牵引变电所运行与维护 课件 任务9：电气主接线的认知

牵引变电所运营与维护任务9电气主接线的认知主要内容一.电气主接线的概念二.对电气主接线的基本要求三.牵引变电所电气主接线的类型四.牵引变电所高压侧电气主接线的主要形式及特点五.牵引变电所牵引侧电气主接线一、电气主接线的概念牵引变电所（包括开闭所、分区所）的电气主接线是由变电所中各种隔离开关、主变压器，母线、电流互感器、电压互感器、避雷器、断路器、电缆等主要电气设备，按一定顺序用导线连接而成的，用以接受和分配电能的电路。它反映了牵引变电所的基本结构和性能，在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式，成为实际运行操作的依据。表明一次电气设备相互连接关系和工作原理的电气接线图，称为主接线图。在主接线图上，各种设备以规定的文字符号、图形和设备之间的连线来表示，并标明各主要设备的规格、数量和型号。画主接线时的几点约定：（1）一般用单线图表示。所谓单线图是指当三相对称时，只画出其中一相，表示三相；当三相不对称时，分别画出三相。（2）图形符号和文字符号均采用国际标准符号。

二、对电气主接线的基本要求安全性：符合国家标准和有关设计规范的要求，能充分保证在进行各种操作时工作人员的人身安全和设备安全，以及在安全条件下进行维护检修工作。可靠性：牵引变电所是电力系统的一级负荷，它应有独立的双回路电源供电。独立的双回路电源是指互不影响的两回110kV线路。灵活性：主接线中的任一元件检修、试验时，应很容易退出运行，并且不影响其他元件的正常工作，并且按照《牵引供电系统规章与规则》的规定留下安全距离，以保证检修、试验时工作人员的安全。经济性：在满足上述要求的前提下，主接线应力求简单，使投资最省，运行费用最低，并且节约电能和金属材料的消耗量，尽量减少占地面积，而且应适应今后的发展，便于扩建。总之，牵引变电所主接线应在电路转换、设备检修和事故处理等情况下，保证向牵引负荷安全、可靠、灵活、经济的供电。三、牵引变电所电气主接线的类型牵引变电所从电力系统高压电网获取电能，经变电所变压输送给牵引网，由于牵引负荷属于一级负荷，所以引入电源至少为两路，变电所变压器一般为两台。通常把接电力系统高压电网一侧称为一次侧或高压侧，将接牵引网的一侧称为二次侧或牵引侧。牵引变电所的电气主接线的类型牵引变电所高压侧和牵引侧的电气主接线不相同，牵引侧母线和牵引侧馈线又不相同，所以、牵引变电所的电气主接线分为高压侧主接线、牵引侧母线主接线和牵引侧馈线主接线。牵引变电所高压输电线的引入方式（一）牵引变电所内倒闸作业的主要内容l倒换电源

l倒换主变压器

l断路器的退出、投入（二）牵引变电所内倒闸作业要遵守的原则l不影响系统功率穿越

l不中断向牵引负荷的供电（三）牵引变电所内倒闸作业的安全操作步骤l明确主接线正常运行时两回电源的供电情况及主接线中各开关的通断情况l停电时，先停负荷，后停电源；送电时，先送电源，后送负荷l隔离开关和断路器串联时，隔离开关应先和后分l隔离开关和断路器并联时，隔离开关应先分后合l隔离开关带接地闸刀时，送电时应先断接地闸刀，后合主闸刀停电时应先断主闸刀，后合接地刀三、牵引变电所高压侧电气主接线的主要形式及特点不同类型的牵引变电所采取不同形式的电气主接线，牵引变电所常见的有桥式接线、线路分支接线，单母线接线和双母线接线等。（一）牵引变电所电气主接线的形式1桥式接线当只有两台变压器和两条线路时，宜采用桥式接线。桥形接线能满足牵引变电所的可靠性，具有一定的运行灵活性，使用电器少，建造费用低，在结构上便于发展为单母线或具有旁路母线的单母线接线。桥式接线根据断路器的安装位置可分为内桥接线和外桥接线两种：（a）内桥接线（b）外桥接线（1）内桥接线连接桥设在靠近变压器侧，则构成内桥接线。（a）断路器的退出与投入当一路电源供电，一路电源备用，任一断路器需退出检修时，操作顺序：操作顺序QF1退出

1）闭合QS9、QS10；

2）断开QF1；

3）断开QS3、QS1；QF1投入

1）闭合QS1、QS3；

2）闭合QF1；

3）断开QS9、QS10（b）倒换电源当一路电源供电（WL1），另一路电源备用，牵引变电所内T1运行，T2备用。若某电源线路故障，操作顺序：操作顺序WL2故障

1）断开QF2；

2）断开QS4、QS2；WL1故障

1）WL1退出，WL2自动投入；

2）断开QF1；

3）断开QS3、QS1；（c）倒换主变压器WL1供电，WL2备用，T1运行，T2备用，倒换主变压器的操作顺序：操作顺序T1退出T2投入

1）闭合QS9、QS10；

2）断开QF1、QF2；

3）断开QS7；

4）闭合QS8；

5）闭合QF1、QF2；6）断开QS9、QS10；（2）外桥接线若连接桥设置在线路侧（即进线断路器外侧），则构成外桥接线。外桥接线的特点是：每一主变压器回路均设有断路器，使得投、退主变压器的操作简单、方便。（3）双断路器桥型接线内桥接线中变压器的投入与切除会影响到线路的正常运行，外桥接线中线路的投入与切除会影响到变压器的运行，而且更改运行方式时需利用隔离开关作为操作电器，故桥式接线的工作可靠性和灵活性较差。

