《电气设备及运行维护电气主接线和自用电》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气设备及运行维护电气主接线和自用电（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 电气主接线和自用电,第一节 电气主接线概述 第二节 主接线的基本接线形式 第三节 发电厂和变电站主变压器的选择 第四节 电气主接线设计 第五节 自用电和接线 思考题与习题,第一节 电气主接线选择的原则和要求,一、电气主接线概述 电气主系统与电气主接线图 电气主接线中的电气设备和主接线方式 二、电气主接线的基本要求 三、对变电所电气主接线的具体要求 四、电气主系统中开关电器的配置原则 断路器与隔离开关的配置原则 断路器与隔离开关的操作顺序, 电气主系统与电气主接线图,1. 电气主系统电气主接线是由多种电气设备通过连接线，按其功能 要求组成的接受和分配电能的电路，也称电气一次接线或 电气主
2、系统。2. 电气主接线图用规定的设备文字和图形符号将各电气设备，按连接 顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的接线 图，称为电气主接线图。电气主接线图一般画成单线图 。, 电气主接线中的电气设备和主接线方式,1. 电气主接线中的电气设备电气主接线中的主要电气设备包括：电力变压器、断 路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母 线、接地装置以及各种无功补偿装置等。2. 主接线方式常用的主接线方式有：单母线接线、单母线分段接 线、单母线分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线带 旁路母线接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线 接线、内桥接线、外桥接线、一台半断路器接线、单元接 线、
3、和角形接线等。, 电气主接线的基本要求,电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运 行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对电气设备的 选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有 重大的影响。在选择电气主接线时，应满足下列基本要求。1. 保证必要的供电可靠性和电能的质量；2. 具有一定的运行灵活性；3. 操作应尽可能简单、方便；4. 应具有扩建的可能性；5. 技术上先进，经济上合理。, 电气主系统中开关电器的配置原则,当线路或高压配电装置检修时，需要有明显可见的断 口，以保证检修人员及设备的安全。故在电气回路中，在断 路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关。若馈线 的用
4、户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装 设隔离开关。若电源是发电机，则发电机与出口断路器之间 可以不装隔离开关。但有时为了便于对发电机单独进行调整 和试验，也可以装设隔离开关或设置可拆卸点。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线 路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母 线，在每段母线上亦应设置12组接地开关，以保证电器和 母线检修时的安全。, 断路器与隔离开关的操作顺序,断路器和隔离开关的操作顺序为：接通电路时，先合 上断路器两侧的隔离开关，再合断路器；切断电路时，先 断开断路器，再拉开两侧的隔离开关。严禁在未断开断路器的情况下，拉合隔离开关。为了防止
5、误操作，除严格按照操作规程实行操作票制 度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭 锁、机械闭锁或电脑钥匙等闭锁装置。,第二节 电气主接线的基本接线形式,一、单母线接线（接线图和特点） 单母线分段接线（接线图和特点） 单母线带旁路母和单母线分段带旁路母线接线 二、双母线接线 双母线接线（概述、优点、缺点、适用范围和接线图） 双母线分段和带旁路母线的接线方式 用母联断路器兼作旁路断路器几种形式 三、二分之三断路器接线 四、变压器母线组接线 五、单元接线 六、桥形接线（概述、内桥接线、外桥接线和双断路器桥形接线） 七、角形接线, 单母线接线接线图,各电源和出线都接在同一条公共母线上，其电源
6、在发电 厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线回路。, 单母线接线特点,1. 单母线接线的优点简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便，有利于扩建和采用成套配电装置。2. 单母线接线的主要缺点母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都 将停止工作；当母线或母线隔离开关上发生短路故障或断路器 靠母线侧绝缘套管损坏时，所有断路器都将自动断开，造成全 部停电；检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。3. 单母线接线对出线的要求单母线接线方式，10kV出线一般不超过5回，35出线不超 过5回，110220出险不超过2回。, 单母线分段接线接线图,出线回路数增多时，可用断路器或隔离开
7、关将母线分段， 成为单母线分段接线，如图8-3所示。根据电源的数目和功 率，母线可分为23段。, 单母线分段接线特点,1. 单母线分段接线的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，提高了供电的可靠性。2. 单母线分段接线的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。, 单母线带旁路母线接线,单母线带旁路母线
8、接线方 式的最大优点是供电可靠性 高。断路器故障检修时，可不 停电进行检修，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，其接线方式如图8-4， 该接线方式仅适用于110kV及,以下电压等级的母线。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。, 单母线分段带旁路母线接线,这种接线方式兼顾 了旁路母线和母线分段 两方面的优点。为了减 少投资，可不专设旁路 断路器，而用母线分段 断路器兼作旁路断路 器，常用的接线如图8- 5所示。 供电可靠性高 一般用在35kV110kV 的变电所母线。, 双母线不分段接
