電力系統(tǒng)的接線相關(guān)知識(shí)

1、第二章 電力系統(tǒng)的接線電力系統(tǒng)的接線-包括：發(fā)電廠、變電所內(nèi)的電氣主接線發(fā)電廠、變電所之間的連接關(guān)系，即電網(wǎng)接線。電力系統(tǒng)接線的重要性：影響供電的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)性。影響調(diào)度操作的靈活及方便性。影響電氣設(shè)備的選擇。影響故障工況下的故障隔離、檢修以及修復(fù)后供電的恢復(fù)操作等。2.1 電氣主接線基本概念電氣主接線由發(fā)電廠/變電所的主要高壓電氣設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線等）及連接線按照一定順序連接而成，用來(lái)接受和分配電能的電路。發(fā)電廠、變電所電氣部分的核心。又稱：電氣一次接線、一次電路、電氣主系 統(tǒng)、主電路2.1 電氣主接線電氣主接線圖 采用國(guó)家規(guī)定的設(shè)備圖形符號(hào)及文字符號(hào)，按電能產(chǎn)

2、生、匯集和分配的順序，表示出各設(shè)備的連接關(guān)系的電路接線圖。即電氣主接線的圖形表示，一般用單線圖-簡(jiǎn)單、明了。2.1 電氣主接線斷路器QF：具有專用滅弧裝置，可開斷或閉合負(fù)荷電流和自動(dòng)開斷短路電流，主要用作接通或切斷電路的控制開關(guān)。隔離開關(guān)QS：無(wú)滅弧裝置，其通斷電流的能力極低，僅在設(shè)備停運(yùn)退出工作后，形成一定距離的斷口，保證停運(yùn)設(shè)備與帶電部分安全隔離，起隔離電壓的作用。 2.1 電氣主接線2.1 電氣主接線呈現(xiàn)在下圖中控制屏上的即葛洲壩二江電廠的電氣主接線方式圖。2.1 電氣主接線對(duì)電氣主接線的基本要求2.1 電氣主接線對(duì)電氣主接線的基本要求2.1 電氣主接線對(duì)電氣主接線的基本要求四、其他接線

3、盡可能簡(jiǎn)單明了，倒閘操作步驟最少。2.1 電氣主接線主接線的基本形式主接線的三大基本環(huán)節(jié)：電源（發(fā)電機(jī)或變壓器或高壓進(jìn)線） 母線 出線（饋線）母線（匯流排）：中間環(huán)節(jié)，在進(jìn)出線較多時(shí)幫助匯集和分配電能。優(yōu)點(diǎn)：使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，利于安裝和擴(kuò)建。缺點(diǎn)：配電裝置占地面積增大、使用的開關(guān)設(shè)備增多。兩大類主接線形式有匯流母線的接線形式：?jiǎn)文妇€接線雙母線接線一臺(tái)半斷路器接線 (“3/2”接線)無(wú)匯流母線的接線形式：?jiǎn)卧泳€擴(kuò)大單元接線橋形接線（多）角形接線2.1 電氣主接線主接線的基本形式2.1 電氣主接線單母線接線單母線接線圖QSLQSW單母線接線概述：僅一組匯流母線；每個(gè)電源和出線回路都通過斷

4、路器和隔離開關(guān)接至母線；盡量使負(fù)荷均勻分配在母線上，減少功率在母線上的傳輸；任一回路故障，該回路的斷路器能夠切除該回路，而使其他電源和線路能繼續(xù)工作；（QS4接地刀閘，檢修線路或設(shè)備時(shí)合上，起安全地線作用。)2.1 電氣主接線單母線接線2.1 電氣主接線單母線接線倒閘操作 將設(shè)備由一種狀態(tài)（運(yùn)行、檢修或備用）改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的操作。對(duì)接地刀閘、刀閘和斷路器之間的倒閘操作時(shí)，必須嚴(yán)格按一定順序進(jìn)行。與斷路器配合時(shí)，隔離開關(guān)嚴(yán)格遵循： “先通后斷”原則送電： 先合隔離開關(guān)，最后合斷路器斷電： 先斷斷路器，再斷隔離開關(guān)2.1 電氣主接線單母線接線倒閘操作示例： 線路1需停電進(jìn)行檢修時(shí)：“逐級(jí)停電”-

5、負(fù)荷側(cè)到電源側(cè)（斷開QF2 確認(rèn)QF2斷開斷開QS3 斷開QS2 合上QS4）。線路1檢修完送電時(shí)：剛好相反，“逐級(jí)送電”-電源側(cè)到負(fù)荷側(cè)（拉開QS4檢查確認(rèn)QF2斷開合QS2 合QS3 最后合QF2）。2.1 電氣主接線單母線接線優(yōu)點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單、明了；（2）采用設(shè)備少、投資??；（3）操作方便、配電裝置的建造容易，便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)： 可靠性、靈活性較差-表現(xiàn)在： （1）母線、母線隔離開關(guān)故障或檢修，都必須全廠、站長(zhǎng)時(shí)間停電； （2）檢修出線回路斷路器時(shí)，該回路必須停電。適用：可靠性、靈活性要求不高的小容量配電裝置，一般僅一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器且出線回路不宜過多。2.1 電氣主接線單母線接線2.

