电气主接线及设计课件

1第一节电气主接线设计原则和程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例1第一节电气主接线设计原则和程序24.1电气主接线设计原则和程序电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接收和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线电路图：用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细的表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。24.1电气主接线设计原则和程序电气主接线：是由电气设备通3

4.1.1对电气主接线的基本要求一、可靠性

1、影响电气主接线可靠性的主要因素：

1）发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用大型发电厂或超高压变电站的电气主接线应采取供电可靠性高的接线形式。中小型发电厂的主接线，在与电力系统的接入方式上，可采用单回线弱联系的接入方式；对于靠近负荷中心的中小型发电厂和变电站，6~10kV电压级宜采用供电可靠性较高的母线接线方式。34.1.1对电气主接线的基本要求一、可靠性42）负荷性质和类别负荷分类I类负荷供电要求：任何时间不能停电。II类负荷供电要求：仅在必要时可短时停电。III类负荷42）负荷性质和类别负荷分类54）长期实践运行经验3）设备的制造水平54）长期实践运行经验3）设备的制造水平62、主接线可靠性的具体及特殊要求1）主接线的具体要求断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障，以及母线或隔离开关检修时，尽量减少停运出现的回路数和停运时间，并保证对I、II类负荷的供电。尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。62、主接线可靠性的具体及特殊要求1）主接线的具体要求72）单机容量为300MW及以上的发电厂主接线可靠性的特殊要求任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。任何断路器故障或拒动，以及母线故障，不应切除一台以上机组和相应的线路。任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合、以及母线分段或母联断路器故障或拒动时，一般不应切除两台以上机组和相应的线路。72）单机容量为300MW及以上的发电厂主接线可靠性的特殊要83）330、500kV变电所主接线可靠性的特殊要求任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。除母线分段及母联断路器外，任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合时，不应切除三回以上线路。83）330、500kV变电所主接线可靠性的特殊要求任何断路93、定性分析和衡量主接线可靠性时要考虑的问题断路器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，停运出现回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对一、二类负荷的供电；发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响与后果等因素。93、定性分析和衡量主接线可靠性时要考虑的问题断路器检修时，10二、灵活性1、调度灵活、操作方便。2、检修安全。3、扩建方便。10二、灵活性1、调度灵活、操作方便。11三、经济性1、投资省。2、年运行费小。3、占地面积小。4、在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。11三、经济性1、投资省。124.1.2电气主接线设计的原则1、以设计任务书为依据。

设计任务书：根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，在进行大量调查研究和资料收集工作的基础上，对系统负荷进行分析及电力电量平衡，从宏观的角度论证建厂（所）的必要性、可能性和经济性，明确建设目的、依据、负荷及所在电力系统情况、建设规模、建厂条件、地点和占地面积、主要协作配合条件、环境保护要求、建设进度、投资控制和筹措、需要研制的新产品等，并经上级主管部门批准后提出的，因此，它是设计的原始资料和依据。124.1.2电气主接线设计的原则1、以设计任务书为依据。132、以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳。`国家建设的方针、政策、技术规范和标准是根据电力工业的技术特点、结合国家实际情况而制定的，它是科学、技术条理化的总结，是长期生产实践的结晶，设计中必须严格遵循，特别应贯彻执行资源综合利用、保护环境、节约能源和水源、节约用地、提高综合经济效益和促进技术进步的方针。3、结合工程实际情况，使主接线满足可靠性、灵活性、经济性和先进性要求。132、以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳。`144.1.3电气主接线的设计程序可行性研究阶段初步设计阶段技术设计阶段施工设计阶段144.1.3电气主接线的设计程序可行性研究阶段初步设计阶段15设计步骤和内容：1、对原始资料分析（1）工程情况发电厂类型设计规划容量（近期、远景）单机容量及台数最大负荷利用小时数及可能的运行方式15设计步骤和内容：1、对原始资料分析（1）工程情16（2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5~10年）发电厂或变电站在电力系统中的位置本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等16（2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5~10年17（3）负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路数输送容量负荷类别最大及最小负荷功率因数增长率年最大负荷利用小时数17（3）负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路18（4）环境条件

包括当地的气温、温度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响。（5）设备供货情况是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较。18（4）环境条件

包括当地的气温、温度192、主接线方案的拟定与选择3、短路电流计算和主要电器选择4、绘制电气主接线图5、编制工程概算（1）主要设备器材费（2）安装工程费（3）其他费用192、主接线方案的拟定与选择3、短路电流计算和主要电器选择204.2主接线的基本接线形式有汇流母线：基本环节：电源、母线和出线（馈线）。母线：是中间环节，作用是汇集和分配电能，使接线简单清晰，运行、检修灵活方便，进出线可有任意数目，利于安装和扩建。接线形式：单母线接线、双母线接线。204.2主接线的基本接线形式有汇流母线：21缺点：有母线的接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面积较大，投资较大，母线故障或检修时影响范围较大。适用范围：进出线较多（一般超过4回）并且有扩建和发展可能的发电厂和变电所。21缺点：有母线的接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面22无汇流母线：特点：没有母线这一中间环节，使用的开关电器少；配电装置占地面积小，投资少；没有母线故障和检修问题。接线形式：

桥形接线、角形接线和单元接线。适用范围：

部分接线形式只适用于进出线少并且没有扩建和发展可能的发电厂和变电所。22无汇流母线：特点：234.2.1单母线接线及单母线分段接线一、单母线接线1、接线形式（1）供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线。（2）任一出线都可以从任一电源获得电能，各出线在母线上的布置应尽可能使负荷均衡分配于母线上，以减小母线中的功率传输。（3）每回进出线都装有断路器和隔离开关。（4）断路器有灭弧装置，而隔离开关没有，所以，停送电操作必须严格遵守操作顺序。（5）接地开关的作用是在检修时取代安全接地线。234.2.1单母线接线及单母线分段接线一、单母线接线242、操作顺序

遵循的原则：防止隔离开关带负荷合闸或拉闸；在断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。3、优点：接线简单、操作方便、设备少、经济性好；母线便于向两端延伸，扩建方便。4、缺点：可靠性差。调度不方便。1）任一回路的断路器检修，该回路停电；2）母线或任一母线隔离开关检修，全部停电；3）母线故障，全部停电。242、操作顺序255、适用范围

