變配電所主接線方案設計

1、項目三 變配電所主接線方案設計 任務一、一次主接線方案的設計,了解供配電系統(tǒng)電氣主接線設計的基本要求,熟悉工廠供配電系統(tǒng)的基本類型,掌握對供配電線路導線和電纜的選擇,3.1 35kv/10kv變配電所電氣主接線,3.1.1 變配電所對電氣主接線的評價和基本要求,評價指標,可靠性 斷路器停電檢修時，對供電的影響程度； 進線或出線回路故障，斷路器拒動時，停電范圍和停電時間； 母線故障或母線檢修時，停電范圍和停電時間； 母線聯(lián)絡斷路器故障的停電范圍和停電時間； 全部停電的機率,靈活性 滿足調(diào)度正常操作靈活的要求使供配電系處于最經(jīng)濟、最安全的運行狀態(tài)。 滿足輸電線路、變壓器、開關設備停電檢修或設備更換

2、方便靈活的要求。 滿足接線過渡的靈活性。 滿足處理事故的靈活性,應符合國家有關標準和技術規(guī)范要求，能充分保證人身和設備的 安全； 2. 滿足電力負荷的可靠性要求 3. 能適應必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷發(fā)展； 4. 主接線簡單、投資少、運行費用低,基本要求,經(jīng)濟性 采用簡單的接線方式，少用設備，節(jié)省設備上的投資。 在設備型式和額定參數(shù)的選擇上，要結合工程情況恰到好處，避免以大代小、以高代低。 在選擇接線方式時，要考慮到設備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置征地的費用,3.1 35kv/10kv變配電所電氣主接線,3.1.2 變配電所對電氣主接線的選擇原則和主

3、要配置,選擇主要原則,1）變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應。即根據(jù)變電所所在系統(tǒng)中的地位、作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。 （2）變電所主接線的選擇應考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，還應滿足電網(wǎng)出現(xiàn)故障應急處理的要求。 （3）各種配電裝置接線的選擇，要考慮該配電裝置所在的變電所性質(zhì)、電壓等級、進出線回路數(shù)、采用的設備情況、供電負荷的重要性和本地區(qū)的運行習慣等因素。 （4）近期接線與遠景接線相結合，方便接線的過渡。 （5）在確定變電所主接線時要進行技術經(jīng)濟比較,主要配置,1）隔離開關的配置：原則上，各種接線方式的斷路器兩側應配置隔離開關，作為斷路器檢修時的隔離電源設備

4、；各種接線的送電線路側也應配置隔離開關，作為線路停電時隔離電源之用。此外，多角形接線中的進出線、接在母線上的避雷器和電壓互感器等也要配置隔離開關。 （2）接地開關和接地器的配置：為保障電氣設備、母線、線路停電檢修時對人身和設備的安全，在主接線設計中要配置足夠數(shù)量的接地開關或接地器。 （3）避雷器、阻波器、耦合電容器的配置：為保持主接線設計的完整性，按常規(guī)要在主接線圖上標明避雷器的配置。在610kv配電裝置的母線和架空線進線處一般都要裝設避雷器。各級電壓配電裝置的阻波器、耦合電容均要根據(jù)系統(tǒng)通信的要求配置,主要配置,4）電流、電壓互感器的配置：首先應使變電所內(nèi)各主保護的保護區(qū)與后備保護的保護之間

5、互相覆蓋或銜接，以消除保護死區(qū)。小接地短路電流系統(tǒng)一般按兩相式配置電流互感器，220kv變電所的10kv出線、所用變壓器和無功補償設備通常要在主變壓器回路配置兩組電流互感器。電壓互感器的配置方案，與電氣主接線有關，目前國內(nèi)500kv和220kv變電所，采用雙母線接線時通常要在每段母線上裝設公用的三相電壓互感器，為線路保護、變壓器保護、母差保護、測量表計、同期提供母線二次電壓。 （5）在確定變電所主接線時要進行技術經(jīng)濟比較,3.1.3 電氣主接線有關基本概念,圖示配電所共有兩路10kv電源進線，架空線wl1，電纜線wl2。最常見的進線方案是一路電源來自發(fā)電廠或電力系統(tǒng)變電站，作為正常工作電源，另

6、一路取自鄰近單位的高壓聯(lián)絡線，作為備用電源，也可兩路電源同時供電,母線是配電裝置中用來匯集和分配電能的導體。因為該配電所只采用一路電源工作，一路電源備用，因此母線分段開關通常是閉合的，高壓并聯(lián)電容器對整個配電所進行無功補償。一旦工作電源發(fā)生故障或母線檢修時，可切除該路進線后，投入備用電源即可恢復對整個配電所的供電,每段母線的進線和出線上都接有電流互感器，且電流互感器均有兩個二次繞組，其中一個接測量儀表，另一個接繼電保護裝置,每段母線上都安裝有電壓互感器，各段母線上都裝設了避雷器。避雷器和電壓互感器同裝設在一個高壓柜內(nèi)，且共用一組高壓隔離開關,此高壓配電所共有6路高壓配電出線，分別由左段母線wb

