电气主接线及设计

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电气主接线及设计

目录第一节电气主接线的基本要求第二节电气主接线的基本形式第三节主变压器的选择第四节电气主接线设计程序第五节电气主接线的典型实例电气主接线的概念及其重要性1、电气主接线在发电厂和变电所中，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，构成的电能生产、汇集和分配的电气主回路，该电气主回路称为电气一次系统，又叫做电气主接线。2、电气主接线图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而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各主要设备的型号、规格和数量。由于三相系统是对称的，所以主接线图常用单线来代表三相(必要时某些局部可绘出三相)，也称为单线图。3、电气主接线的重要性发电厂、变电所的电气主接线可有多种形式。电气主接线的选择，是发电厂、变电所电气部分设计中最重要的问题，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。电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。对电气主接线的基本要求1、可靠性要求供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力，现在已经可以进行定量的评价。例如，供电可靠性为99.80％，即表示一年中用户中断供电的时间累计不得超过17.52h。电气主接线不仅要保证在正常运行时，还要考虑到检修和事故时，都不能导致一类负荷停电，一般负荷也要尽量减少停电时间。为此，应考虑设备的备用，并有适当的裕度，此外，选用高质量的设备也能提高可靠性。显然，这些都会导致费用的增加，与经济性的要求发生矛盾。因此，应根据具体情况进行技术经济比较，保证必要的可靠性，而不可片面地追求高可靠性。2、灵活性要求（1）满足调度时的灵活性要求应能根据安全、优质、经济的目标，灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，灵活地调配电源和负荷，满足系统正常运行的需要。而在发生事故时，则能迅速方便地转移负荷或恢复供电。（2）满足检修时的灵活性要求在某一设备需要检修时，应能方便地将其退出运行，并使该设备与带电运行部分有可靠的安全隔离，保证检修人员检修时方便和安全。（3）满足扩建时的灵活性要求大的电力工程往往要分期建设。从初期的主接线过渡到最终的主接线，每次过渡都应比较方便，对已运行部分影响小，改建的工程量不大。3、经济性要求在主接线满足必要的可靠性和灵活性的前提下，应尽量做到经济合理。（1）努力节省投资1）主接线过于复杂可能反而会降低可靠性。应力求简单，断路器、隔离开关、互感器、避雷器、电抗器等高压设备的数量力求较少，不要有多余的设备，性能也要适用即可。2）有时应采取限制短路电流的措施，以便可以选用便宜的轻型电器，并减少出线电缆的截面。3）要能使继电保护和二次回路不过分复杂，以节省二次设备和控制电缆。（2）努力降低电能损耗应避免迂回供电增大电能损耗。主变的型号、容量、台数的选择要经济合理。（3）尽量减少占地土地是极为宝贵的资源，主接线设计应使配电装置占地较少。电气主接线及设计

目录第一节电气主接线的基本要求第二节电气主接线的基本形式

第三节主变压器的选择第四节电气主接线设计程序第五节电气主接线的典型实例电气主接线的主体是电源(进线)回路和线路(出线)回路。当进线和出线数超过4回时，为便于连接，常需设置汇流母线来汇集和分配电能。设置母线后使运行方便灵活，也有利于安装、检修和扩建；但另一方面，又使断路器等设备增多，配电装置占地扩大，投资增加，因此又有无汇流母线的主接线形式。第二节电气主接线的基本形式电气主接线分为有汇流母线和无汇流母线两大类，具体又有多种形式：这种主接线最简单，只有一组(指A、B、C三相)母线，所有进、出线回路均连接到这组母线上，见图5-1。单母线接线图5-1单母线接线QF-断路器；QS-隔离开关；QSE-接地隔离刀闸；W-母线；L-出线1、断路器与隔离开关的配置（1）断路器的配置若主接线中进线回路和出线回路的总数为n，则单母线接线中断路器的数量也是n，即每一回路配置一台断路器。（2）隔离开关的配置隔离开关配置在断路器的两侧以使断路器检修时能形成隔离电源的明显断口。这是隔离开关的主要作用，也是它命名的来源。紧靠母线一侧的称为母线隔离开关(如QS1、QS2)，靠线路一侧的称为线路隔离开关(如QS3)靠近变压器(发电机)的称为变压器(或发电机)侧隔离开关(如QS4)若进线来自发电机，则断路器QF1与发电机之间常可省去隔离开关(QS4)。但有时为发电机试验提供方便，也不省去或设置一个可拆连接点。QSE即为接地闸刀。（3）接地闸刀的配置当电压在110kV及以上时，断路器两 侧与隔离开关之间均可装设接地闸刀， 每段母线上亦应装设1～2组接地闸刀。接地闸刀只在要检修的相关线路和设备隔离电源后(隔离开关断开)才能合上，并且互相有机械闭锁(例如图中的QSE和QS3互相闭锁)。接切闸刀可以取代需临时安装的安全接地线。2、断路器和隔离开关的联锁（1）严格遵守操作顺序隔离开关和断路器在运行操作时，必须严格遵守操作顺序，严禁带负荷拉刀闸。例如当线路L1停电时，必须先断开断路器QF2，然后再拉开线路侧隔离开关QS3，最后拉开母线侧QS2；而在送电时，必须先合上隔离开关QS2，再合上QS3，最后再合上断路器QF2。