一般只适用于6~220kV系统中只有一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：1）6~10kV配电装置，出线回路数不超过5回。2）35~63kV配电装置，出线回路数不超过3回。3）110~220kV配电装置，出线回路数不超过2回。255、适用范围一般只适用于6~220k26二、单母线分段接线1、接线形式2、优点：提高供电可靠性和灵活性。

1）两母线段可并列运行（分段断路器接通），也可分裂运行（分段断路器断开）。

2）重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。

3）任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小了停电范围。

4）对于用QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。26二、单母线分段接线1、接线形式273、缺点：（1）分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；（2）某段母线故障或检修仍有停电问题；（3）某回路断路器检修，该回路停电；（4）扩建时，需向两端均衡扩建。4、分段数目：以2~3段为宜。273、缺点：285、适用范围：中、小容量发电厂和变电站6~10kV的接线中。（1）6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上时；发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量为12MW及以下时。（2）35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回时。（3）110~220kV配电装置，出线回路数为3~4回时。285、适用范围：中、小容量发电厂和变电站6~10kV的接线294.2.2双母线接线及双母线分段接线一、双母线接线1、接线形式2、特点：（1）供电可靠检修任一母线时，可以利用母联把该母线上的全部回路倒换到另一组母线上，不会中断供电。这是在进、出线带负荷的情况下倒换操作，俗称“热倒”，对各回路的母线隔离开关是“先合后拉”。294.2.2双母线接线及双母线分段接线一、双母线接线30先合后拉（先通后断）：意思是先合上母联断路器两侧的隔离开关，再合母联断路器QFc，向备用母线充电，进行此项操作时，须先投入母线联络开关的继电保护，如果母联不跳闸，说明备用母线是完好无故障，可以使用。充电成功后，退出母线联络断路器的继电保护，以免在切换电路过程中，母联断路器误跳闸引起事故。这时，两组母线等电位，为保证不中断供电，先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上的隔离开关，完成母线转换后，再断开母联断路器QFc及其两侧的隔离开关，即可使原工作母线退出运行进行检修。30先合后拉（先通后断）：意思是先合上母联断路器两侧的隔离开31检修任意回路断路器时只会使该回路短时停电。检修任一回路的母线隔离开关时，只需停该回路及该隔离开关相连的母线。任一母线故障时，可将所有连于该母线上的线路和电源倒换到正常母线上，使装置迅速恢复工作。这是在故障母线的进、出线没有负荷的情况下的倒换操作，俗称“冷倒”，对各回路的母线隔离开关是“先拉后合”，否则故障会转移到正常母线上。31检修任意回路断路器时只会使该回路短时停电。32（2）调度灵活当母联断路器断开，一组母线运行，另一组母线备用，全部进出线均接于运行母线上，相当于单母线运行。两组母线同时工作，并且通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，称为固定连接方式运行。将母联断路器断开（处于热备用状态），两组母线同时运行。32（2）调度灵活当母联断路器断开，一组母线运行，另一组母线33（3）扩建方便

向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。33（3）扩建方便向双母线左右任何方向扩建34（4）可以完成一些特殊功能可以用母联与系统进行同期或解列操作。当个别回路需要单独进行试验时（如发电机或线路检修后需要试验），可将该回路单独接到备用母线上运行。当线路利用短路方式熔冰时，亦可用一组备用母线作为熔冰母线，不致影响其他回路工作等。当任一断路器有故障而拒绝动作或不允许操作时，可将该回路单独接于一组母线上，然后用母联断路器代替其断开电路。34（4）可以完成一些特殊功能可以用母联与系统进行同期或解列353、缺点（1）在母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，操作复杂，容易发生误操作；（2）当一组母线故障时仍短时停电，影响范围较大；（3）所用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂。353、缺点（1）在母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电364、适用范围

（1）6~10kV配电装置，当短路电流较大、出线需带电抗器时。（2）35~63kV配电装置，当出线回路数超过8回或连接的电源较多、负荷较大时。（3）110~220kV配电装置，当出线回路数为5回及以上或该配电装置在系统中居重要地位、出线回路数为4回及以上时。364、适用范围（1）6~10kV配电装置，当短路电37二、双母线三分段接线1、接线形式2、两种运行方式（1）工作母线分段的双母线接线：上面一组母线作为备用母线，下面两段分别经一台母联断路器与备用母线相连。（2）上面一组母线也作为一个工作段，电源和负荷均分在三个分段上运行，母联断路器和分段断路器均合上，这种方式在一段母线故障时，停电范围约为1/3。37二、双母线三分段接线1、接线形式38三、双母线四分段接线1、接线形式2、优点（1）当任一段母线故障时，只有1/4的电源和负荷停电；（2）当任一母联断路器或分段断路器故障时，只有1/2左右的电源和负荷停电（分段单母线及一般双母线接线都会全停电）。3、缺点投资大，用于进出线回路数甚多的配电装置。38三、双母线四分段接线1、接线形式394.2.3带旁路母线的单母线和双母线接线旁路母线的作用：使采用单母线分段或双母线的配电装置检修断路器时，不致中断该回路的供电。旁路母线的三种接线形式：有专用旁路断路器的旁路母线接线母联断路器兼做旁路断路器的旁路母线接线用分段断路器兼做旁路断路器的旁路母线接线394.2.3带旁路母线的单母线和双母线接线旁路母线的作用404.2.3.1单母线分段带旁路母线的接线一、单母线分段带专用旁路母线接线1、接线形式（4－5）2、正常工作时3、当出线WL1的断路器QF3要检修时4、优点：极大的提高了可靠性。5、缺点：增加了一台旁路断路器的投资。404.2.3.1单母线分段带旁路母线的接线一、单母线分段带41二、分段断路器兼做旁路断路器的接线1、接线形式（4－6）2、正常工作时3、当WI段母线上的出线断路器要检修时4、优点：可以减少设备，节省投资。41二、分段断路器兼做旁路断路器的接线1、接线形式（4－6）42三、旁路断路器兼做分段断路器的接线1、接线形式2、正常工作时3、当WI段母线上的出线断路器要检修时42三、旁路断路器兼做分段断路器的接线1、接线形式43四、分段单母线设置旁路母线的原则1、6~10kV配电装置，一般不设旁路母线。当地区电力网或用户不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。2、35~63kV配电装置，一般也不设置旁路母线。当线路断路器不允许停电检修时，可采用分段兼旁路断路器的接线。43四、分段单母线设置旁路母线的原则1、6~10kV配电装443、110~220kV配电装置，一般需设置旁路母线。首先采用分段兼旁路断路器的接线。下列情况下需装设专用的旁路断路器：（1）当110kV出线为7回及以上，220kV出线为5回及以上时；（2）对在系统中居重要地位的配电装置，110kV出线为6回及以上，220kV出线为4回及以上时。另外，变电所主变压器的110~220kV侧断路器，宜接入旁路母线；发电厂主变压器的110~220kV侧断路器，可随发电机停机检修，一般可不接入旁路母线。443、110~220kV配电装置，一般需设置旁路母线。首先454、110~220kV配电装置具备下列条件时，可不设置旁路母线：（1）采用可靠性高、检修周期长的SF6断路器或可迅速替换的手车式断路器时；（2）系统有条件允许线路断路器停电检修时。454、110~220kV配电装置具备下列条件时，可不设置464.2.3.2双母线带旁路母线的接线一、设专用旁路断路器1、接线形式2、优点：运行操作方便，不影响双母线的运行方式。3、缺点：多用一组旁路母线、一台旁路断路器和多台旁路隔离开关，增加投资和占地面积；且旁路断路器的继电保护整定较复杂。464.2.3.2双母线带旁路母线的接线一、设专用旁路断路47二、旁路断路器兼作母联断路器1、接线形式图4－8（b）。

