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1、 第三 章 供电系统3.4 3.4 电气主接线电气主接线许昌职业技术学院机电工程系 杨一平3.4 3.4 电气主接线电气主接线 一、教学目标：掌握：各种形式主接线的特点、主接线的基本要求各种形式主接线的特点、主接线的基本要求熟悉：各种形式主接线适用范围各种形式主接线适用范围二、教学重点：各种形式主接线的特点各种形式主接线的特点教学难点：单母线接线单母线接线三、教学方法：讲授法、多媒体法、练习法四、教学时数：2学时。五、教学内容复习旧课：复习旧课： 一次设备的种类及作用：发电机、变压器、电一次设备的种类及作用：发电机、变压器、电 动机、高低压开关、互感器、导体等；动机、高低压开关、互感器、导体等
2、； 电气主接线的定义和图的表示方法（符号、单电气主接线的定义和图的表示方法（符号、单 线、规线、规 范、电压级、标题栏）。范、电压级、标题栏）。引入新课：引入新课： 1.1. 概述概述 2 . 2 . 电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式1 1 概述概述 一、主接线的定义一、主接线的定义指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起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、汇集和分配电能的电路。电气主接线来，表示生产、汇集和分配电能的电路。电气主接线 中的设备用标准的图形符号和文符号字符号表示的电中的设备用标准的图形符号和文符号字符号表示的电 路图称为电气主接线图。路图
3、称为电气主接线图。 二、基本要求：二、基本要求：必须保证发供电的安全可靠性必须保证发供电的安全可靠性 涵义：连续不中断、安全和符合电能质量要求。涵义：连续不中断、安全和符合电能质量要求。负荷（用户）的分类：负荷（用户）的分类： 一、二、三级一、二、三级 具体衡量要求具体衡量要求 全厂全厂QFQF、设备、线路等检修时停电范围、时间以、设备、线路等检修时停电范围、时间以 及保证对一、二级负荷供电的情况。及保证对一、二级负荷供电的情况。 应具有一定的灵活性应具有一定的灵活性 涵义：涵义： 适应各种运行方式（正常、检修、事故及处理、适应各种运行方式（正常、检修、事故及处理、 特殊、投切设备、增减负荷等
4、）的变化。特殊、投切设备、增减负荷等）的变化。具体衡量要求具体衡量要求 变化过程短、影响范围小并保证人员安全。变化过程短、影响范围小并保证人员安全。 操作尽可能简单、方便。操作尽可能简单、方便。 简单性简单性 接线简单清晰（回路数少、电压级、开关少）；接线简单清晰（回路数少、电压级、开关少）； 操作步骤操作步骤 少。少。 经济上应合理。经济上应合理。 经济性经济性 投资、年运行费用、占地少，经济效益高。投资、年运行费用、占地少，经济效益高。 发展和扩建（分期过渡）的可能性发展和扩建（分期过渡）的可能性 主接线是电气部分的主体，设计的主要环节，其方案的必主接线是电气部分的主体，设计的主要环节，其
5、方案的必 须根据工程的地位、负荷的性质等条件，经技术经济比较确定须根据工程的地位、负荷的性质等条件，经技术经济比较确定 。 可分为无母线和有母线两类。可分为无母线和有母线两类。 2 2 电气主接线的基本形式电气主接线的基本形式1.线路-变压器组接线变电所只有一路电源进线,只设一台变压器且变电所设有高 压负荷和转送负荷的情况下,常常用.线路-变压器组接线.其 主要特点是变压器高压侧无母线,低压侧通过开关接成单母线 结构供电.如下图 QS-隔离开关 FU-高压熔断器 QF-高压断路器在变电所高压侧，即变压器高压侧可根据进线距离和系统短 路容量的大小装设隔离开关QS、高压熔断器FU或高压断路器 QF
6、当供电线路较短(小于23 km)，电源侧继电保护装置能 反应变压器内部及低压侧的短路故障，且灵敏度能满足要求时 ，可只设隔离开关。如系统短路容量较小，熔断器能满足要求 时，可只没一组跌落式断路器。当上述两种接线不能满足，同 时又要考虑操作方便时，需采用高压断路器QF22桥式接线为保证对一、二级负荷可靠供电，总降压变电所广泛采用由 两回路电源供电，装设两台变压器的桥式接线。桥式主结线可分为内桥和外桥两种，图342所示为常见 内桥主结线图，图343所示为常见外桥主结线图。(1)内桥式内桥式主结线的“桥”断路器QF5装设在两回路进线断路器 QFl和QF2的内侧，犹如桥一样将两回路进线联接在一起。正
7、常时，断路器QF5处于开断状态。这种主结线的运行灵活性好，供电可靠性高，适用于一、二 级负荷的工厂。如果某路电源进线侧，例如L1停电检修或发生故障时，L2经 QF5对变压器T1供电。因此这种接线适用于线路长，故障机会 多和变压器不需经常投切的总降压变电所。(2)外桥式在这种主结线中，一次侧的“桥”断路器装设在两回进线断 路器QFl和QF2的外侧。此种接线方式运行的灵活性和供电的可靠性也较好，但 与内桥式适用的场合不同。外桥接 线对变压器回路操作方便，如需切除变压器T1时，可断开Qn ，先合上QF6，对其低压负荷供电，再合上QF5，可使两条 进线都继续运行。因此，外桥式接线适用于供电线路较短，工
