電氣主接線的基本接線形式講義

第四章電氣主接線電氣主接線的概念電氣主接線是由高壓電氣設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成的接受和分配電能的電路，電氣主接線又稱(chēng)電氣一次接線〔因?yàn)橛呻姎庖淮卧O(shè)備組成〕或電氣主系統(tǒng)〔代表了發(fā)電廠或變電站電氣局部主體結(jié)構(gòu)〕。電氣主接線圖：是指用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，按其作用依次連接的單線接線圖。§4.1對(duì)電氣主接線的根本要求保證必要的供電可靠性具有一定的靈活性和方便性具有開(kāi)展和擴(kuò)建的可能性具有經(jīng)濟(jì)性包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面?！?.2主接線的根本接線形式電氣主接線的類(lèi)型有母線型：含義：當(dāng)進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)〔＞4回〕為了便于電能的聚集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)。類(lèi)型：?jiǎn)文妇€接線、雙母線接線、3/2接線、4/3接線、變壓器母線組接線。無(wú)母線型：含義：當(dāng)進(jìn)出線數(shù)較少時(shí)〔≤4回〕，為了節(jié)省投資，可不設(shè)母線。類(lèi)型：?jiǎn)卧泳€、橋形接線、角形接線。一、單母線接線母線：用于聚集和分配電能。斷路器：具有滅弧裝置和控制電路，既可以接通或開(kāi)斷負(fù)荷電流，也可以接通或開(kāi)斷短路電流。隔離開(kāi)關(guān)：沒(méi)有滅弧裝置，其開(kāi)合電流能力極低，只能用做設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開(kāi)電路，保證與帶電局部隔離，起著隔離電壓的作用。緊靠母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)為母線隔離開(kāi)關(guān)靠近線路側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)為線路隔離開(kāi)關(guān)，接地刀閘是在檢修電路或設(shè)備時(shí)合上，取代平安接地線的作用。1.根本的單母線接線T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4一、單母線接線由于斷路器具有滅弧裝置，而隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有，所以在操作時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)遵循“先通后斷〞的原那么：接通電路時(shí)，應(yīng)先合上隔離開(kāi)關(guān)，而后合上斷路器；開(kāi)斷電路時(shí)，應(yīng)先斷開(kāi)斷路器，而后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。1.根本的單母線接線T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4此外，隔離開(kāi)關(guān)可在等電位狀態(tài)下進(jìn)行操作。一、單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易發(fā)生誤操作，容易實(shí)現(xiàn)“五防〞；有利于擴(kuò)建；設(shè)備少，投資省，占地面積小?！拔宸括暎孩俜烙玫堕l送電；②防帶負(fù)荷拉刀閘；③防帶電掛地線；④防掛地線送電；⑤防走錯(cuò)間隔。1.根本的單母線接線T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4一、單母線接線缺點(diǎn)：供電可靠性差：母線〔包括母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)〕故障或檢修時(shí)，變電站全停；斷路器檢修，所在回路停電。靈活性差。1.根本的單母線接線T1QS12QS11L2L3WT2QF1L1L4適用范圍：適用于6～220kV系統(tǒng)中，只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，且出線回路數(shù)不多的中小型發(fā)電廠或變電站。一、單母線接線T1QS12QS11L2L3QFdW1W2T2QF1L1L42.單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：縮小了母線故障〔或檢修〕的停電范圍；運(yùn)行靈活性有所提高〔可以并列運(yùn)行，也可以分列運(yùn)行〕。適用范圍：適用于中小容量發(fā)電廠的6～10kV接線和6～220kV的變電站中。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段：母線檢修時(shí)，只需停電一半出線；故障時(shí)，短時(shí)停電，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)后，完好段即可恢復(fù)供電。