6、1 電氣主接線單母線接線可用斷路器（隔離開關(guān)）將匯流單母線分段；運(yùn)行方式：兩段母線可以并列或分裂運(yùn)行，運(yùn)行方式較靈活。（正常時(shí)并列運(yùn)行，即分段開關(guān)合上，可靠性高。）分段數(shù)目的考慮：取決于電源的容量和數(shù)量，多數(shù)情況下，分段數(shù)等于電源的數(shù)量。另：引出線在各分段上分配時(shí)，應(yīng)該盡量使母線各分段的授、受功率平衡，避免母線上過多的功率流動(dòng)。2.1 電氣主接線單母線接線單母分段的優(yōu)點(diǎn)：可輪流檢修一段母線，減小停電范圍；重要用戶可從不同分段實(shí)現(xiàn)雙回路供電；提高了供電可靠性。單母分段的缺點(diǎn)： 當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)，該回路仍須停電。適用：6220kv變電所或中、小容量發(fā)電廠610kv接線。2.1 電氣主接線單母線接

7、線思考：如果采用隔離開關(guān)分段，某段母線故障時(shí)，停電情況如何？跟采用斷路器分段相比較。當(dāng)某段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)使QF1及故障電源相關(guān)的斷路器自動(dòng)跳閘，只故障段停電完好段不停電；若用分段隔離開關(guān)分段，當(dāng)某段母線故障時(shí)，全部短時(shí)停電，拉開分段隔離開關(guān)后，完好段可迅速恢復(fù)供電。 2.1 電氣主接線單母線接線電源側(cè)斷路器是否接入旁母線？根據(jù)實(shí)際需要決定2.1 電氣主接線單母線接線單母帶旁母的運(yùn)行方式：正常運(yùn)行時(shí)：旁母不帶電，QF2斷開，相當(dāng)單母運(yùn)行。2.1 電氣主接線單母線接線檢修出線L3的斷路器時(shí)：先檢查旁母（合QF2，試充電）；旁母無(wú)故障的話，帶上旁母（合上QS3）-出線此時(shí)能從主母線和旁母同時(shí)獲

8、得電源；最后退出要檢修的斷路器QF1，接著斷開QS2、QS1；整個(gè)倒閘過程中，用戶不會(huì)停電。 （示例：?jiǎn)文笌阅附泳€，不停電檢修出線斷路器的倒閘操作過程演示。）適用：110kv及以上高壓配電裝置，出線回路數(shù)較多或?qū)╇娍煽啃杂刑厥庖蟮那樾?。QF1兼作分段和旁路斷路器，兩段匯流母線均可帶旁母。特點(diǎn)：相對(duì)節(jié)約了投資，具有較高可靠性、靈活性，但接線較復(fù)雜。適用：出線回路數(shù)較多，容量不佷大的中小型發(fā)電廠以及35110kV變電所。2.1 電氣主接線單母線接線單母分段帶旁母2.1 電氣主接線雙母線接線雙母線接線圖，如下所示：每一回路設(shè)一臺(tái)斷路器；每一電源和線路的斷路器都通過兩組隔離開關(guān)分別連接到兩組母線

9、上；兩組母線通過母聯(lián)斷路器QF相連。 母聯(lián)斷路器2.1 電氣主接線雙母線接線雙母接線的運(yùn)行方式兩類三種標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式/固定連接運(yùn)行方式（正常運(yùn)行方式）：母聯(lián)閉合，電源、負(fù)荷平均分配在兩組母線上；雙母線同時(shí)并列運(yùn)行，最常用。（相當(dāng)于單母分段）母聯(lián)斷路器2.1 電氣主接線雙母線接線非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式：一組母線運(yùn)行，另一組母線備用（相當(dāng)單母線，多在檢修母線時(shí)采用） ；雙母同時(shí)運(yùn)行，但母聯(lián)斷開，進(jìn)出線分別接于兩組母線上（“分裂運(yùn)行”，可減少短路電流。）母聯(lián)斷路器2.1 電氣主接線雙母線接線優(yōu)點(diǎn):供電可靠性高，即：輪流檢修主母線時(shí)，所有用戶不會(huì)停電（隔離開關(guān)“先合后拉”“熱倒”）；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)

10、，只影響該回路及其相連母線的供電（其它電路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行）；3）任一母線若故障，能利用正常母線使無(wú)故障線路迅速恢復(fù)供電（隔離開關(guān)“先拉后合”“冷倒”）；調(diào)度靈活（運(yùn)行方式多樣化）擴(kuò)建方便2.1 電氣主接線雙母線接線主要缺點(diǎn)：工作母線故障，該母線上全部回路仍將短時(shí)停電；在母線檢修或故障時(shí)，需要用隔離開關(guān)來(lái)操作切換電路，易引起誤操作；配電裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積較大；母線隔離開關(guān)數(shù)目大大增加，接線復(fù)雜。適用：出線回路或母線電源數(shù)目多、大容量的重要變電站和水電廠。2.1 電氣主接線雙母線接線為了克服雙母接線的缺點(diǎn)：2.1 電氣主接線雙母線接線特點(diǎn)：兼具單母分段和雙母接線的特點(diǎn)；運(yùn)行方式多

