发电厂及变电站电气设备5电气主接线.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,#,1,主 编：李家坤,朱华杰,主 审：陈光会,5,电气主接线,发电厂及变电站电气设备,FADIANCHANG JI BIANDIANZHAN DIANQISHEBEI,2,5.1,电气主接线概述,1,5.2,电气主接线的基本形式,2,5.3,主变压器的选择,3,5.4,电气主接线设计,4,5.5,典型电气主接线方案,5,5,电气主接线,目 录,3,【,知识目标,】,1,了解电气主接线的概念及分类，掌握各种电气设备的标准图形符号和文字符号；,2,掌握单母线接线、双母线接线、单元接线、桥形接线、多角形接线的接线形式、优缺点及应用；,3,了解选择主变压器的原则，掌握主变压器台数、容量、型式的确定；,4,掌握技术比较的内容、各种费用的计算，以及经济比较的方法；,5,了解火电厂、水电站、变电站的典型主接线方案，掌握工程实际中的主接线方案的拟订和比较，确定最优方案。,5,电气主接线,4,【,能力目标,】,1,能够认识电气设备的标准图形符号和文字符号；,2,能够分析各类电气的主接线形式、优缺点及其应用；,3,能够合理选择主变压器；,4,能够对主接线方案进行技术经济比较；,5,能够分析常见的典型电气主接线方案。,5,电气主接线,5,5.1,电气主接线概述,5.1,电气主接线概述,6,发电厂、变电站的电气主接线是指由发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备以及将它们连接在一起的高压电缆和母线等一次设备，按其功能要求通过连接线连成的用于表示电能的生产、汇集和分配的电气主回路电路，通常也称之为电气一次接线或电气主系统、主电路。,5.1.1,电气主接线的概念及其重要性,5.1,电气主接线概述,7,用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气主接线图。主接线图中还标注出了各主要设备的型号、规格和数量。因为三相系统是对称的，所以主接线图常用单线来代表三相接线（必要时某些局部可绘出三相），也称为单线图。,发电厂、变电所的电气主接线可有多种形式。选择何种电气主接线，是发电厂、变电所电气部分设计中的最重要的问题，对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响，并将长期地影响电力系统运行的可靠性、灵活性和经济性。,5.1,电气主接线概述,8,发电厂和变电站中的电气主接线主要作用如下：,（,1,）电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本厂（或所）电气主接线图，了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和运行操作的步骤等。,5.1.2,电气主接线的主要作用,5.1,电气主接线概述,9,（,2,）电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是发电厂、变电站电气部分投资大小的决定性因素。,（,3,）电能生产的特点是发电、变电、输电和供、用电是在同一时刻完成的，所以电气主接线直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，也直接影响到工农业生产和人民生活。,5.1,电气主接线概述,10,电气主接线代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，起着汇集电能和分配电能的作用，是电力系统网络结构的重要组成部分。,电气主接线应满足以下基本要求：,（,1,）保证必要的供电可靠性,（,2,）具有一定的灵活性,（,3,）保证维护及检修时安全、方便,（,4,）尽量减少一次投资和降低年运行费用,（,5,）必要时要能满足今后扩建的须求,5.1.3,对电气主接线的基本要求,5.1,电气主接线概述,11,发电厂、变电站的电气主接线，因建设条件、能源类型、系统状况、负荷需求等多种因素而异。典型的电气主接线，线和单元可分为有母线和无母线两类。有母线类主要包括单母线接线、双母线接线等；无母线类主要包括桥形接线、多角形接线等。