华工自动化企业供电第4章 工厂供配电系统的一次接线

1、第四章第四章 工厂供配电系统的一次接线工厂供配电系统的一次接线本章基本内容：本章基本内容： 本章围绕工厂内部的配电系统重点讨论变电所、配本章围绕工厂内部的配电系统重点讨论变电所、配电所和高、低压配电网络的各种接线方式，变压器台电所和高、低压配电网络的各种接线方式，变压器台数、容量的选择原则和方法以及工厂配电网络的电压数、容量的选择原则和方法以及工厂配电网络的电压偏移和改善电压偏移的主要措施。偏移和改善电压偏移的主要措施。第四章第四章 工厂供配电系统的一次接线工厂供配电系统的一次接线第一节第一节 基本概念基本概念一工厂供电系统的组成一工厂供电系统的组成变电所（变电所（transformer su

2、bstation）：受电）：受电变电变电配电；配电； 配电所配电所（distribution substation）：受电）：受电配电；（没有电压变换功能）配电；（没有电压变换功能）第一节第一节 基本概念基本概念二、电气接线图二、电气接线图电气接线图电气接线图 描绘描绘主要电气设备主要电气设备之间的之间的电气联系电气联系的示意的示意图，包括一次接线图和二次接线图。（描述了整个变图，包括一次接线图和二次接线图。（描述了整个变电所的供配电系统结构，犹如人体的骨骼框架，直接电所的供配电系统结构，犹如人体的骨骼框架，直接关系到整个系统的安全与稳定）关系到整个系统的安全与稳定）第一节第一节 基本概念基本

3、概念1一次接线（电气主接线）一次接线（电气主接线）（1）一次接线图：又称电气主接线、一次回路、主电路。）一次接线图：又称电气主接线、一次回路、主电路。将各种主要电气设备按照将各种主要电气设备按照一定顺序一定顺序连接而成的接受、连接而成的接受、传输和分配电能的总电路；供配电系统中承担接受、传输和分配电能的总电路；供配电系统中承担接受、输送和分配电能任务的电路。（负荷电流直接流过的输送和分配电能任务的电路。（负荷电流直接流过的电路）。电路）。特点：一般用单线表示对称的三相；特殊时，标出三特点：一般用单线表示对称的三相；特殊时，标出三相。相。第一节第一节 基本概念基本概念（2）一次设备：一次接线中所

4、有的电气设备。）一次设备：一次接线中所有的电气设备。一次设备主要包括：一次设备主要包括：变换设备：变压器、互感器（变换设备：变压器、互感器（PT、CT）等；）等；控制设备：高低压开关、断路器等；控制设备：高低压开关、断路器等；保护设备：熔断器、避雷器等；保护设备：熔断器、避雷器等；补偿设备：并联电容器；补偿设备：并联电容器；成套设备：高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱成套设备：高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等；等；配电线路：母线、电缆、架空线路；配电线路：母线、电缆、架空线路；第一节第一节 基本概念基本概念n如图所示，电气主如图所示，电气主接线将各种主要的接线将各种主要的直

5、接参与电能接受、直接参与电能接受、电压变换、电能分电压变换、电能分配的电气设备联接配的电气设备联接成有机的整体；任成有机的整体；任何变电所、变电站何变电所、变电站都有电气主接线示都有电气主接线示意图。意图。第一节第一节 基本概念基本概念2二次接线二次接线二次接线：二次接线：用来测量、控制、信号指示、保护和自动用来测量、控制、信号指示、保护和自动调节一次设备运行的电路。（又称：二次回路）。调节一次设备运行的电路。（又称：二次回路）。主要为一次回路服务，并不直接参与电能的输送与分配，但主要为一次回路服务，并不直接参与电能的输送与分配，但又是保证一次设备正常运行所必不可少的。又是保证一次设备正常运行

6、所必不可少的。二次设备：二次设备：二次回路中的所有设备。二次回路中的所有设备。主要有：各种仪表、测量元件、保护继电器、操作电源等。主要有：各种仪表、测量元件、保护继电器、操作电源等。n一、二次设备之间的连接一、二次设备之间的连接互感器。互感器。注意：电压互感器、电流互感器归属于一次设备，是注意：电压互感器、电流互感器归属于一次设备，是一次设备、二次设备之间联系的桥梁。一次设备、二次设备之间联系的桥梁。第二节第二节 电压的选择电压的选择一供电电压确定一供电电压确定n供电电压：供电电压：供配电系统从电力系统所取得的供配电系统从电力系统所取得的电源电压（电源进线的电压等级）。电源电压（电源进线的电压

7、等级）。n供电电压的选择考虑三个因素：供电电压的选择考虑三个因素：1电力部门提供的电源电压（外部因素）；充分电力部门提供的电源电压（外部因素）；充分考虑设计的经济性。考虑设计的经济性。第二节第二节 电压的选择电压的选择2企业负荷企业负荷的大小及距离电源线路的远近的大小及距离电源线路的远近 内外部因素结合；考虑不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距内外部因素结合；考虑不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制，当容量较大距离较远时，为了减少损耗，采用较高的供电离的限制，当容量较大距离较远时，为了减少损耗，采用较高的供电电压。电压。3企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供企业内部大型设备