11、樣、靈活；但母聯(lián)、分段斷路器均隨分段數(shù)目而增加。分段數(shù)目：取決于主母線負(fù)荷大小及出線回路數(shù)（如220KV回路數(shù)，若1014回，雙母三分段；15回及以上，雙母四分段）。適用：610kv機(jī)壓母線負(fù)荷24MW（分段處加裝限流電抗器以限制短路電流），或220kv及以上進(jìn)出線回路數(shù)較多時(shí)。2.1 電氣主接線雙母線接線雙母帶旁母接線-具有專用旁路斷路器的雙母帶旁路母線接線2.1 電氣主接線雙母線接線雙母帶旁母接線的優(yōu)點(diǎn)：檢修接入旁路的出線斷路器，該回路不會(huì)停電；運(yùn)行操作方便。缺點(diǎn)：投資、配電裝置體積增加；繼電保護(hù)整定復(fù)雜。一般適用： 110kV及以上高壓配電裝置，對(duì)出線回路供電可靠性有特殊要求時(shí)；110K

12、V出線6回及以上，220KV出線4回及以上時(shí)，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。雙母線接線在出線回路數(shù)較少時(shí)，為了省投資，有時(shí)也可將母聯(lián)和旁路斷路器合二為一，僅須增加一組隔離開關(guān)。2.1 電氣主接線一臺(tái)半斷路器接線（ “特殊的雙母線接線”）2.1 電氣主接線一臺(tái)半斷路器接線正常運(yùn)行方式：全部QF閉合，兩組母線同時(shí)工作，形成多環(huán)形供電，運(yùn)行調(diào)度非常靈活可靠?！?/2接線”兩組母線，每一回路經(jīng)一臺(tái)QF接至一組母線；兩個(gè)回路間有一臺(tái)QF聯(lián)絡(luò)，組成一個(gè)“串”電路；每回進(jìn)出線都與兩臺(tái)QF相連，而同一“串”支路的兩條回路共用三臺(tái)斷路器。2.1 電氣主接線一臺(tái)半斷路器接線多環(huán)形供電，運(yùn)行可靠靈活。2.1 電

13、氣主接線一臺(tái)半斷路器接線3/2接線的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行靈活可靠。兼有環(huán)形和雙母接線的優(yōu)點(diǎn)；正常運(yùn)行時(shí)成環(huán)形供電，任一組母線發(fā)生短路故障，均不影響各回路供電。 操作方便。 任一臺(tái)斷路器或母線檢修，只需拉開對(duì)應(yīng)的斷路器及隔離開關(guān)，各回路仍可繼續(xù)運(yùn)行。 隔離開關(guān)僅作檢修隔離電壓操作，不易誤操作。2.1 電氣主接線一臺(tái)半斷路器接線缺點(diǎn)：二次接線和繼電保護(hù)比較復(fù)雜；用斷路器多，投資較大。 適用：大型廠、所超高壓配電裝置（330500kv）特別是多回路、超高壓（500750kv）、遠(yuǎn)距離送電時(shí)應(yīng)用。 2.1 電氣主接線發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接串聯(lián)成一個(gè)單元（亦稱發(fā)變組），其間沒有橫向聯(lián)系，稱為發(fā)電

14、機(jī)-變壓器單元接線（簡(jiǎn)稱單元接線）。2.1 電氣主接線發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線適用：將發(fā)電機(jī)發(fā)出的全部電能以升高電壓（35KV以上）輸入電網(wǎng)的大中型電廠中。根據(jù)采用變壓器的不同，又可分為：發(fā)電機(jī)-雙繞變單元接線只有一個(gè)升高電壓級(jí)；發(fā)、變直接相連，機(jī)端電壓側(cè)不設(shè)母線，可不裝設(shè)QF或QS；發(fā)電機(jī)與變壓器容量應(yīng)相當(dāng)；為了發(fā)電機(jī)檢修后調(diào)試方便，亦可在發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)QS。2.1 電氣主接線發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線發(fā)電機(jī)-三繞（或自耦）變單元接線有兩個(gè)升高電壓級(jí)；發(fā)電機(jī)和變壓器之間應(yīng)裝設(shè)斷路器-為了在發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，還能保持高壓和 中壓電網(wǎng)之間的聯(lián)系。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，投資少，操作簡(jiǎn)便，繼電保護(hù)簡(jiǎn)