,5.1,电气主接线概述,12,5.2,电气主接线的基本形式,5.2,电气主接线的基本形式,13,电气主接线可分为有汇流母线和无汇流母线两大类，具体又有多种形式，如,图,5.1,所示：,有汇流母线,无汇流母线,内桥接线,多角形接线,外桥接线,桥形接线,单母线不分段,单元及扩大单元接线,单母线分段带旁路,单母线分段,双母线,单母线,双母线带旁路,一台半断路器接线,双母线分段,双母线不分段,变压器,-,母线组接线,电气主接线,图,5.1,电气主接线分类,5.2,电气主接线的基本形式,14,母线也称为汇流排，起着汇集和分配电能的作用。,单母线接线是指只采用一组母线的接线，具体分为单母线不分段接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路接线三种。,5.2.1,单母线接线,5.2,电气主接线的基本形式,15,5.2.1.1,单母线不分段接线,（,1,）接线特点,当进线和出线回路数不止一回时，为了适应负荷变化和设备检修的需要，使每一回路引出线均能从任一电源取得电能，或任一电源被切除时仍能保证供电，可在引出回路与电源回路之间用母线,WB,连接。单母线不分段接线如,图,5.2,所示。,在主接线设备编号中，隔离开关编号前几位与该支路或支路断路器编号相同，线路侧隔离开关编号尾数为,3,，母线侧隔离开关编号尾数为,1,（双母线时是,1,和,2,）。,5.2,电气主接线的基本形式,16,图,5.2,单母线,不分段接线,QF,断路器；,QS,隔离开关；,QSe,接地隔离刀闸；,WB,母线；,L,出线,5.2,电气主接线的基本形式,17,单母线接线的特点是每一回线路均经过一台断路器,QF,和隔离开关,QS,接于一组母线上。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路。断路器两侧装有隔离开关，用于停电检修断路器时作为明显断开点以隔离电压。靠近母线侧的隔离开关称为母线侧隔离开关（如,11QS,），靠近引出线侧的称为线路侧隔离开关（如,13QS,）。在电源回路中，若断路器断开之后，电源不可能向外送电能时，断路器与电源之间可以不装隔离开关，如发电机出口处。若线路对侧无电源，则线路侧也可不装设隔离开关。,5.2,电气主接线的基本形式,18,（,2,）优缺点分析,单母线不分段接线的优点是：接线简单清晰，设备少，操作方便，投资少，便于扩建。,其缺点是：可靠性和灵活性较差。在母线和母线隔离开关检修或故障时，各支路都必须停止工作；引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。,5.2,电气主接线的基本形式,19,（,3,）典型操作,线路停电操作,。以,L1,线路停电为例，其操作步骤是：断开,1QF,断路器，检查,1QF,确实断开，断开,13QS,隔离开关，断开,11QS,隔离开关。,停电时先断开线路断路器后断开隔离开关，其原因是断路器有灭弧能力而隔离开关没有灭弧能力，必须用断路器来切断负荷电流，若直接用隔离开关来切断电路，则会产生电弧造成短路。停电操作时隔离开关的操作顺序是先断开负荷侧隔离开关,13QS,，后断开母线侧隔离开关,11QS,。,5.2,电气主接线的基本形式,20,这是因为，如果在断路器未断开的情况下，先拉开,L1,线路侧隔离开关,13QF,，即带负荷拉隔离开关，此时虽然会发生电弧短路，但由于故障点仍在线路侧，继电保护装置将跳开,1QF,断路器以切除故障线路，这样只影响到本线路，对其他回路设备（特别是母线）运行影响甚少。若先断开母线侧隔离开关,11QS,后断开负荷侧隔离开关,13QS,，则故障点在母线侧，继电保护装置将跳开与母线相连接的所有电源侧开关，这将导致全部停电，事故影响范围扩大。,5.2,电气主接线的基本形式,21,线路送电操作,。以,L1,线路送电为例，其操作步骤是：检查,1QF,确实断开，合上,11QS,隔离开关，合上,13QS,隔离开关，合上,1QF,断路器。,5.2,电气主接线的基本形式,22,（,4,）适用范围,单母线不分段接线不能满足对不允许停电的重要用户的供电要求，一般用于出线回路较少，对供电可靠性要求不高的,6k,200kV,电压等级的中、小型发电厂与变电站中。,5.2,电气主接线的基本形式,23,5.2.1.2,单母线分段接线,（,1,）接线特点,当引出线数目较多时，为提高供电可靠性，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线，如,图,5.3,所示。,5.2,电气主接线的基本形式,24,图,5.3,单母线分段接线,5.2,电气主接线的基本形式,25,正常运行时，单母线分段接线有两种运行方式：,分段断路器闭合运行。