电气主接线基础知识

4.12电气主接线

考试大纲12.1掌握电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求12.2了解各种主接线种主要电气设备的作用和配置原则12.3了解各种电压等级电气主接线限制短路电流的方法4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求

1．主接线的基本要求（1）可靠性电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。（2）灵活性电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。（3）安全性电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。（4）经济性其中包括最少的投资与最低的年运行费。（5）应具有发展与扩建的方便性在设计接线方时要考虑到5～10年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为5～10年的最终容量留有余地。

4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求2．单母线接线（1）单母不分段每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出是通过一根母线连接的。单母线不分段接线适用于用户对供电连续性要求不高的二、单母线不分段接线三级负荷用户。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（2）单母线分段接线单母线分段接线是由电源的数量和负荷计算、电网的结构来决定的。单母线分段接线可以分段单母线分段接线运行，也可以并列运行。用隔离开关、负荷开关分段的单母线接线，适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（3）带旁路母线的单母线接线当引出线断路器检修时，用旁路母线断路器代替引出线断路器，给用户继续供电。旁路断路器一般只能代替一台出线断路器工作，旁路母线一般不能同时连接两条及两条以上回路，否则当其中任一回路故障时，会使旁路断路器跳闸。断开多条回路。通常35kV的系统出线8回以上、110kV系统出线6回以上，220kV系统出线4回以上，才考虑加设旁路母线。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（4）单母线分段带旁路在正常运行时，系统以单母线分段方式运行，旁路母线不带电。如果正常运行的某回路断路器需退出运行进行检修，闭合旁路断路器，使旁路母线带电，合上欲检修回路旁路隔离开关，则该线路断路器可退出运行，进行检修。这种旁路母线可接至任一段母线，在容量较少的中小型发电厂和35～110kV变电所中获得广泛应用。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求3．双母线接线（1）双母线接线一组作为工作母线，另一组作为备用母线，在两组母线之间，通过母线联络断路器（简称为母联断路器）进行连接。把双母线系统形成单母线分段运行方式，即正常运行时，使两条母线都投入工作，母联断路器及其两侧隔离开关闭合，全部进出线均匀分配两条母线。这种运行方式可以有效缩小母线故障时的停电范围。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求双母线接线主要优点有：

1）检修任一组母线时，不会中断供电。2）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该回路，其它回路倒换至另一组母线继续运行。3）工作母线在运行中发生故障时，可将全部回路换接至备用母线，迅速恢复供电。4）任一回路断路器检修时，可用母联断路器代替其工作。5）方便试验。需要对某回路做试验时，只需把此回路单独切换至备用母线即可。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（2）双母线带旁路接线在双母线接线方式中，为使线路在出线断路器检修时不中断供电，可采用带旁路接线。当110kV系统出线6回以上，220kV出线4回以上，可采用专用旁路断路器。旁路母线可接至任一组母线。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求4．一个半断路器接线一个半断路器接线可归属于双母线类接线。在两组母线之间，每三个断路器形成一串。每串连接两条回路。相当于每一个半断路器带一条回路，故称之为一个半断路器接线，也称为3／2接线。在一个半接线的每串断路器中，位于中间的断路器称为联络断路器。运行中两母线及全部断路器都投入工作，形成多重环状供电。

