电力系统的接线相关知识

第二章电力系统接线电力系统接线----包含：发电厂、变电所内电气主接线发电厂、变电所之间连接关系，即电网接线。电力系统接线主要性：影响供电安全、可靠和经济性。影响调度操作灵活及方便性。影响电气设备选择。影响故障工况下故障隔离、检修以及修复后供电恢复操作等。电力系统的接线相关知识第1页2.1电气主接线基本概念电气主接线

－－由发电厂/变电所主要高压电气设备（发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线等）及连接线按照一定次序连接而成，用来接收和分配电能电路。发电厂、变电所电气部分关键。又称：电气一次接线、一次电路、电气主系统、主电路电力系统的接线相关知识第2页2.1电气主接线电力系统的接线相关知识第3页电气主接线图－－采取国家要求设备图形符号及文字符号，按电能产生、聚集和分配次序，表示出各设备连接关系电路接线图。即电气主接线图形表示，普通用单线图----简单、明了。2.1电气主接线电力系统的接线相关知识第4页电力系统的接线相关知识第5页断路器QF：含有专用灭弧装置，可开断或闭合负荷电流和自动开断短路电流，主要用作接通或切断电路控制开关。隔离开关QS：无灭弧装置，其通断电流能力极低，仅在设备停运退出工作后，形成一定距离断口，确保停运设备与带电部分安全隔离，起隔离电压作用。2.1电气主接线电力系统的接线相关知识第6页2.1电气主接线展现在下列图中控制屏上即葛洲坝二江电厂电气主接线方式图。电力系统的接线相关知识第7页2.1电气主接线－对电气主接线基本要求电力系统的接线相关知识第8页2.1电气主接线－－对电气主接线基本要求电力系统的接线相关知识第9页2.1电气主接线－－对电气主接线基本要求四、其它－接线尽可能简单明了，倒闸操作步骤最少。电力系统的接线相关知识第10页2.1电气主接线－－主接线基本形式主接线三大基本步骤：电源（发电机或变压器或高压进线）母线

出线（馈线）母线（汇流排）：中间步骤，在进出线较多时帮助聚集和分配电能。优点：使接线简单清楚，运行方便，利于安装和扩建。缺点：配电装置占地面积增大、使用开关设备增多。电力系统的接线相关知识第11页两大类主接线形式有汇流母线接线形式：单母线接线双母线接线一台半断路器接线(“3/2”接线)无汇流母线接线形式：单元接线扩大单元接线桥形接线

（多）角形接线

2.1电气主接线－－主接线基本形式电力系统的接线相关知识第12页2.1电气主接线－－单母线接线单母线接线图QSLQSW电力系统的接线相关知识第13页单母线接线概述：仅一组汇流母线；每个电源和出线回路都经过断路器和隔离开关接至母线；尽可能使负荷均匀分配在母线上，降低功率在母线上传输；任一回路故障，该回路断路器能够切除该回路，而使其它电源和线路能继续工作；（QS4－接地刀闸，检修线路或设备时合上，起安全地线作用。)2.1电气主接线－－单母线接线电力系统的接线相关知识第14页2.1电气主接线－－单母线接线倒闸操作－－将设备由一个状态（运行、检修或备用）改变为另一个状态操作。－－对接地刀闸、刀闸和断路器之间倒闸操作时，必须严格按一定次序进行。与断路器配合时，隔离开关严格遵照：“先通后断”标准送电：先合隔离开关，最终合断路器断电：先断断路器，再断隔离开关电力系统的接线相关知识第15页2.1电气主接线－－单母线接线倒闸操作示例：

线路1需停电进行检修时：“逐层停电”---负荷侧到电源侧（断开QF2—确认QF2断开—断开QS3—断开QS2—合上QS4）。线路1检修完送电时：刚好相反，“逐层送电”---电源侧到负荷侧（拉开QS4—检验确认QF2断开—合QS2—合QS3—最终合QF2）。电力系统的接线相关知识第16页2.1电气主接线－－单母线接线优点：（1）接线简单、明了；（2）采取设备少、投资省；（3）操作方便、配电装置建造轻易，便于扩建。缺点：