,分段断路器,0QF,断开运行。,5.2,电气主接线的基本形式,26,（,2,）优缺点分析,单母线分段接线的优点是：当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线仍继续工作；两段母线可看成是两个独立的电源，这就提高了供电可靠性，可保证对重要用户的供电。,单母线分段接线的缺点是：当一段母线故障或检修时，该段母线上的所有支路必须断开，停电范围较大；任一支路断路器检修时，该支路必须停电。,5.2,电气主接线的基本形式,27,（,3,）适用范围,单母线分段接线与单母线不分段接线相比提高了供电可靠性和灵活性，但在电源容量较大、出线数目较多时，其缺点更加明显。因此，单母线分段接线用于以下情况：,电压为,6,10kV,时，出线回路数为,6,回及以上，每段母线容量不超过,25MW,；否则，回路数过多将影响供电可靠性。,电压为,35,63kV,时，出线回路数为,4,8,回为宜。,电压为,110,220kV,时，出线回路数为,3,4,回为宜。,5.2,电气主接线的基本形式,28,5.2.1.3,单母线分段带旁路母线接线,为克服出线断路器检修时该回路必须停电的缺点，可采用增设旁路母线的方法。,（,1,）接线特点,图,5.4,为单母线分段带旁路接线的一种情况。旁路母线经旁路断路器,90QF,接至,、,段母线上。正常运行时，,90QF,回路以及旁路母线处于冷备用状态。,5.2,电气主接线的基本形式,29,图,5.4,单母线分段带旁路接线,5.2,电气主接线的基本形式,30,若出线回路数不多，旁路断路器利用率不高，可将其与分段断路器合用，并有以下两种接线形式：,分段断路器兼作旁路断路器接线。如,图,5.5,所示，从分段断路器,0QF,的隔离开关内侧引接联络隔离开关,05QS,和,06QS,至旁路母线，在分段工作母线之间再加两组串联的分段隔离开关,01QS,和,02QS,。正常运行时，分段断路器,0QF,及其两侧隔离开关,03QS,和,04QS,处于接通位置，联络隔离开关,05QS,和,06QS,处于断开位置，旁路母线不带电。分段隔离开关,01QS,和,02QS,可用于检修分段断路器,0QF,，以连通,、,段母线供电。,5.2,电气主接线的基本形式,31,图,5.5,单母线分段断路器兼作旁路断路器接线,5.2,电气主接线的基本形式,32,旁路断路器兼作分段断路器接线，如,图,5.6,所示。正常运行时，两分段隔离开关,01QS,、,02QS,一个投入、一个断开，两段母线通过,901QS,、,90QF,、,905QS,、旁路母线、,03QS,相连接，,90QF,起分段断路器的作用。,5.2,电气主接线的基本形式,33,图,5.6,旁路断路器兼作单母线,5.2,电气主接线的基本形式,34,（,2,）优缺点分析,单母线分段带旁路接线与单母线分段相比，优点就是出线断路器故障或检修时可以用旁路断路器代路送电，使线路不停电。其缺点是接线相对复杂，开合闸操作顺序较为繁锁。,5.2,电气主接线的基本形式,35,（,3,）典型操作,以,图,5.4,为例，检修线路,L1,的断路器,1QF,时，要求线路不停电。其操作顺序如下：检查,90QF,确实断开，合上,901QS,，合上,905QS,，合上,90QF,，检查旁路母线电压正常；断开,90QF,，合上,15QS,，合上,90QF,，检查,90QF,三相电流平衡；断开,1QF,，断开,13QS,，断开,11QS,，然后按检修要求做好安全措施，即可对,1QF,进行检修，而整个过程,L1,线路不停电。,5.2,电气主接线的基本形式,36,（,4,）适用范围,单母线分段带旁路接线主要用于电压等级为,6,10kV,出线较多而且对重要负荷供电的装置中；电压等级为,35kV,及以上有重要联络线路或较多重要用户时也常采用。,5.2,电气主接线的基本形式,37,5.2.2.1,双母线不分段接线,（,1,）接线特点,不分段的双母线接线如,图,5.7,所示。这种接线有两组母线（,I,段和,段），在两组母线之间通过母线联络断路器,0QF,（以下简称母联断路器）连接；每一条引出线（,L1,、,L2,、,L3,、,L4,）和电源支路（,5QF,、,6QF,）都经一台断路器及两组母线隔离开关分别接至两组母线上。,5.2.2,双母线接线,5.2,电气主接线的基本形式,38,图,5.7,双母线接线,5.2,电气主接线的基本形式,39,（,2,）优缺点分析,可靠性高,灵活性好,通过操作可组成如下运行方式：,a.,母联断路器断开，进出线分别接在两组母线上，相当于单母分段运行。