电气工程基础课件7

《电气工程基础》第七章电力系统接线第七章电力系统接线

本章主要内容发电厂、变电站的电气主接线基本要求发电厂、变电所主变压器选择发电厂、变电站主接线基本形式厂用电接线形式；短路电流的限制第一节发电厂和变电所电气主接线的基本要求《电气工程基础》第七章电力系统接线一、电气主接线的概念

电气主接线，由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称为一次接线或电气主系统。电气主接线图，用规定的电气设备图形符号和文字符号，表示设备的连接关系的单线接线图。《电气工程基础》第七章电力系统接线国标设备图形符号《电气工程基础》第七章电力系统接线作用：

电气主接线是发电厂、变电站电气部分的主体。主接线的拟定与设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切相关。

《电气工程基础》第七章电力系统接线基本要求：（1）可靠性：电力系统最基本的要求

电气主接线的可靠性不是绝对的。同样的形式在一些发电厂或变电所来说是可靠的，但对另一些发电厂或变电所则不一定能满足可靠性要求。所以在分析主接线图时，要考虑发电厂或变电所在整个系统中的地位和作用，也要考虑用户的负荷性质和类别。在分析电气主接线可靠性时，可按以下几个方面进行：各断路器检修时，停电的范围和时间；母线故障或检修时，停电范围和时间；有没有使发电厂或变电所全部停电的可能。

分析可靠性要考虑因素：发电厂和变电站在电力系统中的地位和作用；用户的负荷性质和类别；设备制造水平；运行经验。

《电气工程基础》第七章电力系统接线

（2）方便性：能适应各种运行状态，灵活进行运行方式的转换；不仅正常运行时能安全可靠地供电，在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要求。

操作的方便性电气主接线的应该接线简单，操作方便尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至于在操作过程中出错。

调度的方便性电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并在发生事故时，要能尽快的切除故障。

扩建的方便性不仅与资金、土地相关，还与电气主接线的接线方式有关，但对于将来的发电厂和变电所，其主接线应具有扩建的方便性。《电气工程基础》第七章电力系统接线

（3）经济性：投资省、占地面积少、电能损耗节约投资

(1)主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备；(2)要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等；(3)能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等。(4)一次设计，分期投资建设、投产。占地面积小

主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组。《电气工程基础》第七章电力系统接线年运行费用小年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。（4）自动化：配电网自动化，变电所无人化（5）标准化：标准化和规范化，便于维修《电气工程基础》第七章电力系统接线二、主接线设计原则：（1）待设计的发电厂、变电所的地理位置及其在系统中的地位和作用；（2）待设计的发电厂、变电所与系统的连接方式和推荐的主接线；（3）待设计的发电厂、变电所的出线回路数、用途及运行方式、传输容量；（4）发电厂、变电所母线的电压等级，自耦变压器各侧的额定电压及调压范围；（5）装设各种无功补偿装置的必要性、型式、数量和接线；（6）高压、中压及低压各侧和系统短路电流及容量，以及限制短路电流的措施；（7）变压器的中性点接地方式；（8）本地区及本电厂或变电所负荷增长的过程。《电气工程基础》第七章电力系统接线三、主接线设计步骤：

（1）搜集、整理、综合分析基础数据，包括负荷（2）选择和确定发电机、变压器数量、台数、型式，并拟定可能采用的主接线形式；（3）发电厂、变电所自用电源的引接；（4）计算短路电流及设备的选择；（5）各方案的经济技术比较；（6）确定最终方案；（7）确定相应的配电布置方案。

《电气工程基础》第七章电力系统接线主变压器：在发电厂中向电力系统输送功率的变压器；在变电所中向用户输送功率的变压器联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器自用变压器：向厂用电系统供电的厂用变压器第二节发电厂和变电所主变压器选择《电气工程基础》第七章电力系统接线油式电力变压器电力变压器为什么要进行主变压器的选择？

