第5講電氣主接線及設(shè)計1

第5講電氣主接線及設(shè)計〔1〕內(nèi)容提要：1電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序2主接線的根本接線方式3主變壓器的選擇4限制短路電流的方法5電氣主接線設(shè)計舉例5.1電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序5.2主接線的根本接線方式內(nèi)容提要：Q1：什么是電氣主接線？二階電路圖電氣主接線指一次設(shè)備的銜接電路，又叫一次接線或主電路。它表示了電能產(chǎn)生、聚集、分配和傳輸?shù)年P(guān)系。主接線圖普通畫成單線圖，用規(guī)定的圖形和文字符號描畫實踐的主電路銜接情況。圖中的主要元件有G、T、QF、QS、TV、TA、母線和電抗器等設(shè)備。部分以三相表示〔如TV、TA的配置〕。圖中描畫的設(shè)備處于“正常形狀〞，即電路無電壓和無外力作用下的形狀。QF、QS處于斷開位置。5.1電氣主接線的根本概念5.1電氣主接線的根本概念圖5-1某火電廠的電氣主接線圖5.1電氣主接線的根本概念電氣主接線方式闡明了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、銜接方式及能夠的運轉(zhuǎn)方式；主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的平安、穩(wěn)定、靈敏和經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)，直接影響到工農(nóng)業(yè)消費和人民生活；電氣主接線圖是電氣運轉(zhuǎn)人員進(jìn)展各種操作和事故處置的重要根據(jù)。電氣主接線的重要性運轉(zhuǎn)可靠：保證延續(xù)供電在事故形狀下盡量減少停電范圍和停電時間在設(shè)備檢修時盡能夠不停電5.1電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序電氣主接線的根本要求運轉(zhuǎn)靈敏、方便：接線靈敏，多運轉(zhuǎn)方式，且不至發(fā)生誤操作經(jīng)濟(jì)性：節(jié)省投資，降低損耗，減少占地便于擴(kuò)建：火電廠或變電所電氣主接線的設(shè)計程序5.1電氣主接線的根本要求和設(shè)計程序四個階段：初步可靠性研討可靠性研討初步設(shè)計施工設(shè)計圖1、對原始資料分析2、主接線方案的擬定與選擇3、短路電流計算和主要電器選擇4、繪制電氣主接線圖5、編制工程概算設(shè)計步驟與內(nèi)容：所謂電氣主接線的根本方式是指典型的、常用的銜接方式。不同的電壓等級，主接線的方式不一樣。主接線的根本方式按有無匯流母線分為兩大類：有匯流母線的根本接線方式無匯流母線的根本接線方式有匯流母線主接線的根本環(huán)節(jié)有3個：電源〔或進(jìn)線〕環(huán)節(jié)〔通常指發(fā)電機(jī)或變壓器〕母線環(huán)節(jié)出線〔或饋線〕環(huán)節(jié)。Q2：主接線有哪些根本的接線方式？為什么要按有無匯流母線來劃分？進(jìn)出線較多時，為提高供電可靠性，必需使每一個出線能從任一電源獲得供電。因此，最好的方法就是采用母線，即電源并不與各個出線直接相連，而是與母線銜接把電能送到母線上，各個出線也銜接在母線上來獲取電能。這樣以母線來聚集和分配電能，使整個主接線的環(huán)節(jié)減少，簡單明晰，運轉(zhuǎn)方便可靠，也有利于安裝和擴(kuò)建。相應(yīng)的缺陷是：開關(guān)設(shè)備QF、QS增多，配電安裝占地面積增大。當(dāng)進(jìn)出線回數(shù)較少或一樣時，可采用無母線的接線方式，由發(fā)電機(jī)、變壓器直接和出線相連，減少開關(guān)設(shè)備和占地面積。對每一種根本接線方式，要求掌握：接線圖：進(jìn)出線環(huán)節(jié)如何與母線銜接、開關(guān)設(shè)備銜接能夠存在的運轉(zhuǎn)方式和運轉(zhuǎn)特點優(yōu)缺陷：可靠性高或可靠性低及其詳細(xì)表達(dá)適用場所：適用的電壓等級；適用的出線回數(shù)等5.2主接線的根本接線方式5.2主接線的根本接線方式Ⅰ、有匯流母線的根本接線方式單母線雙母線1、單母線2、單母線分段3、單母線〔分段〕帶旁路1、雙母線2、雙母線分段3、雙母線〔分段〕帶旁路4、3/2斷路器接線5、變壓器－母線組接線最原始、最簡單的接線G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5WL：線路〔出線〕QS1/QS2：電源隔分開關(guān)QS3：母線隔分開關(guān)QS4：出線隔分開關(guān)QF1/QF2：電源斷路器QF3：出線斷路器WB：母線QS5：接地開關(guān)5.2主接線的根本接線方式--單母線接線G：電源〔進(jìn)線〕只需一組母線，一切電源和出線都經(jīng)過一臺QF和QS接至母線上。單母線接線特點G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS55.2主接線的根本接線方式--單母線接線母線保證發(fā)電機(jī)G1、G2并列任務(wù)，又能使任何一條引出線都可以從母線上獲得電源。每一回路均裝設(shè)有斷路器QF和隔分開關(guān)QS。斷路器具有公用的滅弧安裝，可以開斷、閉合正常的負(fù)荷電流或開斷短路缺點電流。隔分開關(guān)沒有專門的滅弧安裝，開合電流才干很低，但有明顯的隔離間隙，能隔離電壓，裝設(shè)于斷路器兩側(cè)，用于斷路器停電檢修時隔離電壓。