,b.,母联断路器断开，一组母线运行，一组母线备用。,c.,两组母线同时工作，母联断路器合上，两组母线并联运行，电源和负荷平均分配在两组母线上，这是双母线常采用的运行方式。,5.2,电气主接线的基本形式,40,扩建方便,检修出线断路器时该支路仍然会停电,设备较多、配电装置复杂，运行中需要用隔离开关切换电路，容易引起误操作；同时投资和占地面积也较大,5.2,电气主接线的基本形式,41,（,3,）典型操作,以下操作均以,图,5.7,为例说明双母线不分段接线的典型操作。,I,段母线运行转检修操作,a.,正常运行方式：两组母线并联运行，,L1,、,L3,、,5QF,接,I,段母线，,L2,、,L4,、,6QF,接,段母线。,应使,L1,、,L3,出线从,I,段母线转接至,段母线运行，其操作步骤如下：,确认,0QF,在合闸运行，取下,0QF,操作电源熔断器，合上,52QS,，断开,51QS,，合上,12QS,，断开,11QS,，合上,32QS,，断开,31QS,，投上,0QF,操作电源熔断器。,5.2,电气主接线的基本形式,42,然后断开,0QF,，检查,0QF,确已断开，断开,01QS,，断开,02QS,，然后退出,I,段母线电压互感器，按检修要求做好安全措施，即可对,I,段母线进行检修，而整个操作过程没有任何回路停电。,在此过程中，操作隔离开关之前取下,0QF,操作电源熔断器是为了使在操作过程中母联断路器,0QF,不跳闸，确保所操作隔离开关两侧可靠等电位。因为如果在操作过程中母联断路器跳闸，则可能会造成带负荷断开（合上）隔离开关，造成事故。,5.2,电气主接线的基本形式,43,b.,正常运行方式：,I,段母线为工作母线，,段母线为备用母线。,其操作步骤如下：,依次合上母联隔离开关,01QS,和,02QS,，再合上母联断路器,0QF,，用母联断路器向备用母线充电，检验备用母线是否完好。若备用母线存在短路故障，母联断路器立即跳闸；若备用母线完好时，合上母联断路器后不跳闸。,5.2,电气主接线的基本形式,44,然后取下,0QF,操作电源隔离开关，合上,52QS,，断开,51QS,，合上,62QS,，断开,61QS,，合上,12QS,，断开,11QS,，合上,22QS,，断开,21QS,，合上,32QS,，断开,31QS,，合上,42QS,，断开,41QS,，投上,0QF,操作电源熔断器。因为母联断路器连接两套母线，所以依次合上、断开以上隔离开关只是转移电流，而不会产生电弧。,最后，断开母联断路器,0QF,，依次断开母联隔离开关,01QS,和,02QS,。至此，,段母线转换为工作母线，,I,段母线转换为备用母线，在上述操作过程中，任一回路的工作均未受到影响。,5.2,电气主接线的基本形式,45,51QS,隔离开关检修,其正常运行方式：两组母线并联运行，,L1,、,L3,、,5QF,接,I,段母线，,L2,、,L4,、,6QF,接,段母线。,其操作步骤为：只需将,L1,、,L3,线路倒换到,段母线上运行，然后断开,5QF,回路和与,51QS,隔离开关相连接的,I,段母线，使,5QF,断路器和,I,段母线都处在停电检修状态，并做好安全措施，,51QS,隔离开关就可以停电检修了，具体操作步骤参考操作,I,段母线运行转检修操作。,5.2,电气主接线的基本形式,46,L1,线路断路器,1QF,拒动，利用母联断路器切断,L1,线路,其正常运行方式是：两组母线并联运行，,L1,、,L3,、,5QF,接,I,段母线，,L2,、,L4,、,6QF,接,段母线。,其操作步骤如下：首先利用倒母线的方式将,L3,回路和,5QF,回路从,I,母线上倒到,母线上运行，这时,L1,线路、,1QF,、,I,段母线、母联、,段母线形成串联供电电路，然后断开母联断路器,0QF,切断电路，即可保证线路,L1,可靠切断。其具体操作步骤可参考前面的操作。,5.2,电气主接线的基本形式,47,（,4,）适用范围,由于双母线接线具有较高的可靠性和灵活性，这种接线在大、中型发电厂和变电站中得到广泛的应用。它一般用于引出线和电源较多、输送和穿越功率较大、要求可靠性和灵活性较高的场合，包括：,电压为,6,10kV,时，短路容量大、有出线电抗器的装置。,电压为,35,60kV,时，出线超过,8,回或电源较多、负荷较大的装置。,电压为,110,220kV,时，出线为,5,回及以上或者在系统中居重要位置、出线为,4,回及以上的装置。