第8讲第三章供配电一次接线王晓丽主编

1、第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线概概 述述1负荷分级负荷分级2主接线系统的主要电气设备主接线系统的主要电气设备4自备电源自备电源3变配电所主接线变配电所主接线5 配电网络形式配电网络形式6变配电所结构与布置变配电所结构与布置7回顾：一次接线回顾：一次接线供配电系统一次接线又称主接线，是将电力变压器、开关电器、互感器、母线、电力电缆等电气设备按一定顺序连接而成的接受和分配电能的电路。一般用单线图绘制。 相对于二次接线的定义回顾：一、负荷分级回顾：一、负荷分级用电负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电所造成的损失或影响程度分为三级。1一级负荷一级负荷（1）中断供电将造成人身伤亡的

2、负荷；（2）中断供电将造成重大政治影响的负荷；（3）中断供电将造成重大经济损失的负荷；（4）中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应为一级负荷中特别重要的负荷。（ P36表）2 2二级负荷二级负荷（1）中断供电将造成较大影响或损失；（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。3 3三级负荷三级负荷不属于一级和二级的用电负荷。一、负荷分级一、负荷分级回顾：电力负荷对供电的要求回顾：电力负荷对供电的要求1 1一级负荷对供电的要求一级负荷对供

3、电的要求 一级负荷应由双重电源供电（一级负荷应由双重电源供电（双电源供电：由两个相互独立的电源回路以安全供电条件向负荷供电称双电源供电），当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。并严禁将其他负荷接入应急供电系统。 常用的应急电源有不受正常电源影响的独立的发电机组、专门馈电线路、蓄电池和干电池等。2 2二级负荷对供电的要求二级负荷对供电的要求 二级负荷要求两回路供电，当发生电力线路常见故障或电力变压器故障时应不至于中断供电或中断供电后能迅速恢复。当负荷较小或地区供电条件困难时，也可由一回6kV及以上专用架空线供电。3 3三级

4、负荷对供电的要求三级负荷对供电的要求 三级负荷对供电无特殊要求。回顾：备用电源和应急电源回顾：备用电源和应急电源 备用电源和应急电源是两个完全不同用途的电源。 备用电源，是当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源； 应急电源，又称安全设施电源，是用作应急供电系统组成部分的电源，是为了人体和家畜的健康和安全，以及避免对环境或其它设备造成损失的电源。为防止应急电源超负荷断电，规范不允许应急供电系统外其他负荷由应急电源供电（备用电源停电时候应急电源也存在）。第四节第四节 主接线系统的主要电气设备主接线系统的主要电气设备 电力变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、跌

5、落式熔断器、电流互感器、电压互感器、避雷器、电容器、母线、导线、电缆等（见表3-5及配电系统图）一、主接线系统中主要电气设备的作用1 1断路器断路器（QFQF） 不仅能够接通和切断正常负荷电流，还能够切断巨大的短路电流，低压断路器还可起到过载、欠压等保护。2 2隔离开关隔离开关（QSQS） 用于隔离电压，接通和切断没有负荷电流的电路。即在线路需要停电检修的过程中，隔离电源，并造成一个明显断开点，保证检修人员的安全。QFQS3 3负荷开关负荷开关（QLQL） 接通和切断正常的负荷电流，与熔断器配合，可切断短路电流和过载电流。4 4熔断器熔断器（FUFU） 是一种保护电器，当线路短路或过载时能够断

6、开电路。5 5电流互感器电流互感器（TATA或或CTCT） 把大电流变成小电流，供给测量仪表和继电器的电流线圈，用于间接测量和控制大电流等。6 6电压互感器电压互感器（TVTV或或PTPT） 把高电压变成低电压，供给测量仪表和继电器的电压线圈，用于间接测量和控制高电压。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线一、主接线的基本要求（1 1）可靠性）可靠性 根据负荷等级满足供电的连续性。（2 2）灵活性）灵活性 主接线要简单，运行灵活，维护、操作方便，并为今后的发展留有余地。（3 3）安全性）安全性 要保证操作和维护时人员和设备的安全。（4 4）经济性）经济性 在满足上述要求的同时要力求

7、减小主接线系统初投资和运行费用。二、变配电所的主接线形式变配电所的主接线常见的形式有变配电所的主接线常见的形式有单母线无母线双母线等。 所谓母线，又称汇流排，原理上相当于电气上的一个结点，当用电回路较多时，馈电线路和电源之间的联系常采用母线制，母线有铜排、铝排，它起着接收电源电能和向用户分配电能的作用。第五节第五节 变配电所主接线变配电所主接线电源进线用户出线单母线不分段单母线不分段第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线（一）单母线接线（一）单母线接线 1单母线不分段接线在变电所主接线中这种接线形式最简单 断路器用于切断负荷电流或故障电流。隔离开关有两种1.靠近母线侧的称为母线隔离