4.12.1电电力力系系统统电电气气主主接接线线的的形形式式和和基基本本要要求求5．．双双母母线线单单（（双双））分分段段带带旁旁路路接接线线为进进一一步步缩缩小小母母线线故故障障的的影影响响范范围围，，对对于于可可靠靠性性要要求求较较高高的的330～～500kV超高高压压系系统统，，当当进进出出线线达达到到6回回以以上上时时，，可可采采用用双双母母线线单单段段或或双双分分段段带带旁旁路路接接线线。。这种种接接线线是是把把工工作作母母线线分分为为两两段段，，在在两两段段工工作作母母线线之之间间，，两两工工作作母母线线与与备备用用母母线线之之间间都都设设置置有有母母联联断断路路器器。。4.12.1电电力力系系统统电电气气主主接接线线的的形形式式和和基基本本要要求求6．．变变压压器器——母母线线接接线线各出出线线经经过过断断路路器器分分别别接接在在母母线线上上，，变变压压器器直直接接经经隔隔离离开开关关接接到到母母线线上上，，组组成成变变压压器器——母母线线接接线线。。电电源源和和负负荷荷可可以以自自由由调调配配。。由由于于变变压压器器是是高高可可靠靠性性设设备备，，所所以以直直接接接接在在母母线线上上，，对对母母线线的的运运行行并并不不产产生生严严重重影影响响，，一一旦旦变变压压器器故故障障时时，，接接在在母母线线上上的的各各断断路路器器开开断断，，这这时时不不会会影影响响对对用用户户的的供供电电。。在在出出线线数数目目很很多多时时也也可可以以用用一一台台半半断断路路器器接接线线形形式式。。这这种种接接线线在在远远距距离离大大容容量量输输电电系系统统中中应应用用时时，，对对系系统统稳稳定定与与可可靠靠性性均均有有良良好好的的效效果果。。4.12.1电电力力系系统统电电气气主主接接线线的的形形式式和和基基本本要要求求7．．无无母母线线接接线线（1））桥桥式式接接线线对于于具具有有双双电电源源进进线、、两两台台变变压压器器终终端端式的的总总降降压压变变电电所所，，可采采用用桥桥式式接接线线。。它它实质质是是连连接接两两个个35～～110kV““线路路──变变压压器器组””的的高高压压侧侧，，其其特特点点是有有一一条条横横联联跨跨桥桥的的“桥桥””。。根根据据跨跨接接桥桥横横连连位位置置不不同同，，分分为为内内桥桥接接线线和和外外桥桥接接线。。4.12.1电电力力系系统统电电气气主主接接线线的的形形式式和和基基本本要要求求1））内内桥桥接接线线的的跨跨接接桥桥靠靠近近变变压压器器侧侧，，桥桥开开关关装装在在线线路路开开关关之之内内，，变变压压器器回回路路仅仅装装隔隔离离开开关关，，不不装装断断路路器器。。采采用用内内桥桥接接线线可可以以提提高高改改变变输输电电线线路路运运行行方方式式的的灵灵活活性性。。内桥接线线适用于于：对一一、二级级负荷供供电；供供电线路路较长；；变电所所没有穿穿越功率率；负荷荷曲线较较平稳，，主变压压器不经经常退出出工作；；终端型型工业企企业总降降压变电电所。4.12.1电电力力系统电电气主接接线的形形式和基基本要求求2）外桥桥接线跨接桥靠靠近线路路侧，桥桥开关装装在变压压器开关关之外，，进线回回路仅装装隔离开开关，不不装断路路器。外桥接线线适用于于：对一一、二级级负荷供供电；供供电线路路较短；；允许变变电所有有较稳定定的穿越越功率；；负荷曲曲线变化化大，主主变压器器需要经经常操作作；中间间型工业业企业总总降压变变电所，，宜于构构成环网网。4.12.1电电力力系统电电气主接接线的形形式和基基本要求求（2）角角形接线线当母线闭闭合成环环，断路路器数等等于进出出线回路路数，即即构成了了角形接接线，一一般应将将同名回回路相互互交替布布置。一般不超超过六角角形。这这种接线线不利于于扩建，，适用于于最终建建设规模模比较明明确的110kV及以上的的发电厂厂升压站站或变电电所中。。4.12.1电电力力系统电电气主接接线的形形式和基基本要求求（3）单单元接线线将发电机机、变压压器及线线路直接接连接成成一个单单元称为为单元接接线。单单元接线线主要有有三种形形式：即即发电机机—变压压器单元元、变压压器—线线路单元元及发电电机—变变压器——线路单单元等。。一般应用用于下列列情况：：1）同一一地区有有几个大大型电厂厂能源丰丰富，可可以合起起来建一一个公共共的枢纽纽变电所所时。2）电厂厂地位狭狭窄平面面布置有有困难时时。3）电厂厂离枢纽纽变电所所较近，，直接引引线比较较方便时时。4.12.2电电气气设备的的作用和和配置1.断断路器和和隔离开开关（1）作作用电源进线线与引出出线由断断路器和和隔离开开关连接接到母线线，其中中断路器器用来接接通与切切换电路路中的负负荷电流流与故障障短路电电流。