可靠性、灵活性较差----表现在：

（1）母线、母线隔离开关故障或检修，都必须全厂、站长时间停电；（2）检修出线回路断路器时，该回路必须停电。适用：可靠性、灵活性要求不高小容量配电装置，普通仅一台发电机或变压器且出线回路不宜过多。电力系统的接线相关知识第17页2.1电气主接线－－单母线接线电力系统的接线相关知识第18页2.1电气主接线－－单母线接线可用断路器（隔离开关）将汇流单母线分段；运行方式：两段母线能够并列或分裂运行，运行方式较灵活。 （正常时并列运行，即分段开关合上，可靠性高。）分段数目标考虑：取决于电源容量和数量，多数情况下，分段数等于电源数量。另：引出线在各分段上分配时，应该尽可能使母线各分段授、受功率平衡，防止母线上过多功率流动。电力系统的接线相关知识第19页2.1电气主接线－－单母线接线单母分段优点：可轮番检修一段母线，减小停电范围；主要用户可从不一样分段实现双回路供电；提升了供电可靠性。单母分段缺点：

当检修出线断路器时，该回路仍须停电。适用：6～220kv变电所或中、小容量发电厂6～10kv接线。电力系统的接线相关知识第20页2.1电气主接线－－单母线接线思索：假如采取隔离开关分段，某段母线故障时，停电情况怎样？跟采取断路器分段相比较。当某段母线故障时，继电保护使QF1及故障电源相关断路器自动跳闸，只故障段停电完好段不停电；若用分段隔离开关分段，当某段母线故障时，全部短时停电，拉开分段隔离开关后，完好段可快速恢复供电。

电力系统的接线相关知识第21页2.1电气主接线－－单母线接线电源侧断路器是否接入旁母线？依据实际需要决定电力系统的接线相关知识第22页2.1电气主接线－－单母线接线单母带旁母运行方式：－－正常运行时：旁母不带电，QF2断开，相当单母运行。电力系统的接线相关知识第23页2.1电气主接线－－单母线接线－－检修出线L3断路器时：先检验旁母（合QF2，试充电）；旁母无故障话，带上旁母（合上QS3）----出线此时能从主母线和旁母同时取得电源；最终退出要检修断路器QF1，接着断开QS2、QS1；整个倒闸过程中，用户不会停电。（示例：单母带旁母接线，不停电检修出线断路器倒闸操作过程演示。）适用：110kv及以上高压配电装置，出线回路数较多或对供电可靠性有特殊要求情形。电力系统的接线相关知识第24页QF1兼作分段和旁路断路器，两段汇流母线均可带旁母。特点：相对节约了投资，含有较高可靠性、灵活性，但接线较复杂。适用：出线回路数较多，容量不佷大中小型发电厂以及35~110kV变电所。2.1电气主接线－－单母线接线单母分段带旁母电力系统的接线相关知识第25页2.1电气主接线－－双母线接线双母线接线图，以下所表示：每一回路设一台断路器；每一电源和线路断路器都经过两组隔离开关分别连接到两组母线上；两组母线经过母联断路器QF相连。