15、化。缺點(diǎn)：當(dāng)一組單元中某個(gè)元件故障或檢修時(shí)，整個(gè)單元將停止運(yùn)行。2.1 電氣主接線發(fā)電機(jī)-變壓器擴(kuò)大單元接線采用多臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器相連的接線稱為擴(kuò)大單元接線。 當(dāng)變壓器的一個(gè)繞組(通常是低壓繞組)，分成相同的若干部分，這些部分在電路上不相連，而 僅有微弱的磁聯(lián)系（磁路上僅有松散的耦合）-分裂變壓器。(分裂的每一部分叫分裂變壓器的一個(gè)支路)？三繞變？雙分裂2.1 電氣主接線發(fā)電機(jī)-變壓器擴(kuò)大單元接線與單元接線相比：為了適應(yīng)機(jī)組獨(dú)立開停的需要，每一發(fā)電機(jī)回路都須裝設(shè)斷路器。減少了主變、主變高壓側(cè)的斷路器的數(shù)量，簡(jiǎn)化了高壓側(cè)接線，節(jié)省了投資和場(chǎng)地。適用：在我國(guó)許多大中型電廠（沒有機(jī)端電壓負(fù)荷的）

16、獲得了廣泛的應(yīng)用，如葛洲壩大江電廠。2.1 電氣主接線橋形接線當(dāng)只有兩臺(tái)主變和兩條線路時(shí),若采用兩組單元接線，當(dāng)線路或變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，變壓器-線路單元將整個(gè)停止工作，供電的可靠性很低；如在兩組單元之間增加橫向聯(lián)系-橋電路，即構(gòu)成橋形接線。 2.1 電氣主接線橋形接線內(nèi)橋接線橋靠近變壓器側(cè) 主變故障或檢修時(shí)：線路將暫時(shí)停電，需要進(jìn)行操作恢復(fù)。線路故障或檢修時(shí)：變壓器能繼續(xù)運(yùn)行，其余三個(gè)回路的供電不受影響。 適用：變壓器無(wú)需經(jīng)常切換，線路較長(zhǎng)（故障幾率多）的情形，如火電廠。外橋接線橋靠近線路側(cè) 主變故障或檢修時(shí)：其余三回路可以繼續(xù)工作，線路不會(huì)停電。線路故障或檢修時(shí)：需停主變，須要進(jìn)行操作

17、使變壓器恢復(fù)供電。適用：變壓器需頻繁進(jìn)行投切操作（如水電站，發(fā)電機(jī)組經(jīng)常開停機(jī)，經(jīng)常投入和切除變壓器） 線路較短 或系統(tǒng)有穿越功率經(jīng)過的情形。2.1 電氣主接線橋形接線2.1 電氣主接線橋形接線缺點(diǎn)：檢修斷路器時(shí)，線路或主變要停電； 橋斷路器故障或檢修，全廠分列為兩部分； 可靠性不高。優(yōu)點(diǎn)：最省斷路器（只用了3臺(tái)，而同樣4回路的單母接線需要4臺(tái)）、接線簡(jiǎn)明、經(jīng)濟(jì)；無(wú)母線，配電裝置簡(jiǎn)單，占地小；有一定靈活性，易發(fā)展為單母分段或雙母接線。適用：雙進(jìn)雙出回路、較小容量的發(fā)電廠和變電所，也可 作為大型電站的初期過渡接線。 2.1 電氣主接線（多）角形/環(huán)形接線角形接線的特點(diǎn)將斷路器和隔離開關(guān)相互連接，

18、而成閉合單環(huán)形，且每一臺(tái)斷路器兩側(cè)都有隔離開關(guān)；由隔離開關(guān)之間送出回路，表現(xiàn)出來(lái)，各支路接于環(huán)的頂點(diǎn)；目前多為三角形、四角形接線。注意： 正常要求保持閉環(huán)運(yùn)行；電源與出線回路應(yīng)交替布置。優(yōu)點(diǎn)：所用設(shè)備少，投資省，運(yùn)行的靈活性和可靠性較好。斷路器數(shù)目與回路數(shù)相同，比單母分段和雙母接線均少用一個(gè)斷路器，較經(jīng)濟(jì)；正常情況下為雙重連接，任一斷路器檢修都不中斷送電；任一回路故障僅該回路斷開，其余回路不受影響，可靠性較高。2.1 電氣主接線（多）角形/環(huán)形接線缺點(diǎn)：故障后或檢修環(huán)內(nèi)任一開關(guān)電器，均不得不開環(huán)運(yùn)行（開、閉環(huán)兩種工況，流過設(shè)備電流不同，給設(shè)備的選擇帶來(lái)困難）；繼電保護(hù)裝置的整定復(fù)雜。適用范圍：

19、僅適合于容量不大、進(jìn)出線35回的110KV及以上配電裝置。不便于擴(kuò)建，適于一次性規(guī)劃完成，且不宜大于六角。2.1 電氣主接線（多）角形/環(huán)形接線2.1 電氣主接線典型水電廠主接線圖示例 擴(kuò)大單元3/2雙母帶旁母單元2.1 電氣主接線主接線方式匯總主接線方式 有匯流母線 無(wú)匯流母線單母線 雙母線簡(jiǎn)單單母單母分段單母帶旁母單母分段帶旁母簡(jiǎn)單雙母雙母分段雙母帶旁母單元接線擴(kuò)大單元接線橋形接線（內(nèi)橋、外橋）多角形接線3/2接線（一臺(tái)半）2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則電力設(shè)備選擇的一般性原則：必須滿足供電系統(tǒng)正常工作條件下和短路故障條件下工作要求：絕緣安全可靠工頻最高工作電壓的長(zhǎng)期作用、內(nèi)外部短時(shí)過電