一、單母線接線旁路母線的作用：可以不停電檢修任一(進(jìn))出線斷路器。3.單母線帶旁路母線接線不停電檢修斷路器QF1的步驟：用旁路斷路器QF0對(duì)旁路母線W2充電：合QSp1、QSp2，再合QFp；充電成功后，使出線斷路器QF1與旁路斷路器QF0并列運(yùn)行：合QS13；退出斷路器QF1：拉QF1、拉QS12、QS11QF1兩側(cè)掛地線(或者合地刀)，檢修。一、單母線接線架設(shè)旁路母線的原那么：〔適用于雙母線〕3.單母線帶旁路母線接線10kV線路：一般不裝，原因：重要用戶雙電源供電；10kV斷路器價(jià)格低，可設(shè)專(zhuān)用備用斷路器，手車(chē)式斷路器。35kV線路：一般不裝，原因同上，但以下情況也可以考慮：出線回路數(shù)很多時(shí)〔＞8回〕；有較重要的用戶且單電源供電。110kV及以上線路出線較多時(shí)，一般均裝設(shè)，原因：斷路器檢修時(shí)間長(zhǎng)〔5～７天〕；線路停電影響范圍大。中小型水電廠：不設(shè)旁路母線，原因：斷路器檢修安排在枯水季節(jié)。一、單母線接線專(zhuān)用旁路斷路器：使用斷路器和隔離開(kāi)關(guān)較多，投資高，一般不采用。分段斷路器兼作旁路斷路器：4.單母線分段帶旁路母線接線正常時(shí)：QF0作分段用QF0、QS01、QS02閉合，QS03、QS04、QS05斷開(kāi)；檢修出線斷路器時(shí)：QF0作旁路斷路器用一、單母線接線不停電檢修QF1的操作步驟：4.單母線分段帶旁路母線接線合上QS05〔W1、W2兩段母線合并為單母線運(yùn)行，亦可不合并運(yùn)行〕；拉開(kāi)QF0〔退出分段斷路器〕；拉開(kāi)QS02，合上QS04，合上QF0〔對(duì)W3充電，驗(yàn)電〕；合上QS13〔并列運(yùn)行〕；拉開(kāi)QF1，拉開(kāi)QS12、QS11〔退出QF1〕；掛地線、檢修。二、雙母線接線結(jié)構(gòu)：有兩組母線；有一個(gè)母聯(lián)〔母線聯(lián)絡(luò)斷路器〕；每回進(jìn)、出線通過(guò)一臺(tái)斷路器、兩組隔離開(kāi)關(guān)接到兩組母線上。1.根本的雙母線接線倒母線！W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11QS12QS13QF2QS21QS22QS23QF3QS31QS32QS33QF4QS41QS42QS43QF5QS51QS52QF0QS01QS02QF6QS61QS62二、雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：1.根本的雙母線接線①可以輪流檢修任一組母線，且不需要停電；②母線故障影響范圍縮小，且只是短時(shí)停電；W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11QS12QS13QF2QS21QS22QS23QF3QS31QS32QS33QF4QS41QS42QS43QF5QS51QS52QF0QS01QS02QF6QS61QS62③檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只需停該回路及對(duì)應(yīng)母線。①電源和負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上；②可以組成各種運(yùn)行方式：?jiǎn)文妇€，單母線分段，雙母線；③可以完成一些特殊功能：用母線并列，個(gè)別回路單獨(dú)試驗(yàn)，線路利用短路方式溶冰。供電可靠：調(diào)度靈活：擴(kuò)建方便。二、雙母線接線缺點(diǎn)：1.根本的雙母線接線W2W1L1L2L3L4T1T2QF1QS11QS12QS13QF2QS21QS22QS23QF3QS31QS32QS33QF4QS41QS42QS43QF5QS51QS52QF0QS01QS02QF6QS61QS62使用設(shè)備多〔特別是隔離開(kāi)關(guān)〕，配電裝置復(fù)雜，投資較大；隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作。二、雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：減小母線故障的停電范圍；在分段處加母線電抗器，可以限制短路電流，選擇輕型設(shè)備。缺點(diǎn)：三臺(tái)分段或母聯(lián)斷路器，投資大。2.雙母線分段接線W1AW2L1L3T1T2L4L2W1BQFdQFc1QFc2適用范圍：有機(jī)壓母線負(fù)荷的中小型電廠。二、雙母線接線3.雙母線帶旁路母線接線W1W2W3L1L3QF1QS12QS11QS14QS13T1T2QFcQSc1QSc2L4L2QFpQSp2QSp1QSp3(1)具有專(zhuān)用旁路斷路器：W1W2W3L1L3QF1QS12QS11QS14QS13T1T2QFcQSc1QSc2L4L2QFpQSp2QSp1QSp3二、雙母線接線正常時(shí)作母聯(lián)用；檢修時(shí)作旁路用。3.雙母線帶旁路母線接線(2)旁路斷路器和母聯(lián)共用：優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省一臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：可靠性有所降低：檢修期間雙母線變成單母線；增加了隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作。