8、开关，作为隔离母线电源，检修断路器之用；2.靠近线路侧的称为线路隔离开关，是防止在检修断路器时从用户侧反向送电，或防止雷电过电压沿线路侵入，保证维修人员安全。单母线不分段接线的优点是：电路简单，使用设备少，配电装置投资少。电路简单，使用设备少，配电装置投资少。单母线不分段接线的缺点是：可靠性差、灵活性差。当母线或母线隔离开可靠性差、灵活性差。当母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，必须断开所有供电电源，造成全部用户停电，关发生故障或进行检修时，必须断开所有供电电源，造成全部用户停电，即即100%100%负荷停电。负荷停电。适用范围：单母线不分段接线，只适用于对供电可靠性要求不高的三级负单母线

9、不分段接线，只适用于对供电可靠性要求不高的三级负荷，或有备用电源二级负荷用户。荷，或有备用电源二级负荷用户。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线电源进线用户出线单母线不分段单母线不分段第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线2 2单母线分段接线单母线分段接线为了克服上述缺点，采取单母线分段接线，分段可采用隔离开分段可采用隔离开关（关（QSQS）或断路器（）或断路器（QFQF）分段）分段。单母线分段接线的可靠性和灵活性比不分段接线都有所提高。适用于一、二级负荷用户。（1）用隔离开关分段的单母线接线，它可以分段单独运行，也可以并列同时运行。采用分段单独运行时，各段相当于单母

10、线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系统互不影响。当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电（如分两段，仅对约50%负荷停止供电），当任一电源线路发生故障或检修时，假如其余运行电源容量能负担全部引出线负荷时，则可经过“倒闸操作倒闸操作”，恢复对全部引出线负荷的供电，但在操作过程中，需对母线作短时停电。“倒闸操作”是指：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，后断开隔离开关。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线电源进线用户出线第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线（2 2）用断路器分段的单母线接线。）用断路器分段的单母线接

11、线。分段断路器除具有分段隔离开关的作用外，还具有继电保护作用，所以采用断路器分段的单母线接线比用隔离开关分段的接线形式供电可靠性又提高了，但投资费用也增加了。适用范围：综上所述，在有两回及以上电源供电适用范围：综上所述，在有两回及以上电源供电的条件下，多采用单母线分段接线，特别是自动重合的条件下，多采用单母线分段接线，特别是自动重合闸装置的应用，母线段可分为三段乃至更多段，对一闸装置的应用，母线段可分为三段乃至更多段，对一级和二级特别重要负荷可由两段母线同时供电，大大级和二级特别重要负荷可由两段母线同时供电，大大提高了供电的可靠性。提高了供电的可靠性。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统

12、一次接线（二）双母线接线（二）双母线接线 在单母经接线系统中，当母线、母线隔离开关检修或发生故障时，接于该段母线上的所有线路要长时间停电。如果采用双母线接线就可克服这一缺点。双母线接线有二种工作状态。1第一种工作状态第一种工作状态只有一组母线只有一组母线WB1工作，母线工作，母线WB2处于备用状态，连接在处于备用状态，连接在WB1上的所有上的所有母线隔离开关都闭合，连接在母线隔离开关都闭合，连接在WB2上的所有母线隔离开关都断开，两组母线上的所有母线隔离开关都断开，两组母线间的联络开关间的联络开关QF3也断开，母联两侧的隔离开关闭合。也断开，母联两侧的隔离开关闭合。2第二种工作状态第二种工作状

13、态两组母线两组母线WB1、WB2都处于工作状态，并且互为备用。都处于工作状态，并且互为备用。总之，这种接线形式的供电可靠性提高了，灵活性增强了，但同时系统复杂了，用电设备增加了，投资增大了，易产生误操作等，因此这种接线只适用于对供电可靠性要求很高的重要的大型企业总降压变电所和电力系统的枢纽变电站。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线双母线接线图双母线接线图第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线（三）无母线接线（三）无母线接线 1 1桥式接线桥式接线桥式接线的供电可靠性和灵活性与单母线分段基本相同，但是接线形式比单母线简单，高压断路器数量减少 。（1 1）内桥接线：）内

14、桥接线：桥臂靠近变压器侧，变压器一次侧回路仅装隔离开关，不装断路器。这种接线可提高输电线路L1和L2的运行方式的灵活性，但对投切变压器不够灵活。内桥适合于a）向一、二级负荷供电；b）供电线路较长；c）变电所为终端型变电站，没有穿越功率；d）变压器不需要常切换。（2 2）外桥接线）外桥接线：桥臂靠近线路侧，进线回路仅装隔离开关，不装断路器，因此，外桥接线对变压器回路的操作是方便的，而对电源进线回路操作不方便，外桥接线适合于a）向一、二级负荷供电；b）供电线路较短； c）适合于中间型变电站，构成环网，允许有较稳定的穿越功率；d）适合于变压器经常切换。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接

