《供配电技术》课件3 一次电气主接线图

省级职业教育专业教学资源库成果教材新时代职业教育课证融通新形态一体化教材供配电技术主编

申九菊

乔志杰

赵晓东项目3一次电气主接线图识读目录供配电所的一次电气主接线图变配电所的布置3.1供配电所的一次电气主接线图

3.1.1

电气主接线图的基本要求供配电所的电气主接线图，是指按照一定的工作顺序和要求连接供配电一次设备的一种电路形式。按其功能可分为两种：一种是用来表示供配电所的电能输送和分配路线的接线图，称为主接线图或主电路图、一次电路图、一次接线图；另一种是用来表示控制、指示、测量和保护主接线及其设备运行的接线图，称为二次接线图或二次电路图。由于供配电系统为三相对称系统，所以电气主接线图通常用单线图来表示，使其简单清晰。常用电气设备的文字符号和图形符号3.1.1

电气主接线图的基本要求3.1.1

电气主接线图的基本要求（1）保证供电的安全性。电气主接线图应符合国家标准和有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备安全。（2）保证供电的可靠性。电气主接线图应根据负荷的等级，满足在各种运行方式下对负荷供电连续性的要求。（3）具有灵活性和方便性。电气主接线图应能适应各种运行方式，并能灵活地转换运行方式，保证在正常运行时能安全可靠供电，在系统发生故障或设备检修时，保证非故障和非检修的回路继续供电。（4）具有经济性。确定电气主接线图的方案必须综合考虑技术和经济两者之间的关系，保证在满足供电可靠性、运行灵活方便的前提下，尽量减少设备的投资费用和运行费用。（5）具有发展和扩建的可能性。确定电气主接线图时应留有发展余地，要考虑最终接线方式的实现及在场地和施工扩建等方面的可能性。1．单母线接线3.1.2主接线的基本接线方式母线也称汇流排，即汇集和分配电能的硬导线。设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，从而保证供电的可靠性和灵活性。单母线接线如图所示，每路进线和出线中都配置有一组开关电器。断路器用于切断和关合正常的负荷电流，并能切断短路电流。隔离开关有两种作用：靠近母线侧的称为母线侧隔离开关，用于隔离母线电源和检修断路器；靠近线路侧的称为线路侧隔离开关，用于防止在检修断路器时从用户侧反向送电，防止雷电过电压沿线路侵入，保证维修人员的安全。2．单母线分段接线3.1.2主接线的基本接线方式单母线分段接线如图所示。这种接线方式的引入线有两条回路，母线分成Ⅰ段和Ⅱ段。每一条回路连到一段母线上，并把引出线均分到每段母线上。两段母线用隔离开关、断路器等开关电器连接成单母线分段接线。单母线分段接线便于分段检修母线，减小母线故障的影响范围，提高了供电的可靠性和灵活性。单母线分段接线既可分段运行，也可不分段运行。单母线分段接线的接线方式简单，使用设备少，配电装置投资费用少，但可靠性、灵活性较差。当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断开所有回路，造成全部用户停电。3．单母线带旁路接线3.1.2主接线的基本接线方式单母线带旁路接线如图所示，在单母线分段接线的基础上，不仅增加了一条母线和一组联结用的开关电器，而且增加了多个线路侧隔离开关。这种接线方式适用于配电线路较多、负载性质较重要的主变电所或高压配电所。供电的可靠性和灵活性较好，在检修设备时可以利用旁路母线进行供电，减少停电给用户带来的麻烦。4．双母线接线3.1.2主接线的基本接线方式双母线接线如图所示，其中两段母线互相备用。这种接线方式适用于负载较重要的用户，供电的可靠性和灵活性较好,电源电压为6～10kV级。5．桥式接线3.1.2主接线的基本接线方式桥式接线主要分为内桥接线和外桥接线两种，如图和图所示。内桥接线适用于35kV及以上的电源线路较长且变压器不需要经常操作的电力系统，供电给一、二级负荷使用。外桥接线适用于35kV及以上的电源线路较短且变压器需要经常操作的电力系统，供电给一、二级负荷使用。3.1.3

总降压变电所的电气主接线图对于电源进线电压为35kV及以上的大、中型工厂，通常首先经工厂总降压变电所降为6～10kV的高压，然后经车间变电所降为一般用电设备所需要的低压。如图所示为总降压变电所的位置和电气主接线图。工厂总降压变电所一般设变压器1～2台，电源进线1～2回，电源进线电压为35～110kV/6～10kV。1.单台变压器的总降压变电所电气主接线图只有一台变压器的总降压变电所电气主接线图如图所示,这种接线图一次侧无母线、二次侧采用单母线接线。这种接线方式的特点是可靠性较差，只适用于三级负荷。3.1.3