（2）装设机械闭锁或电磁闭锁为防止人员误操作，在隔离开关与相应的断路器之间，必须装设能够防止违反上述操作顺序的机械闭锁或电磁闭锁。3、单母线接线的优缺点（1）优点接线简单清晰，设备少、投资低，操作方便，便于扩建，也便于采用成套配电装置。另外，隔离开关仅仅用于检修，不作为操作电器，不易发生误操作。（2）缺点可靠性不高，不够灵活。断路器检修时该回路需停电，母线或母线隔离开关故障或检修时则需全部停电。4、单母线接线的适用范围单母线接线不能作为惟一电源承担一类负荷，在此前提下可用以下情形：（1）6～10kV配电装置的出线不超过5回时。（2）35～60kV配电装置的出线不超过3回时。（3）110～220kV配电装置的出线不超过2回时。1、断路器及隔离开关的配置与一般单母线接线相比，单母分段接线增加了一台母线分段断路器QF以及两侧的隔离开关QS1、QS2。当负荷量较大且出线回路很多时，还可以用几台分段断路器将母线分成多段，如图5-2。单母线分段接线图5-2单母线分段接线QS-分段隔离开关，QF-分段断路器2、单母分段的优点及适用范围（1）优点单母分段接线能提高供电的可靠性。当任一段母线或某一台母线隔离开关故障及检修时，自动或手动跳开分段断路器QF，仅有一半线路停电，另一段母线上的各回路仍可正常运行。分段断路器QF分段断路器两侧隔离开关QS1、QS2重要负荷分别从两段母线上各引出一条供电线路，就保证了足够的供电可靠性。两段母线同时故障的概率很小，可以不予考虑。当可靠性要求不高时，也可用隔离开关QS将母线分段，故障时将会短时全厂停电，待拉开分段隔离开关后，无故障段即可恢复运行。分段隔离开关QS（2）应用范围单母线分段接线除具有简单、经济和方便的优点，可靠性又有一定程度的提高，因此在中、小型发电厂和变电所中仍被广泛应用，具体应用范围如下：1）6～l0kV配电装置总出线回路数为6回及以上，每一分段上所接容量不宜超过25MW。2）35～60kV配电装置总出线回路数为4～8回时。3）110～220kV配电装置总出线回路数为3～4回时。带旁路母线的单母线接线，如图5-3所示。单母线带旁路母线接线(a)(b)图5-3带旁路母线的单母线(或分段)接线(a)单母线不分段带旁路母线接线；(b)单母线分段兼旁路的接线W(WA、WB)-母线；W3-旁路母线；QF-旁路断路器；QS-旁路隔离开关1、旁路母线的作用断路器经过长期运行或者开断一定次数的短路电流之后，其机械性能和灭弧性能都会下降，必须进行检修以恢复其性能。一般情况下，该回路必须停电才能检修。设置旁路母线的目的就是可以不停电地检修任一台出线断路器(图5-3中加虚线部分后也包括进线断路器)。要特别指出：旁路母线不能代替母线工作。2、旁路母线在检修断路器时的操作过程正常运行时，专用旁路断路器QF及其两侧的隔离开关QS4、QS5断开，每一回出线与旁路母线相连的旁路隔离开关(如QS)也全部断开，旁路母线处于无电状态。如欲检修某一回出线L4的断路器QF1，应按以下步骤操作[参见图5-3(a)]：（1）合上旁路断路器两侧的隔离开关QS5、QS4。（2）合上旁路断路器QF，对旁路母线充电检查(如旁路母线存在短路则旁路断路器会自动跳开)。（3）如旁路母线充电正常，合上该出线的旁路隔离开关QS。（4）断开欲检修的出线断路器QF1。（5）断开两侧的隔离开关QS2和QS1。这样该台断路器已停电且被安全地与电源隔离，可以进行检修了。在上述操作过程中，该出线一直正常运行，没有停电。在该出线断路器检修期间，由旁路断路器代替被检修的出线断路器工作。应注意：两者的规格相同，替代前先将旁路断路器保护整定值调整到与该线路断路器的保护整定值相同。3、由分段断路器兼作旁路断路器图5-3(b)中不设专用的旁路断路器，而由分段断路器QF兼任。（1）正常运行时旁母处于无电状态。运行于单母分段状态。分段断路器QFQS3断开QS4断开所有出线的旁路隔离开关(如QS)都断开分段断路器QF合上。隔离开关QS1合上隔离开关QS2合上隔离开关QS5断开（2）检修出线断路器时分段断路器QF要退出分段功能，临时担任旁路断路器工作。可从A段母线受电经由QS1-QF-QS4给旁路母线充电检查。QS3断开此时QS2断开也可从B段母线受电经由QS2-QF-QS3给旁路母线充电检查。此时QS1断开QS4也断开A、B两段母线仍然可以并列(合上QS5)运行于单母线状态。QS5合上4、单母线(或分段)加旁路母线的应用范围旁路母线系统增加了许多设备，造价昂贵，运行复杂，只有在出线断路器不允许停电检修的情况下，才应设置旁路母线。单母线带旁路母线接线（1）6～10kV屋内配电装置一般情况下不装设旁路母线。因为其容量不大，供电距离短，易于从其它电源点获得备用电源，还可以采用易于更换的手车式断路器。只有架空出线很多且用户不允许停电检修断路器时才考虑采用单母分段加旁路母线的接线。（2）35kV配电装置一般不设旁路母线，因为重要用户多为双回路供电，允许停电检修断路器。如果线路断路器不允许停电检修，在采用单母线分段接线时可考虑增设旁路母线，但多用分段断路器兼作旁路断路器。（3）110～220kV如果采用单母分段，一般应设置旁路母线且以专用旁路断路器为宜。（4）凡采用许多年内都不需检修的SF6断路器者，可不装设旁路母线。双母线线接线线具有有两组组母线线，如如图5-4所示示。每一回回线路路都经经过线线路隔隔离开开关、、断路路器和和两组组母线线隔离离开关关分别别与两两组母母线连连接。。双母线线接线线图5-4双双母线线接线线QF-母线线联络络断路路器I为工工作母母线II为为备用用母线线两组母母线通通过母母线联联络断断路器器QF(简简称母母联)连接接。