主变容量选择太大或台数太多，会造成投资浪费，增加系统运行费用；容量太小或台数太少，有无法满足负荷的供电需求，同时也会是发电机的发电能力得不到充分利用。怎样选择主变压器？主变压器的选择包括主变压器容量、台数的确定和形式的选择《电气工程基础》第七章电力系统接线《电气工程基础》第七章电力系统接线一、主变容量确定

根据变压器使用场所有四种变压器需要按照不同的原则确定主变容量：1．具有发电机电压母线接线的主变容量确定

2．变电所主变容量确定3．联络两种升高电压母线的联络变压器容量确定

4．单元接线的主变容量确定《电气工程基础》第七章电力系统接线1.具有发电机电压母线接线的主变容量确定（1）母线上所连发电机满出力运行时,扣除发电机供电的日最小负荷并厂用负荷后的全厂剩余功率能通过主变送入系统。（2）当发电机母线上最大一台机组故障或检修时，母线上所连的主变应能从电力系统倒送功率来满足发电机电压母线最大可能负荷。（3）当发电机电压母线上接两台或以上的主变时，当一台出故障或检修，剩余运行的主变能承担剩余功率的70%。（4）对水电比重较大的系统，火电厂主变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

。《电气工程基础》第七章电力系统接线2.变电所主变容量确定一般应按5-10年规划负荷为依据

《电气工程基础》第七章电力系统接线3.联络变压器容量确定

（1）满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的功率交换。（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，通过联络变将剩余容量送入另一系统。（3）一般联络变压器只设一台《电气工程基础》第七章电力系统接线4.单元接线的主变容量确定

发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，再留有10%的裕度（发电机额定容量-本机组的厂用负荷）/90%

对于扩大单元接线，其主变容量应按两臂所接发电机容量之和确定。《电气工程基础》第七章电力系统接线二、主变台数确定

主变台数与电压等级、接线形式、传输容量和与系统的联系有很大关系。一般为1-4台。

对于变电所主变：简易接线变电所只装设1-2台变压器；大型枢纽变电所（尤其是特高压变电所），在同一电压等级下主变台数不应少于2台；330-500kV的大型变电所推荐采用4台自耦变压器。

对于发电厂主变：与系统有强联系的大、中型发电厂，主变不少于2台。与系统有若干联系的中、小型发电厂，主变可只装1台。《电气工程基础》第七章电力系统接线三、主变压器负载率

变压器的负载率与变压器容载比成反比。而变电容载比是指城网变电容量在满足可靠性基础上与对应最大负载的比值。根据我国有关规定，城网变电容载比一般为：

220kV1.6～1.935～110kV1.8～2.1

《电气工程基础》第七章电力系统接线四、主变形式选择

相数：单相和三相

三相变压器：造价低，占地小，应优先选用，但运输不易。

三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压大容量。绕组数：双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压分裂绕组等型式三绕组：机组容量在125MW及以下且有两种升高电压时。双绕组：机组容量超过200MW以上时，采用双绕组变压器单元接线形式。若有两个升高电压，加装联络变压器，宜选择三绕组变（或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源。自耦：220kV及以上电压等级的变压器可以选择自耦变。低压分裂绕组：扩大单元接线的变压器或厂用变压器，限制短路电流。《电气工程基础》第七章电力系统接线绕组接线组别：星形“Y”和三角形“Δ”