母联断路器电力系统的接线相关知识第26页2.1电气主接线－－双母线接线双母接线运行方式—两类三种标准运行方式/固定连接运行方式（正常运行方式）：母联闭合，电源、负荷平均分配在两组母线上；双母线同时并列运行，最惯用。（相当于单母分段）母联断路器电力系统的接线相关知识第27页2.1电气主接线－－双母线接线非标准运行方式：一组母线运行，另一组母线备用（相当单母线，多在检修母线时采取）；双母同时运行，但母联断开，进出线分别接于两组母线上（“分裂运行”，可降低短路电流。）母联断路器电力系统的接线相关知识第28页2.1电气主接线－－双母线接线优点:供电可靠性高，即：轮番检修主母线时，全部用户不会停电（隔离开关“先合后拉”——“热倒”）；检修任一回路母线隔离开关时，只影响该回路及其相连母线供电（其它电路均可经过另一组母线继续运行）；3）任一母线若故障，能利用正常母线使无故障线路快速恢复供电（隔离开关“先拉后合”——“冷倒”）；调度灵活（运行方式多样化）扩建方便电力系统的接线相关知识第29页2.1电气主接线－－双母线接线主要缺点：工作母线故障，该母线上全部回路仍将短时停电；在母线检修或故障时，需要用隔离开关来操作切换电路，易引发误操作；配电装置结构较复杂，占地面积较大；母线隔离开关数目大大增加，接线复杂。适用：出线回路或母线电源数目多、大容量主要变电站和水电厂。电力系统的接线相关知识第30页2.1电气主接线－－双母线接线为了克服双母接线缺点：电力系统的接线相关知识第31页2.1电气主接线－－双母线接线特点：兼具单母分段和双母接线特点；运行方式多样、灵活；但母联、分段断路器均随分段数目而增加。分段数目：取决于主母线负荷大小及出线回路数（如220KV回路数，若10～14回，双母三分段；15回及以上，双母四分段）。适用：6～10kv机压母线负荷>24MW（分段处加装限流电抗器以限制短路电流），或220kv及以上进出线回路数较多时。电力系统的接线相关知识第32页2.1电气主接线－－双母线接线双母带旁母接线----含有专用旁路断路器双母带旁路母线接线电力系统的接线相关知识第33页2.1电气主接线－－双母线接线双母带旁母接线优点：检修接入旁路出线断路器，该回路不会停电；运行操作方便。缺点：投资、配电装置体积增加；继电保护整定复杂。普通适用：

110kV及以上高压配电装置，对出线回路供电可靠性有特殊要求时；110KV出线6回及以上，220KV出线4回及以上时，宜采取带专用旁路断路器旁路母线。电力系统的接线相关知识第34页双母线接线在出线回路数较少时，为了省投资，有时也可将母联和旁路断路器合二为一，仅须增加一组隔离开关。电力系统的接线相关知识第35页2.1电气主接线－－一台半断路器接线－－（“特殊双母线接线”）电力系统的接线相关知识第36页2.1电气主接线－－一台半断路器接线正常运行方式：全部QF闭合，两组母线同时工作，形成多环形供电，运行调度非常灵活可靠。“3/2接线”两组母线，每一回路经一台QF接至一组母线；两个回路间有一台QF联络，组成一个“串”电路；每回进出线都与两台QF相连，而同一“串”支路两条回路共用三台断路器。电力系统的接线相关知识第37页2.1电气主接线－－一台半断路器接线多环形供电，运行可靠灵活。电力系统的接线相关知识第38页2.1电气主接线－－一台半断路器接线3/2接线优点：运行灵活可靠。兼有环形和双母接线优点；

正常运行时成环形供电，任一组母线发生短路故障，均不影响各回路供电。

操作方便。

任一台断路器或母线检修，只需拉开对应断路器及隔离开关，各回路仍可继续运行。

隔离开关仅作检修隔离电压操作，不易误操作。电力系统的接线相关知识第39页2.1电气主接线－－一台半断路器接线

缺点：二次接线和继电保护比较复杂；用断路器多，投资较大。适用：大型厂、所超高压配电装置（330～500kv）尤其是多回路、超高压（500～750kv）、远距离送电时应用。

电力系统的接线相关知识第40页2.1电气主接线－－发电机--变压器单元接线发电机与变压器直接串联成一个单元（亦称发变组），其间没有横向联络，称为发电机--变压器单元接线（简称单元接线）。电力系统的接线相关知识第41页2.1电气主接线－－发电机--变压器单元接线适用：将发电机发出全部电能以升高电压（35KV以上）输入电网大中型电厂中。依据采取变压器不一样，又可分为：发电机--双绕变单元接线只有一个升高电压级；发、变直接相连，机端电压侧不设母线，可不装设QF或QS；发电机与变压器容量应相当；为了发电机检修后调试方便，亦可在发电机出口装设QS。电力系统的接线相关知识第42页2.1电气主接线－－发电机--变压器单元接线发电机--三绕（或自耦）变单元接线有两个升高电压级；发电机和变压器之间应装设断路器---为了在发电机停顿工作时，还能保持高压和中压电网之间联络。优点：接线简单清楚，设备少，投资少，操作简便，继电保护简化。缺点：当一组单元中某个元件故障或检修时，整个单元将停顿运行。电力系统的接线相关知识第43页2.1电气主接线－－发电机--变压器扩大单元接线采取多台发电机与一台变压器相连接线称为扩大单元接线。当变压器一个绕组(通常是低压绕组)，分成相同若干部分，这些部分在电路上不相连，而仅有微弱磁联络（磁路上仅有涣散耦合）----分裂变压器。(分裂每一部分叫分裂变压器一个支路)？三绕变？双分裂电力系统的接线相关知识第44页2.1电气主接线－－发电机--变压器扩大单元接线与单元接线相比：为了适应机组独立开停需要，每一发电机回路都须装设断路器。降低了主变、主变高压侧断路器数量，简化了高压侧接线，节约了投资和场地。