20、壓；一定過負(fù)荷能力；正常工作電流下能長(zhǎng)期安全工作，發(fā)熱不超允許溫升；短路時(shí)具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性能，不致?lián)p壞。性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子一、母線定義： 發(fā)電廠、變電所各級(jí)電壓配電裝置的母線，各種電器間的連接線，電力設(shè)備與配電裝置母線間的連接線，均可統(tǒng)稱為母線。作用： 連接各種電力設(shè)備、匯集分配和傳送電能的。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子 母線合理選擇的重要性：正常時(shí)，通過較大功率；短路故障時(shí)，承受很大的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)；必須謹(jǐn)慎選擇，以保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子1）

21、母線的選材：鋁、銅、鋼一般為鋁或鋁合金導(dǎo)體，屋內(nèi)、外配電裝置均優(yōu)先采用；銅次之，適于有腐蝕性氣體或出線走廊狹窄（發(fā)電機(jī)端部）的場(chǎng)合；鋼實(shí)際較少用，可用于電壓互感器和小容量變壓器的高壓側(cè)。2）母線的應(yīng)用形式：一般均以裸露的形式應(yīng)用，常稱裸母線。但當(dāng)工作電流大于8000A或空間狹窄時(shí)，要求采用封閉母線。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子分相封閉母線：有別于大多傳統(tǒng)的裸露式結(jié)構(gòu)（易于受外界影響，如表面積灰和易發(fā)相間短路等），每相母線各封裝在單獨(dú)的外殼內(nèi)，外殼兩端用短路板連接；常用于20萬(wàn)KW及以上的大型機(jī)組出口（連至變壓器）。發(fā)電機(jī)端狹窄空間的銅管母線安裝效果圖2.2電力設(shè)備及其選

22、擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子1、矩形優(yōu)缺點(diǎn)：散熱好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于安裝；但集膚效應(yīng)較大。一般適用：35kv及以下、電流4000A及以下的配電裝置中。實(shí)用的措施：為了減小其集膚效應(yīng)，單條矩形截面S1200mm2；工作電流很大時(shí)，每相可用23條矩形母線并列使用。3）母線截面形狀的選擇基本原則：集膚效應(yīng)系數(shù)應(yīng)盡量小、散熱良好，機(jī)械強(qiáng)度高，安裝、連接便利。常用導(dǎo)體截面：矩形、圓管形、槽形、絞線圓形。系統(tǒng)中實(shí)際采用的布置方式：三種水平布置，導(dǎo)體豎放散熱好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較低；水平布置，導(dǎo)體平放反之；垂直布置，導(dǎo)體豎放兼顧前兩種的優(yōu)點(diǎn)，但配電裝置的高度將增加。注意：矩形導(dǎo)體的散熱和機(jī)械強(qiáng)

23、度與其布置方式有關(guān)。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子導(dǎo)體的布置方式應(yīng)視下列因素而定： 載流量大小、短路電流水平以及配電裝置的具體情況。2、槽形特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。一般適用： 35kv以下，40008000A的配電裝置中。3、圓管形特點(diǎn)：集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可通水或通風(fēng)（室內(nèi)和室外的氣壓差，能自然形成熱空氣對(duì)流）散熱條件好。一般適用：8000A以上的大電流配電裝置。此外，又一優(yōu)點(diǎn)：表面光滑，電暈放電電壓高即不易產(chǎn)生電暈。適用：110KV及以上屋外配電裝置。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子前述幾種截面的母線又常統(tǒng)稱硬母線

24、按材料不同，硬母線分為硬銅母線、硬鋁母線、鋁合金母線等；按截面形狀不同，又分矩形、圓管形和槽形等結(jié)構(gòu)。除圓管形外，多用于35kv及以下屋內(nèi)配電裝置。4、絞線圓形：即多股銅絞線或鋼芯鋁絞線軟母線特點(diǎn)：耐張性能比單股母線好，同樣載流量比單股母線直徑大，機(jī)械強(qiáng)度較大。一般適用：35KV以上屋外配電裝置。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子常用硬母線截面形狀圖：2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子硬母線需要涂上不同顏色的油漆，以幫助識(shí)別相序：三相交流：A相黃色；B相綠