8、的额定电压决定了企业的供电电压。电电压。 内部因素；但是也可以采用较高的电压经过降压后再供电。内部因素；但是也可以采用较高的电压经过降压后再供电。 目前，我国所用的企业供电电压为目前，我国所用的企业供电电压为35110kV，10Kv，6kV。一般。一般来讲，大中型企业常采用来讲，大中型企业常采用35110Kv作为供电电压，中小型企业常采作为供电电压，中小型企业常采用用10Kv，6Kv作为供电电压，其中作为供电电压，其中10kV作为供电电压较为常见。总作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定考虑综合因素。之电压等级的确定考虑综合因素。第二节第二节 电压的选择电压的选择二、配电电压二、配电电压n配

9、电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等级；（针对设备）级；（针对设备）第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择n变电所的类型变电所的类型n变电所作用：接受电能、变换电压、分配电能；变电所作用：接受电能、变换电压、分配电能；n按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类：按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类：第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择n总降压变电所总降压变电所第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2.车间变电所车间变电所第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择3.独立变电所独立变电所（1 1）当相

10、邻的几个车间负荷都比较大，不适于将变电所建到）当相邻的几个车间负荷都比较大，不适于将变电所建到某一个车间中；某一个车间中；（2 2）由于车间环境的限制，如制药、化工车间之间由于腐蚀）由于车间环境的限制，如制药、化工车间之间由于腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建独立变电所；性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建独立变电所；（3 3）中小型企业，建立全厂的独立变电所，给全厂供电。）中小型企业，建立全厂的独立变电所，给全厂供电。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择4.杆上变电所杆上变电所n安装在室外电杆上，适用于时，常用于居民区，用电负安装在室外电杆上，适用于时，常用于居民区，

11、用电负荷较小的单位，如油田井场。荷较小的单位，如油田井场。5.建筑物及高层建筑物变电所建筑物及高层建筑物变电所n民用建筑中使用。考虑安全性：干式变压器、真空断路民用建筑中使用。考虑安全性：干式变压器、真空断路器等；器等；n对于高层建筑物而言，一般装在楼内，地下室、中层或对于高层建筑物而言，一般装在楼内，地下室、中层或者高层。者高层。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择二、变压器型号的选择二、变压器型号的选择1变压器（文字符号变压器（文字符号T）双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示；双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示；主要完成电压等级的变换。主要完成电压等级的变换。第三节

12、第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2分类分类（1）按功能分：）按功能分：升压变压器和降压变压器；升压变压器和降压变压器；（2）按相数分：）按相数分：单相和三相变压器；单相和三相变压器；（3）绕组导体的材料：）绕组导体的材料：铜绕组和铝绕组铜绕组和铝绕组； 铜绕组电阻率小，但价格贵；铝绕组的电阻率大，但是价格便铜绕组电阻率小，但价格贵；铝绕组的电阻率大，但是价格便 宜；宜；（4）冷却方式和绕组绝缘分：）冷却方式和绕组绝缘分：油浸式和干式油浸式和干式； 其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式以其中：油浸式包括：油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式以及强迫油循环冷却式等。及强迫

13、油循环冷却式等。 干式变压器主要包括：浇注式、开启式、充气式（干式变压器主要包括：浇注式、开启式、充气式（SF6）。）。（5）按用途分：）按用途分：普通变压器和特种变压器；普通变压器和特种变压器；（6）调压方式：）调压方式：无载调压变压器和有载调压变压器；无载调压变压器和有载调压变压器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择3变压器型号表示：变压器型号表示：直接从型号上分析变压器的类型和特性，决定是否符合现场的需要。直接从型号上分析变压器的类型和特性，决定是否符合现场的需要。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择4变压器类型的选择注意的几点：（选择的原则）变压器类型的选

14、择注意的几点：（选择的原则）（1）尽量选择）尽量选择低损耗节能型低损耗节能型，如，如S9系列或者系列或者S10系列；系列；（2）在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场）在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场合，选择密闭型变压器或者防腐型变压器；合，选择密闭型变压器或者防腐型变压器；（3）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采）供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷式电力变压器；用三相油浸自冷式电力变压器；（4）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消）对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式变压器；防要求较高

15、的场所，宜采用干式变压器；（5）对于电网电压波动比较大的场合，为改善电能质量应）对于电网电压波动比较大的场合，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器；采用有载调压电力变压器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择三、变压器台数及容量的选择三、变压器台数及容量的选择第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（一）总降压变电所主变压器台数和容量的确定（一）总降压变电所主变压器台数和容量的确定 考虑因素：考虑因素：供电条件、供电条件、负荷性质负荷性质、用电容量、运行方、用电容量、运行方式等。式等。1变压器台数的确定：变压器台数的确定：（1）满足用电负荷对供电可靠性的要求：）满足用

16、电负荷对供电可靠性的要求：在有一、二级负荷的变电所中，选择两台甚至多于两在有一、二级负荷的变电所中，选择两台甚至多于两台主变；台主变； 第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（2）对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的：）对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的：宜采用宜采用经济运行方式经济运行方式的变电所，技术经济合理时可以的变电所，技术经济合理时可以采用两台主变；（即：根据负荷的季节性或者昼夜性采用两台主变；（即：根据负荷的季节性或者昼夜性变化的特点，合理安排变压器并列运行的台数，保证变化的特点，合理安排变压器并列运行的台数，保证可靠供电的前提下，减少电能的损失，以达到最佳的可靠供电