47二、旁路断路器兼作母联断路器1、接线形式48三、以母联断路器兼作旁路断路器的接线1、接线形式2、正常运行时，QFc起母联作用，在检修某回路的断路器时，代替该断路器，起旁路断路器作用。（图4-8）3、优点：节省投资和占地面积。4、缺点：代替过程中的操作较多，不够灵活；断路器既作母联又作旁路断路器，增加了继电保护的复杂性；当该断路器检修时，将同时失去母联和旁路作用。48三、以母联断路器兼作旁路断路器的接线1、接线形式49四、双母线设置旁路母线的原则1、6~10kV配电装置，一般不设旁路母线。2、35~60kV配电装置，一般也不设旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。49四、双母线设置旁路母线的原则1、6~10kV配电装置，503、110kV及以上高压配电装置一般需设置旁路母线。（1）当110kV出线在6回及以上、220kV出线在4回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。（2）下列情况下，可不设旁路设施：当系统条件允许断路器停电检修时；当接线允许断路器停电检修时中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器式；采用可靠性的SF6断路器及全封闭组合电器（GIS）时。503、110kV及以上高压配电装置一般需设置旁路母线。51（3）对于特殊需要，但又不便设置旁路母线的情况，可设置临时“跨条”。a、将原来接在母线W2上的各回路均切换到母线W1上，母线W2作为备用；B、断开待检修的断路器QF3及其两侧的隔离开关QS31和QS32；C、将断路器QF3两端接线拆开，并用“跨条”接上（如图中QF3左侧的虚线所示）；D、接通该回出线回路的隔离开关QS32和QS33；e、接通母联断路器两侧的隔离开关，最后接通母联断路器。51（3）对于特殊需要，但又不便设置旁路母线的情况，可设置临524.2.4一台半断路器及4/3台断路器接线一、一台半断路器接线（2/3断路器）1、接线形式2、正常运行时，两组母线和同一串的3台断路器都投入工作，成为完整串运行，形成多环状供电。524.2.4一台半断路器及4/3台断路器接线一、一台半断533、优点（1）任一母线故障或检修，均不致停电；（2）当同名元件接于不同串，即同一串中有一回出线、一回电源时，在两组母线同时故障或一组检修另一组故障的极端情况下，功率仍能经联络断路器继续输送。（3）任一断路器检修都不致停电，而且可同时检修多台断路器。（4）运行调度灵活，操作、检修方便，隔离开关仅作为检修时隔离电器。533、优点544、缺点（1）这种接线要求电源和出线数目最好相同；（2）为提高可靠性，要求同名回路接在不同串上；对特别重要的同名回路，要考虑“交替布置”，即同名回路分别接入不同母线。（3）与双母线带旁路比较，这种接线所用断路器、电流互感器多，投资大。（4）正常操作时，联络断路器动作次数是其两侧断路器的2倍；一个回路故障时要跳两台断路器，断路器动作频繁，检修次数增多。（5）二次控制接线和继电保护都较复杂。544、缺点555、配置方式（1）交叉配置：将两个同名元件分别布置在不同串上，并且分别靠近不同母线接入。（2）非交叉接线：将同名元件分别布置在不同串上，但所有同名元件都靠近某一母线一侧。555、配置方式（1）交叉配置：将两个同名元件分别布置在不同566、适用范围

用于大型电厂和变电所220kV及以上、进出线回路数6回及以上的高压、超高压配电装置。566、适用范围57二、4/3台断路器接线1、接线形式2、正常运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成多环状供电。3、特点：具有很高的可靠性和灵活性；与一台半断路器接线相比，投资较省，但可靠性有所降低；布置比较复杂，且要求同串的3个回路中，电源和负荷容量相匹配。4、适用范围：这种接线方式通常用于发电机台数（进线）大于线路（出线）数的大型水电厂。57二、4/3台断路器接线1、接线形式584.2.5变压器母线组接线1、接线形式2、正常运行时，两组母线和断路器均投入。3、变压器故障时，连接于对应母线上的断路器跳开，但不影响其他回路供电。4、特点：调度灵活，电源和负荷可自由调配，安全可靠，有利于扩建；一组母线故障或检修时，只减少输送功率，不会停电。可靠性较双母线带旁路高，但主变压器故障即相当于母线故障。584.2.5变压器母线组接线1、接线形式595、适用范围（1）应用于超高压系统中，适用于有长距离大容量输电线路、要求线路有高度可靠性的配电装置，进出线为5~8回，并要求主变压器的质量可靠、故障率甚低。（2）当出线数为3~4回时，线路采用双断路器接线方式。595、适用范围604.2.6单元接线一、发电机—双绕组变压器单元接线604.2.6单元接线一、发电机—双绕组变压器单元接线612、存在的技术问题（1）当主变压器或厂总变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关。（2）发电机定子绕组本身故障时，若变压器高压侧断路器失灵拒跳，则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸；若因通道原因远方跳闸信号失效，则只能由对侧后备保护来切除故障，这样故障切除时间大大延长，会造成发电机、主变压器严重损坏。612、存在的技术问题（1）当主变压器或厂总变压器发生故障时62（3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源，而这种情况下备用电源的快速切换极有可能不成功，因而机组面临厂用电中断的威胁。3、适用范围：