9、线（简述和优点）,1. 双母线接线简述图8-7所示为双母线接线，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。2. 双母线接线优点运行方式灵活，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。, 双母线不分段接线（缺点和适用范围）,3. 双母线接线缺点当母线故障或检修时，需使用隔离开关进行倒
10、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（用母联断路器代替线路断路器之 前）；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。4. 双母线接线适用范围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35kV出线回路为8回， 110 220kV出线为 4回及以上的220kV母线。, 双母线不分段接线（接线图）,为了弥补上述缺点，提高双母线接线的可靠性，可进行 双母线分段和双母线带旁路两种方式的改进。, 双母线分段和带旁路母线的接线方式,1
11、. 双母线分段接线方式图8-8所示为工作母线分段的双母线接线。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。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，但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，或短时停电后再用“跨条”恢复供电。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。2. 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。, 双母线分段和带旁路接线方式（接线图）, 用母联断路器兼作旁路断路器几种形式,当出线回路数较少时，为了减少断路器的数目，可不设
12、专用的旁路断路器，而用母联断路器兼作旁路断路器，其接线如图8-10所示。, 二分之三断路器接线方式,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。主要 优点：可靠性高；运行灵活性好； 操作检修方便。主要缺点是投资 大、继电保护装置复杂。在一台半断路器接线中，一般 应采用交叉配置的原则，即同名回 路应接在不同串内，电源回路宜与 出线回路配合成串。此外，同名回 路还宜接在不同侧的母线上。, 变压器母线组接线方式,如图8-12所示，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
13、器，直接通 过隔离开关接到母线上，组成变压 器母线组接线。这种接线调度灵 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。, 单元接线方式,发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机变 压器组，称为单元接线。其中，图8-13（a）和（b）是发电 机变压器单元接线。除图8-13所示的单元接线外，还可以 接成发电机自耦变压器单元接线、发电机变压器线路 组单元等形式。为了减少变压器及其高压侧断路器的台数，节约投资与 占地面积，可采用图8-14所示的扩大单元接线。扩大单元接 线的缺
14、点是运行灵活性较差。单元接线的优点是接线简单清晰，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。, 单元接线方式的接线图, 桥形接线（概述）,当只有两台主变压器和两条电源进线线路时，可以采用 如图8-15所示的接线方式。这种接线称为桥式接线，可看作 是单母线分段接线的变形，即去掉线路侧断路器或主变压器 侧断路器后的接线，也可看作是变压器线路单元接线的变 形，即在两组变压器线路单元接线的升压侧增加一横向联 接桥臂后的接线。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、 外桥接线和双断路
15、器桥形接线三种形式。, 桥形接线接线图 （a）、（b）和（c）, 桥形接线（内桥接线）,内桥接线如图8-15（a）所示，桥臂置于线路断路器的内侧。其特点如下：（1）线路发生故障时，仅故障线路的断路器跳闸，其余三条支路可继续工作，并保持相互间的联系。（2）变压器故障时，联络断路器及与故障变压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线路的供电受到影响，需经倒闸操作后，方可恢复对该线路的供电。（3）线路运行时变压器操作复杂。内桥接线适用于输电线路较长、线路故障率较高、穿越 功率少和变压器不需要经常改变运行方式的场合。, 桥形接线（外桥接线）,外桥接线如图8-15（b）所示，桥臂置于线路断路器的外侧。其
16、特点如下：（1）变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断路器,其余支路可继续工作，并保持相互间的联系。（2）线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同侧的变压器支路的断路器均自动跳闸，需经倒闸操作后，方可恢复被切除变压器的工作。（3）线路投入与切除时，操作复杂，影响变压器的运行。这种接线适用于线路较短、故障率较低、主变压器需按经济运行要求经常投切以及电力系统有较大的穿越功率通过桥臂回路的场合。, 桥形接线（双断路器桥形接线）,桥式接线属于无母线的接线形式，简单清晰，设备少， 造价低，也易于发展过渡为单母线分段或双母线接线。但因 内桥接线中变压器的投入与切除要影响到线路的正常运行， 外桥接线中线路的投入与切除要影响到变压器的运行，而且 更改运行方式时需利用隔离开关作为操作电器，故桥式接线 的工作可靠性和灵活性较差。为了提高供电可靠性，克服内外桥形接线的不足，使运 行方式的调度操作更为方便，确保安全可靠供电，可在高压 母线与主变压器进线之间增设断路器，其原理接线如图8-15 （c），这种接线方式在35/10kV的变电站中大量采用。,