15、线1、内桥形式的主接线适用于（、内桥形式的主接线适用于（ ）A.出线线路较长，主变压器操作较少的电厂出线线路较长，主变压器操作较少的电厂B.出线线路较长，主变压器操作较多的电厂出线线路较长，主变压器操作较多的电厂C.出线线路较短，主变压器操作较多的电厂出线线路较短，主变压器操作较多的电厂D.出线线路较短，主变压器操作较少的电厂出线线路较短，主变压器操作较少的电厂2、外桥形式的主接线适用于（、外桥形式的主接线适用于（ ）A.出线线路较长，主变压器操作较少的电厂出线线路较长，主变压器操作较少的电厂B.出线线路较长，主变压器操作较多的电厂出线线路较长，主变压器操作较多的电厂C.出线线路较短，主变压器

16、操作较多的电厂出线线路较短，主变压器操作较多的电厂D.出线线路较短，主变压器操作较少的电厂出线线路较短，主变压器操作较少的电厂第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线2 2线路线路变压器组接线变压器组接线 用于只有一回电源进线和一台变压器出线的小型变电所，仅适用于向二、三级负荷供电。优点是：电路最简单，使用设备及占地少，配电装置投资少。缺点是：可靠性差、灵活性差。当变压器或线路任一处发生故障或检修，整个供电回路全部停电。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线1独立变电所主接线第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线2 2 总总降降变变点点所所主主接接线线第三章第

17、三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线第四节第四节 配电装置配电装置 配电装置是根据电气主接线的要求，由开关电器，保护和测量电器，母线和必要的辅助设备组建而成，用于接受和分配电能的装置 按电器设备装设地点装设地点：屋内和屋外配电装置 按其组装方式，可分为装配式装配式和成套式成套式 高、低压配电网络常见的有三种形式，分别为放射式、树干式和环式放射式、树干式和环式三种。一、放射式一、放射式 放射式是指每一用电点采用专线供电。常分两种情况：1 1单回路放射式单回路放射式单回路放射式配电网络线路敷设简单、操作维护方便、继电保护简单、各支线间无联系。因此某一支线发生故障不影响其它支线用户。变电所引出

18、线较多、投次较高、可靠性较差，一般用于二、三级负荷供电。2 2双回路放射式双回路放射式双回路放射式配电网络比单回路放射式配电网络可靠性高，当一个电源或一个线路故障时，可由另一个电源或另一条回路（另一台变压器）给全部负荷或部分一级、二级负荷供电，可靠性高，适用于一、二级负荷供电。第六节第六节 配电网络形式配电网络形式第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线单回路放射式单回路放射式 双回路放射式双回路放射式 第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线二、树干式二、树干式 树干式是指每一干线回路可T接几条支线。树干式又分为单回路树干式和单回路树干式和双回路树干式双回路树干式。 1

19、1单回路树干式单回路树干式单回路树干式配电线路比放射式节省高压断路器台数和有色金属，使变配电所馈出线减少、敷射简单、可靠性差，当干线发生故障，接于干线上的全部用户均停电，因此，单回路树干式接线一般只用于三级负荷。高压单回路树干式每条线路所接变压器不宜超过5台，总容量不宜超过2000kVA。在低压系统中，还有一种树干式的形式，称链式，适用于供电距离较远而用电设备容量小，而相距近的场合。单回路树干式单回路树干式 第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线2双回路树干式 为提高供电可靠性，可采用双回路树干式，主要用于二级负荷，当电源可靠时，也可给一级负荷供电。双回路树干式双回路树干式 电缆分

20、支箱HSS总降压变电所 HDS高压配电所 STS车间变电所第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线电缆分支箱三、环式三、环式 环式配电网络运行方式有两种，一种是开环运行，一种是闭环运行，为便于实现继电保护的选择性，一般采用开环运行，即在环网某点将开关断开，这种配电方式供电可靠性较高、运行灵活，适用于中压系统或高压系统。目前，许多国家在中压（1035kV）配电网络中普遍应用环网配电。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线第七节第七节 变配电所结构与布置变配电所结构与布置一、变

21、配电所位置的选择一、变配电所位置的选择变电所是接收、变换和分配电能的场所，主要由电力变压器、高低压开关柜、保护与控制设备以及各种测量仪表等装置构成，而配电所没有变压器，是接收和分配电能的场所。变配电所位置应根据下列要求综合考虑确定：1深入或接近负荷中心；2进出线方便；3接近电源侧；4设备吊装、运输方便；5不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所；6不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源的下风侧；7不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理；8配变电所为独立建筑物时，不应设置在地势低洼和可