适用：在我国许多大中型电厂（没有机端电压负荷）取得了广泛应用，如葛洲坝大江电厂。电力系统的接线相关知识第45页2.1电气主接线－－桥形接线当只有两台主变和两条线路时,若采取两组单元接线，当线路或变压器发生故障或检修时，变压器-线路单元将整个停顿工作，供电可靠性很低；如在两组单元之间增加横向联络--桥电路，即组成桥形接线。

电力系统的接线相关知识第46页2.1电气主接线－－桥形接线内桥接线－－桥靠近变压器侧

主变故障或检修时：线路将暂时停电，需要进行操作恢复。

线路故障或检修时：变压器能继续运行，其余三个回路供电不受影响。

适用：变压器无需经常切换，线路较长（故障几率多）情形，如火电厂。

电力系统的接线相关知识第47页外桥接线

－－桥靠近线路侧

主变故障或检修时：其余三回路能够继续工作，线路不会停电。

线路故障或检修时：需停主变，须要进行操作使变压器恢复供电。适用：变压器需频繁进行投切操作（如水电站，发电机组经常开停机，经常投入和切除变压器）线路较短或系统有穿越功率经过情形。2.1电气主接线－－桥形接线电力系统的接线相关知识第48页2.1电气主接线－－桥形接线缺点：检修断路器时，线路或主变要停电；桥断路器故障或检修，全厂分列为两部分；可靠性不高。优点：最省断路器（只用了3台，而一样4回路单母接线需要4台）、接线简明、经济；无母线，配电装置简单，占地小；有一定灵活性，易发展为单母分段或双母接线。适用：双进双出回路、较小容量发电厂和变电所，也可作为大型电站早期过渡接线。电力系统的接线相关知识第49页2.1电气主接线－－（多）角形/环形接线角形接线特点将断路器和隔离开关相互连接，而成闭合单环形，且每一台断路器两侧都有隔离开关；由隔离开关之间送出回路，表现出来，各支路接于环顶点；当前多为三角形、四角形接线。注意：正常要求保持闭环运行；电源与出线回路应交替布置。电力系统的接线相关知识第50页优点：所用设备少，投资省，运行灵活性和可靠性很好。断路器数目与回路数相同，比单母分段和双母接线均少用一个断路器，较经济；正常情况下为双重连接，任一断路器检修都不中止送电；任一回路故障仅该回路断开，其余回路不受影响，可靠性较高。2.1电气主接线－－（多）角形/环形接线电力系统的接线相关知识第51页缺点：故障后或检修环内任一开关电器，均不得不开环运行（开、闭环两种工况，流过设备电流不一样，给设备选择带来困难）；继电保护装置整定复杂。适用范围：仅适合于容量不大、进出线3～5回110KV及以上配电装置。不便于扩建，适于一次性规划完成，且不宜大于六角。2.1电气主接线－－（多）角形/环形接线电力系统的接线相关知识第52页2.1电气主接线