,5.2,电气主接线的基本形式,48,5.2.2.2,双母线分段接线,双母线分段接线如,图,5.8,所示，,I,段母线用分段断路器,00QF,分为两组，每组母线与,段母线之间分别通过母联断路器,01QF,、,02QF,连接。这种接线较双母线接线具有更高的可靠性和更大的灵活性。,5.2,电气主接线的基本形式,49,图,5.8,双母线分段接线,5.2,电气主接线的基本形式,50,当,I,段母线工作、,段母线备用时，它具有单母线分段接线的特点。,I,段母线的任一组段检修时，将该组母线所连接的支路倒至备用母线上运行，仍能保持单母线分段运行的特点。当具有,3,个或,3,个以上电源时，可将电源分别接到,I,段的两组母线和,段母线上，用母联断路器连通,段母线与,I,段某一组母线，构成单母线分三段运行，可进一步提高供电可靠性。,5.2,电气主接线的基本形式,51,双母线分段接线主要适用于大容量进出线较多的装置中，如：,（,1,）电压为,220kV,进出线为,10,14,回的装置。,（,2,）在,6,10kV,配电装置中，当进出线回路数或者母线上电源较多，输送的功率较大时，短路电流较大，为了限制短路电流、选择轻型设备、提高接线的可靠性，常采用双母线分段接线，并在分段处装设母线电抗器。,5.2,电气主接线的基本形式,52,5.2.2.3,双母线带旁路接线,（,1,）接线特点,有专用旁路断路器的双母线带旁路接线如,图,5.9,所示。,旁路断路器可代替出线断路器工作，使出线断路器检修时线路供电不受影响。双母线带旁路接线正常运行多采用两组母线固定连接方式，即双母线同时运行的方式，此时母联断路器处于合闸位置，并要求某些出线和电源固定连接于,I,段母线上，其余出线和电源连至,段母线。两段母线固定连接回路的确定既要考虑供电可靠性，又要考虑负荷的平衡，并尽量使母联断路器通过的电流最小。,5.2,电气主接线的基本形式,53,图,5.9,有专用旁路断路器的双母线带旁路接线,5.2,电气主接线的基本形式,54,双母线带旁路接线采用固定连接方式运行时，通常设有专用的母线差动保护装置。运行时，如果一段母线发生短路故障，则保护装置动作，跳开与该母线连接的所有出线、电源和母联断路器，维持未发生故障的母线正常运行。然后，可按操作规程的规定将与故障母线连接的出线和电源回路倒换到未发生故障的母线上运行，重新恢复送电。,用旁路断路器代替某出线断路器供电时，应将旁路断路器,90QF,与该出线对应的母线隔离开关合上，以维持原有的固定连接方式。,5.2,电气主接线的基本形式,55,当出线数目不多，安装专用的旁路断路器利用率不高时，可采用母联断路器兼作旁路断路器的接线，以节省资金，其具体连接如,图,5.10,（,a,）、（,b,）、（,c,）所示。,5.2,电气主接线的基本形式,56,图,5.10,母联断路器兼作旁路断路器接线,(a),两组母线带旁路；,(b),一组母线带旁路；,(c),设有旁路跨条,5.2,电气主接线的基本形式,57,（,2,）优缺点分析,双母线带旁路接线大大提高了主接线系统的工作可靠性，当电压等级较高、线路较多时，因一年中断路器累计检修时间较长，这一优点更加突出。而母联断路器兼作旁路断路器的接线经济性比较好，但在代路供电过程中需要将双母线同时运行改成单母线运行，降低了可靠性。,5.2,电气主接线的基本形式,58,（,3,）典型操作,以,图,5.9,为例，介绍,1QF,运行转检修，线路不停电的典型操作。,其正常运行方式为：采用固定连接方式，,1QF,、,2QF,接,I,段母线，,3QF,、,4QF,接,段母线，,90QF,回路以及旁路母线冷备用。,其操作步骤如下：,给旁路母线充电，检查,90QF,确实断开，合上,901QS,，合上,905QS,，合上,90QF,，查旁路母线电压正常。,5.2,电气主接线的基本形式,59,用旁路断路器给线路送电，断开,90QF,，合上,15QS,，合上,90QF,，检查,90QF,三相电流平衡。,断开,1QF,，检查,1QF,确实断开，断开,13QS,，断开,11QS,，然后按检修要求作安全措施，即可对,1QF,进行检修。,（,4,）适用范围,这种接线一般用在,220kV,线路,4,回及以上出线或者,110kV,线路,6,回及以上出线的场合。,5.2,电气主接线的基本形式,60,5.2.2.4,双母线分段带旁路接线,双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上，在母线上增设分段断路器，将双母线三分段或四分段连接。另外旁路母线也可以增设分段断路器，与各种分段母线组合运行，这些接线方式都具有双母线带旁路的优点。