将中断供电 适用于一回进线的情况中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X2单母线分段制单单母线线分段制在可靠性和灵活性方面较单较单 母线线制有所提
4、高，可满满足二类负类负 荷和部分一类负类负 荷的供电电要求。当双回路同时时供电时电时 ，母线线分段开关正常是打 开的，一条回路故障或一段母线线故障将不影响另一段母线线的正常供电电。此外，检检 修亦可采用分段检检修方式，不致使全部负负荷供电电中断。单单母线线分段的缺点是，某分段上的母线线或母线线隔离开关发发生故障或检检修时时 ，该该段母线线上的负负荷将中断供电电，而且电电源只能通过过一回进线进线 供电电，供电电功率 较较低。 图2-13 单母线分段制 a)用隔离开关分段 b)用断路器分段中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X3双母线制图2-14 双母线制双母线线制的优优点有：轮轮流
5、检检修母线线或母线线隔离开关，不致引起供电电中断；在 工作母线发线发 生故障时时，通过备过备 用母线线能迅速恢复供电电。双母线线制的缺点：开关数目增多，联锁联锁 机构复杂杂，切换换操作繁琐琐，造价高。 对对用户户供电电系统统不推荐采用双母线线制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X三、总降压变电所的主接线用户供电系统中，总降压变电所的常 用电气主接线可概括为两类：线路变 压器组方式和桥形接线方式。1.线路变压器组接线图2-15 线路变压器组接线方式线路变压器组接线方式的共同特点： 一回电源进线经过一台主降压变压器供电 到厂内配电母线上。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术
6、电子课件X图2-16 双回线路变压器组接线方式当用户有两回电源进 线时，可采用双回线路一 变压器组接线配以单母线 分段制，用于对一、二级 负荷供电，如图2-16所示 。如继电保护和自动装置 无要求，母线分段开关可 仅设隔离开关。 中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X2桥形接线图2-17 桥形接线方式 a)内桥接线 b)外桥接线桥形接线可用于给一、二 级负荷供电。 内桥接线适用于线路较长 或不需经常切换变压器的 情况 外桥接线适用于供电线路 较短或需要经常切换变压 器的情况。 桥形接线线路复杂，高压 设备多，操作不便，投资 大，在用户供电系统中应 用很少。中国矿业大学信电学院电气
7、工程研究所供电技术电子课件X外桥接线跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的外线 路侧，进线回路只有隔离开关。对变压器的切换操作方便，对电源进线操 作不便。适用变电所： A.供电线路短、切换线路少； B. 要经常切换变压器的； C. 有稳定的穿越功率的； D. 处于环网中； E. 向一、二级负荷供电的。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X外桥接线操作倒闸：为进行送电、断电而按顺序对开关进 行闭合和断开。原来线路WL1通过变压器T1对负载供电(此时 WL2、T2退出运行) ，假设现在需要： 切换变压器： 切除负载-断QF1,QS5,QS3-合QS4,QS6，再合 QF2-合QS7,Q
8、S8，再合 QF3, -向负载供电 切换线路： 切除负载-断QF1,QS5,QS3-等待上级变电所断WL1-断QS1、合QS2-等待上级送电-合QS7,QS8 ，QF3-合QS3,QS5 ，QF1 -向负载供电中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X桥式接线-内桥跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的靠变 压器侧，变压器电源端只有隔离开关 。提高对电源线路运行的可靠性和倒闸操作 的灵活方便性。适用变电所： A.供电线路长（线路故障几率大）； B.不需要经常切换变压器的且负荷稳定； C. 没有稳定的穿越功率的； D. 处于电网终端； E. 向一、二级负荷供电的。中国矿业大学信电学院电气
9、工程研究所供电技术电子课件X内桥结线操作原来线路WL1通过变压器T1对负载供电， (此 时假设WL2、T2退出运行) 假设现在需要 ： 切换变压器：切除负载-断QF1,QS1,QS3 -断开QS5-闭合QS6 -合QS1,QS3 ，再合QF1-合QS7,QS8 ，再合QF3 -向负载供电 切换线路： 切除负载-断QF1,QS3,QS1-合QS2,QS4 ，再合QF2-合QS8,QS7 ，再合QF3 -向负载供电中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X桥式结线-全桥全桥结线克服了外桥和内桥结线的不足 ，操作方便、运行灵活，但其相应占地 面积大，投资增加。 全桥结线适应性强，对线路、变
10、压器的 操作均方便，运行灵活，且易于扩展成 单母线分段式的中间变电所（高压穿越 负荷时）。缺点是设备多、投资大，变电所占地面 积大。对于电压在35kV、容量在7500kVA以 上，或电压为110kV、容量在 31500kVA以上的变压器，当隔离开关 切断空载电流能力不足时采用。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X四、10(6)kV配电所的主接线配电所是用户电能的中转站。 10(6)kV配电所(或总降压变电所的配电部分)接收来自电源或总降 压变压器的电能并分配给各馈出线的用户，每个配电所的馈出线 路一般不少于45回。 此外，在配电母线上常设有电压互感器、避雷器、静电电容器、 所用