线路隔隔离开开关断路器器母线隔隔离开开关母线隔隔离开开关1、双双母线线接线线的运运行状状况和和特点点（1））单母母线运运行方方式1）正正常运运行时时工作母母线隔隔离开开关在在合上上位置置，备备用母母线隔隔离开开关在在断开开位置置。此时相相当于于单母母线运运行。。工作母母线带带电备用母线不带带电所有电源和出出线回路都连连接到工作母母线上母联断路器亦亦断开2）工作母线线故障时工作母线发生生故障将导致致全部回路停停电，但可在在短时间内将将所有电源和和负荷均转移移到备用母线线上，迅速恢恢复供电。（2）单母线线分段运行方方式1）正常运行行时工作母线和备备用母线各自自带一部分电电源和负荷，，母联断路器器合上。这种运行方式式相当单母线线分段运行。。母联断路器合合上2）某一组母母线故障若某一组母线线故障，担任任分段的母联联断路器跳开开，接于另一一组母线的回回路不受影响响。同时，接于故故障母线的回回路经过短时时停电后也能能迅速转移到到完好母线上上恢复供电。。母联断路器跳跳开（3）不停电电检修母线检修任一组母母线都不必停停止对用户供供电。如欲检修工作作母线，可经经“倒闸操作作”将全部电电源和线路在在不停电的前前提下转移到到备用母线上上继续供电。。“倒闸操作””的顺序：：此时两组母线线已处于等电电位状态。1）合上母联联断路器两侧侧的隔离开关关。2）合上母联联断路器给备备用母线充电电。3）断开母联断断路器4）拉开两侧侧隔离开关根据“先通后后断”的操作作顺序，逐条条线路进行倒倒闸操作。直到所有线路路均已倒换到到备用母线上上。先合上备用母母线隔离开关关再拉开工作母母线隔离开关关工作母线已被被停电并隔离离，验明无电电后，随即用用接地闸刀接接地，即可进进行检修。（4）检修出出线断路器检修任一台出出线断路器可可用临时“跨跨条”连接，，该回路仅需需短时停电。。设原先以单母母线分段方式式运行，被检检修断路器QF2工作于Ⅱ段母母线上。如图5-5,其操作步步骤如下:先将Ⅱ段母线线上其它回路路在不停电情情况下转移到到I段母线上上。断开母联断路路器QF，并并将其保护定定值改为与QF2一致。断开QF2，拉开QF2两侧的隔离开开关，将QF2退出。用临时“跨条条”连通留下下的缺口。再合上隔离开开关QS3。合上隔离开关关QS2。最后合上母联联断路器QF，线路L2重新送电。此时由母联断断路器QF代代替了线路L2的断路器QF2。电流路径见见图中虚线所所示。（5）检修母母线隔离开关关检修任一进出出线的母线隔隔离开关时，，只需断开该该回路及与此此隔离开关相相连的一组母母线，所有其其余回路均可可不停电地转转移到另一组组母线上继续续运行。2、双母线接接线的优缺点点（1）优点双母线接线与与单母线相比比，停电的机机会减少了，，必需的停电电时间缩短了了，运行的可可靠性和灵活活性有了显著著的提高。另外，双母线线接线在扩建建时也比较方方便，施工时时可不必停电电。（2）缺点使用设备较多多，投资较大大，配电装置置较为复杂。。同时，在运行行中需将隔离离开关作为操操作电器。如如未严格按规规定顺序操作作，会造成严严重事故。3、双母线接接线的适用范范围双母线接线适适用以下范围围：（1）6～10kV配电电装置，当短短路电流较大大，出线需带带电抗器时。。（2）35～～60kV配配电装置当出出线回路超过过8回时，或或连接的电源源较多、负荷荷较大时。（3）110～220kV配电装置置出线回路为为5回及以上上时，或者出出线回路为4回但在系统统中地位重要要时。双母线分段接接线，如图5-6所示。。双母线分段接线图5-6双双母线分段段接线QF1、QF2-母联断路器器；QF-分段断断路器；L-分段电抗抗器(仅用于6~10kV母母线)1、双母线分分段的特点（1）单母线线分段和双母母线相结合这种接线将双双母线接线的的工作母线分分为两段。可看做单母线线分段和双母母线相结合的的一种形式。。增加了一台分分段断路器和和一台母联断断路器。（2）分段段断路器与电电抗器相串联联限制短路电电流图中分段断路路器与电抗器器L相串联，，并可通过隔隔离开关连接接到I、Ⅱ、、Ⅲ段母线的的任意两段之之间(也有采采用图中虚线线的接法)是是为了限制短短路电流。仅在6～10kV发电机机电压汇流母母线中采用。。（3）有较高高的可靠性和和灵活性双母分段接线线具有单母线线分段和双母母线两者的特特点，任何一一段母线故障障或检修时仍仍可保持双母母线并列运行行，有较高的的可靠性和灵灵活性。分段断路器母联断路器母联断路器限制短路电流流电抗器。2、双母线分分段的适用范范围（1）发电机机电压母线广泛应用于中中、小型发电电厂的6～10kV发电电机电压母线线。（2）进出线线回路很多时时220kV配配电装置进出出线回路总数数为10～14回时，可可在一组母线线上分段(双双母线3分段段)，进、出出线回路总数数为15回及及以上时，两两组母线均可可分段(双母母线4分段)；（3）对可靠靠性要求很高高的场合对可靠性要求求很高的330～550kV超高压压配电装置，，当进出线总总数为6回以以上时，也可可采用双母线线3分段或双双母线4分段段。1、双母线带带旁路母线的的几种接线形形式双母线带旁路路母线接线，，如图5-7所示。双母线带旁路路母线接线图5-7双双母线带带旁路母母线接线线(a)有有专用旁旁路断路路器；(b)母母联兼旁旁路；(c)旁旁路兼母母联（1）有有专用旁旁路断路路器图(a)为常常用的接接线形式式，既有有母线联联络断路路器QF1，又有专专用旁路路断路器器QF2，2回电电源进线线也参加加旁路接接线。这种接线线运行方方便灵活活，但投投资较大大。母线联络络断路器器专用旁路路断路器器电源进线线也参加加旁路接接线。（2）母母联兼旁旁路图(b)为母母联断路路器兼作作旁路断断路器的的接线形形式。