但投资费用较大，占用设备间隔较多，应用并不广泛。一般采用此种接线的原则为：,（,1,）当设备连接的进出线总数为,12,16,回时，在一组母线上设置分段断路器；,（,2,）当设备连接的进出线总数为,17,回及以上时，在两组母线上设置分段断器。,5.2,电气主接线的基本形式,61,5.2.2.5,一台半断路器接线,（,1,）接线特点,一台半断路器接线如,图,5.11,所示，图示标号中略去了断路器后的,QF,和隔离开关后的,QS,。它有两组母线，每一回路经一台断路器接至一组母线，两个回路间有一台断路器联络，形成一串电路（如图,5.11,中从,50111QS,、,5011QF,，经,5012 QF,、,5013 QF,到,50132QS,的这一竖串电路），每回进出线都与两台断路器相连，而同一串的两条进出线共用三台断路器，故而得名一台半断路器接线或叫做二分之三（,3/2,）接线。正常运行时，两组母线同时工作，所有断路器均闭合。,5.2,电气主接线的基本形式,62,图,5.11,一台半断路器接线,5.2,电气主接线的基本形式,63,（,2,）优缺点分析,运行灵活可靠。正常运行时成环形供电，任意一组母线发生短路故障，均不影响各回路供电。,操作方便。隔离开关只起隔离电压作用，避免用隔离开关进行倒闸操作。任意一台断路器或母线检修，只需拉开对应的断路器及隔离开关，各回路仍可继续运行。,一般情况下，母线侧一台断路器故障或拒动时，只影响一个回路工作，只有联络断路器故障或拒动时，才会造成二条回路停电。,一台半断路器接线的二次接线和继电保护比较复杂、投资较大。,5.2,电气主接线的基本形式,64,一般采用交替布置的原则：重要的同名回路交替接入不同侧母线；同名回路接到不同串上；把电源与引出线接到同一串上。这样布置，可避免联络断路器检修时，因同名回路串的母线侧断路器故障，使同一侧母线的同名回路一起断开。,同时，为使一台半断路器接线优点更突出，接线至少应有三个串（每串为三台断路器）才能形成多环接线，这样可靠性更高。,5.2,电气主接线的基本形式,65,（,3,）典型操作,I,段母线由运行转检修,a.,断开,5011QF,，检查,5011QF,在分闸位置；,b.,断开,5021QF,，检查,502lQF,在分闸位置；,c.,断开,50111QS,，检查,50111QS,分闸到位；,d.,断开,50211QS,，检查,5021lQS,分闸到位；,e.,进行保护的投退和安全措施后，即可对,I,段母线进行检修。,5.2,电气主接线的基本形式,66,I,段母线由检修转运行,a.,拆除全部措施以及进行保护投退切换；,b.,检查,5011QF,确实断开，合上,50111QS,，检查,50111QS,合闸到位；,c.,检查,5021QF,确实断开，合上,50211QS,，检查,50211QS,合闸到位；,d.,合上,5011QF,，检查,5011QF,在合闸位置；,e.,合上,5021QF,，检查,5021QF,在合闸位置。,5.2,电气主接线的基本形式,67,1E,出线由运行转检修,a.,断开,5012QF,，检查,5012QF,在分闸位置；,b.,断开,5013QF,，检查,5013QF,在分闸位置；,c.,断开,50136QS,，检查,50136QS,分闸到位；,d.,在进行保护的投退和安全措施后，即可对,1E,线路进行检修。,5.2,电气主接线的基本形式,68,1E,线路由检修转运行,a.,撤出安全措施和进行保护的投退；,b.,检查,5012QF,确实断开；,c.,检查,5013QF,确实断开；,d.,合上,50136QS,，检查,50136QS,合闸到位；,e.,合上,5013QF,，检查,5013QF,在合闸位置；,f.,合上,5012QF,，检查,5012QF,在合闸位置。,5.2,电气主接线的基本形式,69,5012QF,由运行转检修,a.,断开,5012QF,，检查,5012QF,确实断开；,b.,断开,50122QS,，检查,50122QS,分闸到位；,c.,断开,50121QS,，检查,50121QS,分闸到位；,d.,在进行保护的投退和安全措施后，即可对,5012QF,进行检修。,5.2,电气主接线的基本形式,70,5012QF,由检修转运行,a.,撤除安全措施和进行保护的投退；,b.,检查,5012QF,确实断开；,c.,合上,50122QS,，检查,50122QS,合闸到位；,d.,合上,50121QS,，检查,50121QS,合闸到位；,e.,合上,5012QF,，检查,5012QF,在合闸位置。