17、的前提下，减少电能的损失，以达到最佳的经济效益）；经济效益）；（3）三级负荷一般选择一台主变，负荷较大时也）三级负荷一般选择一台主变，负荷较大时也可选择两台主变；可选择两台主变； 一般在下列情况下设置一般在下列情况下设置一台主变一台主变：只有一路电源进线；只有一路电源进线；变电所可以通过附近的低压电网（变电所可以通过附近的低压电网（6kv10kv）获取）获取备用电源；备用电源；工厂所带负荷绝大多数为三级负荷，且少量的一、二工厂所带负荷绝大多数为三级负荷，且少量的一、二次负荷满足备用电源获取的条件；次负荷满足备用电源获取的条件；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2变压器容量的确定

18、变压器容量的确定（1）装单台变压器时：其额定容量）装单台变压器时：其额定容量 应能够满足全应能够满足全部用电设备的视在计算负荷部用电设备的视在计算负荷 ，考虑到冗余性，以及，考虑到冗余性，以及变压器的经济运行，容量满足：变压器的经济运行，容量满足：其中：其中： 所有用电设备的计算容量之和；所有用电设备的计算容量之和；NSCSC)4 . 115. 1 (SSNCS第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择n（2）装设两台主变时：其中任意一台主变容量）装设两台主变时：其中任意一台主变容量 应该同时满足下列两个条件：应该同时满足下列两个条件：A. 任意一台主变单独运行时，应该能够满足总计算负

19、任意一台主变单独运行时，应该能够满足总计算负荷的荷的60%70%的要求，即：的要求，即：B. 任意一台主变单独工作时，应该能够满足全部一、任意一台主变单独工作时，应该能够满足全部一、二级负荷二级负荷 的需要，即：的需要，即： 一般而言，变压器容量和台数的确定与变电一般而言，变压器容量和台数的确定与变电所主接线方案一起确定，在设计主接线时需要考所主接线方案一起确定，在设计主接线时需要考虑到用电单位对变压器台数和容量的选择。虑到用电单位对变压器台数和容量的选择。NSC%)70%60(SSN(12)cS)21 (C SSN第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（二）车间变电所变压器台数及

20、容量选择原则（二）车间变电所变压器台数及容量选择原则1车间变电所变压器台数选择：车间变电所变压器台数选择：考虑因素考虑因素：与总降压变电所基本相同，即在保证电能与总降压变电所基本相同，即在保证电能质量的前提下，应该尽量减少投资、运行费用和有色质量的前提下，应该尽量减少投资、运行费用和有色金属耗用量。金属耗用量。（1）带一、二级负荷：）带一、二级负荷：一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器；一二级负荷较多时，装设两台及两台以上的变压器；只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所只有少量的一二级负荷，且可以从附近的车间变电所获取低压备用电源时，可以采用一台变压器；获取低压备用电源时，可以

21、采用一台变压器；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（2）带三级负荷：）带三级负荷：负荷较小时，采用一台；负荷较小时，采用一台；负荷较大时，采用两台及两台以上；负荷较大时，采用两台及两台以上；季节性负荷或昼夜变化较大的负荷，一般采用两台：季节性负荷或昼夜变化较大的负荷，一般采用两台：负荷高峰时，两台并列运行；负荷低谷时，单台运行负荷高峰时，两台并列运行；负荷低谷时，单台运行变变压器经济运行；压器经济运行；（3）负荷不大的车间）负荷不大的车间 按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小决定是否单独设立变压器。决定是否单独设立变压器。负荷大小

22、以及输送距离。负荷大小以及输送距离。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择（4）特殊情况）特殊情况单相负荷较重，使得三相负荷的不平衡超过单相负荷较重，使得三相负荷的不平衡超过25%时，时，宜设立单相变压器；宜设立单相变压器；动力和照明一般共用一台变压器，若此会影响照明质动力和照明一般共用一台变压器，若此会影响照明质量及灯泡寿命（现场的电压较高：量及灯泡寿命（现场的电压较高：240V），可以专），可以专门装设照明变压器；门装设照明变压器；如果有较大的冲击负荷，且严重影响电能质量时，应如果有较大的冲击负荷，且严重影响电能质量时，应该装设专门的变压器对冲击负荷供电。该装设专门的变压器对冲

23、击负荷供电。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2车间变电所变压器容量的选择车间变电所变压器容量的选择n车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电所变压器容量的选择相同；另注意：所变压器容量的选择相同；另注意：单台变压器容量小于单台变压器容量小于1000KVA。主要考虑：。主要考虑：低压开关低压开关设备的断流能力及短路稳定性要求；使变压器接近负设备的断流能力及短路稳定性要求；使变压器接近负荷中心，减小线损；荷中心，减小线损；对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于对于装设在二层楼上的干式变压器，容量不宜大于630KVA；第三节第三节