变压器绕组的联结方式选择应考虑必须与多电压级闭环电网的电压相位一致；并列运行的变压器联结组别必须相同，否则不能并列运行。还应考虑消除三次谐波的对电压波形的影响(三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响)。调压方式：调节发电机出口电压、投切调相机、补偿电容和改变变压器变比改变变压器变比：1)带负荷切换的有载（有励磁）调压方式；2)不带负荷切换的无载（无励磁）调压方式。《电气工程基础》第七章电力系统接线无载调压变压器的分接头挡位较少，电压调整范围一般只有10%以内，而有载调压变压器的电压调整范围大，能达到电压的30%，但其结构比无载调压变压器复杂，造价高。一般变电所的变压器选择有载调压方式。冷却方式：自然风冷却、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环向冷却、水内冷变压器《电气工程基础》第七章电力系统接线主接线的基本环节是电源（发电机、变压器）和引出线。母线（汇流排）的作用：中间环节，汇总和分配电能。第三节发电厂和变电所主接线基本形式电气主接线的基本形式：有汇流母线接线和无汇流母线接线。母线是汇流线，用以汇集电能和分配电能的，是发电厂和变电所的重要装置。《电气工程基础》第七章电力系统接线敞露母线及其选择:母线有较大功率通过，短路时又承受着很大的发热和电动力效应;母线一般采用铝质材料，只有在持续工作电流较大，且位置特别狭窄的发电机出线端部或有较严重腐蚀场所才选用铜材;母线截面形状要满足散热良好，截面系数大，集肤效应小，安装检修简单和连接方便等要求;工程上多采用矩形、双槽形、圆管形截面，当工作电流较大（大于8000A）时采用封闭母线。《电气工程基础》第七章电力系统接线主接线方式有汇流母线无汇流母线（无母线）单母线双母线简单单母线单母分段单母带旁母单母分段带旁母双母线双母单分段双母带旁母双母双断路器一个半断路器接线（3/2接线）桥形接线（内桥、外桥）多边形接线单元接线扩大单元接线《电气工程基础》第七章电力系统接线一、有汇流母线的主接线1.单母线接线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、三级负荷用户。操作顺序送电：母线侧隔离开关-〉线路侧隔离开关-〉断路器停电：断路器-〉线路侧隔离开关-〉母线侧隔离开关原则：防止带负荷拉合隔离开关防止误操作引起母线故障，扩大故障范围《电气工程基础》第七章电力系统接线优点：（1）接线简单、清晰；（2）采用设备少、投资省；（3）操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：（1）母线、母线隔离开关故障或检修期间，连接在母线上所有回路都需长时间停止工作。（2）检修出线回路断路器时，该回路必须停电。隔离开关的操作规程：先通后断或在等电位状态下进行操作，不能用作操作电器来断开电路。《电气工程基础》第七章电力系统接线2.单母分段主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。《电气工程基础》第七章电力系统接线优点：（1）接线简单、清晰；（2）采用设备少、投资省；（3）操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。（4）大大提高了对重要用户的供电连续性。缺点：（1）某一段母线、母线隔离开关故障或检修期间，连接在母线上所有回路都需长时间停止工作。（2）某回路断路器检修时，该回路必须停电。

《电气工程基础》第七章电力系统接线3.单母线带旁路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。《电气工程基础》第七章电力系统接线4.单母线分段兼旁路接线在正常运行时，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。《电气工程基础》第七章电力系统接线5.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。

《电气工程基础》第七章电力系统接线优点：可靠性高（1）

检修任一组母线不会中断对用户的供电（2）当检修任一回路的母线隔离开关时只断开该回路（3）工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，做到迅速恢复供电（4）

检修任意工作回路母线时不中断供电，可用母联断路器代替回路断路器（5）

在不中断供电的情况下进行单独回路的试验（切换到备用母线）《电气工程基础》第七章电力系统接线运行灵活-----方式多变：单母分段、单母线、固定联接方式扩建方便可不影响两组母线的电源和负荷自由组合负荷，向母线任意方向扩建。