,5.2,电气主接线的基本形式,71,（,4,）适用范围,一台半断路器接线广泛应用于大型发电厂和变电站的,330,500kV,配电装置中。当进出线回路数为,6,回及以上，并在系统中占重要地位时，宜采用一台半断路器接线。,5.2,电气主接线的基本形式,72,5.2.2.6,变压器,-,母线组接线,除前面常见的几种接线之外，还可以采用如,图,5.12,所示的变压器母线组接线。这种接线变压器直接接入母线，各出线回路采用双断路器接线（如,图,5.12,（,a,）,所示）或者一台半断路器接线（如图,5.12,（,b,）,所示），其调度灵活，电源与负荷可以自由调配，安全可靠，利于扩建。因为变压器运行可靠性较高，所以直接接入母线，对母线运行不产生明显的影响。一旦变压器故障，连接于母线上的断路器跳开，但不影响其他回路供电，再用隔离开关把故障变压器退出后，即可进行倒闸操作使该母线恢复运行。,5.2,电气主接线的基本形式,73,图,5.12,变压器,-,母线组接线,（,a,）双断路器接线；（,b,）一台半断路器接线,5.2,电气主接线的基本形式,74,5.2.3.1,桥形接线,桥形接线适用于仅有两台变压器和两回出线的装置中，接线如,图,5.13,所示。桥形接线仅用三台断路器，根据桥回路断路器（,3QF,）的位置不同，可分为内桥和外桥两种接线。桥形接线正常运行时，三台断路器均闭合工作。,（,1,）内桥接线,内桥接线如,图,5.13,（,a,）,所示，桥回路置于线路断路器内侧（靠变压器侧），此时线路经断路器和隔离开关接至桥接点，构成独立单元；变压器支路只经隔离开关与桥接点相连，是非独立单元。,5.2.3,无母线接线,5.2,电气主接线的基本形式,75,图,5.13,桥形接线,（,a,）内桥接线；（,b,）外桥接线,5.2,电气主接线的基本形式,76,内桥接线的特点为：,线路操作方便。,正常运行时变压器操作复杂。,桥回路故障或检修时两个单元之间将失去联系；同时，出线断路器故障或检修时将造成该回路停电。,为此，在实际接线中可采用设外跨条的方法来提高运行的灵活性。,5.2,电气主接线的基本形式,77,（,2,）外桥接线,外桥接线如,图,5.13,（,b,）,所示，桥回路置于线路断路器外侧（远离变压器侧），此时变压器经断路器和隔离开关接至桥接点，构成独立单元；而线路支路只经隔离开关与桥接点相连，是非独立单元。,5.2,电气主接线的基本形式,78,外桥接线的特点为：,变压器操作方便。,线路投入与切除时操作复杂。,桥回路故障或检修时全厂分裂为两部分，使两个单元之间失去联系；同时，出线侧断路器故障或检修时，将造成该侧变压器停电。,为此，在实际接线中可采用设内跨条来提高运行灵活性。,5.2,电气主接线的基本形式,79,桥形接线具有接线简单清晰，设备少，造价低，易于发展成为单母线分段或双母线接线。为节省投资，在发电厂或变电站建设初期，可先采用桥形接线并预留位置，后期逐步发展成为单母线分段或双母线接线。,外桥接线适用于两回进线两回出线且线路较短、故障可能性小和变压器需要经常切换，而且线路有穿越功率通过的发电厂和变电站中。,5.2,电气主接线的基本形式,80,5.2.3.2,单元接线,单元接线是将不同性质的电力元件（发电机、变压器、线路）串联形成一个单元，然后再与其他单元并列。由于串联的电力元件不同，单元接线有如下几种形式：,（,1,）发电机,-,变压器单元接线,发电机变压器单元接线如,图,5.14,所示。,5.2,电气主接线的基本形式,81,图,5.14,单元接线,（,a,）发电机双绕组变压器单元；（,b,）发电机,三绕组变压器单元；（,c,）发电机自耦变压器单元,5.2,电气主接线的基本形式,82,发电机,-,变压器单元接线的特点为：,接线简单清晰，电气设备少，配电装置简单，投资少，占地面积小。,不设发电机电压母线，发电机或变压器低压侧短路时，短路电流小。,操作简便，降低了故障的可能性，提高了工作的可靠性，继电保护可简化。,任一元件故障或检修将使线路全部停止运行，检修时灵活性差。,单元接线适用于机组台数不多的大、中型不带近区负荷的区域发电厂及分期投产或装机容量不等的无机端负荷的中、小型水电站。,5.2,电气主接线的基本形式,83,（,2,）扩大单元接线,采用两台发电机与一台变压器组成的单元接线称为扩大单元接线，如,图,5.15,所示。在这种接线中，为了适应机组开停的需要，每一台发电机回路都装设断路器，并在每台发电机与变压器之间装设隔离开关，以保证停机检修的安全。