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線單母線接線回路的根本組成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5緣由：電源支路中，發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)出口斷路器〔電源斷路器〕之間可以不裝設(shè)隔分開關(guān)，由于斷路器斷開后，發(fā)電機(jī)也必然處于停機(jī)形狀。在線路隔分開關(guān)(QS4)的線路側(cè)，通常裝有接地開關(guān)〔接地刀閘〕。當(dāng)線路停電之后，合上作為接地線運用。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線單母線接線回路的根本組成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備有運轉(zhuǎn)、備用和檢修三種任務(wù)形狀。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作由于正常供電的需求或缺點的發(fā)生而轉(zhuǎn)換設(shè)備任務(wù)形狀的操作稱為“倒閘操作〞。倒閘操作正確與否，直接影響平安運轉(zhuǎn)。根據(jù)QF和QS的作用不同，在倒閘操作中必需保證正確的操作順序。以投切線路WL1為例，順序如下：切除WL1〔斷電〕：

拉開QF3→QS4→QS3投入WL1〔送電〕：

合上QS3→QS4→QF35.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5根本的操作原那么：操作QS必需是在QF斷開的時候進(jìn)展防止隔分開關(guān)帶負(fù)荷〔缺點〕拉、合閘5.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5根本的操作原那么：操作QS必需是在QF斷開的時候進(jìn)展投入QS時，從電源側(cè)往負(fù)荷側(cè)合上QS退出QS時，從負(fù)荷側(cè)往電源側(cè)拉開QS5.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5誤操作隔分開關(guān)不發(fā)生在母線隔分開關(guān)上〔母線短路比線路短路缺點更嚴(yán)重〕為了防止誤操作，必需：嚴(yán)厲執(zhí)行操作票制度和監(jiān)視制度〔組織措施〕加裝防止誤操作的閉鎖安裝〔技術(shù)措施〕電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖、電腦閉鎖5.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5防止帶負(fù)荷拉合隔分開關(guān)5.2主接線的根本接線方式--單母線接線電氣主接線的倒閘操作--“五防〞G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5防止帶電掛接地線防止帶地線合隔分開關(guān)防止誤入帶電間隔防止誤拉合斷路器接線簡單、明晰，所用電氣設(shè)備少，操作方便，投資小，便于擴(kuò)建；隔分開關(guān)QS僅用作隔離電壓，不作為操作電器。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線單母線接線的優(yōu)點G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5母線和母線側(cè)隔分開關(guān)檢修〔清掃〕時，在檢修期間一切回路必需停頓任務(wù)。母線和母線側(cè)隔分開關(guān)或斷路器缺點時，一切電源回路斷路器均會因繼電維護(hù)動作而跳閘，使一切出線在修復(fù)期間內(nèi)停電。某一電源或出線斷路器檢修時，必需停頓該回路的任務(wù)。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線單母線接線的缺乏--可靠性、靈敏性較差G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5純粹的單母線不能滿足重要用戶的要求，只適用于容量小、出線少的發(fā)電廠和變電所中。假設(shè)采用成套配電安裝，由于其任務(wù)可靠性高，也可以對重要用戶供電。如發(fā)電廠的廠用電就常采用單母線接線。5.2主接線的根本接線方式--單母線接線單母線接線的適用場所G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL2WL3QS5為理處理純粹單母線可靠性和靈敏性差的問題，提高供電可靠性，可以用斷路器將母線分段，從而構(gòu)成單母線分段接線。如圖：G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd圖中：QFd兩側(cè)的隔分開關(guān)用于檢修QFd時隔離電壓。5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線母線分段數(shù)目取決于電源數(shù)目和功率以及電網(wǎng)的接線和電氣主接線的任務(wù)方式。分段的數(shù)目普通在2～3段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段)?！卜?jǐn)嘣蕉?，缺點停電范圍越?。坏砑観Fd、且配電安裝運轉(zhuǎn)更復(fù)雜〕引出線在各個母線段上分配時，應(yīng)盡量使各分段的功率平衡?！卜乐巩a(chǎn)生過大的環(huán)流〕5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線單母線分段接線回路的根本組成G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常運轉(zhuǎn)時，分段斷路器QFd斷開。