缺点：（1）接线复杂，操作繁琐，容易引起误操作。（2）工作母线故障会引起置短时停电。（3）检修出线断路器会造成该回路短时停电（用临时跨条、母联）。（4）占地面积达，投资费用大。《电气工程基础》第七章电力系统接线不分段双母线接线有三种运行方式：第一种是所有电源和出线回路都连接在同一组母线上，另一组母线作为备用；第二种是电源和出线回路分别连接在两组不同母线上，母联断路器接通；第三种是电源和出线回路均匀的连接在两组不同母线上，母联断路器接通。《电气工程基础》第七章电力系统接线单母线运行《电气工程基础》第七章电力系统接线固定连接方式《电气工程基础》第七章电力系统接线双母线操作程序：（1）检修工作母线操作（2）检修任意回路断路器操作改进：（1）在隔离开关和断路器之间装设闭锁装置，运行人员严格按照操作制度进行操作。（2）双母分列运行、双母单分段、双分段（3）加旁路母线

《电气工程基础》第七章电力系统接线6.双断路器双母接线双断路器双母线接线，每一个回路都设有两台断路器，分别与两组母线相连，双母线同时运行。可靠性极高，不论是母线故障还是隔离开关、断路器要检修，都不会引起停电。即当Ⅰ母线发生故障时，将连在Ⅰ母线上的所有电源回路和出线回路的断路器全部断开，但是所有的回路都还仍连在Ⅱ母线上继续工作，不会出现停电现象。

具有较好的灵活性，且操作方便，正常运行时，也避免了切换母线过程中的操作事故。但是这种接线的设备多，投资大，维修断路器的工作量也相应增大。所以只在一些超高压系统或大容量发电厂或极重要枢纽变电所运用。《电气工程基础》第七章电力系统接线7.“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。任一组母线或断路器要检修时，只要断开相连接的隔离开关就可进行，各条回路仍正常工作。有一条母线发生故障时，与它相连的断路器都会自动跳开，而不会引起任何回路停电。《电气工程基础》第七章电力系统接线优点：运行的可靠性；灵活性很高；操作方便。缺点：设备投资和断路器维修量都有所增加；一条回路故障有二台断路器要跳开；继电保护装置也比其他接线要复杂。《电气工程基础》第七章电力系统接线二、无汇流母线的主接线1.桥形接线对于具有双电源进线、两台变压器终端式的总降压变电所，可采用桥式接线。它实质是连接两个35～110kV“线路─变压器组”的高压侧，其特点是有一条横联跨桥的“桥”。根据跨接桥横连位置不同，分为内桥接线和外桥接线。桥式接线没有母线，因而不会发生由母线故障或检修所引起的停电，经济性和可靠性有所提高。《电气工程基础》第七章电力系统接线内桥1）内桥接线的跨接桥靠近变压器侧，桥开关装在线路开关之内，变压器回路仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可以提高改变输电线路运行方式的灵活性。内桥接线在线路故障或切除、投入时，不影响其余回路故障，并且操作简单；而在变压器的切换或投入时，要使相应回路停电，且操作复杂。

内桥接线适用于：供电线路较长；变电所没有穿越功率；负荷曲线较平稳，主变压器不经常退出工作；终端型工业企业总降压变电所《电气工程基础》第七章电力系统接线外桥2）外桥接线

跨接桥靠近线路侧，桥开关装在变压器开关之外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器。外桥接线在运行中的特点与内桥接线的相反；在线路故障或切除、投入时，要使相应变压器短时停电，并且操作复杂；而在变压器故障或切除、投入时不影响其余回路故障，并且操作简单。外桥接线适用于：供电线路较短；允许变电所有较稳定的穿越功率；负荷曲线变化大，主变压器需要经常操作；中间型工业企业总降压变电所，宜于构成环网。《电气工程基础》第七章电力系统接线2.单元接线一般应用于下列情况：

1）同一地区有几个大型电厂能源丰富，可以合起来建一个公共的枢纽变电所时。

2）电厂地位狭窄平面布置有困难时。

3）电厂离枢纽变电所较近，直接引线比较方便时。将发电机、变压器及线路直接连接成一个单元称为单元接线。单元接线主要有三种形式：即发电机—变压器单元、变压器—线路单元及发电机—变压器—线路单元等《电气工程基础》第七章电力系统接线

