发电厂电气部分第四章-电气主接线及设计-41-对电气主接线的基本要求-42主接线的基本接线形式(一)

一、对电气主接线的基本要求1.可靠性在规定条件和规定时间内保证不中止供电的能力--供电的连续性分析和评估主接线可靠性通常从以下五个方面综合考虑：(1)发电厂或变电所在电力系统中的地位和作用发电厂和变电所都是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与在系统中的地位和作用一致。

1)系统中的大型发电厂或变电所其供电容量大，范围广地位重要作用强，应采用可靠性高的主接线形式，反之，应采用可靠性低的主接线形式。

2)发电厂和变电所接入电力系统方式接入系统方式指其与电力系统连接方式中小型发电厂靠近负荷中心，只是把容量不大的剩余功率输送给系统，采用单回路弱联系方式大型发电厂一般远离负荷中心，发出的功率几乎全部输送给系统，采用双回路或环网等强联系方式。(2)负荷的性质

主接线的可靠性应考虑发电厂和变电所的运行方式（指带基荷或腰荷或峰荷）及负荷的性质（负荷的类别）(3)设备制造水平1)构成主接线的一次设备及其控制、保护他的二次设备的制造水平可靠性决定主接线的可靠性。2)主接线形式越复杂，即构成主接线的设备越多，将有可能降低主接线的可靠性。（4）长期实践运行经验运行管理水平和运行人员的素质也影响主接线的可靠性。运行经验积累是提高可靠性的重要条件，运行实践是衡量可靠性的客观标准。定性分析和衡量主接线可靠性的基本标准：1）断路器检修时，能否不影响供电.2）断路器、线路或母线故障及母线隔离开关检修时，停运的出线回路数和停电时间的长短，以及能否保证对一类用户供电。3）发电厂或变电所全部停电的可能性。4）大型机组突然停运时，对电力系统稳定性的影响与后果。2.灵活性1）操作的方便性。2）调度方便性。主接线能适应系统或本厂所的各种运行方式3）扩建方便性。具有初期—终期—扩建的灵活方便性。3.经济性1）投资省设备少且廉价（接线简单且选用轻型断路器）。2）占地面积少一次设计，分期投资,尽快发展经济效益。3）电能损耗少合理选择变压器的容量和台数，避免两次变压。正确处理可靠性和经济性的矛盾一般在满足可靠性的前提条件下，提高主接线的经济性。分析主接线的特点，注意按基本要求进行二、电气主接线设计的原则原则——以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则三、电气主接线的设计程序1.对原始资料分析（1）工程情况（2）电力系统情况（3）负荷情况（4）环境条件（5）设备供货情况发电厂类型、设计容量、单机容量及台数、最大负荷利用小时数、可能的运行方式电力系统近远期规划、发电厂或变电站在电力系统中的位置和作用、本期工程与电力系统的连接方式及各级电压中性点接地方式等负荷的性质、地理位置、输电电压等级、出线回路数、输送容量当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震主要设备的性能、制造能力、供货情况价格等2.主接线方案的拟定与选择

依据对电源、出线回路数、变压器台数、电压等级、容量、母线结构等的考虑拟定若干方案，先淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2到3个技术上相当的、满足要求的方案，进行经济比较。对于地位重大的发电厂或变电站还要进行可靠性比较，最终才能确定最佳方案。3.短路电流计算和主要电气选择4.绘制电气主接线图5.编制工程概算主要设备器材费安装工程费其他费用第二节主接线的基本形式主接线有汇流母线的接线形式无汇流母线的接线形式单母线接线双母线接线

桥型接线

单元接线

角型接线

单母线

单母线分段

单母线分段带旁路母线

普通双母线

双母线分段

双母线分段带旁路母线

一台半（3／2）断路器4／3接线

变压器母线组

主接线的基本知识1.主接线一般采用单线图2.主接线图中常用的元件隔离开关隔离开关（带接地刀闸）断路器线路电缆本节主要讨论：典型的基本接线形式、特点以及断路器和隔离开关的操作。1.单母线指进出线都是通过一台断路器和一台母线隔离开关分别与母线相连的接线形式。图4—1单母线接线主要设备作用介绍：汇流母线汇集、传输、分配电能断路器具有灭弧装置作用：接通或断开正常回路中的负荷或故障回路短路电流（简述工作过程）---控制电器又是保护电器。每回路至少有一台。隔离开关