25、色；C相紅色雙極直流：正極紅色；負(fù)極藍(lán)色中性線：接地中性線紫色；不接地中性線白色此外，著色還可以：增強(qiáng)熱輻射能力，利于散熱；鋼母線還可防止生銹。二、 電力電纜 -傳送和分配電能的一種非裸露的特殊導(dǎo)線。電力電纜的組成-三大部分：電纜線芯-銅或鋁絞線絕緣層-相間及對(duì)地的絕緣，油 浸紙、塑料、橡皮等。保護(hù)層-避免電纜受到機(jī)械損傷， 防止絕緣受潮和絕緣油流出。內(nèi)保護(hù)層須嚴(yán)格密封，分鉛包和鋁包兩種。外保護(hù)層可細(xì)分為襯墊層、鋼鎧層和外皮等。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子電力電纜的選型包括芯線材料、芯數(shù)、電纜絕緣型式、保護(hù)層的結(jié)構(gòu)等。 具體問題具體分析，如：芯線有銅芯和鋁芯，國(guó)內(nèi)工程多

26、用鋁芯電纜；動(dòng)力電纜常采用三芯或四芯；直埋地下一般選鋼帶鎧裝電纜；潮濕或腐蝕場(chǎng)合選用塑料護(hù)套電纜；2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子除110KV及以上常采用充油單芯電纜外，一般多采用三相鋁芯電纜等。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子電力電纜的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：防腐、防潮、防損傷、不易故障；布置緊湊（占地少）、美觀、敷設(shè)方式靈活。缺點(diǎn)：散熱差、載流量??；有色金屬利用率低、價(jià)格貴；敷設(shè)、維護(hù)及故障檢修較復(fù)雜。 2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子三、絕緣子（“絕緣瓷瓶”）絕緣子的用途：用來(lái)固定和支持載

27、流的裸導(dǎo)體，保證裸導(dǎo)體的對(duì)地絕緣及其在短路電流通過時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定性。對(duì)絕緣子的性能要求：足夠的絕緣強(qiáng)度與機(jī)械強(qiáng)度耐熱、耐潮濕多灰塵或有害氣體地區(qū)，要求突出的防污穢性能（-防污絕緣子）。絕緣子的分類按其使用場(chǎng)地分：電站用絕緣子、電器用絕緣子、線路絕緣子按絕緣子的形式分：支柱絕緣子支持和固定裸導(dǎo)體（常為屋內(nèi)外配電裝置的硬母線或電器的載流部分），并使導(dǎo)體與地絕緣；套管絕緣子（又稱穿墻套管）裸導(dǎo)體穿過墻壁或樓板時(shí)，使得導(dǎo)線間、導(dǎo)線與墻壁或樓板間絕緣；懸式絕緣子固定屋外配電裝置中的軟母線以及架空輸電線的導(dǎo)線。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子高壓母線式穿墻瓷套管懸式鋼化玻璃絕緣子 懸式瓷絕

28、緣子 2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子絕緣子的選型：多選用支柱絕緣子；若是軟母線或架空輸電導(dǎo)線，可采用懸式絕緣子；當(dāng)需要穿墻過板時(shí)，采用套管絕緣子。戶內(nèi)支柱瓷絕緣子戶外棒型支柱瓷絕緣子戶外支柱鋼化玻璃絕緣子2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-母線、電纜、絕緣子2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）-高壓開關(guān)設(shè)備中最重要的開關(guān)電器。若無(wú)特別說(shuō)明，系統(tǒng)中所稱的“開關(guān)”多指斷路器。特點(diǎn)：滅弧能力很強(qiáng)，能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘、重合閘，及時(shí)排除故障，及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行?；」夥烹娂措娀。焊邷亍⒏邔?dǎo)電率的游離氣體，氣體放電的一種形式。開關(guān)在切斷電路

29、瞬間，動(dòng)靜觸頭間的介質(zhì)迅速游離，存在一定濃度的帶電質(zhì)點(diǎn)即形成電弧，使得電流繼續(xù)流通。電弧產(chǎn)生強(qiáng)度與開斷回路的電壓高低、電流大小有關(guān)。電力系統(tǒng)中超強(qiáng)的高壓電弧視頻電弧的特點(diǎn)電弧的本質(zhì)2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）高壓斷路器的功能：能切斷正常負(fù)荷電流；能多次迅速通、斷短路電流，并切除故障線路；兼控制和保護(hù)的雙重任務(wù)。高壓斷路器的類型：一般均按滅弧介質(zhì)的不同來(lái)分類-油斷路器、壓縮空氣、固體產(chǎn)氣SF6、真空等2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）油斷路器：又分多油、少油斷路器多油斷路器-以絕緣油為滅孤介質(zhì)及主要絕緣

30、介質(zhì)的高壓斷路器。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝要求低、使用可靠，氣候適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：體積大、用鋼材和絕緣油都比較多，在電壓 較高時(shí)尤其如此，增大了火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性。適用：已逐漸被少油斷路器代替，目前只存在 于35kv配電網(wǎng)中。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）少油斷路器 -絕緣油僅作滅孤介質(zhì)。用油量少，體積輕巧。戶內(nèi)式少油斷路器多用于1035kV戶內(nèi)配電裝置中。戶外式少油高壓斷路器多用于35kV及以上系統(tǒng)中 。SW6-110型斷路器外形圖2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）SF6斷路器： -利用SF6氣體作為滅弧和