1）正常常运行时时QF1起母联断断路器的的作用，，旁路母母线隔离离开关QS3断开。旁路母线线隔离开开关QS3断开2）检修修出线断断路器时时此时断路路器QF1不再起母母联断路路器作用用，而是是临时承承担旁路路断路器器的任务务了。断开母联联断路器器断开隔离离开关QS2旁路母线线隔离开开关QS3合上合上母联联断路器器给旁母母充电检检查。这种接线线节省一一台断路路器，但但操作较较复杂，，增加误误操作可可能性。。并且只能能由母线线W1带旁路母母线，不不够灵活活方便。。图中增加加一组隔隔离开关关QS4接到母线线W2后，两组组母线均均可带旁旁路母线线了。增加一组组隔离开开关QS4接到母线线W2。（3）旁旁路兼作作母联图(c)为旁旁路断路路器兼作作母联断断路器(增加一一组隔离离开关QS)的的接线形形式，是是以作旁旁路断路路器为主主。增加一组组隔离开开关QS。2、双母母线带旁旁路母线线的适用用范围（1）重重要出线线且其断断路器检检修时间间较长时时110～～220kV配配电装置置的出线线送电距距离较长长，输送送功率较较大，停停电影响响较大，，且常用用的少油油断路器器年均检检修时间间长达5-7天天，因此此较多设设置旁路路母线。。如采用检检修周期期可以长长达20年的SF6断路器，，亦不必必设置旁旁母。（2）重重要出线线且回路路数较多多时当110kV出出线为7回及以以上，220kV出线线为5回回及以上上时，可可采用有有专用旁旁路断路路器的双双母线带带旁路母母线接线线；（3）非非常重要要的配电电装置对于在系系统中居居重要地地位的配配电装置置110kV6回及及以上，，220kV4回及及以上，，也可装装专用旁旁路断路路器，同同时变电电所主变变压器的的110～220kV侧断路路器也应应接入旁旁路母线线。3、不需需要采用用旁路母母线的场场合（1）发发电厂电电源进线线而对于发发电厂，，因进线线(发-变组)断路器器可配合合发电机机检修时时进行检检修，因因此常不不接入旁旁路母线线。若采用旁旁路母线线，不仅仅要改调调保护定定值还要要切换差差动电流流互感器器，如果果不慎，，将造成成CT开开路甚至至使保护护误动，，因此，，发电厂厂与变电电所有区区别。（2）当当110kV配配电装置置为屋内内型(或或屋外型型但出线线数较少少)时为减少投投资可不不设旁路路母线，，而用简简易的旁旁路隔离离开关代代替旁路路母线。。检修出线线断路器器时则将将一组母母线当作作旁路母母线，用用母联断断路器当当作旁路路断路器器，再通通过该旁旁路隔离离开关供供电。如图5-8所示示，这类类似于前前面讲过过的临时时“跨条条”，但但可以做做到不停停电检修修出线断断路器。。图5-8双双母线带带旁路隔隔离开关关接线旁路隔离离开关代代替旁路路母线。。3/2断断路器双双母线接接线简称称为3/2断路路器接线线，见图图5-9。3/2断断路器双双母线接接线图5-93/2断断路器双双母线接接线每两回进进、出线线占用3台断路路器构成成一串，，接在二二组母线线之间，，因而称称为3/2断路路器接线线，也称称一台半半断路器器接线。。1、3/2断路路器双母母线接线线的优点点（1）可可靠性高高1）任何何一个元元件（一一回出线线、一台台主变））故障均均不影响响其他元元件的运运行，母母线故障障时与其其相连的的断路器器都会跳跳开，但但各回路路供电均均不受影影响。2）当每每一串中中均有一一电源一一负荷时时，即使使两组母母线同时时故障都都影响不不大（每每串中的的电源和和负荷功功率相近近时）。。如L1故障，QF1、QF2跳闸，其其他进出出线回路路继续运运行。如W1故障，QF1、QF4、QF7跳闸，各各进出线线回路继继续正常常运行。。对L1、T1回路，L2、T2回路，即即使W1、W2同时故故障，也也不影响响运行。。3）任何何一组母母线或一一台断路路器检修修需退出出工作时时都不会会影响机机组运行行。4）一个个断路器器（进出出线联络络断路器器）故障障最多影影响二回回进出线线停电，，靠近母母线侧断断路器故故障时，，只影响响一回线线停电。。如W1检修，QF1、QF4、QF7跳闸，各各进出线线回路继继续正常常运行。。如QF1检修，则则QF1跳闸、QS11、QS12拉开，各各进出线线回路继继续正常常运行。。例如QF1故障，QF2、QF4和QF7跳闸，只只影响出出线L1运行。而QF2故障，QF1、QF3跳闸，将将使T1和L1停运。（2）调调度灵活活正常运行行时两组组母线和和全部断断路器都都投入工工作，形形成多环环状供电电，调度度方便灵灵活。（3）操操作方便便只需操作作断路器器，而不不必用隔隔离开关关进行倒倒闸操作作，使误误操作事事故大为为减少。。隔离开关关仅供检检修时用用。（4）检检修方便便检修任一一台断路路器只需需断开该该断路器器自身，，然后拉拉开两侧侧的隔离离开关即即可检修修。检修母线线时也不不需切换换回路，，都不影影响各回回路的供供电。2、元元件正常常检修时时发生另另一元件件故障的的情况（1）W1母线检修修（QF1、QF4、QF7断开），，W2母线又发发生故障障时。这时L1、L2、T1、T2继续运行行，不影影响电厂厂向外供供电，但但若出线线并未通通过系统统连接，，则各机机组将在在不同的的系统运运行，出出力可能能不均衡衡。母线上如如有无电电源串的的出线将将停电。。如W1检修，QF1、QF4、QF7跳闸。这时W2故障，QF3、QF6、QF9跳闸。即L3、L4停运。（2）一一个断路路器检修修，另一一组母线线故障时时。可见最多多影响一一回线停停电。例如QF2检修时W2母线故障障，QF3、QF6、QF9跳闸，则则T1停运；若QF2检修时W1母线故障障，QF1、QF4、QF7跳闸，则则L1停运；（3）一一台断路路器检修修，另一一台断路路器故障障时。