8、 厂用电负荷变化较大，变压器需经常切换，具有一、二级负荷 的变电所。3单母线和母线分段总降压变电所高压侧引入、引出线较多时，采用母线 制。母线是主电路中的一个电气结点，起汇总和分配电能 ，以便于接线的作用。母线制分单母线、单母线分段和双 母线接线三种。有一回路电源进线，两条及两条以上引出线时，采用 单母线，单母线L的每条引入和引出线都装有隔离开关和断 路器。这种接线的优点是：电路简单，使用设备少，投资 费用低；缺点是：可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔 离开关故障或检修时，接于该母线上的所有回路均需停电 。所以，单母线接线适用于对供电连续性要求不高的负荷 。为了提高单母线接线的供电可靠性，在变
9、电所有两个或 两个以上电源进线或馈出线较多时，将电源进线和引出线 分别接在两段母线上，这两段母线之间用断路器或隔离开 关连接。这种主结线运行方式灵活，母线可以分段运行，也可以 不分段运行，供电可靠性明显得到提高。分段运行时，各 段母线互不干扰，任一段母线故障或需检修时，仅停止对 本段负荷的供电，减少了停电范围。当任一电源线路故障 或需检修时，都可闭合母线分段开关，使两段母线均不致 停电。4双母线单母线和单母线分段有一个缺点是母线本身发生故障或需 检修时，将使该母线中断供电。对供电可靠性要求很高、进线回路多的大型工厂总降压变 电所的35110kV母线和有重要负荷或有自备电厂的6-10kV 母线，
10、如果单母线分段不能满足供电可靠性要求时，可采用 双母线接线方式。双母线主结线如图344所示。在这种接线中，任一电源或引出线均经一台断路器和两个 隔离开关接在两条母线上，两条母线中间用母线联络断路器 相连。双母线接线有两种运行方式，其一是一组母线工 作，另一组母线备用；另一种方式是两组母线同时工 作，互为备用。双母线由于有了备用母线，因而它的运行灵活性 和供电的可靠性都大大地提高，可以不停电轮流检修每一组母线；一组母线故障，可以将全部负荷切换到另一 组母线上，恢复供电时间较快；检修任一台出线断路器时，可用母线联络断 路器替代，不会长时间中断供电； 、检修任一台母线隔离开关，只需将该电路短 时间停
11、电，待隔离开关与母线和线路连线打开后，即 可通过另一组母线继续供电。343 车间变电所的一次接线车间变电所的主结线由车间的负荷性质及生产工艺要求 决定，一般采用线路变压器组、单母线及单母线分段三种 接线方式，如图345所示。图345 车间变电所主结线图线路变压器组主结线多用在只对三级负荷供电，且用 电量较小的车间变电所。当610kV高压负荷较多时，可采用单母线结线。如果负 荷中有一、二级负荷，则应有与其他电源相联络的线路，作 为备用电源。单母线分段方式用于一、二级负荷比重较大，供电可靠 性要求较高的车间变电所。35 变电所的二次接线变电所的二次接线主要指操作电源回路、测量表 计回路、断路器控制
12、回路和信号回路、中央信号回路 、继电保护和自动装置回路。本节将讨论测量回路、 控制和信号回路以及中央信号回路。351 测量回路为了保证工业企业的安全、经济用电，在企业的 各级变电所中均应装设电气测量仪表，以监视变电所 电气设备的运行状况、电压质量及计算电能的耗用量 等。电气测量仪表的配置必须执行国家的有关技术经济政策 ，其测量范围及准确度指标要满足变配电装置运行、监测和 电能汁量的需要，力求做到技术先进、经济合理、准确可靠 和监视方便，以满足供电系统的安全经济运行。对仪表的一般要求如下：用于发电机和同步补偿机测量的交流仪表准确度不低 于15级；用于线路和设备测量的交流仪表准确度不低于2 5级，
13、直流仪表准确度不低于15级。用于计量有功电能的有功电度表，准确度选用10级； 用于计量无功电能的无功电度表，准确度应不低于30级， 通常选用20级。仪表测量范围和互感器变比的选择应尽量保证在正常运行 时仪表指示在量限的23以上，并考虑过负荷运行时能有适当 指示。连接计费用电度表的互感器，准确度应为0.5级，且规定 不与保护、测量等回路共用。其他仅作一般电流、电压测量用 的互感器，准确度可选用1030级。双向供电的回路应装设双向刻度的电流表或功率表，必要 时，可装设两只有逆止器的电度表。在高压系统中，不同准确度的电流互感器其二次绕组一般 不将测量和保护混用，通常互感器05级(02级)二次绕组接
14、测量仪表，而准确度较低的(30级或P级)接保护装置。变电装置中各部分仪表的配置：(1)电源进线在电源进线的专用计量柜上，必须装设计算电费用的三 相有功和无功电度表。(2)母线装设一只电压表，通过切换开关来测量三个线电压，对于 610 kV中性点不接地的三相系统，应装设三只电压表测量 各相对地电压用以绝缘监察，图351是610 kV母线电压 测量和绝缘监察的原理图。在1 kV以上系统中，电压表应连 接于电压互感器二次侧，只有500 V以下才允许直接接入。图351 610 kV母线的电压测量及绝缘监视接线原理图TV一电压互感器 S一联锁开关(电源进线断路器的辅助开关) Q一电压切 换开关kV一电压继电器 KS一信号继电器 BS一控制小母线 US一信号小母 线 BFS一预报信号小母线(3)610 kV高压配电线路装设一只电流表监视负荷。如需计量电能，再装设一只 三相有功电度表和一只无功电度表。图352是610 kV高压配电线路电气测量仪表的原 理电路图，应注意电度表型式不同，其内部接线也不同。这 里采用的无功电度表为具有600相位差的电度表，由于这类 电度表的电压线圈串接了一个电阻，电压线圈中的电流滞后 电压600。(4)低压配电线路我国工厂低压配电系统(TNC、TNS和TNCS 系统)