31、絕緣介質(zhì)的一種斷路器。70年代開始應(yīng)用，目前的主導(dǎo)。SF6斷路器的突出優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊、省空間（SF6良好的絕緣性能，減少裝置的電氣距離）；帶電部件等全封閉，運(yùn)行安全、可靠；切斷性能好，斷流能力強(qiáng)，動(dòng)作迅速；操作噪音極低，適于居民區(qū)；無(wú)易燃、易爆物質(zhì)，適于戶內(nèi)及礦區(qū)；結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單，重量較輕，具優(yōu)良的抗震能力。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuit breaker）SF6斷路器的缺點(diǎn)：對(duì)結(jié)構(gòu)的密封性、元件加工精度及SF6氣體的質(zhì)量要求很高；造價(jià)高，維護(hù)困難。適用：220KV及以上系統(tǒng) 廣泛應(yīng)用2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則-高壓斷路器（circuitbreaker）真空斷路器

32、-利用“真空”作為滅弧和絕緣介質(zhì)，有前途。“真空”：相對(duì)的，氣體壓力10-4mmHg的空間。幾乎無(wú)任何氣體分子可供游離導(dǎo)電、少量導(dǎo)電離子易于擴(kuò)散，絕緣強(qiáng)度極高。真空斷路器的特點(diǎn)：開斷能力可達(dá)50KA；滅弧速度快，介質(zhì)絕緣強(qiáng)度恢復(fù)快；電弧能量小、觸頭損耗小，開斷次數(shù)多；無(wú)噪聲、火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)；全封閉滅弧結(jié)構(gòu)，體積小，維護(hù)簡(jiǎn)便。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則 -隔離開關(guān)隔離開關(guān)-（又叫隔離刀閘，系統(tǒng)習(xí)慣）是一種沒有滅弧裝置的開關(guān)設(shè)備。用來(lái)關(guān)合、開斷有電壓、無(wú)負(fù)荷的線路；隔離設(shè)備與高壓電源，便于安全檢修和試驗(yàn)的作用。與斷路器配合使用，由斷路器來(lái)關(guān)合、開斷電流。（常配機(jī)械或電氣連鎖裝置）2.2電力設(shè)

33、備及其選擇的一般原則 -隔離開關(guān)切記：隔離開關(guān)不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流或短路電流！“帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)” 嚴(yán)重事故：在高壓作用下，斷開點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，并很難自行熄滅；甚至可能造成“飛弧”（相對(duì)地或相間短路），燒損設(shè)備，危及人身安全。2.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則 -隔離開關(guān)隔離開關(guān)的主要作用：（1）分閘后形成明顯可見的斷口，建立足夠可靠絕緣間隙，將停役的電氣設(shè)備與帶電電網(wǎng)隔離，以形成安全的檢修環(huán)境；（2）在斷口兩端近乎等電位時(shí)，可根據(jù)運(yùn)行需要分、合閘來(lái)切換線路，以改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式；（3）可操作一些很小電流的電路，比如：電壓互感器、避雷器、無(wú)負(fù)荷母線、小容量的空載變壓器、無(wú)負(fù)荷或小負(fù)荷線路等。2

34、.2電力設(shè)備及其選擇的一般原則 -隔離開關(guān)典型35千伏V型隔離開關(guān)視頻演示2.3電力網(wǎng)接線及中性點(diǎn)接地方式2.3.1電力網(wǎng)的接線 電網(wǎng)接線圖：反映電力網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間電氣連接關(guān)系的圖形表示方法。按供電可靠程度分類：無(wú)備用接線（開式網(wǎng)）-（單回路）放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)有備用接線（閉式網(wǎng)）-（雙回路）放射式、干線式、鏈?zhǔn)郊碍h(huán)式、兩端供電網(wǎng)絡(luò)2.3.1電力網(wǎng)接線-無(wú)備用接線（開式網(wǎng)）無(wú)備用接線-只能從單一方向的一條線路獲得電能。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單明了，運(yùn)行方便，投資少。缺點(diǎn)：可靠性低，多用于向普通負(fù)荷供電。（設(shè)置單獨(dú)備用電源-少量一類 或 采用自動(dòng)重合閘-二類負(fù)荷）2.3.1電力網(wǎng)接線-有備用接線（閉式網(wǎng)）有

35、備用接線-能從兩個(gè)或以上方向獲得電能。2.3.1電力網(wǎng)接線-有備用接線（閉式網(wǎng)）優(yōu)缺點(diǎn)雙回路：可靠性提高，運(yùn)行操作方便；費(fèi)用增加。環(huán)形：可靠性、經(jīng)濟(jì)性較好；環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多時(shí)，運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜。兩端供電式：可靠性等價(jià)于雙電源的環(huán)網(wǎng)；最常見，但須有兩個(gè)或以上獨(dú)立電源。注意由于在系統(tǒng)承擔(dān)的職能不同、對(duì)供電可靠性要求不同，輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)對(duì)接線方式的要求有所區(qū)別。2.3.1電力網(wǎng)接線電力網(wǎng)接線方式小結(jié)電力網(wǎng)接線開式網(wǎng)（無(wú)備用）閉式網(wǎng)（有備用）放射式干線式鏈?zhǔn)诫p回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)?環(huán)式兩端供電式 2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式中性點(diǎn)：星形接線的三相變壓器或發(fā)電機(jī)繞組的公共點(diǎn)。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式:大電流接地