可能只影影响一回回线运行行。有可能影影响两回回线运行行。这时可能能出现同同名进出出线全部部停电的的情况。。若QF2检修时QF1故障，则则QF4、QF7跳闸，则则L1停运；若QF2检修时QF3故障，则则QF6、QF9跳闸，则则T1停运；若QF2检修时QF6故障，则则QF3、QF5、QF9跳闸，则则T1、T2停运；若QF2检修时QF4故障，则则QF1、QF5、QF7跳闸，则则L1、L2停运；即如果L1、L2同时送到到某变电电所，就就是同名名出线。。这时导导致该变变电所停停电。如果T1、T2同时由一一个电厂厂受电，，就是同同名进线线。这时可能能导致该该电厂停停电。为了防止止同名回回路同时时停电，，可按图图（b））来布置置同名回回路。即将同名名出线回回路L1、L2交叉布置置在不同同串中的的不同母母线侧。。将同名进进线回路路T1、T2也交叉布布置在不不同串中中的不同同母线侧侧。当QF2检修，QF6故障，QF3、QF5、QF9跳闸，T2和L1停运，但但T1和L2仍继续运运行，不不会发生生同名回回路全部部停运现现象。可见采用用这种方方式可以以提高系系统的可可靠性。。但交叉布布置将增增加配电电装置间间隔、架架构和引引线的复复杂性。。3、线路路故障而而断路器器拒动的的情况可见最多多停二回回进出线线。例如L2线路故障障，QF4跳闸，而而QF5拒动，则则由QF6跳闸，使使T2停运。若L2线路故障障，QF5跳闸，而而QF4拒动，扩扩大到QF1、QF7跳闸，使使W1母线停运运，但不不影响其其他进出出线运行行。4、一个个半断路路器接线线的缺点点（1）占占用断路路器较多多，投资资较大，，并希望望进出线线回路数数为双数数。同时时使继电电保护也也比较复复杂。（2）由由于每一一回路有有2个断断路器，，进出线线故障将将引起2个断路路器跳闸闸，增加加了断路路器的维维护工作作量。（3）接接线至少少配成3串才能能形成多多环供电电。配串时应应使同一一用户的的双回线线路布置置在不同同的串中中，电源源进线也也应分布布在不同同的串中中。（4）继继电保护护的设置置比较复复杂。5、3/2断路路器双母母线的适适用范围围主要用于于大型电电厂和变变电所的的超高压压(330、500kV及以以上电压压)配电电装置中中。1、变压压器-母母线接线线的特点点变压器-母线接接线如图图所示。。图5-10变变压器器-母线线接线变压器-母线接接线（1）主主变压器器经隔离离开关直直接接到到两组母母线上由于超高高压系统统的主变变压器均均采用质质量可靠靠、故障障率甚低低的产品品，因此此可直接接将主变变压器经经隔离开开关接到到两组母母线上，，省去断断路器以以节约投投资。（2）出出线可靠靠性很高高当出线数数为5回回及以下下时，各各出线均均可经双双断路器器分别接接至两组组母线，，可靠性性很高(图中L1、L2、L3)；当出线数数为6回回及以上上时，部部分出线线可采用用3/2断路器器接线形形式(图图中L4、L5)，可靠靠性也很很高。2、应用用范围这种接线线适用于于超高压压远距离离大容量量输电系系统中对对系统稳稳定性和和供电可可靠性影影响较大大的变电电所主接接线。图5-11单单元及及扩大单单元接线线(a)发发电机-双绕组组变压器器单元接接线；(b)发发电机-三绕组组(或自自耦)变变压器单单元接线线；(c)扩大大单元接接线；(d)发发电机-变压器器-线路路单元接接线；(e)变变压器-线路单单元接线线(用于于降压变变电所)单元及扩扩大单元元接线单元及扩扩大单元元接线如如图所示示。1、单元元接线的的特点（1）发发电机-变压器器-线路路直接串串联单元接线线就是将将发电机机与变压压器或者者发电机机-变压压器-线线路都直直接串联联起来，，中间没没有横向向联络母母线的接接线。（2）配配电装置置简洁这种接线线大大减减少了电电器的数数量，简简化了配配电装置置的结构构，降低低了工程程投资。。（3）减减少了故故障点每个单元元元件较较少，减减少了故故障的可可能性。。（4）降降低了短短路电流流单个单元元容量都都不大，，故障后后的短路路电流值值较小。。（5）元元件故障障或检修修时，该该单元全全停当某一元元件故障障或检修修时，该该单元全全停。2、单元元接线的的几种接接线形式式（1）发发电机-双绕组组变压器器单元接接线如图(a)所所示。一一般200MW及以上上大机组组都采用用这种形形式接线线。一般不装装发电机机出口断断路器，，因为制制造这样样大的断断路器很很困难，，价格十十分昂贵贵，除非非非常必必要才装装。为避免大大型发电电机出口口短路这这种严重重故障，，常采用用安全可可靠的分分相式全全封闭母母线来连连接发电电机和变变压器，，甚至连连隔离开开关也不不装(但但设有可可拆连接接点以方方便试验验)。火电厂100MW及125MW发电电机组以以及25～50MW中中、小水水电机组组也常采采用发电电机-变变压器单单元接线线。（2）发发电机-三绕组组变压器器单元接接线如图(b)所所示，一一般中等等容量的的发电机机需升高高两级电电压向系系统送电电时，多多采用发发电机-三绕组组变压器器(或三三绕组自自耦变压压器)单单元接线线。这时三侧都都要装断路路器和隔离离开关，以以便某一侧侧停运时另另外两侧仍仍可继续运运行。（3）扩大大单元接线线如图(c)所示，，为减少主主变压器的的台数(还还有相应的的断路器数数和占地面面积等)，，可将两台台发电机与与一台大型型主变相连连，构成扩扩大单元接接线。也有的电厂厂将两台200MW发电机经经一台低压压侧分裂绕绕组变压器器升高至500kV向系统送送电。（4）发电电机-变压压器-线路路单元接线线如图(d)所示，，这种接线线使发电厂厂内不必设设置复杂的的高压配电电装置，使使其占地大大为减少，，也简化了了电厂的运运行管理。。