－－经典水电厂主接线图示例扩大单元3/2双母带旁母单元电力系统的接线相关知识第53页2.1电气主接线－－主接线方式汇总主接线方式有汇流母线无汇流母线单母线双母线简单单母单母分段单母带旁母单母分段带旁母简单双母双母分段双母带旁母单元接线扩大单元接线桥形接线（内桥、外桥）多角形接线3/2接线（一台半）电力系统的接线相关知识第54页2.2电力设备及其选择普通标准电力设备选择普通性标准：必须满足供电系统正常工作条件下和短路故障条件下工作要求：绝缘安全可靠－－工频最高工作电压长久作用、内外部短时过电压；一定过负荷能力；正常工作电流下能长久安全工作，发烧不超允许温升；短路时含有足够动稳定和热稳定性能，不致损坏。性能可靠、结构简单、经济。电力系统的接线相关知识第55页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子一、母线定义：－－发电厂、变电所各级电压配电装置母线，各种电器间连接线，电力设备与配电装置母线间连接线，均可统称为母线。作用：连接各种电力设备、聚集分配和传送电能。电力系统的接线相关知识第56页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子母线合理选择主要性：∵正常时，经过较大功率；∵短路故障时，承受很大热效应和电动力效应；∴必须慎重选择，以确保系统安全、经济运行。电力系统的接线相关知识第57页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子1）母线选材：铝、铜、钢普通为铝或铝合金导体，屋内、外配电装置均优先采取；铜次之，适于有腐蚀性气体或出线走廊狭窄（发电机端部）场所；钢实际较少用，可用于电压互感器和小容量变压器高压侧。2）母线应用形式：普通均以裸露形式应用，常称裸母线。但当工作电流大于8000A或空间狭窄时，要求采取封闭母线。电力系统的接线相关知识第58页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子分相封闭母线：有别于大多传统裸露式结构（易于受外界影响，如表面积灰和易发相间短路等），每相母线各封装在单独外壳内，外壳两端用短路板连接；惯用于20万KW及以上大型机组出口（连至变压器）。发电机端狭窄空间铜管母线安装效果图电力系统的接线相关知识第59页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子1、矩形优缺点：散热好，有一定机械强度，便于安装；但集肤效应较大。普通适用：35kv及以下、电流4000A及以下配电装置中。实用办法：为了减小其集肤效应，单条矩形截面S≤1200mm2；工作电流很大时，每相可用2～3条矩形母线并列使用。3）母线截面形状选择基本标准：集肤效应系数应尽可能小、散热良好，机械强度高，安装、连接便利。惯用导体截面：矩形、圆管形、槽形、绞线圆形。电力系统的接线相关知识第60页系统中实际采取布置方式： 三种水平布置，导体竖放－－散热好，载流量大，但机械强度较低；水平布置，导体平放－－反之；垂直布置，导体竖放－－兼顾前两种优点，但配电装置高度将增加。注意：矩形导体散热和机械强度与其布置方式相关。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子导体布置方式应视以下原因而定：载流量大小、短路电流水平以及配电装置详细情况。电力系统的接线相关知识第61页2、槽形特点：机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小。普通适用：35kv以下，4000～8000A配电装置中。3、圆管形特点：集肤效应系数小，机械强度高，管内可通水或通风（室内和室外气压差，能自然形成热空气对流）－－散热条件好。普通适用：8000A以上大电流配电装置。另外，又一优点：表面光滑，电晕放电电压高即不易产生电晕。适用：110KV及以上屋外配电装置。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第62页前述几个截面母线又常统称－－硬母线按材料不一样，硬母线分为硬铜母线、硬铝母线、铝合金母线等；按截面形状不一样，又分矩形、圆管形和槽形等结构。除圆管形外，多用于35kv及以下屋内配电装置。4、绞线圆形：即多股铜绞线或钢芯铝绞线－－软母线特点：耐张性能比单股母线好，一样载流量比单股母线直径大，机械强度较大。普通适用：35KV以上屋外配电装置。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第63页惯用硬母线截面形状图：2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第64页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第65页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子硬母线需要涂上不一样颜色油漆，以帮助识别相序：三相交流：A相－－黄色；B相－－绿色；C相－－红色双极直流：正极－－红色；负极－－蓝色中性线：接地中性线－－紫色；不接地中性线－－白色另外，着色还能够：增强热辐射能力，利于散热；钢母线还可预防生锈。电力系统的接线相关知识第66页二、电力电缆