7、1經(jīng)隔離開關-斷路器供車間變電所和供無功補償用的高壓并聯(lián)電容器組；由右段母線wb2經(jīng)隔離開關-斷路器供高壓電動機用電和供車間變電所。由于高壓配電線路都是由高壓母線分配，因此其出線斷路器需在母線側加裝隔離開關，以保證斷路器和出線的安全檢修,變電站的主接線模擬圖,何謂母線？母線在供配電系統(tǒng)中起什么作用,你能回答嗎,問題與思考,變配電所對電氣主接線的設計一般從哪些方面進行評價？變配電所對電氣主接線的基本要求有哪些,3.2 常用電氣主接線方式及特點,3.2.1 單母線接線和單母線分段接線,1、單母線接線,各電源和出線都接在同一公共母線上， 其電源在發(fā)電廠是發(fā)電機或變壓器，在變 電所是變壓器或高壓進線回

8、路,優(yōu)點,接線簡單、清晰，采用設備少、造價低、操作方便、擴建容易,缺點,可靠性不高，發(fā)生任一連接元件故障或斷路器拒動及母線故障時，都將造成整個供電系統(tǒng)停電,2、單母線分段接線,用斷路器將母線分段，分段后母線和母線隔離開關可分段輪流檢修。對重要用戶，可從不同母線段引雙回路供電。當一段母線發(fā)生故障、任一連接元件故障和斷路器拒動時，由繼電保護動作斷開分段斷路器，將故障限制在故障母線范圍內(nèi)，非故障母線繼續(xù)運行，整個配電裝置不會全停,當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，必 須斷開接在該分段上的全部電源和出線，這樣就減少了 系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回路供電的用戶停電；任一 出線斷路器檢修時，該回路必須停

9、止工作,2、單母線分段接線,接線簡單、操作方便、投資少，當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器或隔離開關將故障切除，保證正常母線不間斷供電，不致使重要的用戶停電，提高了供電的可靠性,優(yōu)點,缺點,一般認為單母線分段接線應用在610kv，出線在6回及6回以上時，每段所接容量不宜超過25mw,3.2.2 雙母線接線,1、普通雙母線接線,雙母線接線方式適用于35kv出線回路為8回， 110220kv 出線為4回及以上的220kv母線,當母線1檢修時,當母線檢修時,提高了供電的可靠性,2、雙母線帶旁路母線的接線,增設旁路母線，特點是具有雙母線接線的優(yōu)點，當線路側或主變側的斷路器檢修時，仍能繼續(xù)向負荷供電。 但

10、旁路的倒換操作比較復雜，增加了誤操作的機會，也使保護及自動化系統(tǒng)復雜化，投資費用較大,當主變側斷路器檢修時,進一步提高了供電的可靠性,當線路側斷路器檢修時,2、雙母線帶旁路母線的接線,加旁路母線雖然解決了斷路器和保護裝置檢修不停電問題，但旁路母線也帶來了投資費用較大，占用設備間隔較多等諸多不利因素。 近年來，隨著供配電技術的飛速發(fā)展，系統(tǒng)可靠性進一步提高，新技術、新設備大量投入，繼電保護裝置實現(xiàn)微機自動化，設備維護工作量大幅度減少，母線連續(xù)不檢修運行的時間不斷增長。特別是雙重化配置的保護，可以一套保護運行，另一套保護停用更換插件，不需要旁路保護代替。 目前220kv及以下新設計的變電站，一般都

11、按無人值守方式設計。因此，旁路母線的作用已逐漸減弱，作為電氣主接線的一個重要方案，帶旁路母線的接線已經(jīng)完成了它的歷史作用，新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，這種接線方式很快將成為一種過去式,3.2.3 橋式接線,當電站只有兩臺主變和兩條輸電線路時，為增加供電的可靠性，在兩個單元之間接一條橋支路，即構成橋形接線,橋形接線有兩種連接方式：將橋支路接在變壓器側稱為內(nèi)橋接線；將橋支路接在線路側稱為外橋接線,當電站在系統(tǒng)中擔任基荷，主變很少切除或輸電線較長且兩線路同供相同用戶時，多采用內(nèi)橋接線,若電站在系統(tǒng)中擔任峰荷，發(fā)電機組經(jīng)常開機停機，為減少主變運行中的損耗，有必要經(jīng)常投入和切除變壓器，