为了提高供电可靠性，克服内桥、外桥接线的不足，使运行方式的调度操作更为方便，确保安全可靠供电，可在高压母线与主变压器进线之间增设断路器，变成双断路器桥型接线。双断路器桥型接2线路分支接线（双T接线）电气化牵引变电所常用的接线就是线路分支接线，即双T接线。线路分支接线的牵引变电所一般采用一回路电源线路主供，另一回路电源备用。（1）WL1向T1直列供电：WL1→QS1→QS5→QF1→T1；（2）WL2向T2直列供电：WL2→QS2→QS6→QF2→T2；（3）WL1向T2交叉供电：WL1→QS1→QS3→QS4→QS6→QF2→T2；（4）WL2向T1交叉供电：WL2→QS2→QS4→QS3→QS5→QF1→T1；桥式接线3单母线接线电源回路和用电回路都通过断路器、隔离开关接在同一套母线上，则构成单母线接线。单母线接线只有一条母线，且每一支路均有断路器。（1）简单单母线接线整个接线形式只有一组母线，所有电源回路和用电回路均接在母线上，每条引出线都设置断路器QF和隔离开关QS。不分段的单母线接线优点缺点简单、经济①结构简单、清晰，配电装置较少，易扩建不够灵活可靠①主母线、母隔故障或检修，全厂停电②任一用电回路可从任一电源回路获得电能③任一回路断路器检修时，仅该回路停电，其他回路不受影响②任一回路断路器检修，该回路停电④每回路都有断路器可切断负荷电流或故障电流。为了克服单母接线的某种缺陷，在单母接线基础上派生出了后面几种接线。用分断断路器将母线分成两段或两段以上的单母线接线。其特点是：①各段母线可轮换检修；②供电可靠性较高；③线路断路器无备用。分段的单母线接线（2）分段的单母线接线将分段的单母线接线中分段断路器去掉，其余不变，这种接线称为隔离开关分段的单母线接线。（3）隔离开关分段的单母线接线（4）带旁路母线的单母线接线为了在检修支路时不停电，在单母线的基础上增加一条备用母线，在主母线和旁路母线之间增加一台旁路断路器QFR。正常运行时，旁路隔离开关QSR和旁路断路器QFR均断开，其他开关均闭合。此时运行状态与单母线分段接线完全一致。当任一电源进线回路需要检修时，可用旁路断路器代替其工作，使电源线路仍然可以正常工作。其特点是：1）有备用断路器，检修断路器时不中断供电，提高供电的可靠性；2）增加了旁路隔离开关和旁路断路器，设备多，投资大；3）倒闸作业较复杂，占地面积大，经济较差。带旁路母线的单母线接线这种接线提供了公共备用的断路器，在检修、调试、更换断路器和继电保护装置时都可不必停电。其主要缺点是设备较多，接线较复杂，倒闸作业较复杂，配电装置的占地面积大。单母线分段带旁路母线接线（5）单母线分段带旁路母线接线由于母线隔离开关及线路断路器同时检修的可靠性较小，在保证供电可靠性不变的情况下，可以将母线分段断路器与旁路断路器巧妙合并，降低成本，提高经济性。分段断路器兼作旁路断路器的单母线接线（6）简化型带旁路母线的单母线分段接线特点：①经济性较好；②倒闸作业较复杂。4双母线接线这种结构设置了两条母线，两条母线之间通过母联断路器连接，每条母线进线或用户馈线都通过两台隔离开关和母线相联，正常时母联断路器断开。。双母线接线特点：1）缩短停电时间；2）供电可靠性高；3）较好的运行灵活性。五、牵引变电所牵引侧电气主接线（一）牵引侧母线主接线牵引变电所牵引侧主接线主要由主变压器牵引侧电源进线、回流母线和牵引侧馈线组成。牵引变电所牵引侧是单相馈出，所以母线只有单相或两相，一般采用单母线和隔离开关分段的单母线接线。电源进线包括从主变压器牵引侧出线端子a、b、c（或a、x）开始至回流母线的接线，其主要任务是连接变压器出线端子至回流的母线。由于变压器运行方式相对稳定，母线故障率较低，所以该处断路器不设备用，主变差动保护和测量电流互感器接线也较简单。1主变压器采用单相V/V接线单相V/V接线主变压器27.5kV侧接线主变压器采用单相接线，两变压器牵引侧端子x经电流互感器接地和钢轨，两个端子a、b分别经断路器接至对应母线，由于不同相，母线中间用两台隔离开关分段。2主变压器为三相YN、d11接线YN、d11接线主变压器27.5kV侧接线牵引侧c相端子经电流互感器接地和钢轨，只设a、b两相母线从主变压器出线端经电流互感器和断路器分别与对应母线相连接。3主变压器采用三相-两相斯科特接线（AT变电所）斯科特接线主变压器55kV侧接线主变压器M座和T座分别引出两根线，经电流互感器和电动隔离开关送至对应母线，母线采用两组隔离开关分段。（二）牵引侧馈线主接线牵引侧馈线主接线是指从牵引侧母线至接触网馈线间的接线。1馈线断路器100%备用接线其优点在于当工作断路器需要检修时，可由备用断路代替，备用率100%，适用于单线电气化区段。馈线100%备用接线2馈线断