图7-17采用全连式分相封闭母线的发电机-双绕组变压器单元接线侧视图1—主封闭母线2—分支封闭母线3—主变压器4—厂用变压器5—6kV厂用电共箱母线6—发电机出口电压互感器柜7—电压互感器低压引出线8—避雷器柜9—检查孔10—中性点电压互感器柜11—防火墙《电气工程基础》第七章电力系统接线单元接线的主变压器、厂用变压器及封闭母线侧面《电气工程基础》第七章电力系统接线3.多角形接线当母线闭合成环，断路器数等于进出线回路数，即构成了角形接线，一般应将同名回路相互交替布置。一般不超过六角形。这种接线不利于扩建，适用于最终建设规模比较明确的110kV及以上的发电厂升压站或变电所中。《电气工程基础》第七章电力系统接线优点：（1）多角形接线所用的断路器数目比分段单母线接线、还少一台，但是具有双断路器双母线接线的可靠性。（2）多角形接线中没有母线，所以不存在母线故障所产生的影响，也不存在母线检修所要的操作。（3）任一回路故障时，只跳开与之相连的两台断路器，不会影响其他回路的正常工作。（4）操作方便。所有的隔离开关只是检测时才用，也就不会发生因带负荷断开隔离开关所引起的事故。缺点：（1）开环运行时，如果又有断路器自动跳开，将造成供电紊乱。（2）多角形接线中的电器设备所流过的工作电流差别特大，这样选择合适的电器会很困难。（3）由于运行方式变化大，使继电保护装置复杂化。（4）不便于扩建。《电气工程基础》第七章电力系统接线主接线形式缺点（1）母线、母线隔离开关故障或检修期间，连接在母线上所有回路都需长时间停止工作。（2）检修出线回路断路器时，该回路必须停电（3）增大投资（4）检修任一回路母线隔离开关，使该回路停电简单单母线存在存在单母分段减少停电回路数目存在加分段断路器单母带旁母存在/加旁母、旁路断路器单母分段带旁母减少停电回路数目

加分段断路器、旁母、旁路断路器（有时两断路器合并为一个）

双母线短时停电存在（可以是短时停电）加母联断路器、备用母线双母单分段短时停电（范围减小）

加母联断路器、备用母线、分段断路器存在双母带旁母短时停电/加母联断路器、备用母线、旁路断路器（有时两断路器合并为一个）/双母双断路器//加一倍断路器/3/2接线（一倍半）//加1/2倍断路器/

桥形接线（内桥、外桥）适应于两台变压器、两台断路器情况。内桥用于线路较长、变压器不许经常切换情况，外桥则相反单元接线经济可靠，但当单元中任一元件故障、检修，会引起整个单元的停运扩大单元接线同上多角形接线断路器少、可靠性高，运行灵活、操作方便设备检修时需开环；电器选择和继保整定困难；不易扩建《电气工程基础》第七章电力系统接线中小型地区性电厂特点1)建设在工业企业或靠近城市的负荷中心，通常还兼供部分热能，所以它需要设置发电机电压母线，使部分电能通过6～10kV的发电机电压向附近用户供电。2)机组多为中、小型机组，总装机容量也较小。3)以1～2种升压变将剩余电能送往电力系统。

《电气工程基础》第七章电力系统接线中小型地区性电厂主接线

它有四台发电机，两台100MW机组与双绕组变压器组成单元接线，将电能送入110kV电网；两台25MW机组直接接入10kV发电机电压母线，机压母线采用电抗器分段的双母线分段接线形式，以10kV电缆馈线向附近用户供电。由于短路容量比较大，为保证出线能选择轻型断路器，在10kV馈线上还装设出线电抗器。110kV出线回较多，所以采用带专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线形式。《电气工程基础》第七章电力系统接线水电厂特点1)通常建设在水力资源丰富的江河湖泊狭谷处，厂址较为狭窄，建设规模比较明确。2)一般远离负荷中心，不设发电机电压母线。采用单元接线和扩大单元接线。3)一般水电站还承担调峰任务，大型水电厂担负着系统的基本负荷，在系统中地位重要。《电气工程基础》第七章电力系统接线水电厂主接线