没有灭弧装置，严禁用来接通或断开电路中的负荷或短路电流（否则造成短路故障—误操作）。作用：将停运的电器（如QF、W）与带电部分隔离或等电位操作（简述工作过程）。起隔离电压的作用，属于隔离电器。设置原则：断路器的电源侧设置；防止过电压入侵正在检修的断路器，断路器的用户侧也设置。隔离开关的类型：按在主接线的位置1）母线隔离开关：与母线相连的隔离开关；2）线路隔离开关：与线路相连的隔离开关；3）接地开关：导电回路与地间的QS隔离开关（QE4）。断路器和隔离开关的操作规程：1．同一回路QF、QS运行操作---防止误操作

严格按照操作规程，实行操作票制度，对QS实行“先通后断”（即接通回路时，先合QS，后QF；断开时，反之）的操作，保证仅用QF接通或断开电路。用来防止误操作的闭锁装置---电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。

2．同一回路WQS和LQS的运行操作---减少误操作停电范围必须保证对WQS实行“先通后断的操作。可把误操作造成的停电范围限制在停电或送电的回路。否则，误操作将造成整个厂所停电。应熟练掌握两个“先通后断”的含义。特点

1)供电可靠性差：1)W或WQS故障或检修时全厂所停电

2)回路断路器检修时，该回路停电。

2)灵活性差：要么停电，要么供电。

3)经济性好且操作方便：每一回路仅一台断路器，且QS仅作隔离电器。

厂所：6~220kV，PG=6MW向三类负荷供电的厂所。怎样提高单母线的可靠性和灵活性呢？可采取以下措施：（1）母线分段---克服W或WQS全厂所停电缺点用断路器将母线分2~3段，相对单母线只是经济性略差（多一台分段QF及两台QS）。用分段QS代替分段QF，可提高其经济性好;但可靠灵活性略有下降：（1）当分段QS检修时全厂所停电，(2)当W故障时，造成变电站短时停电)。一般二级电力用户采用之。图4—2单母线分段接线(2)加设旁路母线加设一组旁路母线和旁路断路器,以克服检修断路器回路停电的缺点。经济性差。新建发电厂和变电站当110kV及以上时，才考虑。为什么？旁路母线的作用：是旁路断路器与各回路的桥梁，使旁路断路器在不同的时期，能代替不同的回路，又流过不同的电流，故称为旁路母线。图4—5’带旁路母线的单母线接线单母线接线的正常运行方式旁路断路器代替葫芦断路器的操作过程旁路断路器合闸状态，合线路旁路隔离开关QS3瞬间L3短路时，造成QS3合经过旁断路器的短路电流的故障事故旁路断路器断开状态，合线路旁路隔离开关QS3瞬间L3短路时，QS3合旁路母线的放电电流旁路断路器代替要检修断路器的操作步骤：1）检查旁母是否完好，先合QS4和QS5，后合QF2向旁路母线充电，若QF2不跳闸，旁母完好，则有2）断开QF2；3）合QS3（等电位操作）；4）合QF2；5）断QF1及两侧的QS2、QS1，QF1处于不带电状态。对已停运的QF1两侧接入三相短路接地线，并对其进行检修。

QF2的退出操作过程：请自己写出。注意：2）、4）两步操作，可防止在QS3接通瞬间，因线路突然发生短路故障，造成用QS3接通发电机向线路短路点提供的短路电流。图4-5”没有2）、4）两步时，QS3接通线路的短路电流的接线图（3）单母分段加旁母接线既加分段QF又加设旁母，在单母类中，可靠灵活性最高，经济性最差（相对单母线，多了3台断路