总降压变电所的电气主接线图2.两台主变压器的总降压变电所电气主接线图（1）一次侧采用内桥接线、二次侧采用单母线分段接线的总降压变电所电气主接线图如图所示。（2）一次侧采用外桥接线、二次侧采用单母线分段接线的总降压变电所电气主接线图如图所示。3.1.3

总降压变电所的电气主接线图（3）一、二次侧均采用单母线分段接线的总降压变电所电气主接线图如图所示。（4）一、二次侧均采用双母线接线的总降压变电所电气主接线图如图所示。3.1.4

车间及小型变电所的电气主接线图（1）工厂有总降压变电所或高压配电所。如图所示为车间变电所高压侧主接线方案。车间变电所电源进线上的开关电器、保护装置和测量仪表等，一般都安装在高压配电线路的首端，车间变电所通常只设变压器室和低压配电室，高压侧大多不设开关或只装隔离开关、熔断器（室外为跌落式熔断器）、避雷器等。（2）工厂无总降压变电所或高压配电所。车间变电所高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都必须配备齐全，一般要设高压配电室。3.1.4

车间及小型变电所的电气主接线图1.常见的车间变电所电气主接线图（1）高压侧采用隔离开关-熔断器或跌落式熔断器控制的车间变电所电气主接线图如图所示。（2）高压侧采用负荷开关-熔断器控制的车间变电所电气主接线图如图所示。3.1.4

车间及小型变电所的电气主接线图（3）高压侧采用隔离开关-断路器控制的车间变电所电气主接线图如图所示。（4）两路进线、两台主变压器、高压侧无母线、低压侧采用单母线分段接线的车间变电所电气主接线图如图所示。3.1.4

车间及小型变电所的电气主接线图（5）一路进线、两台主变压器、高压侧单母线、低压侧采用单母线分段接线的车间变电所电气主接线图如图所示。（6）两路进线、两台主变压器、高压侧和低压侧均采用单母线分段接线的车间变电所电气主接线图如图所示。3.1.4

车间及小型变电所的电气主接线图2.配电装置式电气主接线图如左图所示为原理式电气主接线图，通过转换可以得出如右图所示的配电装置式电气主接线图。3.1.5

高压配电所的电气主接线图6~10kV高压配电所的任务是从电力系统接收电能，向车间变电所及高压用电设备进行配电。下面以工厂10kV高压配电所的电气主接线图为例来分析电气主接线图的组成和特点，如图所示。3.1.5

高压配电所的电气主接线图1.电源进线工厂配电所有两路10kV的电源进线，最常见的进线方案如下。（1）一路采用架空进线（WL1），作为主要工作电源，架空线采用铝绞线（型号LJ-95表示截面95mm2的铝绞线），既可通过穿墙套管进入高压配电室，也可通过短电缆进入高压配电室。（2）另一路采用电缆进线（WL2），来自邻近的高压联络线，作为备用电源。（3）电能计量专用柜。（4）配电所专用柜。（5）进线开关柜。3.1.5

高压配电所的电气主接线图2.母线（1）母线的类型。①室外母线一般采用软导线，如铝绞线或钢芯铝绞线。②室内母线采用硬母线，置于进线开关柜顶部。③开关柜内和室内开关柜至穿墙套管之间也要用母线（汇流排），母线一般采用硬铝排、硬铜排等。（2）母线的设置。高压供配电所的母线通常采用“单（段）母线制”，当电源进线为两路时，采用“单母线分段制”，分段开关一般装在分段柜或联络柜中。（3）电压互感器和避雷器柜。在每段母线上都要设电压互感器和避雷器，它们须装在一个高压柜内，共用一组高压隔离开关，电压互感器和避雷器主要用于测量电压、监视和过电压保护。3.1.5

高压配电所的电气主接线图3.高压配电出线按照负荷大小，高压配电出线每段母线分配的负荷大致均衡。（1）出线柜。出线柜又称馈电柜，高压出线开关柜采用的主要电气设备是隔离开关、断路器、电流互感器的组合。①由于出线开关柜只有一端受电，故只采用一个隔离开关且安装在母线侧，用来保证高压断路器和出线的安全检修。②高压电流互感器有两个二次绕组，一个二次绕组接测量仪表，用于电流、功率的测量，另一个二次绕组用于继电保护。③当出线采用电缆时，一般通过开关柜下面的电缆沟出线，如果采用架空出线，则须通过汇流排（母线）翻到开关柜后上部，再通过穿墙套管出线。（2）高压电容器柜。高压电容器柜用于对高压并联补偿电容器组进行控制和保护，高压并联补偿电容器组用于对整个高压配电所的无功功率进行补偿。3.1.6