该厂有六台发电机，其中G1-G4与分裂变压器T1、T2接成扩大单元接线，将电能送到500kV的3/2接线，另外两台大容量机组与变压器组成单元接线，将电能送到220kV的双母线带旁路母线。500kV与220kV之间由一台自耦变联络，自耦变的低压侧作为厂用备用电源。大型水电厂的电气主接线具有区域性火电厂的某些特点。但根据水电厂的特点，为减少占地面积、减少土石方的开挖和回填量，应尽量采用简单清晰、运行操作灵活、可靠性较高的接线方式，并力求减少电气设备数量，简化配电装置布置。这是采用扩大单元接线的原因。《电气工程基础》第七章电力系统接线大型区域性火电厂的特点：1)大型区域性电厂建设在燃料产地，一般距负荷中心较远，担负着系统的基本负荷，在系统中地位重要。2)电厂附近没有负荷，不设置发电机电压母线，发电机与变压器间采用简单可靠的单元接线直接接入220～500kV配电装置，通过高压或超高压远距离输电线路将电能送入电力系统。3)升高电压1-2级，最多不超过3级。《电气工程基础》第七章电力系统接线大型区域性火电厂主接线该厂有两台300MW和两台600MW大型凝汽式汽轮发电机组，均采用发电机一双绕组变压器单元接线形式，其中两台300MW机组单元接入带专用旁路断路器的220kV双母线带旁路母线接线。两台600MW机组单元接入500kV的一个半断路器接线。500kV与220kV配电装置之间，经一台自耦联络变压器联络，联络变压器的第三绕组上接有厂用高压启动/备用变压器。220kV母线接有厂用备用变压器。《电气工程基础》第七章电力系统接线一个大型枢纽变电所，为方便500kV与220kV侧的功率交换，安装两台大容量自耦主变压器。220kV侧有多回向大型工业企业及城市负荷供电的出线，供电可靠性要求高，由于采用了六氟化硫断路器，故不设置旁路母线，为提高可靠性，采用双母线分段接线形式。500kV配电装置采用一个半断路器接线形式，主变压器采用交叉换位布置方式，主变压器的第三绕组上引接无功补偿设备以及所用变压器。《电气工程基础》第七章电力系统接线以上介绍的主接线基本形式，从原则上说对各种发电厂和变电所都是适用的，但是根据具体问题具体分析的原则，不同类型的发电厂和变电所由于它们的地位、作用以及容量大小等不同，所采用的接线方式也都各自具有一定的特点。发电厂在电力生产过程中，对大量电动机配置机械设备，用以保证主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等）和辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行操作、试验、修配、照明等等用电设备的总耗电量，统称为厂用电。厂用电的内容包括厂用电率、厂用负荷及厂用电接线。第四节厂用电接线《电气工程基础》第七章电力系统接线一、厂用电率：厂用电量占同一时期内全厂总发电量的比值，用Kp表示。作用：（1）是发电厂运行经济性的重要指标。（2）降低厂用电率不仅能降低发电成本，还能相应增大对系统的供电量。

Kp为厂用电率；Sc为厂用电负荷，cosΦ为年均功率因数，一般为0.8；PN为发电机额定功率。一般，凝汽式火电厂厂用电率5～8%，热电厂8～10%，水电厂仅仅为0.3～2%。《电气工程基础》第七章电力系统接线二、厂用负荷（1）I类负荷：短暂停电会造成设备损坏、危及人身安全、主机停止运行等的负荷。（2）II类负荷：短时间停电（几分种之内），恢复后不致引起生产出现问题。采取冗余技术可以满足要求。（3）III类负荷：允许长时间停电。（4）事故保安负荷：机组在停机过程中或停机一段时间必须供电的负荷。分为： ①允许短时停电的交流保安负荷 ②不允许停电的交流保安负荷 ③直流保安负荷《电气工程基础》第七章电力系统接线三、厂用电接线