大、中、小型机组均有采用，特别是大型机组广泛采用。62（3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源，而这种情况下63二、发电机-三绕组变压器（或自耦变压器）单元1、在发电机出口处需装设断路器；2、断路器两侧均应装设隔离开关；3、大容量机组一般不宜采用。63二、发电机-三绕组变压器（或自耦变压器）单元1、在发电机64三、发电机—变压器—线路组单元接线1、接线最简单、设备最少，不需要高压配电装置。2、用于场地狭窄、附近有枢纽变电所的大型发电厂（可以有多组单元），其电能直接输送到附近的枢纽变电所。3、当变电所只有一台主变压器和一回线路时，可采用变压器-线路单元接线。64三、发电机—变压器—线路组单元接线1、接线最简单、设备最65四、发电机—变压器扩大单元接线1、发电机-双绕组变压器扩大单元接线

当发电机单机容量不大，且在系统备用容量允许时，为了减少变压器台数和高压侧断路器数目，并节省配电装置占地面积，将2台发电机与一台变压器相连接，组成扩大单元接线。65四、发电机—变压器扩大单元接线1、发电机-双绕组变压器扩662、发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线

单机容量偏小，而发电厂与系统的连接电压又较高，考虑到用一般的单元接线在经济上不合算，将两台发电机分别接至有分裂低压绕组的变压器的两个低压侧，称为发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线。扫描图4-14（b)662、发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线67五、单元接线的特点1、接线简单，开关设备少，操作简便。2、故障可能性小，可靠性高。3、由于没有发电机电压母线，无多台机并列，发电机出口短路电流有所减小。4、配电装置结构简单，占地少，投资省。5、缺点：单元中任一元件故障或检修都会影响整个单元的工作。67五、单元接线的特点1、接线简单，开关设备少，操作简便。68六、单元接线的应用1、发电机额定电压超过10kV（单机容量在125MW及以上）。2、虽然发电机额定电压不超过10kV，但发电厂无地区负荷。3、原接于发电机电压母线的发电机已能满足该电压级地区负荷的需要。4、原接于发电机电压母线的发电机总容量已经较大（6kV配电装置不能超过120MW，10kV配电装置不能超过240MW）。68六、单元接线的应用1、发电机额定电压超过10kV（单机容694.2.7桥形接线一、内桥接线桥连断路器QF3在QF1、QF2的变压器侧，称内桥接线。694.2.7桥形接线一、内桥接线70特点：1、其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。2、变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂。3、线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运。4、穿越功率经过的断路器较多，使断路器故障和检修几率大，从而系统开环的几率大。70特点：1、其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操71适用范围：

适用于输电线路较长或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。71适用范围：适用于输电线路较长或变压器不需经72二、外桥接线桥连断路器QF3在QF1、QF2的线路侧，称外桥接线。72二、外桥接线桥连断路器QF3在QF1、QF2的线路侧，称73特点：1、其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂。2、变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单。3、穿越功率只经过断路器QF3，所造成的断路器故障、检修及系统开环的几率小。4、变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。适用范围：适用于输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装之中。73特点：1、其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运74三、双桥形接线扫描球图4-17（c)74三、双桥形接线扫描球图4-17（c)75四、桥形接线的发展

桥形接线很容易发展为分段单母线或双母线接线。75四、桥形接线的发展桥形接线很容易发展为分段单母线或764.2.8多角形接线一、接线形式

四角形接线、三角形接线二、优点1、闭环运行时，有较高的可靠性和灵活性。2、检修任一台断路器，仅需断开该断路器及其两侧隔离开关，操作简单，无任何回路停电。3、断路器使用量较少，与不分段单母线相同，仅次于桥形接线，投资省，占地少。764.2.8多角形接线一、接线形式774、隔离开关只作为检修断路器时隔离电压用，不做切换操作用，不会发生带负荷断开隔离开关的事故。5、没有母线，因而不存在因母线故障所产生的影响；6、任一回路故障时，只跳开与它相连的2台断路器，不会影响其他回路的正常工作。774、隔离开关只作为检修断路器时隔离电压用，不做切换操作用78三、缺点1、角形中任一台断路器检修时，变开环运行，降低接线的可靠性。2、在开环的情况下，当某条回路故障时将影响别的回路工作。3、角形接线在开、闭环两种状态的电流差别很大，可能使设备选择发生困难，并使继电保护复杂化。4、配电装置的明显性较差，而且不利于扩建。78三、缺点1、角形中任一台断路器检修时，变开环运行，降低79四、适用范围1、多用于最终规模较明确，进、出线数为3~5回的110kV及以上的配电装置中（例如水电厂及无扩建要求的变电所等）。2、不适用于回路数较多的情况，一般最多用到六角形，以三角形和四角形为宜。79四、适用范围1、多用于最终规模较明确，进、出线数为3~5804.2.9典型主接线分析4.2.9.1火力发电厂主接线一、中小型火电厂的主接线1、其主接线特点：（1）设有发电机电压母线根据地区网络的要求，其电压采用6kV或10kV。出线回路较多，供电距离较短，为避免雷击线路直接威胁发电机，一般多采用电缆供电。804.2.9典型主接线分析4.2.9.1火力发电厂主接81当发电机容量较小时，一般仅装设母线电抗器即足以限制短路电流；当发电机容量较大时，一般需同时装设母线电抗器及出线电抗器。通常2台及以上主变压器与升高电压级联系，以便向系统输送剩余功率或从系统倒送不足的功率。（2）当发电机容量为125MW及以上时，采用单元接线；当原接于发电机电压母线的发电机已满足地区负荷的需求时，虽然后面扩建的发电机容量小于125MW，也采用单元接线，以减小发电机电压母线的短路电流。81当发电机容量较小时，一般仅装设母线电抗器即足以限制短路电82（3）升高电压等级不多于两级（一般为35~220kV），其升高电压部分的接线形式与电厂在系统中的地位、负荷的重要性、出线回路数、设备特点、配电装置形式等因素有关，可以采用单母线、单母线分段、双母线、双母线分段，当出线回路数较多时，增设旁路母线；当出线不多、最终接线方案已明确时，可以采用桥形、角形接线。（4）从整体上看，其主接线较复杂，且一般屋内和屋外配电装置并存。82（3）升高电压等级不多于两级（一般为35~220kV），832、某中型热电厂的主接线扫描图4-17832、某中型热电厂的主接线扫描图4-1784二、大型火电厂的主接线1、特点（1）建在煤炭生产基地附近，为凝汽式电厂，一般距负荷中心较远，电能几乎全部用高压或超高压输电线路送至远方。（2）在系统中地位重要。装机总容量在1000MW以上，单机容量为200MW以上，目前以600MW为主力机组。主要承担基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用小时数高、发展可能性大，因此，其主接线要求较高。84二、大型火电厂的主接线1、特点（2）在系统中地位重要。装85（3）不设发电机电压母线，发电机与主变压器（双绕组变压器或分裂变压器）采用简单可靠的单元接线，发电机出口至变压器低压侧之间采用封闭母线。除厂用电外，绝大部分电能直接用220kV及以上的1~2种升高电压送入系统。附近用户则由地区供电系统供电。85（3）不设发电机电压母线，发电机与主变压器（双绕组变压器86（4）升高电压部分为220kV及以上。220kV配电装置，一般采用双母线带旁路母线、双母线带分段旁路母线接线，接入220kV配电装置的单机容量一般不超过300MW；