供配电所电气主接线图的读图1.看供配电所电气主接线图的基本步骤（1）看图样的说明。包括首页的目录、技术说明、设备材料明细表和设计、施工说明书。（2）看电气原理图。首先要分清主电路和副电路、交流电路和直流电路，然后按照先主电路，后副电路的顺序读图。（3）看安装接线电路图。总的原则是：先看主电路，再看副电路。（4）看展开接线图。应结合电气原理图，一般先从展开回路名称开始，然后从上到下，从左到右。（5）看平面、剖面布置图。首先要了解土建、管道等相关图样，然后再看电气设备的位置，由投影关系详细分析电气设备的具体位置及尺寸，并清楚电气设备之间的相互连接关系，如线路引出、引入走向等。3.1.6

供配电所电气主接线图的读图2.供配电所电气主接线图的识图步骤（1）了解供配电所的基本情况：在供配电系统中的地位和作用，供配电所的类型。（2）了解变压器的主要技术参数：额定容量、额定电流、额定电压、额定频率、联结组别。（3）明确各个电压等级的接线方式：首先看高压侧（电源侧）的接线方式，有无母线，如果有母线，是单母线还是双母线，母线是否分段；然后看低压侧的接线方式。（4）检查开关设备的配置情况：从控制、保护、隔离的作用出发，检查各路进线和出线上是否配置了开关设备，配置是否合理，不配置开关设备的情况下能否保证供配电系统的运行和检修。3.1.6

供配电所电气主接线图的读图（5）检查互感器的配置情况：检查是否在应该装互感器的位置安装了互感器；配置的电流互感器的个数和安装相别是否合理；配置的电流互感器的铁芯数是否满足需要。（6）检查避雷器的配置情况：有些电气主接线图若不绘出避雷器的配置，则不必检查。若电气主接线图绘有避雷器，则应检查配置是否齐全。（7）综合评价：按电气主接线图的基本要求，从安全性、可靠性、经济性和方便性4个方面，对电气主接线图进行分析，指出优缺点，得出综合评价。3.2变配电所的布置

3.2.1

变配电所的总体布置要求1.便于运行维护和检修有人值班的变电所,应设单独的值班室。2.保证运行安全值班室内不应有高压电气设备。3.便于进、出线高压配电室一般位于高压接线侧，低压配电室应靠近变压器室且便于低压架空出线；高压电容器室应靠近高压配电室，低压电容器室应靠近低压配电室。4.节约土地和建筑费用在保证运行安全的前提下，尽量采用节约土地和建筑费用的布置方案。5.留有发展空间变压器室应考虑扩建时更换大一级容量变压器的可能性；高低压配电室均须留一定数量开关柜的备用位置。3.2.2

变配电所的总体布置方案1.35/10kV总降压变电所的布置方案如左图所示为35/10kV总降压变电所的单层布置方案示意图，如右图所示为35/10kV总降压变电所的双层布置方案示意图。3.2.2

变配电所的总体布置方案2.10kV高压配电所和车间附设变电所的布置方案如下图所示为10kV高压配电所和车间附设变电所的布置方案示意图。3.6～10/0.4kV车间变电所的布置方案如下图所示为6~10/0.4kV车间变电所的布置方案示意图。3.2.3

变配电所的结构布置1.变压器室和室外变压器台的结构（1）变压器室的结构。变压器室的结构形式取决于变压器的形式、容量、放置方式、主接线方式及进出线的方式、方向等因素，同时应考虑运行维护安全及通风、防火等问题。考虑到今后的发展空间，变压器室应有更换大一级容量变压器的可能性。为保证变压器的安全运行，按《民用建筑电气设计标准》（GB51348—2019）规定，电力变压器外廓（防护外壳）与变压器室墙壁和门的最小净距如表所示。3.2.3

变配电所的结构布置多台干式变压器布置在同一房间内时，变压器防护外壳之间的最小净距如表所示。3.2.3

变配电所的结构布置（2）室外变压器台的结构。露天或半露天变电所的变压器四周应设不低于1.7m高的固定围栏。变压器外廓与围栏之间的净距不小于0.8m，变压器底部距离地面不小于0.3m，相邻变压器外廓之间的净距不小于1.5m。当露天或半露天变电所的变压器给一级负荷供电时，相邻可燃油三相油浸式电力变压器之间的防火净距不小于5m。若防火净距小于5m，则应设置防火墙，防火墙应高出变压器油枕顶部且墙两端应大于挡油设施两侧各0.5m。如图所示为露天变电所变压器台的结构图。3.2.3

变配电所的结构布置2.高低压配电室、电容器室和值班室的结构（1）高低压配电室的结构。高低压配电室的结构形式，主要取决于高低压开关柜(屏)的形式、尺寸和数量，同时还要考虑