设计原则：（1）保证对厂用负荷可靠持续供电；（2）能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；（3）具有可行性、先进性还需考虑：（1）厂用电电压等级的确定；（2）厂用电源的引接《电气工程基础》第七章电力系统接线（1）厂用电电压等级的确定

发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机电压和厂用电网络的可靠运行等因素相互配合，通过经济、技术综合比较后确定。发电厂和变电所中一般供电网络的电压：低压供电网络为380V；高压供电网络有3、6、10KV；且电压等级不一过多。一般确定原则：发电机容量75KW以下100～200KW1000KW380V6KV10KV厂用电电压等级《电气工程基础》第七章电力系统接线（2）厂用电源及引接

厂用电源分类工作电源厂用备用电源事故保安电源保证发电厂、变电所正常运行的基本电源一般不应少于两个工作电源。当厂用工作电源事故失电时起后备作用的电源；独立于工作电源。采用蓄电池组、柴油发电机、可靠外部独立电源。《电气工程基础》第七章电力系统接线四、发电厂厂用电接线形式电厂厂用电常采用单母线分段的主接线形式。火电厂厂用电母线分段常根据锅炉台数。水电厂厂用电母线分段常根据水轮机组台数。五、变电所所用电接线形式大中型区域性变电所设两台变压器经两台独立电源对所用系统供电。小型变电所只需采用一台变压器供电。《电气工程基础》第七章电力系统接线一、电力网

电力网络分为输电网和配电网。

输电网是以高电压或超高压将发电厂，变电所或变电所之间连接起来的送电网络，又称为电力网种的主网架网络。二、输电网接线基本要求：要满足电源要求并具备稳定可靠的供电能力；

具有一定的裕度和应变能力；

运行灵活、经济，成本较低；

接线简明，层次清晰；

网络接合理，避免网内环流。第五节电力网络接线《电气工程基础》第七章电力系统接线三、输电网结构

输电网结构是指输送和分配电能的各类电压等级电力线路、变压器和相应配电装置的连接或接线方式。放射状；链式接线；环式接线；多电源环式；《电气工程基础》第七章电力系统接线多电源串链式；干线式接线；网格式接线；高压直流输电《电气工程基础》第七章电力系统接线一、配电系统构成

配电系统的功能是把变电站或小型发电厂的电力转换成适当的电压等级后输送给每一个用户。二、配电网基本要求：对上级送电电网的远景规划和布局做了解；考虑次城网结构，做长远规划（20年以上）；电网结构合理，层次分明；灵活应变性强；接线标准化，提高可靠性，降低维护成本；简化接线。第六节配电网接线《电气工程基础》第七章电力系统接线三、配电网络接线方式1.架空线路放射式普通环式《电气工程基础》第七章电力系统接线拉手环式双手放射式《电气工程基础》第七章电力系统接线双路拉手环式多回路平行线式2地下电缆线路普通环式《电气工程基础》第七章电力系统接线双路拉手环式多回路平行线式2地下电缆线路普通环式《电气工程基础》第七章电力系统接线拉手环式《电气工程基础》第七章电力系统接线一、短路概念：短路是电力系统相与相之间或相与地之间短接的现象，它是电力系统中经常发生的故障；短路电流直接影响电气的安全，危害主接线的运行。二、短路的危害及短路电流限制的必要性：当大容量发电厂采用有母线的主接线方式时，短路电流经常可达几万安或者几十万安，为使电器能承受短路电流的冲击，往往需选用加大容量的电器（即重型电器）------加大投资、大开断电流的高压电器制造困难。短路会引起很大电流，致使一些电气因能力不足而受损，甚至拖跨整个系统。

限制短路电流的必要性：为能合理选择轻型电器，在主接线设计时可采用限制短路电流的方法。第七节短路电流的限制《电气工程基础》