330~500kV配电装置，当进出线数为6回及以上时，采用一台半断路器接线；220kV于330~500kV配电装置之间一般用自耦变压器联络。（5）从整体上讲，这类电厂的主接线较简单、清晰，且一般为屋外配电装置。86（4）升高电压部分为220kV及以上。220kV配电装置872、某区域性火力发电厂的主接线扫描图4-18872、某区域性火力发电厂的主接线扫描图4-18884.2.9.2水力发电厂电气主接线一、特点（1）以水能为能源，多建于山区峡谷中，一般远离负荷中心，附近用户少，甚至完全没有用户，因此其主接线有类似于大型火电厂主接线的特点。（2）不设发电机电压母线，除厂用电外，绝大部分电能用1~2种升高电压送入系统。（3）由于水电厂生产的特点及所承担的任务，要求其主接线尽量采用简化的接线形式，以避免繁琐的倒闸操作。884.2.9.2水力发电厂电气主接线一、特点（2）不设发89（4）装机台数及容量是根据水能利用条件一次确定，因此，其主接线、配电装置及厂房布置一般不考虑扩建。但常因设备供应、负荷增长情况及水工建设工期较长等原因而分期施工，以便尽早发挥设备的效益。（5）由于山区峡谷中地形复杂，为缩小占地面积、减少土石方的开挖和回填量，主接线尽量采用简化的接线形式，以减少设备数量，使配电装置布置紧凑。89（4）装机台数及容量是根据水能利用条件一次确定，因此，其90（6）由于水电厂的特点，其主接线广泛采用单元接线，特别是扩大单元接线。大容量水电厂的主接线形式与大型火电厂相似；中小容量水电厂的升高电压部分在采用一些固定的、适合回路数较少的接线形式（如桥形、多角形、单母线分段等）方面，比火电厂用得更多。（7）从整体上看，水电厂的主接线较火电厂简单、清晰，且一般均为屋外配电装置。90（6）由于水电厂的特点，其主接线广泛采用单元接线，特别是91二、某中型水电厂的主接线扫描球图4-3091二、某中型水电厂的主接线扫描球图4-3092三、某大型水力发电厂的主接线扫描图4-1992三、某大型水力发电厂的主接线扫描图4-19934.2.9.3变电站电气主接线一、特点1、通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资，随出线数的不同，可采用桥形、单母线、双母线接线及角形接线等。2、如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线分段带旁路接线或采用一台半断路器接线。934.2.9.3变电站电气主接线一、特点943、变电站的低压侧常采用单母线分段接线或双母线接线，以便于扩建。4、6~10kV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。5、在变电站中最简单的限制短路电流方法，是使变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分裂电抗器或出线电抗器，一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。943、变电站的低压侧常采用单母线分段接线或双母线接线，以便95二、各电压等级变电站常用主接线1、330~500kV配电装置可能的接线形式有一台半断路器、双母线分段（三分段或四分段）带旁路、变压器-母线组接线。2、220kV配电装置可能接线形式有双母线带旁路、双母线分段（三分段或四分段）带旁路及一台半断路器接线等。3、110kV配电装置可能接线形式有不分段单母线、分段单母线、分段单母线带旁路、双母线、双母线带旁路、变压器-线路组及桥形接线等。95二、各电压等级变电站常用主接线1、330~500kV配电964、35~63kV配电装置可能接线形式有不分段单母线、分段单母线、双母线、分段单母线带旁路（分段兼旁路断路器）、变压器-线路组及桥形接线等。5、6~10kV配电装置常采用分段单母线，有时也采用双母线接线，以便于扩建。6、6~10kV馈线应选用轻型断路器，若不能满足开断电流及动、热稳定要求，应采取限制短路电流措施，例如使变压器分裂运行或在低压侧装设电抗器、在出线上装设电抗器等。964、35~63kV配电装置可能接线形式有不分段单母线、分9797989899991004.3主变压器的选择主变压器：在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。联络变压器：两种电压等级之间交换功率的变压器。厂（站）用变压器或自用变压器：只供本厂（站）用电的变压器。1004.3主变压器的选择主变压器：在发电厂和变电站中，用1014.3.1变压器容量和台数的确定原则变压器容量和台数的确定依据：传递容量、电力系统5-10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级、接入系统的紧密程度等。如果变压器容量选择过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益。1014.3.1变压器容量和台数的确定原则变压器容量和台数的102若容量选的过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资。102若容量选的过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者103一、单元接线的主变压器

单元接线时变压器容量应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度；发电机容量，在扩大单元接线中为两台发电机容量之和，MW厂用电率103一、单元接线的主变压器单元接线时变压器容量应按104