24、变电所变压器的选择变电所变压器的选择四变压器的容量及过负荷能力四变压器的容量及过负荷能力n电力变压器的额定容量：电力变压器的额定容量：在标准规定的在标准规定的环境温度下环境温度下（最高温度（最高温度40度，年平均温度度，年平均温度20度度）和和使用年限使用年限（一般（一般20 年）内，所能年）内，所能连续输出的连续输出的最大视在功率最大视在功率 (kVA)。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择1.变压器的实际容量计算变压器的实际容量计算由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异，由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异，使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。使得变

25、压器的实际容量与额定容量并不相等。 一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温 时，则时，则年平均气温年平均气温每升高每升高1，变压器的容量应相应减小，变压器的容量应相应减小1；对应着每低；对应着每低1，变压器的容量应相应增加，变压器的容量应相应增加1。 因此，变压器的实际容量因此，变压器的实际容量(出力出力)应计入一个温度校正系数。应计入一个温度校正系数。0.20avC第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择n对室外变压器对室外变压器：通风条件好，易于散热，其实际容：通风条件好，易于散热，其实际容量为：量为： 其中，其中， 为变压器的额定容量。

26、为变压器的额定容量。n对室内变压器对室内变压器： 由于散热条件较差，变压器进风口由于散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概有和出风口间大概有15的温差，因此处在室内的变的温差，因此处在室内的变压器环境温度比户外温度大约高压器环境温度比户外温度大约高8，因此其容量，因此其容量要减小要减小8%。即：。即：TNavTNTSSKS. 0.)100201 (TNS.TNavTNTSSKS. 0.)1002092. 0(第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择2变压器的正常过负荷变压器的正常过负荷变压器的过负荷能力变压器的过负荷能力：是指它在保证变压器规定使用年限内，是指它在保证变压器规定使用

27、年限内，在较短时间内所能输出的最大容量。在较短时间内所能输出的最大容量。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择对于对于油浸式变压器，油浸式变压器，其允许其允许过负荷包括两部分：过负荷包括两部分：（1）由于）由于昼夜负荷不均匀而昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷考虑的过负荷，如果变压，如果变压器的日负荷率小于器的日负荷率小于1，则，则由日负荷率和最大负荷持由日负荷率和最大负荷持续时间确定允许过负荷能续时间确定允许过负荷能力。负荷系数以及日最大力。负荷系数以及日最大负荷持续时间；查图负荷持续时间；查图3-3，说明：当负荷系数越小，说明：当负荷系数越小，日最大负荷持续时间越短，日最大负荷持续时

28、间越短，过负荷倍数越大；过负荷倍数越大；第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择对于对于油浸式变压器，油浸式变压器，其允许过负荷包括两部分：其允许过负荷包括两部分：（2）由于）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷“1%规则规则”如果在夏季（如果在夏季（6、7、8月份）平均日负荷曲线中的最大月份）平均日负荷曲线中的最大负荷，每低于负荷，每低于1%变压器额定容量，则在冬季（变压器额定容量，则在冬季（12、1、2月份）可以过负荷月份）可以过负荷1% ，但是最大不能，但是最大不能15% 。（3）可以综合考虑上述二者的影响，但是对于户）可以综合考虑上述二者的影响，但

29、是对于户外变压器而言，不得超过外变压器而言，不得超过30% ；户内变压器不得；户内变压器不得超过超过20% ；干式变压器一般不考虑正常过负荷。；干式变压器一般不考虑正常过负荷。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择3变压器的事故过负荷能力变压器的事故过负荷能力 一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在事故情况下，一般来讲，变压器在运行时最好不要过负荷，但是在事故情况下，可以允许短时间较大幅度地过负荷运行；当工厂供电系统发生故可以允许短时间较大幅度地过负荷运行；当工厂供电系统发生故障时，在较短时间内让变压器多带些负荷，保证供电的连续性。障时，在较短时间内让变压器多带些负荷，保证

30、供电的连续性。主要考虑：过负荷的大小以及允许时间，见表主要考虑：过负荷的大小以及允许时间，见表3-3所示。所示。第三节第三节 变电所变压器的选择变电所变压器的选择五电力变压器的并列运行条件五电力变压器的并列运行条件n两台及以上的变压器并列运行时，必须满足以下两台及以上的变压器并列运行时，必须满足以下三个条件：三个条件：1额定一次、二次电压必须对应相等额定一次、二次电压必须对应相等否则出现环流；否则出现环流；2所有变压器的阻抗电压（短路电压）对应相等；所有变压器的阻抗电压（短路电压）对应相等；并列运行的变压器的负荷是按照阻抗电压值成反比进并列运行的变压器的负荷是按照阻抗电压值成反比进行分配的，保

31、证负荷分配均匀；行分配的，保证负荷分配均匀；3联结组别相同联结组别相同保证相序和相位相同；保证相序和相位相同；第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线一电气主接线的基本形式一电气主接线的基本形式1电气主接线电气主接线主要反映系统中电能接受、输送和分配主要反映系统中电能接受、输送和分配的电路；的电路；电气主接线电气主接线是整个供配电系统的骨架，决定着整是整个供配电系统的骨架，决定着整个系统的总体结构，与系统的可靠性、灵活性、经济性等个系统的总体结构，与系统的可靠性、灵活性、经济性等密切相关。选择电气主接线形式是相当重要的。密切相关。选择电气主接线形式是相当重要的。n母线母线理论上等