它适于无发发电机电压压负荷且发发电厂离系系统变电所所距离较近近的情况。。（5）变压压器-线路路单元接线线如图(e)所示，，对于小容容量的终端端变电所或或农村变电电所，可以以采用这种种接线形式式。有时图中变变压器高压压侧的断路路器QF2也可省去，，当变压器器故障时，，由线路始始端的断路路器QF1跳闸。若线路始端端继电保护护灵敏度不不足时，可可采取在变变压器高压压侧设置接接地开关等等专门措施施。当只有两台台变压器和和两条线路路时，常采采用桥形接接线。桥形接线分分为内桥和和外桥两种种形式，如如图5-12。图5-12桥形形接线(a)内桥桥；(b)外桥桥形接线1、内桥接接线内桥接线如如图(a)所示。。相当于两个个“变压器器-线路””单元接线线增加一个个“桥”相相连，“桥桥”上布置置一台桥断断路器QF3及其两侧的的隔离开关关。这种接线4条回路只只用3台断断路器，是是最简单经经济的接线线形式。桥断路器所谓“内桥桥”是因为为“桥”设设在线路断断路器的内内侧。当输电线路路较长，故故障机会较较多，而变变压器又不不需经常切切换时，采采用内桥接接线比较方方便灵活。。正常运行时时桥断路器器QF3应处于闭合合状态。桥断路器接接在线路断断路器内侧侧。QF1、QF2线路断路器器。L1故障QF1跳闸即可。。L2故障QF2跳闸即可。。当需检修桥桥断路器QF3时，为不使使系统开环环运行，可可增设“外外跨条”(图中虚线线所示)，，在检修期期间靠跨条条维持两台台主变并列列运行。跨条上串接接两组隔离离开关，是是为了在检检修跨条隔隔离开关时时不必为了了安全而全全部停电。。QF3检修时，两两线路靠外跨条并列列运行。外跨条两侧侧设两组隔隔离开关,检修一组组隔离开关关时，另一一条线路可可继续运行行。2、外桥接接线外桥接线如如图(b)所示，，“桥”布布置在线路路断路器外外侧。若线路较短短，且变压压器又因经经济运行的的要求在负负荷小时需需使一台主主变退出运运行，则采采用外桥接接线比较方方便。此外，当系系统在本站站高压侧有有“穿越功功率”时，，也应采用用外桥接线线。桥断路器接接在线路断断路器外侧侧。QF1、QF2线路断路器器。T1需退出，QF1跳闸即可。。T2需退出，QF2跳闸即可。。L1、L2间有穿越功功率时，采采用外桥接接线。3、桥形接接线的优缺缺点及适用用范围（1）优点点高压电器少少，布置简简单，造价价低，经适适当布置可可较容易地地过渡成单单母分段或或双母线接接线。（2）缺点点可靠性不是是太高，切切换操作比比较麻烦。。（3）适用用范围1）用于容容量较小的的发电厂或或变电所中中。2）作为发发电厂、变变电所建设设初期的过过渡性接线线。将几台断路路器连接成成环状，在在每两台断断路器的连连接点处引引出一回进进线或出线线，并在每每个连接点点的三侧各各设置一台台隔离开关关，即构成成角形接线线。如三角形、、四角形、、五角形接接线等，如如图5-13。角形接线图5-13角形形接线(a)三角角形接线；；(b)四四角形接线线；(c)五角形接接线1、角形接接线的优点点（1）经济济性较好使用断路器器的数目少少，所用的的断路器数数等于进、、出线回路路数，比单单母分段和和双母线都都少用一台台断路器，，节约投资资。（2）可靠靠性较高、、运行较灵灵活每一回路都都可经由两两台断路器器从两个方方向获得供供电通路，，任一台断断路器检修修时都不会会中断供电电。如将电源回回路和负荷荷回路交错错布置，将将会提高供供电可靠性性和运行的的灵活性。。（3）隔离离开关不作作为操作电电器隔离开关只只用于检修修，不作为为操作电器器，误操作作可能性小小，也有利利于自动化化控制。2、角形形接线的的缺点（1）保保护和控控制复杂杂开环运行行与闭环环运行时时工作电电流相差差很大，，且每一一回路连连接两台台断路器器，每一一断路器器又连着着两个回回路，使使继电保保护整定定和控制制都比较较复杂。。QF1检修时流流过QF2的工作电电流是原原来的两两倍。（2）开开环运行行时降低低了可靠靠性在开环运运行时，，若某一一线路或或断路器器故障，，将造成成供电紊紊乱，使使相邻的的完好元元件不能能发挥作作用被迫迫停运，，降低了了可靠性性。若QF1检修时L2故障，使使QF3、QF4不能发挥挥作用。。若QF1检修时QF3故障，QF4跳闸，L2、T1退出。（3）角角形接线线建成后后扩建比比较困难难也有3/2接线线方式的的初期采采用四角角形接线线的。3、角形形接线的的适用范范围角形接线线适用于于最终进进出线回回路为3～5回回的110kV及以上上的配电电装置，，特别在在水电站站中应用用较多。。角形接接线一般般不宜超超过六角角。重庆华能能珞璜电电厂三期期（2x600MW)四角形形主接线线图角形接线线电气主接接线及设设计目录录第一节电电气气主接线线的基本本要求第二节电电气气主接线线的基本本形式第三节主主变变压器的的选择第四节电气主接接线设计计程序第五节电气主接接线的典典型实例例发电厂和和变电所所中用来来向电力力系统或或用户输输送电能能的变压压器称为为主变压压器（简简称主变变）。其中用于于连接两两个电压压等级并并相互交交换功率率的变压压器称为为联络变变压器。。主变压器器是最为为贵重的的大型电电气设备备，台数数、容量量和型式式的选择择是否合合理，对对发电厂厂和变电电所的安安全经济济运行至至关重要要。一、主变变压器的的台数和和容量的的选择（1）发发电厂主主变压器器台数和和容量的的选择1）单元元接线的的主变压压器选择择单元接线线中的主主变压器器台数为为一台。。主变压压器容量量SN应按发电电机额定定容量扣扣除本机机组的厂厂用负荷荷后，留留有10％％的裕度度选择。。