----传送和分配电能一个非裸露特殊导线。电力电缆组成---三大部分：电缆线芯---铜或铝绞线绝缘层---相间及对地绝缘，油浸纸、塑料、橡皮等。保护层---防止电缆受到机械损伤，预防绝缘受潮和绝缘油流出。内保护层—须严格密封，分铅包和铝包两种。外保护层—可细分为衬垫层、钢铠层和外皮等。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第67页电力电缆选型 －－－包含芯线材料、芯数、电缆绝缘型式、保护层结构等。详细问题详细分析，如：芯线有铜芯和铝芯，国内工程多用铝芯电缆；动力电缆常采取三芯或四芯；直埋地下普通选钢带铠装电缆；潮湿或腐蚀场所选取塑料护套电缆；2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第68页除110KV及以上常采取充油单芯电缆外，普通多采取三相铝芯电缆等。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第69页电力电缆特点：优点：防腐、防潮、防损伤、不易故障；布置紧凑（占地少）、美观、敷设方式灵活。缺点：散热差、载流量小；有色金属利用率低、价格贵；敷设、维护及故障检修较复杂。

2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第70页2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子三、绝缘子（“绝缘瓷瓶”）绝缘子用途：用来固定和支持载流裸导体，确保裸导体对地绝缘及其在短路电流经过时动稳定性。对绝缘子性能要求：足够绝缘强度与机械强度耐热、耐潮湿多灰尘或有害气体地域，要求突出防污秽性能（---防污绝缘子）。电力系统的接线相关知识第71页绝缘子分类按其使用场地分：电站用绝缘子、电器用绝缘子、线路绝缘子按绝缘子形式分：支柱绝缘子－－支持和固定裸导体（常为屋内外配电装置硬母线或电器载流部分），并使导体与地绝缘；套管绝缘子（又称穿墙套管）－－裸导体穿过墙壁或楼板时，使得导线间、导线与墙壁或楼板间绝缘；悬式绝缘子－－固定屋外配电装置中软母线以及架空输电线导线。2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第72页高压母线式穿墙瓷套管悬式钢化玻璃绝缘子

悬式瓷绝缘子

2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子绝缘子选型：多项选择取支柱绝缘子；若是软母线或架空输电导线，可采取悬式绝缘子；当需要穿墙过板时，采取套管绝缘子。电力系统的接线相关知识第73页户内支柱瓷绝缘子户外棒型支柱瓷绝缘子户外支柱钢化玻璃绝缘子2.2电力设备及其选择普通标准

---母线、电缆、绝缘子电力系统的接线相关知识第74页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）

----高压开关设备中最主要开关电器。若无尤其说明，系统中所称“开关”多指断路器。特点：灭弧能力很强，能在保护装置作用下自动跳闸、重合闸，及时排除故障，及时恢复正常运行。弧光放电即电弧：高温、高导电率游离气体，气体放电一个形式。开关在切断电路瞬间，动静触头间介质快速游离，存在一定浓度带电质点即形成电弧，使得电流继续流通。电弧产生强度与开断回路电压高低、电流大小相关。电力系统中超强高压电弧视频电弧特点电弧本质电力系统的接线相关知识第75页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）高压断路器功效：能切断正常负荷电流；能屡次快速通、断短路电流，并切除故障线路；兼控制和保护双重担务。高压断路器类型：普通均按灭弧介质不一样来分类----油断路器、压缩空气、固体产气SF6、真空等电力系统的接线相关知识第76页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）油断路器：又分多油、少油断路器多油断路器-----以绝缘油为灭孤介质及主要绝缘介质高压断路器。优点：

结构简单、工艺要求低、使用可靠，气候适应性强。缺点：

体积大、用钢材和绝缘油都比较多，在电压较高时尤其如此，增大了火灾和爆炸危险性。适用：

已逐步被少油断路器代替，当前只存在于35kv配电网中。电力系统的接线相关知识第77页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）少油断路器

----绝缘油仅作灭孤介质。用油量少，体积轻巧。户内式少油断路器多用于10～35kV户内配电装置中。户外式少油高压断路器多用于35kV及以上系统中。SW6-110型断路器外形图电力系统的接线相关知识第78页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）SF6断路器：