采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按单元接线的计算原则计算出的两台机容量之和来确定。104采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组105二、具有发电机电压母线接线的主变压器

连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量，应考虑以下因素：1、当发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。发电机电压母线上的最小负荷发电机电压母线上的主变压器台数105二、具有发电机电压母线接线的主变压器1062、当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热机组热负荷变动而需限制本厂出力时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。发电机电压母线上除最大一台机组外，其他发电机容量之和，MW发电机电压母线上的最大负荷1062、当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热1073、若发电机电压母线上接有2台及以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其他主变压器应能输送母线剩余功率的70%以上。发电机电压母线上的最小负荷1073、若发电机电压母线上接有2台及以上的主变压器时，当其1084、在电力市场环境下，中、小火电机组的高成本电量面临“竞价上网”的约束，特别是在夏季丰水季节处于不利地位，加之“以热定电”的中、小热电厂在夏季热力负荷减少的情况下，可能停用火电厂的部分或全部机组，主变压器应具有从系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求。发电机电压母线上停用部分机组后，其他发电机容量之和，MW1084、在电力市场环境下，中、小火电机组的高成本电量面临“109三、连接两种升高电压母线的联络变压器1、联络变压器的台数

一般只设置1台，最多不超过2台。2、容量的选择（1）联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下有功功率和无功功率交换。（2）联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求；同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。109三、连接两种升高电压母线的联络变压器1、联络变压器的台110四、变电站主变压器1、变电站主变压器的台数对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况下，变电站以设置2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，可设3台主变压器，以提高供电可靠性。110四、变电站主变压器1、变电站主变压器的台数1112、变电站主变压器容量（1）对重要变电站，应考虑当1台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足I类及II类负荷的供电。（2）对一般性变电站，当1台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70~80%。变电所主变压器台数1112、变电站主变压器容量（1）对重要变电站，应考虑当1台1124.3.2变压器型式和结构的选择原则一、相数1、容量为300MW及以下机组单元接线的主变压器和330kV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。若受到限制时，可选用单相变压器组。2、容量为600MW机组单元连接的主变压器和500kV电力系统中的主变压器应综合考虑运输和制造条件，经技术经济比较，可采用单相组成三相变压器。1124.3.2变压器型式和结构的选择原则一、相数2、容量113二、绕组数与结构按每相的绕组数分类：双绕组、三绕组或更多绕组等型式。按电磁结构分类：普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。发电厂以两种升高电压级向用户供电或与系统连接时，可以采用2台双绕组变压器或三绕组变压器。113二、绕组数与结构按每相的绕组数分类：1141、最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器。三绕组变压器的每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%及以上。在一个发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台，以免由于增加了中压侧引线的构架，造成布置的复杂和困难。1141、最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组115选用时应注意到功率流向。升压变压器用于功率流向由低压绕组传送到高压和中压，常用于发电厂主变压器。降压变压器用于功率流向由高压绕组传送到中压和低压，常用于变电站主压器。115选用时应注意到功率流向。1162、机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机-双绕组变压器单元接线接入系统，而两种升高电压级之间加装联络变压器更为合理。联络变压器宜选择三绕组变压器（或自耦变压器）。3、扩大单元接线的主变压器，应优先选用低压分裂绕组变压器，可以大大限制短路电流。1162、机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机-双绕组1174、在110kV及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场所，均可优先选用自耦变压器。5、多绕组如四绕组电力变压器，一般用于600MW级大型机组启动兼备用变压器。1174、在110kV及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三118三、绕组接线组别1、发电厂和变电站中主变压器接线组别一般选用YN，d11常规接线。2、全星形接线变压器均为自耦变压器，用于110kV及以上电压等级的中性点直接接地系统中。118三、绕组接线组别1、发电厂和变电站中主变压器接线组别一119四、调压方式1、调压：通过变压器的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。2、两种切换方式：无激磁调压：不带电切换，调整范围通常在+2*2.5%以内。有载调压：带负荷切换，调整范围可达30%。其结构较复杂，价格较贵。119四、调压方式1、调压：通过变压器的分接开关切换，改变变1203、有载调压的适用范围接于出力变化大的发电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，且要求变压器二次电压维持在一定水平时。接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定时。1203、有载调压的适用范围接于出力变化大的发电厂的主变压器121五、冷却方法1、冷却方式：自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。自然风冷却：无风扇。依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器散发热量，适用于中、小型变压器。强迫风冷却：简称风冷式，在冷却器间加装数台电风扇，使油迅速冷却。121五、冷却方法1、冷却方式：自然风冷却：无风扇。依靠装在122强迫油循环风冷却：采用潜油泵强迫油循环，并用风扇对油管进行冷却，适用于大容量变压器。强迫油循环水冷却：采用潜油泵强迫油循环，并用水对油管进行冷却，散热效率高，节省材料，减小变压器本体尺寸，但要一套水冷却系统和有关附件，在冷却器中，油与水不是直接接触。强迫油循环导向冷却：是大型变压器采用的高效率的冷却方式。采用潜油泵将油压入线圈之间、线饼之间和铁芯预先设计好的油道中进行冷却。122强迫油循环风冷却：采用潜油泵强迫油循环，并用风扇对油管123[例4-1]某电厂主接线如图所示。已知：发电机G1、G2容量均为25MW，G3容量为50MW，发电机额定电压10.5kV，高压侧为110kV；10kV母线上最大综合负荷32MW，最小负荷23MW，发电机及负荷的功率因数均为0.8；厂用电率10%。选择变压器T1－T3的容量。123[例4-1]某电厂主接线如图所示。已知：发电机G1、124扫描球图1-17124扫描球图1-17125资料资料，125资料资料，1264.4限制短路电流的方法4.4.1装设限流电抗器一、普通电抗器1、母线电抗器

母线电抗器装于母线分段上或主变压器低压侧回路中，见图中L1。（1）作用无论是厂内（k1、k2点）或厂外（k3点）发生短路，母线电抗器均能起到限制短路电流的作用。1264.4限制短路电流的方法4.4.1装设限流电抗器127使得发电机出口断路器、母联断路器、分段断路器及主变压器低压侧断路器都能按各自回路的额定电流选择；当发电厂和系统容量较小，而母线电抗器的限流作用足够大时，线路断路器也可按相应线路的额定电流选择，这种情况下可以不装设线路电抗器。127使得发电机出口断路器、母联断路器、分段断路器及主变压器128（2）百分电抗