式中：PNG―发电电机额定定容量，，在扩大大单元接接线中应应采用分分裂绕组组变压器器，其容容量为两两台发电电机额定定容量之之和，MW；―发电电机额定定功率因因数；KP―厂用用电率。。一、主变变压器的的台数和和容量的的选择1）单元元接线的的主变压压器选择择也可按““发电机机的最大大连续输输出容量量扣除一一台厂用用工作变变压器的的计算负负荷，且且变压器器的平均均温升在在标准温温度或冷冷却水温温度下不不超过65℃””的要求求进行选选择。选择的结结果，一一般：100MW发电电机配120MVA主主变压器器；300MW发电电机配360MVA主主变压器器；600MW发电电机配720(3×240)MVA主变压压器等。。一、主变变压器的的台数和和容量的的选择2）接于于发电机机电压母母线的主主变压器器选择发电机电电压母线线与系统统连接的的主变压压器一般般为两台台。某些小型型发电厂厂或发电电厂主要要电能是是以发电电机电压压向附近近输出，，系统电电源仅作作为备用用时，亦亦可选用用1台台主变变压器。。对装设2台台并列运运行主变变压器的的发电厂厂，当其其中一台台主变压压器退出出运行时时，另一一台变压压器应能能承担总总输送功功率70％％的容量量。主变压器器的容量量应按下下列条件件计算：：一、主变变压器的的台数和和容量的的选择2）接于于发电机机电压母母线的主主变压器器选择当发电机机电压母母线上的的负荷最最小时，，（特别别是发电电厂建设设初期）），能将将发电机机电压母母线上剩剩余功率率送入系系统。即即装设设1台台的的主主变变压压容容量量为为装设设2台台并并考考虑虑互互为为备备用用的的情情况况下下的的每每台台主主变变压压器器容容量量为为：：ΣPNG-接于于发发电电机机电电压压母母线线上上的的所所有有发发电电机机额额定定功功率率之之和和，，MW;Pmin-发电电机机电电压压母母线线上上最最小小负负荷荷，，MW;-发电电机机额额定定功功率率因因数数;-发电电机机额额定定功功率率因因数数;一、、主主变变压压器器的的台台数数和和容容量量的的选选择择2））接接于于发发电电机机电电压压母母线线的的主主变变压压器器选选择择接于于发发电电机机电电压压母母线线上上最最大大一一台台发发电电机机组组停停运运时时，，主主变变压压器器应应能能从从系系统统倒倒送送功功率率，，满满足足发发电电机机电电压压母母线线上上最最大大负负荷荷的的需需要要，，主主变变压压器器的的容容量量为为式中中：：-接接于于发发电电机机电电压压母母线线上上的的除除最最大大一一台台机机组组外外的的其其他他发发电电机机额额定定功功率率之之和和，，MW;Pmax-发发电电机机电电压压母母线线上上最最大大负负荷荷，，MW;n-发发电电机机电电压压母母线线上上主主变变压压器器的的台台数数。。一、、主主变变压压器器的的台台数数和和容容量量的的选选择择2））接接于于发发电电机机电电压压母母线线的的主主变变压压器器选选择择根据据电电力力系系统统经经济济运运行行的的要要求求，，在在丰丰水水期期应应充充分分利利用用水水能能发发电电而而对对火火电电机机组组进进行行部部分分或或全全部部停停运运，，以以节节约约燃燃料料。。此时时火火电电厂厂的的主主变变压压器器应应能能从从系系统统倒倒送送电电能能满满足足发发电电机机电电压压母母线线的的最最大大负负荷荷的的需需要要，，主主变变压压器器的的容容量量为为式中中：：-接于于发发电电机机电电压压母母线线上上除除停停用用机机组组后后其其他他发发电电机机组组额额定定功功率率之之和和，，MW;对以以上上结结果果进进行行比比较较后后，，取取其其中中最最大大容容量量作作为为一一台台主主变变压压器器的的容容量量。。一、、主主变变压压器器的的台台数数和和容容量量的的选选择择（2））变变电电所所主主变变压压器器台台数数和和容容量量的的选选择择为了了保保证证供供电电的的可可靠靠性性，，变变电电所所一一般般装装设设2台台主主变变压压器器；；枢枢纽纽变变电电所所装装设设2~4台台；；地地区区性性孤孤立立的的一一次次变变电电所所或或大大型型工工业业专专用用变变电电所所，，可可装装设设3台台。。变电所主主变压器器的容量量一般按按变电所所建成后后5~10年年的规规划负荷荷考虑，，应按照照其中一一台停用用时其余余变压器器能满足足变电所所最大负负荷的70％％~80％或全全部一级级和二级级重要负负荷选择择。即Smax-变电所所承担的的最大负负荷，MVA;n-变电所所主变压压器的台台数。一、主变变压器的的台数和和容量的的选择（3）联联络变压压器台数数和容量量的选择择联络变压压器一般般装设1台台，最多多不超过过2台台，否否则会导导致布置置和接线线复杂。。联络变压压器的容容量应满满足所联联络的两两种电压压网络之之间在各各种运行行方式下下的功率率交换。。联络变压压器的容容量一般般不应小小于所联联络的两两种电压压母线上上最大一一台机组组的容量量，以保保证最大大一台机机组故障障或检修修时，通通过联络络变压器器来满足足本侧负负荷的需需要；同时也可可在线路路检修或或故障时时，通过过联络变变压器将将剩余功功率送入入另一侧侧系统。。一、主变变压器的的台数和和容量的的选择（3）联联络变压压器台数数和容量量的选择择按照上述述原则计计算所需需变压器器容量后后，应选选择接近近计算容容量的国国家标准准容量系系列的变变压器。。二、主变变压器型型式的选选择（1）相相数的选选择变压器的的相数有有三相和和单相。。在容量量相同的的情况下下，一台台三相变变压器比比由三台台单相变变压器组组成的变变压器组组便宜，，且占地地少、损损耗都小小，运行行维护方方便：因因此，凡凡能够采采用三相相变压器器时都应应首先选选择三相相变压器器。如果受到到制造、、运输等等条件（（如桥梁梁负重、、隧道尺尺寸等））限制时时，可选选用两台台容量较较小的三三相变压压器，在在技术经经济合理理时，也也可选用用单相变变压器组组。