-----利用SF6气体作为灭弧和绝缘介质一个断路器。70年代开始应用，当前主导。SF6断路器突出优点结构紧凑、省空间（SF6良好绝缘性能，降低装置电气距离）；带电部件等全封闭，运行安全、可靠；切断性能好，断流能力强，动作快速；操作噪音极低，适于居民区；无易燃、易爆物质，适于户内及矿区；结构极简单，重量较轻，具优良抗震能力。

电力系统的接线相关知识第79页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuitbreaker）SF6断路器缺点：对结构密封性、元件加工精度及SF6气体质量要求很高；造价高，维护困难。适用：220KV及以上系统广泛应用电力系统的接线相关知识第80页2.2电力设备及其选择普通标准

---高压断路器（circuit－breaker）真空断路器

----利用“真空”作为灭弧和绝缘介质，有前途。“真空”：相正确，气体压力<10-4mmHg空间。几乎无任何气体分子可供游离导电、少许导电离子易于扩散，绝缘强度极高。真空断路器特点：开断能力可达50KA；灭弧速度快，介质绝缘强度恢复快；电弧能量小、触头损耗小，开断次数多；无噪声、火灾及爆炸危险；全封闭灭弧结构，体积小，维护简便。电力系统的接线相关知识第81页2.2电力设备及其选择普通标准

---隔离开关隔离开关----（又叫隔离刀闸，系统习惯）是一个没有灭弧装置开关设备。用来关合、开断有电压、无负荷线路；隔离设备与高压电源，便于安全检修和试验作用。与断路器配合使用，由断路器来关合、开断电流。（常配机械或电气连锁装置）电力系统的接线相关知识第82页2.2电力设备及其选择普通标准

---隔离开关切记：隔离开关不能用来切断负荷电流或短路电流！“带负荷拉隔离开关”严重事故：在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并极难自行熄灭；甚至可能造成“飞弧”（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全。电力系统的接线相关知识第83页2.2电力设备及其选择普通标准

---隔离开关隔离开关主要作用：（1）分闸后形成显著可见断口，建立足够可靠绝缘间隙，将停役电气设备与带电电网隔离，以形成安全检修环境；（2）在断口两端近乎等电位时，可依据运行需要分、合闸来切换线路，以改变系统运行方式；（3）可操作一些很小电流电路，比如：电压互感器、避雷器、无负荷母线、小容量空载变压器、无负荷或小负荷线路等。电力系统的接线相关知识第84页2.2电力设备及其选择普通标准

---隔离开关经典35千伏V型隔离开关视频演示电力系统的接线相关知识第85页2.3电力网接线及中性点接地方式2.3.1电力网接线

电网接线图：反应电力网各节点间电气连接关系图形表示方法。按供电可靠程度分类：无备用接线（开式网）----（单回路）放射式、干线式、链式网络有备用接线（闭式网）----（双回路）放射式、干线式、链式及环式、两端供电网络电力系统的接线相关知识第86页2.3.1电力网接线--无备用接线（开式网）无备用接线----只能从单一方向一条线路取得电能。优点：简单明了，运行方便，投资少。缺点：可靠性低，多用于向普通负荷供电。（设置单独备用电源-----少许一类或采取自动重合闸-----二类负荷）电力系统的接线相关知识第87页2.3.1电力网接线--有备用接线（闭式网）有备用接线----能从两个或以上方向取得电能。电力系统的接线相关知识第88页2.3.1电力网接线-有备用接线（闭式网）优缺点双回路：可靠性提升，运行操作方便；费用增加。环形：可靠性、经济性很好；环网节点多时，运行调度复杂。两端供电式：可靠性等价于双电源环网；最常见，但须有两个或以上独立电源。注意因为在系统负担职能不一样、对供电可靠性要求不一样，输电网、配电网对接线方式要求有所区分。电力系统的接线相关知识第89页2.3.1电力网接线－电力网接线方式小结电力网接线开式网（无备用）闭式网（有备用）放射式干线式链式双回路放射式、干线式、链式环式两端供电式电力系统的接线相关知识第90页2.3.2中性点运行方式中性点：星形接线三相变压器或发电机绕组公共点。电力系统中性点运行方式:大电流接地系统（直接接地系统）：中性点直接接地或经低阻抗接地；小电流接地系统（非直接接地系统）:中性点不接地、经消弧线圈接地或经高阻抗接地。