12、或者輸電線路不長，用兩線路送電給不同的地區(qū)，則常采用外橋接線,橋形接線廣泛應用于110kv的中型水電站,3.2.4 10kv/0.4kv變電站的電氣主接線,中型工廠的車間變電站和小型工廠變電所以及常在馬路邊看到的箱式新型變電所，通常都是將610kv的高壓降為一般用電設備或用戶所需的低壓380/220v的終端變電站，其變壓器容量通常不超過1000kva，電氣主接線方案比較簡單,1.只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖,對于戶外變電所、箱式變電站或桿上變壓器，高壓側可以用戶外高壓跌落式熔斷器,主接線受跌落式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只適用于630kva及以下容量的變電所中,1.只裝有一

13、臺主變壓器的小型變電所主接線圖,對戶內(nèi)結構的變電所，高壓側可選用隔離開關和戶內(nèi)式高壓熔斷器,隔離開關在檢修變壓器時切斷變壓器與高壓電源的聯(lián)系，但僅能切斷320kva及以下變壓器的空載電流，因此停電時要先切除變壓器低壓側的負荷，然后才可拉開隔離開關,為加強變壓器低壓側保護，變壓器低壓側出口總開關盡量采用低壓斷路器。這種電氣主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復供電的時間較長缺點，供電可靠性也不高，只適用于三級負荷的變電所,1.只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖,變壓器容量在5601000kva時的變電所變壓器高壓側選用負荷開關和高壓熔斷器時，負荷開關可在正常運行時操作變壓器，熔斷器可在短路時保

14、護變壓器,當熔斷器不能滿足斷電保護條件時，高壓側應選用高壓斷路器。這種接線方式由于負荷開關和熔斷器能帶負荷操作，從而使得變電所的停、送電操作更加簡便靈活,1.只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖,變壓器容量在1000kva以下的變電所的變壓器，高壓側可選用隔離開關和高壓斷路器的接線方案，其中隔離開關作為變壓器、斷路器檢修時隔離電源用，需要裝設在斷路器之前，而高壓斷路器則作為正常運行時接通或斷開變壓器并在變壓器故障時切斷電源用,這種接線方案一般也只適用于三級負荷；但如果變電所低壓側有聯(lián)絡線與其他變電所相連時，或另有備用電源時，則可用于二級負荷,2.裝有兩臺主變壓器的變電所主接線圖,裝有兩臺主變

15、壓器的變電所的電氣主接線有三種方案,第1種電氣主接線的供電可靠性較高，當任一主變或任一電源進線停電檢修或故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關，即可迅速恢復對整個變電所的供電。如果兩臺主變高壓側斷路器裝設互為備用，則任一主變高壓側斷路器因電源斷電或失壓而跳閘時，另一臺主變高壓側的斷路器將自動合閘，恢復整個變電所的供電。這時該變電所可供一、二級負荷,2.裝有兩臺主變壓器的變電所主接線圖,第2種接線中，任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復對整個變電所的供電。 但在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍要停電。這時只能供電給三級負荷。 如果有與其他變電所相連的高壓

16、或低壓聯(lián)絡線時，則可供一、二級負荷,2.裝有兩臺主變壓器的變電所主接線圖,第3種接線中，高低壓側均為單母線分段的主接線，其兩段高壓母線在正常時可以接通運行，也可以分段運行。任一臺主變壓器或任一路電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，均可迅速恢復整個變電所的供電，因此供電可靠性相當高，通常用來供一、二級負荷,環(huán)網(wǎng)柜,你能回答嗎,問題與思考,10kv/0.4kv變電所的電氣主接線有哪些形式？各適用于什么場合,常見的典型電氣主接線方式包括哪些？單母線分段接線有何特點,內(nèi)橋式接線和外橋式接線各適用于哪些電壓等級及場合,3.3 低壓配電網(wǎng)的基本接線方式,低壓配電網(wǎng)通常是系統(tǒng)末端的終端變電所，其高壓側有電 力轉(zhuǎn)送，一般采用以下幾種較為簡單的電氣接線方案,3.3.1 放射式接線,低壓放射式接線的特點是每個負荷由一單獨線路供電，放射式線路之間互不影響，因此發(fā)生故障時影響范圍小，可靠性高，控制靈活，易于實現(xiàn)集中控制，但缺點是線路多，所用開關設備多，投資大，因此這種接線多用于供電可靠性要求較高的設備,3.3.2 樹干式接線,樹干式接線的特點是多個負荷由一條干線供電，采用的開關設備較少，但干線發(fā)生故障時，影響范圍較大，所以供電可靠性較低，且在實