11、变压器等。 配电所的配电母线可以是单母线或单母线分段制。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X(1) 10(6)kV电源进线 图2-18 配电所10(6)kV电源进线的接线方式(2) 10(6)kV馈出线 图2-19 配电所10(6)kV馈出线的接线方式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X五、10(6)kV变电变电 所的主接线线10(6)kV变电所供电线 路往往较短，并考虑 环境美化因素，常采 用电缆配电。 图2-20 由电缆供电的10(6)kV变电所典型主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X当10(6)kV变电所由架空线供电时 图2-21 由
12、架空线供电的10(6)kV变电所典型主接线中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X图2-22 变电所低压馈出线的典型接线方式中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X六、变电变电 所主接线线的绘绘制变电所主接线图应说明： 电源电压、电源进线回路数和线路结构； 变电所的接线方式和运行方式； 高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案； 高低压电气设备的型号及规格； 各条馈出线的回路编号、名称及容量等。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X图2-23 某35kV变电所高压配电系统图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X图2-24 某10kV变电所低压配
13、电系统图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X第五节 变电所的二次接线二次接线图电气测量仪表及测量回路断路器的操作控制与信号回路信号装置操作电源继电保护和自动装置（第4章）中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X一、一、 二次接线的基本概念二次接线的基本概念一次设备是指直接生产、输送和分配电能的设备，主电路 中的变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿电 力电容器、电力电缆、送电线路以及母线等设备都属于一次 设备。中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件Xp 对一次设备的工作状态进行监视、测量、控 制和保护的辅助电气设备称为二次设备。p 变电所的二次设
14、备包括测量仪表、控制与信 号回路、继电保护装置以及远动装置等。它 们相互间所连接的电路称为二次回路或二次 接线。p 按照电源性质分为直流回路、交流回路。p 按照功用可分为操作电源回路、测量表计回 路、断路器控制回路和信号回路、中央信号 回路、继电保护和自动装置回路等；一、一、 二次接线的基本概念二次接线的基本概念中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X图2-25 变电所二次系统与一次系统的关系中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X二次接线图 反映二次接线间关系的图称为二次接线图二次回路图 二次接线图按用途可分为 原理接线图 展开接线图 安装接线图中国矿业大学信电学院电
15、气工程研究所供电技术电子课件X 原理接线图用来表示继电保护、监视测量和自动装置等二次设备或系统的工作原理，它以元件的整体形式表示各二次设备间的电气连接关系。 通常在二次回路的接线原理图上还将相应的一次设备画出，构成整个回路，便于了解各设备间的相互工作关系和工作原理。610kV高压线路电气测量仪表原理接线图原理接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X展开图按二次接线使用的电源分别画出各自的交流电流回路、交流电压回路、操作电源回路中各元件的线圈和触点。属于同一个设备或元件的电流线圈、电压线圈、控制触点分别画在不同的回路里。为了避免混淆，对同一设备的不同线圈和触点应用相同的文字标号
16、，但各支路需要标上不同的数字回路标号，如图所示。二次接线展开图中所有开关电器和继电器触头都是按开关断开时的位置和继电器线圈中无电流时的状态绘制的。610kV高压线路电气测量仪 表原理接线图和展开接线图 TA1、TA2电流互感器；TV 电压互感器；PA电流表；PJ1三相有功电度表；PJ2 三相无功电度表；WV电压 小母线展开接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X 安装接线图是制作和向厂家加工订货的依据。它反映的是二次回路中各电气元件的安装位置、内部接线及元件间的线路关系。 安装接线图包括屏面元件布置图、屏背面接线图和端子板接线图等几个部分。 屏面元件布置图是按照一定的比例尺寸将屏面上各个元件和仪表的排列位置及其相互间距离尺寸表示在图样上。 外形尺寸应尽量参照国家标准屏柜尺寸，以便和其他控制屏并列时美观整齐。 安装接线图中国矿业大学信电学院电气工程研究所供电技术电子课件X（1）展开图中回路编号