32、电位点；实际上汇流排，完成电能的汇理论上等电位点；实际上汇流排，完成电能的汇集和分配，即集和分配，即功率的汇总与分配点功率的汇总与分配点。n在任何变电所中，总是进线少，出线多。由于进出线各回在任何变电所中，总是进线少，出线多。由于进出线各回路之间需有一定的电气安全间隔，所以无法从一处同时引路之间需有一定的电气安全间隔，所以无法从一处同时引出多个回路；而采用母线装置才能保证电路接线的出多个回路；而采用母线装置才能保证电路接线的安全性安全性和灵活性和灵活性，所以在复杂的系统中母线很有必要；但是否需，所以在复杂的系统中母线很有必要；但是否需要设置母线需要根据现场的实际情况来确定。要设置母线需要根据现

33、场的实际情况来确定。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n电力系统中通常按照母线的形式对电气主接线进电力系统中通常按照母线的形式对电气主接线进行分类：行分类：第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线2变电所主接线的要求：变电所主接线的要求：安全：主接线设计符合国家的有关技术规范，充分保安全：主接线设计符合国家的有关技术规范，充分保证人身和设备的安全；证人身和设备的安全；可靠：满足用电单位对供电可靠性的要求；可靠：满足用电单位对供电可靠性的要求；灵活：适应各种不同的运行方式，操作检修方便；灵活：适应各种不同的运行方式，操作检修方便；经济：设计简单、投资少、运行管理

34、费用低，节约电经济：设计简单、投资少、运行管理费用低，节约电能和有色金属的消耗量；能和有色金属的消耗量；第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（一）单母线接线（一）单母线接线1单母线不分段接线形式单母线不分段接线形式当只有一路进线时考虑采用该接线方当只有一路进线时考虑采用该接线方式。式。优点：优点：接线清晰，设备少，经济性较接线清晰，设备少，经济性较好，不易误操作。好，不易误操作。缺点：缺点：可靠性差和灵活性差。当可靠性差和灵活性差。当电源电源进线、母线或者母线隔离开关进线、母线或者母线隔离开关发生故发生故障或者进行检修时，必须断开所有回障或者进行检修时，必须断开所有回路的电源

35、，造成全部用户供电中断。路的电源，造成全部用户供电中断。适用范围：适用范围：单电源进线的三级负荷用单电源进线的三级负荷用户以及具有备用电源的二级用户；户以及具有备用电源的二级用户；第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线2.单母线分段接线形式单母线分段接线形式在双电源进线的情况下，通常采用单母线分段接线，在双电源进线的情况下，通常采用单母线分段接线，可以通过可以通过QS或者或者QF进行分段。两段母线可以独立运行，进行分段。两段母线可以独立运行，也可以并列运行。也可以并列运行。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（1）分段独立运行特点：）分段独立运行特点：正常时：

36、采用分段单独运行时，正常时：采用分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线各段相当于单母线不分段接线运行，各段之间互不影响；运行，各段之间互不影响；故障时：当故障时：当任一段母线任一段母线发生故发生故障或者检修时，仅停止对该段障或者检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电；当母线所带负荷的供电；当任一任一电源线路电源线路故障或者检修时，如故障或者检修时，如果另一电源能够负担全部引出果另一电源能够负担全部引出线的负荷时，则可以通过线的负荷时，则可以通过倒闸倒闸操作操作恢复该母线所带负荷的供恢复该母线所带负荷的供电，否则由故障电源所带的负电，否则由故障电源所带的负荷应该停止运行或者部分停止荷应该停止

37、运行或者部分停止运行。运行。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（2）并列运行的特点：）并列运行的特点：若遇到若遇到电源电源故障或者检修故障或者检修，无需母线停电，只需断开，无需母线停电，只需断开故障电源的断路器和隔离开关，将负荷调整到另一电故障电源的断路器和隔离开关，将负荷调整到另一电源上即可，但是源上即可，但是某段母线故障或者检修时某段母线故障或者检修时，会使得对，会使得对应的负荷短时停电。应的负荷短时停电。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（3）单母线分段接线的优缺点以及使用条件：）单母线分段接线的优缺点以及使用条件：优点：优点：可靠性，灵活性得到提

38、高，除母线故障或者检可靠性，灵活性得到提高，除母线故障或者检修外，可实现用户的连续供电；修外，可实现用户的连续供电；缺点：缺点：在母线、母线隔离开关发生故障或者检修时，在母线、母线隔离开关发生故障或者检修时，仍有仍有50%的用户停电；的用户停电；适用场合：适用场合：在具有双电源进线的条件下，采用该方式在具有双电源进线的条件下，采用该方式对一二级负荷供电，较为优越；特别是装设了备用电对一二级负荷供电，较为优越；特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段的单母源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段的单母线供电的可靠性。该方式广泛用于线供电的可靠性。该方式广泛用于10KV及以下的变