装设发电机出口断路器的目的是使两台发电机可以分别投入运行或当任一台发电机需要停止运行或发生故障时，可以操作该断路器，而不影响另一台发电机与变压器的正常运行。,5.2,电气主接线的基本形式,84,图,5.15,扩大单元接线,（,a,）发电机,双绕组变压器扩大单元接线；,（,b,）发电机分裂绕组变压器扩大单元接线,5.2,电气主接线的基本形式,85,大单元接线与单元接线相比有如下特点：,减小了主变压器和主变高压侧断路器的数量，减少了高压侧接线的回路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。,任一台机组停机都不影响厂用电的供给。,当变压器发生故障或检修时，该单元的所有发电机都将无法运行。,扩大单元接线用于在系统有备用容量时的大、中型发电厂中。,5.2,电气主接线的基本形式,86,（,3,）发电机,-,变压器,-,线路单元接线,发电机变压器线路单元接线如,图,5.16,所示。它是将发电机、变压器和线路直接串联，中间除了自用电外没有其他分支引出。这种接线实际上是发电机变压器单元和变压器线路单元的组合，常用于,l,2,台发电机、一回输电线路，且不带近区负荷的梯级开发的水电站，以把电能送到梯级开发的联合开关站。,5.2,电气主接线的基本形式,87,图,5.16,发电机,-,变压器,-,线路单元接线,5.2,电气主接线的基本形式,88,5.2.3.3,多角形接线,多角形接线也称为多边形接线，如,图,5.17,所示。它相当于将单母线按电源和出线数目分段，然后连接成一个环形的接线，比较常用的有三角形、四角形、五角形接线。,5.2,电气主接线的基本形式,89,图,5.17,多角形接线,（,a,）四角形接线；（,b,）多角形接线,5.2,电气主接线的基本形式,90,多角形接线具有如下特点：,每个回路位于两个断路器之间，具有双断路器接线的优点，检修任一断路器都不中断供电。,所有隔离开关只用作隔离电器使用，不作操作电器用，故容易实现自动化和遥控控制。,正常运行时，多角形是闭合的，任一进出线回路发生故障仅使该回路断开，其余回路不受影响，因此运行可靠性高。,任一断路器故障或检修时，则形成开环运行，此时若环上某一元件再发生故障就会出现非故障回路被迫切除并将系统解裂。这种缺点随角数的增加更为突出，故多角形接线最多不超过六角。,5.2,电气主接线的基本形式,91,开环和闭环运行时流过断路器的工作电流不同，这将给设备选择和继电保护整定带来一定的困难。,此接线的配电装置不便于扩建和发展。因此，多角形接线多用于最终容量和出线数已确定的,110kV,及以上电压等级的水电厂中，且接线不宜超过六角形。,5.2,电气主接线的基本形式,92,5.3,主变压器的选择,5.3,主变压器的选择,93,主变压器（简称主变）是发电厂和变电站中最为主要的电气设备之一，在电气设备的投资中占有较大比例，同时它还影响与之相配套的电气装置的投资。因此，对主变压器的台数、容量和型式的选择至关重要，这对发电厂和变电站的经济技术有很大影响。同时，它也是主接线方案确定的基础。,主变压器的选择与变压器的台数、形式、连接组别、电压等级、调压方式、冷却方式、运输条件以及变电站的容量、发展远景等因素有关。在选择主变压器型式时，这些问题都需考虑。,5.3,主变压器的选择,94,变压器的运行可靠性高，发生故障的几率小，检修周期长，损耗低，所以在选择时一般不考虑主变压器的备用。,主变压器台数的选择是与发电厂（变电站）的接入方式、机组的台数、容量及基本接线方式密切相关，大体上要求主变应与其他的各个环节的可靠性应相一致。,5.3.1,主变台数的选择,5.3,主变压器的选择,95,变电站主变压器台数可按如下原则确定：,（,1,）对于只供电给二类、三类负荷的变电站，原则上只装设一台变压器。,（,2,）对于供电负荷较大的城市变电站或有一类负荷的重要变电站，应选用两台相同容量的主变压器。每台变压器的容量应满足一台变压器停运后，另一台变压器能供给全部一类负荷的需要；在无法确定一类负荷所占比重时，每台变压器的容量可按计算负荷的,60%,80%,选择。,5.3,主变压器的选择,96,（,3,）对于大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，以装设两台主变压器为宜；对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性；对于规划只装两台主变压器的变电站，其变压器的基础宜按大于变压器容量的,1,2,级设计。,5.3,主变压器的选择,97