电力系统电气主接线

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电力系统电气主接线的形式和基本要求5．双母线单（双）分段带旁路接线为进一步缩小母线故障的影响范围，对于可靠性要求较高的330～500kV超高压系统，当进出线达到6回以上时，可采用双母线单段或双分段带旁路接线。这种接线是把工作母线分为两段，在两段工作母线之间，两工作母线与备用母线之间都设置有母联断路器。

4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求6．变压器—母线接线各出线经过断路器分别接在母线上，变压器直接经隔离开关接到母线上，组成变压器—母线接线。电源和负荷可以自由调配。由于变压器是高可靠性设备，所以直接接在母线上，对母线的运行并不产生严重影响，一旦变压器故障时，接在母线上的各断路器开断，这时不会影响对用户的供电。在出线数目很多时也可以用一台半断路器接线形式。这种接线在远距离大容量输电系统中应用时，对系统稳定与可靠性均有良好的效果。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求7．无母线接线（1）桥式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。

4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求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。内桥接线适用于：对一、二级负荷供电；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。

4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求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。外桥接线适用于：对一、二级负荷供电；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。4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（2）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。

4.12.1电力系统电气主接线的形式和基本要求（3）单元接线将发电机、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。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。

4.12.2电气设备的作用和配置

1.断路器和隔离开关（1）作用电源进线与引出线由断路器和隔离开关连接到母线，其中断路器用来接通与切换电路中的负荷电流与故障短路电流。隔离开关的作用是利用其可见断口隔离电压，使停电设备与带电设备隔离，以保证人身及设备工作的安全。4.12.2电气设备的作用和配置（2）配置1）电气主接线：断路器两侧都有电源，在两侧都装设一组隔离开关。用户侧没有电源，原则上可只装设一组母线隔离开关，也可在线路侧也装设一组隔离开关。2）电源进线：电源是发电机，只需在母线侧装设一组隔离开关，有时为了发电机停机后做试验方便，在发电机和断路器之间亦可装设一组隔离开关。电源是双绕组变压器：在断路器的母线侧装设一组隔离开关，如是三绕组变压器需在断路器的两侧各装设一组隔离开关。3）断路器与隔离开关配合操作：先合隔离开关，后合断路器；先断开断路器，后断开隔离开关。在断路器与隔离开关之间应加装电磁或机械闭锁装置。4.12.2电气设备的作用和配置2．负荷开关负荷开关是专门用于接通和切断负荷电路的开关设备，它具有简单的灭弧装置，不能切断短路电路，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。通常负荷开关与熔丝（管形熔断器）串联，借助（管形熔断器的）熔丝切断短路电流。负荷开关断开后，与隔离开关一样具有明显的断开间隙。4.三12三.2电气三设备三的作三用和三配置3．熔三断器熔断三器是三一种三简单三的保三护电三器。三当电三路发三生过三负载三或短三路故三障时三，故三障电三流超三过熔三体的三额定三电流三，熔三体被三电流三迅速三加热三熔断三，从三而切三断电三流，三防止三故障三扩大三。熔断三器的三功能三主要三是对三电路三及电三路中三的设三备进三行短三路保三护。4.三12三.2电气三设备三的作三用和三配置4.互感三器1）隔三离高三压电三路。三互感三器一三次侧三和二三次侧三没有三电的三联系三，只三有磁三的联三系，三因而三使测三量仪三表和三保护三电器三与高三压电三路隔三开，三以保三证二三次设三备和三人员三的安三全。2）使三测量三仪表三和继三电器三小型三化和三标准三化。三如电三流互三感器三副绕三组的三额定三电流三都是5A；电压三互感三器副三绕组三电压三通常三都规三定为10三0V。3）可以三避免三短路三电流三直接三流过三测量三仪表三和继三电器三的线三圈，三使其三不受三大电三流的三损坏三。4.三12三.3限制三短路三电流三的方三法1．选择三适当三的主三接线三形式三和运三行方三式（1）对三具有三大容三量机三组的三发电三厂中三采用三单元三接线三；（2）在三降压三变电三所中三，可三采用三变压三器低三压侧三分列三运行三方式三，即三所谓三母线三硬分三段接三线；（3）对三具有三双回三路电三路，三在负三荷允三许条三件下三可按三单回三路运三行；（4）对三环形三供电三网络三，可三在环三网中三穿越三功率三最小三处开三环运三行。4.三12三.3限制三短路三电流三的方三法2．加三装限三流电三抗器（1）加三装普三通电三抗器1）出三线端三加装三出线三电抗三器用三来限三制电三缆馈三线支三路短三路电三流。三它只三能在三电抗三器后三面临三近点三短路三时才三有限三制短三路电三流的三作用三。通三常在三架空三线路三上不三装设三电抗三器。线路三电抗三器不三仅限三制短三路电三流，三而且三能在三母线三上能三维持三较高三的剩三余残三压（三大于65％UN）。通常三线路三电抗三器的三百分三电流三值为3％～6％。4.三12三.3限制三短路三电流三的方三法2）母三线电三抗器三装设三在母三线分三段的三地方三，其三目的三是让三发电三机出三口断三路器三、变三压器三低压三侧断三路器三、母三联断三路器三和分三段断三路器三等都三能按三各回三路额三定电三流来三选择三，不三因短三路电三流过三大而三升级三。一般三设计三主接三线时三，为三了限三制发三电机三电压三母线三短路三电流三，应三首先三考虑三在分三段断三路器三回路三或联三络断三路器三回路三中以三及主三变压三器回三路中三安装三电抗三器，三只有三经过三计算三认为三限制三效果三不够三时，三才考三虑装三设线三路电三抗器三。一三般当三电厂三和系三统容三量较三大时三，两三种电三抗器三都需三要安三装。三为了三运行三操作三方便三和减三小母三线各三段之三间电三压差三，母三线分三段不三宜超三过三三段，三母线三电抗三器的三电抗三百分三值应三取8％～12％。4.三12三.3限制三短路三电流三的方三法（2）分三裂电三抗器分裂三电抗三器在三结构上与三普通三电抗三器相三似，只是三线圈三中心三有一三个抽头3，中三间抽三头一三般用来三连接三电源三、两三个a）分裂三电抗三器接三线图分支三（又三称两三臂）1和b）分裂三电抗三器等三值电三路图2用来三连接三大致三相等三的c）正常三运行三时的三等值三电路三图两组三负荷三。4.三12三.3限制三短路三电流三的方三法当分三裂电三抗器三的电三抗值三与普三通电三抗器三的电三抗值三相同三时，三两者三在短三路时三的限三流作三用一三样，三但正三常运三行时三电压三损失三只有三普通三电抗三器的三一半三，而三且比三普通三电抗三器多三供一三倍的三出线三，减三少了三电抗三器的三数目三。运行三中当三两个三分支三负荷三不等三或者三负荷三变化三过大三时，三将引三起两三臂电三压偏三差，三造成三电压三波动三，甚三至可三能出三现过三电压三。所三以一三般分三裂电三抗器三的电三抗百三分值三取8％～12％。分裂三电抗三器在三主