39、配及以下的变配电所。电所。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线nQS与与QF的区别：的区别：QS只是起电气隔离的作用，提供明显的断开点，但是不能带负荷只是起电气隔离的作用，提供明显的断开点，但是不能带负荷操作；操作；QF具有灭弧能力，能够投切负荷电流，可以带负荷操作。具有灭弧能力，能够投切负荷电流，可以带负荷操作。n倒闸操作倒闸操作 当电气主接线从一种运行状态转换到另一种运行状态时，按照一定顺当电气主接线从一种运行状态转换到另一种运行状态时，按照一定顺序对隔离开关和断路器进行接通或者断开的操作。序对隔离开关和断路器进行接通或者断开的操作。n倒闸操作的注意事项：倒闸操作的注意事

40、项：隔离开关不能通断负荷电路（不能带负荷操作），没有灭弧能力；隔离开关不能通断负荷电路（不能带负荷操作），没有灭弧能力；而断路器可以；而断路器可以；n倒闸操作原则：倒闸操作原则：接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时，先断开接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时，先断开断路器，然后断开隔离开关。断路器，然后断开隔离开关。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n3单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线接线单母线以及单母线分段接线在单母线以及单母线分段接线在线路断路器线路断路器检修时会造检修时会造成线路的停电，为解决上述问题，可以变化为单母线成线路的停

41、电，为解决上述问题，可以变化为单母线分段带旁母线的接线方式，这样在线路的断路器检修分段带旁母线的接线方式，这样在线路的断路器检修停运时，可以由旁路断路器来代替线路断路器。停运时，可以由旁路断路器来代替线路断路器。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n（二）双母线接线（二）双母线接线解决单母线分段接线在解决单母线分段接线在母线、母线隔离开关母线、母线隔离开关检修或者检修或者故障时，需要停电的弊端。可以向一二级负荷供电。故障时，需要停电的弊端。可以向一二级负荷供电。双母线接线方式，两条母线互为备用：工作母线和备双母线接线方式，两条母线互为备用：工作母线和备用母线。用母线。第四节第

42、四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线正常运行时，工作母线带电，备用母线不带电，任一正常运行时，工作母线带电，备用母线不带电，任一回电源进线以及用户出线都有一台断路器和两组隔离回电源进线以及用户出线都有一台断路器和两组隔离开关分别接到两组母线上。正常运行时，正常母线上开关分别接到两组母线上。正常运行时，正常母线上的所有隔离开关全部闭合，而备用母线上的隔离开关的所有隔离开关全部闭合，而备用母线上的隔离开关全部断开。并且两条母线通过断路器和隔离开关连接全部断开。并且两条母线通过断路器和隔离开关连接起来。起来。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n优点：优点：供电可靠：可以

43、供电可靠：可以轮流检修母线轮流检修母线而不中断用户供电；而不中断用户供电；检修方便：修理任检修方便：修理任一条母线隔离开关一条母线隔离开关时，先将电源以时，先将电源以及其他出线切换到备用母线，然后断开该隔离开关所及其他出线切换到备用母线，然后断开该隔离开关所属的那条线路即可。属的那条线路即可。运行灵活：工作运行灵活：工作母线故障时母线故障时，可以迅速切换到备用母，可以迅速切换到备用母线上；双母线接线可以作为单母线分段方式运行，各线上；双母线接线可以作为单母线分段方式运行，各接接1/2进线和出线；进线和出线；检修任检修任一回线路一回线路断路器断路器时，经倒闸操作后，可用母线时，经倒闸操作后，可用

44、母线联络断路器代替被检修的断路器工作，这样仅在切换联络断路器代替被检修的断路器工作，这样仅在切换的过程中短时停电。的过程中短时停电。n缺点：缺点：隔离开关数目增加，配电装置复杂，经济性差；隔离开关数目增加，配电装置复杂，经济性差；工作母线停电时，仍会短时停电。工作母线停电时，仍会短时停电。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（三）桥形接线（三）桥形接线n桥形接线方式主要适用于两路电源桥形接线方式主要适用于两路电源进线和两台变压器的降压变电所。进线和两台变压器的降压变电所。特点：特点：四个回路只有三个断路器。四个回路只有三个断路器。接线简单接线简单：高压侧没有母线，没有多：高压

45、侧没有母线，没有多余设备；余设备；经济：经济：4个回路只用了三个断路器，省个回路只用了三个断路器，省去了去了12断路器，节约投资；断路器，节约投资；可靠性高可靠性高：无论哪条回路故障或者检：无论哪条回路故障或者检修，均可以通过倒闸操作迅速切除故修，均可以通过倒闸操作迅速切除故障回路，不致使二次侧母线长时间断障回路，不致使二次侧母线长时间断电；电；安全安全：每台断路器的两侧都设有隔离：每台断路器的两侧都设有隔离开关，可以形成明显断开点，以保证开关，可以形成明显断开点，以保证设备安全检修。设备安全检修。灵活：灵活：操作灵活，能够适应多种运行操作灵活，能够适应多种运行方式。方式。第四节第四节 变配电