二、主变变压器型型式的选选择（1）相相数的选选择对于电压压等级为为500kV及以以上的发发电厂和和变电所所，在考考虑运输输条件外外，还应应根据所所提供的的负荷和和系统情情况，分分析变压压器故障障或检修修时对系系统的影影响，经经技术经经济比较较后确定定选用单单相还是是三相变变压器。。二、主变变压器型型式的选选择（2）绕绕组数的的选择1）当发发电厂只只有一种种升高电电压向用用户供电电或与系系统相连连以及变变电所只只有两种种电压等等级时，，两种电电压等级级之间采采用双绕绕组变压压器连接接。2）当发发电厂有有两种升升高电压压向用户户供电或或与系统统相连以以及变电电所有三三种电压压等级时时，可以以采用双双绕组变变压器或或三绕组组变压器器（包括括自藕变变压器）），具体体情况为为：二、主变变压器型型式的选选择（2）绕绕组数的的选择单机容量量为125MW及及以下的的发电厂厂，而且且变压器器各侧绕绕组的通通过容量量均达到到变压器器额定容容量的15％及及以上时时，优先先考虑采采用三绕绕组变压压器。一一个电厂厂中的三三绕组变变压器不不应超过过2台台。但但当两种种升压电电压的负负荷相差差很大时时，通过过变压器器某一侧侧的功率率小于变变压器额额定容量量的15％时，，可采用用发电机机-双绕绕组变压压器加双双绕组联联络变压压器。二、主变变压器型型式的选选择（2）绕绕组数的的选择单机容量量为200MW及及以上的的发电厂厂，其升升压变压压器一般般不采用用三绕组组变压器器。否则则，发电电机出口口需设置置昂贵的的大容量量断路器器。采用用发电机机-双绕绕组变压压器加联联络变压压器，其其联络变变压器宜宜选用三三绕组（（或自耦耦变压器器），低低压绕组组可作为为厂用备备用电源源或启动动电源，，也可用用来连接接无功补补偿装置置。二、主变变压器型型式的选选择（2）绕绕组数的的选择对于采用用扩大单单元接线线的发电电厂，应应优先选选用低压压分裂绕绕组的变变压器，，与双绕绕组变压压器相比比，可减减小发电电机出口口端短路路时的短短路电流流。具有三种种电压等等级的变变电所，，如通过过主变压压器各侧侧绕组的的容量均均达到变变压器额额定容量量的15％及以以上，或或低压侧侧虽无负负荷，但但需在该该侧装无无功补偿偿设备时时，宜采采用三绕绕组变压压器。当当变压器器需要与与110kV及以以上的两两个中性性点直接接接地系系统相连连接时，，可优先先选用自自耦变压压器。二、主变变压器型型式的选选择（3）绕绕组接线线组别的的确定变压器的的绕组连连接方式式必须使使得其线线电压与与系统线线电压相相位一致致，否则则不能并并列运行行。电力系统统变压器器采用的的绕组连连接方式式有星形形“Y”和和三角形形“D”两两种。发电厂中中大多数数大容量量主变压压器都采采用Y,D接接线或Y,Y,D的接接线。二、主变变压器型型式的选选择（3）绕绕组接线线组别的的确定我国电力力变压器器三相绕绕组的连连接方式式与电力力系统中中性点接接地方式式有关：：110kV及及以上的的电压等等级为中中性点直直接接地地的大电电流系统统，所以以110kV及以以上电压压侧的变变压器三三相绕组组均为““YN”，，对于小电电流接地地系统的的35kV作作为高高、中压压侧可采采用“Y””，低压压侧可采采用“Y””或“D””;6~10kV电电压压侧侧采采用用““D””。。二、、主主变变压压器器型型式式的的选选择择（4））调调压压方方式式的的选选择择变压压器器的的调调节节方方式式有有带带负负荷荷切切换换的的有有载载（（有有励励磁磁））调调压压方方式式和和不不带带负负荷荷切切换换的的无无载载（（无无励励磁磁））两两种种。。有载载调调压压的的变变压压器器具具有有专专用用的的分分接接头头切切换换开开关关，，能能够够在在不不停停电电（（带带着着负负载载））的的情情况况下下改改变变分分接接头头位位置置进进行行调调压压。。调调压压的的范范围围较较大大，，能能达达到到电电压压的的30%，，并并可可根根据据负负荷荷大大小小的的变变化化在在一一天天中中调调节节好好几几次次，，且且可可进进行行自自动动调调节节。。无载载调调压压的的变变压压器器必必须须在在停停电电的的情情况况下下才才能能调调节节其其高高压压绕绕组组的的分分接接头头位位置置，，分分接接头头较较少少，，调调压压范范围围较较小小，，一一般般在在10%±±（（2××2.5%。。一一年年中中一一般般只只调调节节1~2次次。。二、、主主变变压压器器型型式式的的选选择择（4））调调压压方方式式的的选选择择由于于有有载载调调压压变变压压器器结结构构复复杂杂，，价价钱钱昂昂贵贵。。因因此此一一般般适适用用于于当当出出力力变变化化较较大大或或发发电电机机经经常常在在低低功功率率因因数数运运行行的的发发电电厂厂主主变变压压器器；；具具有有功功率率方方向向经经常常变变化化的的联联络络变变压压器器；；电电压压变变化化大大、、潮潮流流方方向向不不固固定定的的变变电电所所的的主主变变压压器器。。多数数情情况况下下多多采采用用无无载载调调压压变变压压器器。。二、、主主变变压压器器型型式式的的选选择择（5））结结构构型型式式的的选选择择变压压器器在在结结构构上上有有升升压压变变压压器器和和降降压压变变压压器器两两种种基基本本型型式式。。升压压变变压压器器绕绕组组排排列列为为：：铁铁芯芯-中中压压绕绕组组-低低压压绕绕组组-高高压压绕绕组组，，高高、、低低压压绕绕组组间间相相距距较较远远、、阻阻抗抗较较大大、、传传输输功功率率时时损损耗耗较较大大。。降压压变变压压器器绕绕组组排排列列为为：：铁铁芯芯-低低压压绕绕组组-中中压压绕绕组组-高高压压绕绕组组，，高高、、低