QSp1QSp2QSp3QFpQSp1QSp2QSp3QFpQSp1QSp2QSp3QFpQSp4QSp1QSp2QSp3QSp4W1W2W3L1L3QF1QS12QS11QS14QS13T1T2L4L2二、雙母線接線W1W2W3L1QF3QF4QF1QS31QS32QS12QS11QS14QS13T1T2L2QF2QS24QS23QF0QS03QS02QS01QS22QS21QS41QS42例：雙母線帶旁路母線接線如下圖。：①T1、L1運(yùn)行于W1母線；②T2、L2運(yùn)行于W2母線；③W1、W2并列運(yùn)行。試答復(fù)以下問(wèn)題：①正常時(shí)哪些斷路器和隔離開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置？②假設(shè)要檢修斷路器QF1，并要求在倒閘和檢修期間線路L1不停電，如何倒閘操作？③指出倒閘完畢后，L1的供電途徑？三、一臺(tái)半斷路器接線所謂一臺(tái)半斷路器接線是指兩個(gè)回路共用三臺(tái)斷路器，即每個(gè)回路所用的斷路器數(shù)目為一臺(tái)半，也稱(chēng)3/2接線。W1W2三、一臺(tái)半斷路器接線優(yōu)點(diǎn)：W1W2操作方便：檢修任一臺(tái)斷路器或母線不須倒負(fù)荷。運(yùn)行調(diào)度靈活：正常時(shí)可多方式運(yùn)行；事故時(shí)可合環(huán)、解環(huán)。擴(kuò)建方便?？煽啃愿撸喝我慌_(tái)斷路器檢修，都不停電；任一母線檢修或故障都不停電；即使兩條母線都故障或一條母線檢修，另一條母線故障，電廠的電力根本上都能送出；隔離開(kāi)關(guān)不作為操作電器。三、一臺(tái)半斷路器接線缺點(diǎn)：使用設(shè)備較多，投資較大；二次接線和繼電保護(hù)復(fù)雜。W1W2三、一臺(tái)半斷路器接線布置時(shí)應(yīng)注意：電源放在不同串上：以防止聯(lián)絡(luò)斷路器故障造成兩個(gè)電源同時(shí)停電；W1W2W1W2L1L2T1T2不同串上的電源交叉布置：防止一個(gè)電源所在串聯(lián)絡(luò)斷路器檢修，同時(shí)另一個(gè)電源所在串母線側(cè)斷路器故障，兩個(gè)電源同時(shí)停電。三、一臺(tái)半斷路器接線適用范圍：220kV及以上的超高壓、大容量發(fā)電廠和變電站。W1W2四、4/3臺(tái)斷路器接線結(jié)構(gòu)：一個(gè)串中有四臺(tái)斷路器、接三回進(jìn)出線。特點(diǎn)：與3/2接線相比，投資節(jié)省，但可靠性有所降低，布置比較復(fù)雜。五、變壓器母線組接線結(jié)構(gòu)：變壓器直接通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接到母線上，組成變壓器母線組。依據(jù)：變壓器的故障概率小。優(yōu)點(diǎn)：與一臺(tái)半斷路器接線相同。缺點(diǎn)：①變壓器故障相當(dāng)于母線故障；②投資大。W1W2L1L2T2T1五、變壓器母線組接線改進(jìn)的變壓器母線組接線用一臺(tái)半斷路器接線取代雙斷路器接線。W1W2L1L2L3T2T1L4六、單元接線結(jié)構(gòu)：發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)-變壓器組。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單。不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線，低電側(cè)短路電流相對(duì)于具有發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線時(shí)，有所減小。QF1T~QF2GQF1T~QF2QF3G六、單元接線說(shuō)明：對(duì)于大型機(jī)組應(yīng)采用分相封閉母線；對(duì)于小型機(jī)組可采用擴(kuò)大單元接線；QF1T~QF2GLTQF3QF1~G1QF2~G2TQF3QF1~G1QF2~G2對(duì)于附近有高電壓、大容量變電站的發(fā)電廠，可采用發(fā)電機(jī)

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變壓器

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線路組單元接線。QF1T~QF2G七、橋形接線T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF1QF3L1L2QF2QF4QF5T2內(nèi)橋T1QF3L1L2QF4QF5T2單母線分段外橋結(jié)構(gòu)：根據(jù)橋聯(lián)斷路器的位置，可分為內(nèi)橋和外橋。七、橋形接線適用范圍：當(dāng)有兩臺(tái)主變，兩條出線時(shí)，應(yīng)首先考慮采用橋形接線。T1QF1QF3L1L2QF2T2T1QF3L1L2QF4QF5T2內(nèi)橋外橋內(nèi)橋：線路長(zhǎng)，主變操作次數(shù)少，兩條出線之間無(wú)穿越功率；外橋：線路較短，變壓器投切次數(shù)