46、所的电气主接线变配电所的电气主接线n根据桥的位置可以分为内桥接线和外桥接线。注意四个回根据桥的位置可以分为内桥接线和外桥接线。注意四个回路在正常工作时，桥壁上的断路器和隔离开关是闭合的。路在正常工作时，桥壁上的断路器和隔离开关是闭合的。1内桥接线内桥接线跨桥靠近跨桥靠近变压器侧变压器侧 特点：灵活性好，供电可靠特点：灵活性好，供电可靠性高，适用于一二级负荷；性高，适用于一二级负荷； 当任一当任一电源回路电源回路检修或者故检修或者故障时，经过相应的倒闸操作后，障时，经过相应的倒闸操作后，不影响正常线路的运行。（注：不影响正常线路的运行。（注：故障时，断路器自动断开）；故障时，断路器自动断开）；第

47、四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线2、外桥接线、外桥接线跨桥靠近线路侧。跨桥靠近线路侧。n特点：特点：灵活性好，供电可靠性较高，适用于对一二级负荷供电灵活性好，供电可靠性较高，适用于对一二级负荷供电。对对变压器变压器检修和故障的处理比较方便。检修和故障的处理比较方便。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n对于桥式接线主要适用于：对于桥式接线主要适用于：35KV及以上的总降压及以上的总降压变电所，有两路进线及两台主变时，一般采用该变电所，有两路进线及两台主变时，一般采用该方式。方式。n内外桥接线具体适用场合：内外桥接线具体适用场合：内桥接线适用场合：内桥接线适

48、用场合：电源线较长，因而容易发生故障电源线较长，因而容易发生故障和停电检修的机会较多；并且变压器不需要经常切换和停电检修的机会较多；并且变压器不需要经常切换的总降压变电所。（主要对供电线路的检修和故障处的总降压变电所。（主要对供电线路的检修和故障处理较方便）；正常运行时，两边的功率相对比较平衡，理较方便）；正常运行时，两边的功率相对比较平衡，即即没有穿越功率没有穿越功率。外桥接线适用场合外桥接线适用场合：电源线路较短并且故障几率小，：电源线路较短并且故障几率小，而且变电所负荷变动较大、适于经济运行需要经常切而且变电所负荷变动较大、适于经济运行需要经常切换的总降压变电所。换的总降压变电所。第四节

49、第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（四）线路（四）线路变压器组单变压器组单元接线元接线特点：一条进线、一台特点：一条进线、一台（两台）变压器；电气（两台）变压器；电气设备少，接线简单，配设备少，接线简单，配电装置简单，节约投资，电装置简单，节约投资，占地面积小；但当任一占地面积小；但当任一设备检修时，全部设备设备检修时，全部设备停止工作。停止工作。（四）线路（四）线路变压器组单元接线变压器组单元接线n根据变压器高压侧所接设备根据变压器高压侧所接设备（保护和切断变压器）的不同，（保护和切断变压器）的不同，采取的方案：采取的方案：一般高压侧装设一台隔离开关和一般高压侧装设一台隔离开关

50、和一台断路器；一台断路器；高压侧只装隔离开关高压侧只装隔离开关供电线供电线路较短，变压器故障能够使得线路较短，变压器故障能够使得线路首端的断路器断开，或者供电路首端的断路器断开，或者供电端变电所的继电保护能够动作。端变电所的继电保护能够动作。高压侧采用高压熔断器高压侧采用高压熔断器跌落跌落式熔断器，保证变压器高压侧断式熔断器，保证变压器高压侧断路容量不超过高压熔断器的断流路容量不超过高压熔断器的断流容量，但又允许采用高压熔断器容量，但又允许采用高压熔断器保护变压器；（农村电网中用的保护变压器；（农村电网中用的较多）；此时也可以采用负荷开较多）；此时也可以采用负荷开关关熔断器的方式。熔断器的方式

51、。（四）线路（四）线路变压器组单元接线变压器组单元接线n注意：注意：当高压侧装设负荷开关时，变压器容量不大于当高压侧装设负荷开关时，变压器容量不大于1250KVA，高压侧装设隔离开关或者跌落式熔断器时，高压侧装设隔离开关或者跌落式熔断器时，变压器容量一般小于变压器容量一般小于630KVA。主要考虑到开关设备的断。主要考虑到开关设备的断流能力问题。流能力问题。n适用对象：适用对象：适用于小容量的三级负荷、小型企业或者非适用于小容量的三级负荷、小型企业或者非生产性用户。生产性用户。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线二、总降压变电所的电气主接线形式二、总降压变电所的电气主接线形式

52、n一般大中型企业采用一般大中型企业采用35110kV电源进线时都设置总降压电源进线时都设置总降压变电所，将电压降至变电所，将电压降至610kV后分配给各车间变电所。后分配给各车间变电所。n总降压变电所主接线一般有：总降压变电所主接线一般有：线路线路变压器组、单母线、变压器组、单母线、内桥式、外桥式等几种接线形式。内桥式、外桥式等几种接线形式。n下面按单电源进线和双电源进线两种情况，介绍总降压变下面按单电源进线和双电源进线两种情况，介绍总降压变电所常用的主接线。电所常用的主接线。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线1一次侧线路一变压器组、二一次侧线路一变压器组、二次侧单母线不分