22、能积水的场所。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线二、变配电所的型式二、变配电所的型式变配电所的型式应根据用电负荷的状况和周围环境情况确定。（一）变配电所的型式变配电所的型式按周围环境大致分为户内和户外的两种，而详细可分为以下几种型式：1独立式变配电所：独立式变配电所为一独立建筑物。2露天变电所：露天变电所变压器设置在室外。3附设式变配电所：附设式变配电所又分为内附和外附两种，为节省占地面积，在企业车间内、外或民用建筑两侧或后面，可设置变配电所，但不能设置在人员密集场所上下方或主要通道两旁。4设在一般建筑物及高层建筑物内部的变配电所：6-10KV配电所又称开闭所。第三章第三章 供

23、配电系统一次接线供配电系统一次接线（二）变配电所型式选择1负荷较大的车间和站房，宜设附设变配电所或半露天变电所。 2负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房的中部且环境许可时，宜设车间内变配电所或组合式成套变电站。 3高层或大型民用建筑内，宜设室内变配电所或组合式成套变电站。4负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民区，宜设独立变配电所，有条件时也可设附设变电所或户外箱式变电站第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线三、变配电所的结构与布置三、变配电所的结构与布置 本节主要讨论610kV户内变电所，户内变电所主要包括：1）高压配电室；2）低压配电室；3）变压器室；4）电容器室；5）控制室、值

24、班室等。其常见布置方案见图3-22、图3-23。图图3-223-22室内变电站典型布置（采用无油设备室内变电站典型布置（采用无油设备） 第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线图图3-233-23室内变电站典型布置（采用含可燃油设备）室内变电站典型布置（采用含可燃油设备）NoImage第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线1高压配电室的布置 高压配电室一般只装高压配电设备，当高压开关柜的台数在6台及以下时，可与低压配电柜安装在同一房间内。高压配电室的长度超过7m，必须设置两个门，并宜布置在两端，其中一个门的高度与宽度能垂直搬进高压配电柜。 当电源从屏后进线，需要在屏后墙上

25、安装隔离开关及其操作机构时，在屏后维护走道的宽度应不小于1500mm，若屏后的防护等级为1P2X，其维护走道可减至1300mm。高压配电室内各种通道的最小净宽高压配电室内各种通道的最小净宽(m)(m)开关柜布置方式开关柜布置方式柜后维护通道柜后维护通道柜前操作通道柜前操作通道固定式固定式手车式手车式单排布置单排布置0.80.81.51.5单车长度单车长度+1.2+1.2双排面对面布置双排面对面布置0.80.82.02.0双车长度双车长度+0.9+0.9双排背对背布置双排背对背布置1.01.01.51.5单车长度单车长度+1.2+1.2第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线2静电电容

26、器室的布置 高压静电电容器室尽可能靠近高压配电室。电压为10(6)kV可燃性油浸电力电容器应设置在单独房间内。设置在民用建筑中的应采用非可燃性油浸式电容器或干式电容器，不带可燃油的低压电容器可与10(6)kV配电装置、低压配电装置和干式变压器等设置在同一房间内。3低压配电室的布置低压配电柜排列可采取“一”字型单列，双列“=”或“L”型、“U”型排列。低压配室长度超过7m时，应设置两个门，尽量布置在低压配电室的两端，其中一个门的宽度和高度应能使低压配电屏垂直搬动。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线 低压配电室屏前屏后通道最小净宽低压配电室屏前屏后通道最小净宽(m)(m)布置方式布

27、置方式装置种类装置种类单排布置单排布置双排对面布置双排对面布置双排背对背布置双排背对背布置屏前屏前屏屏后后屏前屏前屏屏后后屏前屏前屏后屏后固定式固定式1.51.51.01.02.02.01.01.01.51.51.51.5抽屉式抽屉式1.81.81.01.02.32.31.01.01.81.81.01.0控制屏控制屏( (柜柜) )1.51.50.80.82.02.00.80.8- - -注：注：1 1当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少0.2m0.2m；2 2各种布置方式，屏端通道不应小于各种布置方式，屏端通道不应小于0.8m0.8m。第三章第三章 供配电系统一次接线供配电系统一次接线4变压器室内的布置每台油量在100kg以上的三相变压器，在室内安装时，应设在单独的变压器室内，宽面推进的变压器，低压侧宜向外，窄面推进的变压器，油枕宜向外，变压器的外廊（包括防护外壳）与变压器室的墙壁、门的最小净距见表3-8所示。多台干式变压器布置在同一室内，并列成行安装时，其相互间不应小于表3-9所示的尺寸。表表3-83-8变压器外廊（包括防护外壳）与墙和门最小净距变压器外廊（包括防护外壳）与墙和门最小净距(m)(m) 变压器容量变压器容量(KVA)(KVA)项目项目1001001