此時，它還應(yīng)裝有備用電源自動投入安裝〔BZT〕。當(dāng)任一電源缺點，其電源QF自動跳閘斷開時，在BZT的作用下，分段斷路器QFd可以自動接通，保證全部引出線繼續(xù)供電?！步祲鹤冸娬镜牡蛪簜?cè)母線：限制短路電流，簡化維護(hù)配置〕5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線單母線分段接線的運轉(zhuǎn)方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常運轉(zhuǎn)時，分段斷路器QFd閉合。5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線當(dāng)任一母線發(fā)生短路缺點時，在母線繼電維護(hù)的作用下，QFd和銜接缺點段母線的電源QF自動斷開，那么非缺點段可以繼續(xù)供電。防止了在純單母線中母線缺點時全部回路都得停電的情況。單母線分段接線的運轉(zhuǎn)方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd因此，用QFd分段的單母線可以可靠的給重要負(fù)荷的用戶供電。此時，該重要用戶須從兩個母線段上引出兩個回路，保證兩個電源供電?！矁啥文妇€同時缺點的幾率幾乎為0〕。5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線單母線分段接線的運轉(zhuǎn)方式G1QF3WBG2WL1QS4QS3QF1QS1QF2QS2WL3WL4WL2QFd正常運轉(zhuǎn)時，分段斷路器QFd閉合。優(yōu)點：具有單母線接線簡單、經(jīng)濟(jì)、方便、易于擴(kuò)建的特點；可靠性比純粹單母線有所提高。母線或母線隔分開關(guān)發(fā)生缺點時，僅缺點段停電，非缺點段可繼續(xù)任務(wù)。對重要用戶，可以從不同分段引出雙回線，以保證可靠地向其供電。缺陷：每個母線段都相當(dāng)于一個單母線，故可靠性仍偏低當(dāng)母線某分段檢修或缺點時，仍必需斷開該段母線上的全部回路，因此，電源減少，部分用戶供電遭到限制和中斷。任一回路斷路器檢修時，該回路仍必需停頓任務(wù)5.2主接線的根本接線方式--單母線分段接線單母線分段接線的優(yōu)缺陷為處理在檢修斷路器期間該回路必需停電的問題，可采用加裝“旁路母線〞的方法。即：添加一條稱為“旁路母線〞的母線，該母線由“旁路斷路器〞供電。在檢修出線斷路器時，可將該條線路轉(zhuǎn)移到旁路母線上，旁路斷路器就替代出線斷路器任務(wù)?！?〕單母線帶旁路：“公用旁路斷路器〞〔2〕單母線分段帶旁路：包括“公用旁路斷路器〞、“分段斷路器兼作旁路斷路器〞和“旁路斷路器兼作分段斷路器〞三種接線單母線〔分段〕帶旁路5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路單母線帶旁路接線特點：旁路斷路器QFp銜接旁路母線WBp和任務(wù)母線WB每一出線回路在線路隔分開關(guān)的線路側(cè)用一臺旁路隔分開關(guān)QSp接至旁路母線WBp上電源1QF1WB電源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp專設(shè)旁路斷路器QFp和旁路母線WBp5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路正常運轉(zhuǎn)時：旁路斷路器QFp和每條出線的QSp均是斷開的，為單母線運轉(zhuǎn)。平常旁路母線不帶電，減少缺點能夠。電源1QF1WB電源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路單母線帶旁路檢修出線斷路器QF1時：先合上QFp兩側(cè)隔分開關(guān)，再合上QFp，旁路母線帶電；合上QSp〔等電位〕，斷開QF1、QS2、QS1，這樣QF1退出任務(wù)，該線路經(jīng)WB、QFp、WBp、QSp得到供電。電源1QF1WB電源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路單母線帶旁路優(yōu)點：供電可靠性提高，保證了對重要用戶的不延續(xù)供電；倒閘操作相對簡單缺陷：添加了設(shè)備；增大了投資和占地面積電源1QF1WB電源2QS2QS1QS3QS4QFpWBpQSp5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路單母線帶旁路可靠性有所提高，由于檢修期間仍以單母線分段運轉(zhuǎn)電源1WB電源2QFpWBpQFdQSp單母線分段帶旁路①專設(shè)旁路斷路器QFp和旁路母線WBp正常運轉(zhuǎn)時：旁路斷路器QFp和每條出線的QSp均是斷開的，為單母線分段運轉(zhuǎn)。檢修出線斷路器時：倒閘操作與前類似5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路正常運轉(zhuǎn)時：QFd、QS1、QS2閉合，QS3、QS4斷開，QS5〔母線分段隔分開關(guān)〕斷開，QSp斷開按單母線分段運轉(zhuǎn)，旁路母線WBp平常不帶電。電源1電源2QS3QS5QS4QFdQS1QS2QS7QS6QF1QSp②分段斷路器QFd兼作旁路斷路器5.2根本接線方式--單母線(分段)接線帶旁路單母線分段帶旁路檢修QF1時：母線分段隔分開關(guān)QS5合上，使兩段母線在檢修期間并列運轉(zhuǎn)。旁路母線接至QF1對應(yīng)的母線上電源1電源2Q