53、段主接线次侧单母线不分段主接线总降压变电所为单电源进线且只总降压变电所为单电源进线且只设一台变压器时，主接线采用一设一台变压器时，主接线采用一次侧线路次侧线路变压器组、二次侧单变压器组、二次侧单母线不分段接线，又称一次侧无母线不分段接线，又称一次侧无母线、二次侧单母线不分段主接母线、二次侧单母线不分段主接线。线。进线开关可采用隔离开关和跌落进线开关可采用隔离开关和跌落式熔断器。式熔断器。（一）单电源进线的总降压变电所主接线（一）单电源进线的总降压变电所主接线第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n总降压变电所为总降压变电所为单电源进线两台变单电源进线两台变压器时压器时，主接线采

54、用一次侧单母线，主接线采用一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段接线。不分段、二次侧单母线分段接线。n特点：特点：轻负荷时可停用一台，当其轻负荷时可停用一台，当其中一台变压器因故障或需停运检修中一台变压器因故障或需停运检修时，接于该段母线上的负荷，可通时，接于该段母线上的负荷，可通过闭合母线联络过闭合母线联络(分段分段)开关开关6QF来来获得电源，提高了供电可靠性，但获得电源，提高了供电可靠性，但单电源供电的可靠性不高，因此，单电源供电的可靠性不高，因此，这种接线只适用于三级负荷及部分这种接线只适用于三级负荷及部分二级负荷。二级负荷。2 一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线一次侧单母线不分

55、段、二次侧单母线分段主接线第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（二）双电源进线总降压变电所主接线（二）双电源进线总降压变电所主接线 由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压器一般都在由于采用双回电源进线，总降压变电所主变压器一般都在两台或两台以上，现以两台主变压器介绍常用的主接线。两台或两台以上，现以两台主变压器介绍常用的主接线。1一、二次侧均采用单母线分段一、二次侧均采用单母线分段主接线主接线 特点：特点：如图如图4-29所示，由于进线开关所示，由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，和母线分段开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，适用操作十分灵活，供

56、电可靠性较高，适用于大中型企业的一、二级负荷供电。于大中型企业的一、二级负荷供电。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线2内桥式主接线内桥式主接线（1）分析：）分析： 当线路当线路1WL发生故障或检修发生故障或检修时，断路器时，断路器lQF断开，变压器断开，变压器1T由线路由线路2WL经桥接断路器经桥接断路器3QF继继续供电；同理，当续供电；同理，当2WL发生故障发生故障或检修时，变压器或检修时，变压器2T可由线路可由线路IWL继续供电。继续供电。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线（2）特点：）特点：提高了供电的可靠性和灵活性。但当变压器检提高了供电的可靠性

57、和灵活性。但当变压器检修或发生故障时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时间较修或发生故障时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时间较长。当变压器长。当变压器1T发生故障时，发生故障时，lQF和和3QF因故障跳闸，此因故障跳闸，此时，打开时，打开30s后再合上后再合上1QF和和3QF，即可恢复，即可恢复1WL线路的线路的工作。工作。n这种接线主要适应于大中型企业的一二级负荷供电。这种接线主要适应于大中型企业的一二级负荷供电。n内桥式接线适用于以下条件的总降压变电所：内桥式接线适用于以下条件的总降压变电所： 供电线路长，线路故障几率大；供电线路长，线路故障几率大； 负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；

58、负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作； 没有穿越功率的终端总降压变电所。没有穿越功率的终端总降压变电所。n穿越功率穿越功率:是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又经另一线路流出的功率。经另一线路流出的功率。第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线3外桥式主接线外桥式主接线特点特点:变压器回路装断路器，线路变压器回路装断路器，线路1WL，2WL仅装线路隔离开关。任一变压器仅装线路隔离开关。任一变压器检修或发生故障时，如变压器检修或发生故障时，如变压器1T发生发生故障，断开故障，断开1QF，打开其两侧隔离开，打开其两侧隔离开关，然后合上关

59、，然后合上3QF两侧隔离开关，再两侧隔离开关，再合上合上3QF，使两路电源进线又恢复并，使两路电源进线又恢复并列运行。列运行。 但当线路检修或发生故障时，须但当线路检修或发生故障时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时进行倒闸操作，操作较复杂且时间较长。间较长。外桥式主接线的优点外桥式主接线的优点:对变压器对变压器回路的操作非常方便、灵活，供回路的操作非常方便、灵活，供电可靠性高，适用于有一、二级电可靠性高，适用于有一、二级负荷的用户或企业负荷的用户或企业第四节第四节 变配电所的电气主接线变配电所的电气主接线n外桥式主接线适用于以下条件的总降压外桥式主接线适用于以下条件的总降压变电所：变电所： 供电

60、线路短，线路故障几率小；供电线路短，线路故障几率小； 用户负荷变化大，变压器操作频繁；用户负荷变化大，变压器操作频繁； 有穿越功率流经的中间变电所，因为采用有穿越功率流经的中间变电所，因为采用外桥式主接线，总降压变电所运行方式的变外桥式主接线，总降压变电所运行方式的变化将不影响公共电力系统的潮流。（即当一化将不影响公共电力系统的潮流。（即当一次侧电源采用环形接线时，环形电网的穿越次侧电源采用环形接线时，环形电网的穿越功率不通过进线断路器功率不通过进线断路器1QF、2QF，这对于，这对于改善断路器的工作及其继电保护的整定都是改善断路器的工作及其继电保护的整定都是十分有利的十分有利的主要是针对变压