电抗器在其额定电流IN下所产生的电压降xLIN与额定相电压比值的百分数，称为电抗器的百分电抗。即：128（2）百分电抗电抗器在其额定电流I1292、线路电抗器（1）作用：主要用来限制6~10kV电缆馈线的短路电流。可限制该馈线电抗器后发生短路（如K3点短路）时的短路电流，使发电厂引出端和用户处均能选用轻型电器，减小电缆截面。由于短路时电压降主要产生在电抗器中，因而母线能维持较高的剩余电压（或称残压，一般都大于65%UN），对提高发电机并联运行稳定性和连接于母线上非故障用户（尤其是电动机负荷）的工作可靠性极为有利。1292、线路电抗器（1）作用：130（2）百分电抗

为了既能限制短路电流，维持较高的母线剩余电压，又不致在正常运行时产生较大的电压损失（一般要求不应大于5%UN

）和较多的功率损耗，通常线路电抗器的百分电抗值选择3%~6%，具体值由计算确定。130（2）百分电抗为了既能限制短路电流，维131（3）布置方式布置在断路器的线路侧。这种布置安装较方便。断路器是按电抗器后的短路电流选择。扫描球图4-23（a）131（3）布置方式布置在断路器的线路侧。扫描球图4-23132布置在断路器的母线侧当母线和断路器之间发生单相接地时，寻找接地点所进行的操作较多。扫描球图4-23（b）132布置在断路器的母线侧扫描球图4-23（b）133二、加装分裂电抗器1、正常工作时每臂的运行电抗（称为穿越型电抗）为：

X=XL-XM=XL-fXL=(1-f)XL扫描图4-21af=XM/XL133二、加装分裂电抗器1、正常工作时扫描图4-21af=1342、当分支1出线短路时扫描图4-21bX12=2（XL+XM）=2XL(1+f)两臂的总电抗：1342、当分支1出线短路时扫描图4-21bX12=2（XL1353、装设地点扫描球图4-251353、装设地点扫描球图4-251364.4.2采用低压分裂绕组变压器一、低压分裂绕组变压器的应用1、用于发电机-主变压器扩大单元接线，可以限制发电机出口的短路电流。扫描球图4-261364.4.2采用低压分裂绕组变压器一、低压分裂绕组变压1372、用作高压厂用变压器，这时两分裂绕组分别接至两组不同的厂用母线段，可以限制厂用电母线的短路电流，并使短路时变压器高压侧及另一段母线有较高的残压，提高厂用电的可靠性。1372、用作高压厂用变压器，这时两分裂绕组分别接至两组不同138二、优点1、正常电流所遇到的电抗小。设正常运行时流过高压绕组的电流为I，流过每个低压绕组的电流为I/2，则高低压绕组正常工作时的电压降为：故：138二、优点1、正常电流所遇到的电抗小。故：1392、短路电流所遇到的电抗大，有显著的限流作用1）设高压侧开路，低压侧一台发电机出口短路，这时来自另一台机的短路电流所遇到的电抗为两分裂绕组间的短路电抗（分裂电抗）：1392、短路电流所遇到的电抗大，有显著的限流作用1）设高压1402）设高压侧不开路，低压侧一台发电机出口短路，这时来自另一台机的短路电流所遇到的电抗为两分裂绕组间的短路电抗（分裂电抗）仍为来自系统的短路电流所遇到的电抗为：1402）设高压侧不开路，低压侧一台发电机出口短路，这时来自1414.4.3采用不同的主接线形式和运行方式

为了减小短路电流，可选用计算阻抗较大的接线形式和运行方式。1、对大容量发电机可采用单元接线，尽可能在发电机电压级不采用母线；2、在降压变电站中可采用变压器低压侧分列运行方式；3、对具有双回路的电路，在负荷允许的条件下可采用单回路运行；4、对环形供电网络，可在环网中穿越功率最小处开环运行等。1414.4.3采用不同的主接线形式和运行方式1421421434.5电气主接线设计举例1434.5电气主接线设计举例144主变压器和发电机中性点接地方式电压等级单相接地短路电流过电压水平保护配置电网绝缘水平系统供电的可靠性和连续性主变压器和发电机的运行安全对通信线路的干扰有关影响144主变压器和发电机中性点接地方式电压等级单相接地短路电流145小电流接地系统：对35kV及以下电网中性点采用非直接接地（不接地或经消弧线圈接地、接地变压器接地等）。大电流接地系统：对110kV及以上电网中性点均采用直接接地。发电机中性点采用非直接接地，125MW及以下机组的中性点采用不接地或经消弧线圈接地，200MW及以上机组的中性点采用经接地变压器接地（其二次侧接有一电阻）。145小电流接地系统：对35kV及以下电网中性点采用非直接接146对馈线送电的操作顺序146对馈线送电的操作顺序147147148检修工作母线148检修工作母线149检修WL2出线断路器149检修WL2出线断路器150150151151152152153153154154155155156156157157158158159159160160161161162162163163164164165165166缺点166缺点167扫描图4-20母线电抗器线路电抗器167扫描图4-20母线电抗器线路电抗器168168169169170第一节电气主接线设计原则和程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例1第一节电气主接线设计原则和程序1714.1电气主接线设计原则和程序电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接收和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线电路图：用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细的表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。24.1电气主接线设计原则和程序电气主接线：是由电气设备通172