隔离开关关的作用用是利用用其可见见断口隔隔离电压压，使停停电设备备与带电电设备隔隔离，以以保证人人身及设设备工作作的安全全。4.12.2电电气气设备的的作用和和配置（2）配配置1）电气气主接线线：断路路器两侧侧都有电电源，在在两侧都都装设一一组隔离离开关。。用户侧侧没有电电源，原原则上可可只装设设一组母母线隔离离开关，，也可在在线路侧侧也装设设一组隔隔离开关关。2）电源源进线：：电源是是发电机机，只需需在母线线侧装设设一组隔隔离开关关，有时时为了发发电机停停机后做做试验方方便，在在发电机机和断路路器之间间亦可装装设一组组隔离开开关。电源是双双绕组变变压器：：在断路路器的母母线侧装装设一组组隔离开开关，如如是三绕绕组变压压器需在在断路器器的两侧侧各装设设一组隔隔离开关关。3）断路路器与隔隔离开关关配合操操作：先先合隔离离开关，，后合断断路器；；先断开开断路器器，后断断开隔离离开关。。在断路路器与隔隔离开关关之间应应加装电电磁或机机械闭锁锁装置。4.12.2电电气气设备的的作用和和配置2．负荷荷开关负荷开关关是专门门用于接接通和切切断负荷荷电路的的开关设设备，它它具有简简单的灭灭弧装置置，不能能切断短短路电路路，能通通断一定定的负荷荷电流和和过负荷荷电流。。通常负荷荷开关与与熔丝（（管形熔熔断器））串联，，借助（（管形熔熔断器的的）熔丝丝切断短短路电流流。负荷荷开关断断开后，，与隔离离开关一一样具有有明显的的断开间间隙。4.12.2电电气气设备的的作用和和配置3．熔断断器熔断器是是一种简简单的保保护电器器。当电电路发生生过负载载或短路路故障时时，故障障电流超超过熔体体的额定定电流，，熔体被被电流迅迅速加热热熔断，，从而切切断电流流，防止止故障扩扩大。熔断器的的功能主主要是对对电路及及电路中中的设备备进行短短路保护护。4.12.2电电气气设备的的作用和和配置4.互互感器1）隔离离高压电电路。互互感器一一次侧和和二次侧侧没有电电的联系系，只有有磁的联联系，因因而使测测量仪表表和保护护电器与与高压电电路隔开开，以保保证二次次设备和和人员的的安全。。2）使测测量仪表表和继电电器小型型化和标标准化。。如电流流互感器器副绕组组的额定定电流都都是5A；电压互感感器副绕绕组电压压通常都都规定为为100V。3）可以避免免短路电电流直接接流过测测量仪表表和继电电器的线线圈，使使其不受受大电流流的损坏坏。4.12.3限限制制短路电电流的方方法1．选择适当当的主接接线形式式和运行行方式（1）对对具有大大容量机机组的发发电厂中中采用单单元接线线；（2）在在降压变变电所中中，可采采用变压压器低压压侧分列列运行方方式，即即所谓母母线硬分分段接线线；（3）对对具有双双回路电电路，在在负荷允允许条件件下可按按单回路路运行；；（4）对对环形供供电网络络，可在在环网中中穿越功功率最小小处开环环运行。。4.12.3限限制制短路电电流的方方法2．加装装限流电电抗器（1）加加装普通通电抗器器1）出线线端加装装出线电电抗器用用来限制制电缆馈馈线支路路短路电电流。它它只能在在电抗器器后面临临近点短短路时才才有限制制短路电电流的作作用。通通常在架架空线路路上不装装设电抗抗器。线路电抗抗器不仅仅限制短短路电流流，而且且能在母母线上能能维持较较高的剩剩余残压压（大于于65％％UN）。通常线路路电抗器器的百分分电流值值为3％％～6％％。4.12.3限限制制短路电电流的方方法2）母线线电抗器器装设在在母线分分段的地地方，其其目的是是让发电电机出口口断路器器、变压压器低压压侧断路路器、母母联断路路器和分分段断路路器等都都能按各各回路额额定电流流来选择择，不因因短路电电流过大大而升级级。一般设计计主接线线时，为为了限制制发电机机电压母母线短路路电流，，应首先先考虑在在分段断断路器回回路或联联络断路路器回路路中以及及主变压压器回路路中安装装电抗器器，只有有经过计计算认为为限制效效果不够够时，才才考虑装装设线路路电抗器器。一般般当电厂厂和系统统容量较较大时，，两种电电抗器都都需要安安装。为为了运行行操作方方便和减减小母线线各段之之间电压压差，母母线分段段不宜超超过三段段，母线线电抗器器的电抗抗百分值值应取8％～12％。。4.12.3限限制制短路电电流的方方法（2）分分裂电抗抗器分裂电抗抗器在结结构上与普通通电抗器器相似，，只是线圈圈中心有有一个抽头3，，中间抽抽头一般般用来连接接电源、、两个a）分裂电抗抗器接线线图分支（又又称两臂臂）1和和b）分裂电抗抗器等值值电路图图2用来连连接大致致相等的的c）正常运行行时的等等值电路路图两组负荷荷。4.12.3限限制制短路电电流的方方