36、系統(tǒng)（直接接地系統(tǒng)）：中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)低阻抗接地；小電流接地系統(tǒng)（非直接接地系統(tǒng)）:中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)高阻抗接地。 采用最廣泛的是中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地三種方式。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式(一)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)： 三相電壓對(duì)稱，大地中無(wú)電流流過，各相對(duì)地電壓即為各相相電壓。單相接地故障（如A相）： A相對(duì)地電壓變?yōu)榱?，即接地相與大地同電位；B、C相對(duì)地電壓均升高為線電壓； 單相接地短路電流 其模值為：2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式(一)中性點(diǎn)不接地即為正常運(yùn)行時(shí)相線對(duì)地電容電流的3倍，數(shù)值一般不大。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地短路的特點(diǎn)：線路的線

37、電壓不變，三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行；電源不會(huì)被短接，系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行(2h)，供電可靠性高；非故障相對(duì)地電壓將上升 倍，故各相對(duì)地絕緣水平也必須按線電壓設(shè)計(jì)，絕緣費(fèi)用增加。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式(一)中性點(diǎn)不接地當(dāng)線路過長(zhǎng)或電壓等級(jí)很高時(shí)， 較大，接地處電弧很難自行熄滅；可能引起相對(duì)地的過電壓，其數(shù)值可達(dá)(2.53)相電壓，容易引起另一相對(duì)地?fù)舸l(fā)展成兩相接地短路。為此，此類系統(tǒng)須對(duì) 進(jìn)行限制：在36kV電網(wǎng)中，不允許大于30A，否則電弧難熄滅；10KV電網(wǎng)，不允許超過20A；在3560kV電網(wǎng)中，不得大于10A。（由于電壓較高，電弧更難自行熄滅 ）。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式(二) 經(jīng)

38、消弧線圈接地當(dāng) 超過上述允許值時(shí)，可用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方法，對(duì)接地短路電流進(jìn)行限制。消弧線圈主要由帶氣隙的鐵芯和套在鐵芯上的繞組組成，放在充滿變壓器油的油箱內(nèi)；其繞組的電阻很小，電抗很大，故其可直接用L表示。消?。ㄑa(bǔ)償）原理：利用消弧線圈的感性電流來(lái)補(bǔ)償接地短路的容性電流。即接入消弧線圈后，短路處的電流將變?yōu)閷?duì)地電容電流和流過L的電感電流之和，兩者剛好相位相反，互相抵消。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式(二) 經(jīng)消弧線圈接地注意：理論上：若選取一定的L值，可能兩相位相反的電流剛好相等，即有 為零完全調(diào)諧/補(bǔ)償。實(shí)際上：由于全補(bǔ)償運(yùn)行可能引起的中性點(diǎn)電位的偏移問題(諧振過電壓)，消弧線圈電感L的

39、取值有所限制，一般工作在過補(bǔ)償狀態(tài)?？傊合【€圈可使接地處電流大大減小、電弧自動(dòng)熄滅，還可減輕對(duì)附近絕緣薄弱線路的影響。感性電流大于容性電流（反之，稱欠補(bǔ)償）選用原因：不會(huì)因線路切除或系統(tǒng)頻率降低而形成全補(bǔ)償而產(chǎn)生諧振過電壓；電網(wǎng)發(fā)展線路加長(zhǎng)時(shí)，不需立即增加補(bǔ)償容量。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式（三）中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)電位在電網(wǎng)的任何工作狀態(tài)下均保持為零，即無(wú)零序電壓（三相參數(shù)完全對(duì)稱）。單相接地故障時(shí)：直接經(jīng)過接地點(diǎn)、大地和中性點(diǎn)短路，故障相電源被短接；單相接地短路電流的數(shù)值最大，對(duì)附近線路干擾大，將引起斷路器跳閘而停電?？裳b設(shè)自動(dòng)重合閘裝置-在系統(tǒng)單相接地線路切除后，立即自動(dòng)重合，再試送電一次；如為暫時(shí)性故障，送電即可恢復(fù)。優(yōu)點(diǎn)：發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓不會(huì)升高；各相對(duì)地絕緣水平即可按相電壓考慮（電網(wǎng)電壓愈高，經(jīng)濟(jì)效果愈大）；由于接地短路電流很大，繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)比較容易，且繼保裝置反應(yīng)迅速、可靠。適用：110kV及以上系統(tǒng)，可降低線路和設(shè)備的絕緣費(fèi)用，簡(jiǎn)化繼保裝置。2.3.2 中性點(diǎn)運(yùn)行方式（三）中性點(diǎn)直接接地2.4 高壓直流輸電現(xiàn)代輸電的發(fā)展要求：遠(yuǎn)距離、 大功率 超（特）高壓