采取最广泛是中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种方式。电力系统的接线相关知识第91页2.3.2中性点运行方式－(一)中性点不接地系统正常运行时：三相电压对称，大地中无电流流过，各相对地电压即为各相相电压。单相接地故障（如A相）：

A相对地电压变为零，即接地相与大地同电位；

B、C相对地电压均升高为线电压；单相接地短路电流其模值为：电力系统的接线相关知识第92页2.3.2中性点运行方式－(一)中性点不接地 即为正常运行时相线对地电容电流3倍，数值普通不大。中性点不接地系统中单相接地短路特点：线路线电压不变，三相用电设备仍能照常运行；电源不会被短接，系统可带故障运行(2h)，供电可靠性高；非故障相对地电压将上升倍，故各相对地绝缘水平也必须按线电压设计，绝缘费用增加。电力系统的接线相关知识第93页2.3.2中性点运行方式－(一)中性点不接地当线途经长或电压等级很高时，较大，接地处电弧极难自行熄灭；可能引发相对地过电压，其数值可达(2.5~3)相电压，轻易引发另一相对地击穿，发展成两相接地短路。为此，这类系统须对进行限制：在3~6kV电网中，不允许大于30A，不然电弧难熄灭；10KV电网，不允许超出20A；在35~60kV电网中，不得大于10A。（因为电压较高，电弧更难自行熄灭）。电力系统的接线相关知识第94页2.3.2中性点运行方式－(二)经消弧线圈接地－－当超出上述允许值时，可用中性点经消弧线圈接地方法，对接地短路电流进行限制。消弧线圈－－主要由带气隙铁芯和套在铁芯上绕组组成，放在充满变压器油油箱内；其绕组电阻很小，电抗很大，故其可直接用L表示。消弧（赔偿）原理：利用消弧线圈感性电流来赔偿接地短路容性电流。即接入消弧线圈后，短路处电流将变为对地电容电流和流过L电感电流之和，二者刚好相位相反，相互抵消。电力系统的接线相关知识第95页2.3.2中性点运行方式－(二)经消弧线圈接地注意：理论上：若选取一定L值，可能两相位相反电流刚好相等，即有为零－－完全调谐/赔偿。实际上：因为全赔偿运行可能引发中性点电位偏移问题(谐振过电压)，消弧线圈电感L取值有所限制，普通工作在过赔偿状态。总之：消弧线圈可使接地处电流大大减小、电弧自动熄灭，还可减轻对附近绝缘微弱线路影响。感性电流大于容性电流（反之，称欠赔偿）选取原因：不会因线路切除或系统频率降低而形成全赔偿而产生谐振过电压；电网发展线路加长时，不需马上增加赔偿容量。电力系统的接线相关知识第96页2.3.2中性点运行方式－（三）中性点直接接地中性点电位在电网任何工作状态下均保持为零，即无零序电压（三相参数完全对称）。单相接地故障时：直接经过接地点、大地和中性点短路，故障相电源被短接；单相接地短路电流数值最大，对附近线路干扰大，将引发断路器跳闸而停电。∴可装设自动重合闸装置

----在系统单相接地线路切除后，马上自动重合，再试送电一次；如为暂时性故障，送电即可恢复。电力系统的接线相关知识第97页优点：发生单相接地故障时，非故障相对地电压不会升高；各相对地绝缘水平即可按相电压考虑（电网电压愈高，经济效果愈大）；因为接地短路电流很大，继电保护实现比较轻易，且继保装置反应快速、可靠。适用：110kV及以上系统，可降低线路和设备绝缘费用，简化继保装置。2.3.2中性点运行方式－（三）中性点直接接地电力系统的接线相关知识第98页2.4高压直流输电当代输电发展要求：远距离、大功率

超（特）高压输电技术交流输电----传统主流输电方式，一百多年历史；伴随电力电子技术发展、电网规模扩大，两种输电方式