4.1.1对电气主接线的基本要求一、可靠性

1、影响电气主接线可靠性的主要因素：

1）发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用大型发电厂或超高压变电站的电气主接线应采取供电可靠性高的接线形式。中小型发电厂的主接线，在与电力系统的接入方式上，可采用单回线弱联系的接入方式；对于靠近负荷中心的中小型发电厂和变电站，6~10kV电压级宜采用供电可靠性较高的母线接线方式。34.1.1对电气主接线的基本要求一、可靠性1732）负荷性质和类别负荷分类I类负荷供电要求：任何时间不能停电。II类负荷供电要求：仅在必要时可短时停电。III类负荷42）负荷性质和类别负荷分类1744）长期实践运行经验3）设备的制造水平54）长期实践运行经验3）设备的制造水平1752、主接线可靠性的具体及特殊要求1）主接线的具体要求断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障，以及母线或隔离开关检修时，尽量减少停运出现的回路数和停运时间，并保证对I、II类负荷的供电。尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。62、主接线可靠性的具体及特殊要求1）主接线的具体要求1762）单机容量为300MW及以上的发电厂主接线可靠性的特殊要求任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。任何断路器故障或拒动，以及母线故障，不应切除一台以上机组和相应的线路。任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合、以及母线分段或母联断路器故障或拒动时，一般不应切除两台以上机组和相应的线路。72）单机容量为300MW及以上的发电厂主接线可靠性的特殊要1773）330、500kV变电所主接线可靠性的特殊要求任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。除母线分段及母联断路器外，任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合时，不应切除三回以上线路。83）330、500kV变电所主接线可靠性的特殊要求任何断路1783、定性分析和衡量主接线可靠性时要考虑的问题断路器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，停运出现回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对一、二类负荷的供电；发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响与后果等因素。93、定性分析和衡量主接线可靠性时要考虑的问题断路器检修时，179二、灵活性1、调度灵活、操作方便。2、检修安全。3、扩建方便。10二、灵活性1、调度灵活、操作方便。180三、经济性1、投资省。2、年运行费小。3、占地面积小。4、在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。11三、经济性1、投资省。1814.1.2电气主接线设计的原则1、以设计任务书为依据。

设计任务书：根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，在进行大量调查研究和资料收集工作的基础上，对系统负荷进行分析及电力电量平衡，从宏观的角度论证建厂（所）的必要性、可能性和经济性，明确建设目的、依据、负荷及所在电力系统情况、建设规模、建厂条件、地点和占地面积、主要协作配合条件、环境保护要求、建设进度、投资控制和筹措、需要研制的新产品等，并经上级主管部门批准后提出的，因此，它是设计的原始资料和依据。124.1.2电气主接线设计的原则1、以设计任务书为依据。1822、以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳。`国家建设的方针、政策、技术规范和标准是根据电力工业的技术特点、结合国家实际情况而制定的，它是科学、技术条理化的总结，是长期生产实践的结晶，设计中必须严格遵循，特别应贯彻执行资源综合利用、保护环境、节约能源和水源、节约用地、提高综合经济效益和促进技术进步的方针。3、结合工程实际情况，使主接线满足可靠性、灵活性、经济性和先进性要求。132、以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳。`1834.1.3电气主接线的设计程序可行性研究阶段初步设计阶段技术设计阶段施工设计阶段144.1.3电气主接线的设计程序可行性研究阶段初步设计阶段184设计步骤和内容：1、对原始资料分析（1）工程情况发电厂类型设计规划容量（近期、远景）单机容量及台数最大负荷利用小时数及可能的运行方式15设计步骤和内容：1、对原始资料分析（1）工程情185（2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5~10年）发电厂或变电站在电力系统中的位置本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等16（2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5~10年186（3）负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路数输送容量负荷类别最大及最小负荷功率因数增长率年最大负荷利用小时数17（3）负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路187（4）环境条件

包括当地的气温、温度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响。（5）设备供货情况是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较。18（4）环境条件

包括当地的气温、温度1882、主接线方案的拟定与选择3、短路电流计算和主要电器选择4、绘制电气主接线图5、编制工程概算（1）主要设备器材费（2）安装工程费（3）其他费用192、主接线方案的拟定与选择3、短路电流计算和主要电器选择1894.2主接线的基本接线形式有汇流母线：基本环节：电源、母线和出线（馈线）。母线：是中间环节，作用是汇集和分配电能，使接线简单清晰，运行、检修灵活方便，进出线可有任意数目，利于安装和扩建。接线形式：单母线接线、双母线接线。204.2主接线的基本接线形式有汇流母线：190缺点：有母线的接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面积较大，投资较大，母线故障或检修时影响范围较大。适用范围：进出线较多（一般超过4回）并且有扩建和发展可能的发电厂和变电所。21缺点：有母线的接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面191无汇流母线：特点：没有母线这一中间环节，使用的开关电器少；配电装置占地面积小，投资少；没有母线故障和检修问题。接线形式：

桥形接线、角形接线和单元接线。适用范围：

部分接线形式只适用于进出线少并且没有扩建和发展可能的发电厂和变电所。22无汇流母线：特点：1924.2.1单母线接线及单母线分段接线一、单母线接线1、接线形式（1）供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线。（2）任一出线都可以从任一电源获得电能，各出线在母线上的布置应尽可能使负荷均衡分配于母线上，以减小母线中的功率传输。（3）每回进出线都装有断路器和隔离开关。（4）断路器有灭弧装置，而隔离开关没有，所以，停送电操作必须严格遵守操作顺序。（5）接地开关的作用是在检修时取代安全接地线。234.2.1单母线接线及单母线分段接线一、单母线接线1932、操作顺序

遵循的原则：防止隔离开关带负荷合闸或拉闸；在断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。3、优点：接线简单、操作方便、设备少、经济性好；母线便于向两端延伸，扩建方便。4、缺点：可靠性差。调度不方便。1）任一回路的断路器检修，该回路停电；2）母线或任一母线隔离开关检修，全部停电；3）母线故障，全部停电。242、操作顺序1945、适用范围

一般只适用于6~220kV系统中只有一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：1）6~10kV配电装置，出线回路数不超过5回。2）35~63kV配电装置，出线回路数不超过3回。3）110~220kV配电装置，出线回路数不超过2回。255、适用范围一般只适用于6~220k195二、单母线分段接线1、接线形式2、优点：提高供电可靠性和灵活性。

1）两母线段可并列运行（分段断路器接通），也可分裂运行（分段断路器断开）。

2）重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。

3）任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小了停电范围。

4）对于用QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。26二、单母线分段接线1、接线形式1963、缺点：（1）分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；（2）某段母线故障或检修仍有停电问题；（3）某回路断路器检修，该回路停电；（4）扩建时，需向两端均衡扩建。4、分段数目：以2~3段为宜。273、缺点：1975、适用范围：中、小容量发电厂和变电站6~10kV的接线中。（1）6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上时；发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量为12MW及以下时。（2）35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回