供配电技术 课件 4.3 变电所主接线

工厂供配电技术02电气主接线

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，用以传输强电流、高电压的网络，又称一次接线或电气主系统，用电气主接线图表征。主接线图所连接的是发电厂及变电所的主设备，如发电机、变压器、输配电线路。在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气连接关系而不表示实际位置。通常以单线来表示三相系统。

变配电所主接线的基本要求如下：(1)安全性。必须符合有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备安全(例如变配电所的高压母线和架空线路的末端必须装设避雷器)。(2)可靠性。能够满足负荷对供电可靠性的要求(例如对一级负荷，应考虑两个电源供电；二级负荷，应采用双回路供电)。(3)灵活性。能适应系统所需要的各种运行方式，并能灵活地进行不同运行方式的转换，操作维护简便，而且能适应负荷发展的需求。(4)经济性。在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，节约电能和有色金属的消耗量。03变电所常用主接线母线的概念和作用母线又称汇流排，用硬导线制成，用以汇集、分配电能，在一次主接线图中用文字符号W表示。设置母线可方便地把多路电源进线和出线通过电气开关连接在一起，提高供电的可靠性和灵活性。有汇流母线的主接线是我国目前广泛采用的接线形式，按母线设置组数的不同，又可分为单母线接线和双母线接线两大类。变电所主接线分为有汇流母线的电气主接线和无汇流母线的电气主接线04电气主接线相关概念

图示配电所共有两路10kV电源进线，架空线WL1，电缆线WL2。最常见的进线方案是一路电源来自发电厂或电力系统变电站，作为正常工作电源，另一路取自邻近单位的高压联络线，作为备用电源，也可两路电源同时供电。

05电气主接线相关概念

母线是配电装置中用来汇集和分配电能的导体。因为该配电所只采用一路电源工作，一路电源备用，因此母线分段开关通常是闭合的，高压并联电容器对整个配电所进行无功补偿。一旦工作电源发生故障或母线检修时，可切除该路进线后，投入备用电源即可恢复对整个配电所的供电。06电气主接线相关概念

每段母线上都安装有电压互感器，各段母线上都装设了避雷器。避雷器和电压互感器同装设在一个高压柜内，且共用一组高压隔离开关。

07电气主接线相关概念

每段母线的进线和出线上都接有电流互感器，且电流互感器均有两个二次绕组，其中一个接测量仪表，另一个接继电保护装置。08电气主接线相关概念

此高压配电所共有6路高压配电出线，分别由左段母线WB1经隔离开关-断路器供车间变电所和供无功补偿用的高压并联电容器组；由右段母线WB2经隔离开关-断路器供高压电动机用电和供车间变电所。由于高压配电线路都是由高压母线分配，因此其出线断路器需在母线侧加装隔离开关，以保证断路器和出线的安全检修。

09变电站的主接线模拟图

10单母线接线1、单母线接线优点接线简单、清晰，采用设备少、造价低、操作方便、扩建容易。

缺点可靠性不高，发生任一连接元件故障或断路器拒动及母线故障时，都将造成整个供电系统停电。

各电源和出线都接在同一公共母线上，其电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线回路。11单母线接线

用断路器将母线分段，分段后母线和母线隔离开关可分段轮流检修。对重要用户，可从不同母线段引双回路供电。当一段母线发生故障、任一连接元件故障和断路器拒动时，由继电保护动作断开分段断路器，将故障限制在故障母线范围内，非故障母线继续运行，整个配电装置不会全停。

2、单母线分段接线12单母线接线2、单母线分段接线当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电；任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。接线简单、操作方便、投资少，当一段母线发生故障时，分段断路器或隔离开关将故障切除，保证正常母线不间断供电，不致使重要的用户停电，提高了供电的可靠性。优点：缺点：一般认为单母线分段接线应用在6～10kV，出线在6回及6回以上时，每段所接容量不宜超过25MW。13双母线接线1、普通双母线接线双母线接线方式适用于35kV出线回路为8回，110～220kV出线为4回及220kV以上的母线。

当母线I检修时，电能的通路，当母线II检修时，通过QS1，提高了供电的可靠性14单母线接线2、双母线带旁母接线增设旁路母线，特点是具有双母线接线的优点，当线路侧或主变侧的断路器检修时，仍能继续向负荷供电。但旁路的倒换操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化，投资费用较大.15单母线接线

加旁路母线虽然解决了断路器和保护装置检修不停电问题，但旁路母线也带来了投资费用较大，占用设备间隔较多等诸多不利因素。

近年来随着供配电技术的飞速发展，系统可靠性进一步提高，新技术新设备大量投入，继电保护装置实现微机自动化，设备维护工作量大幅度减少，母线连续不检修运行时间不断增长。特别是双重化配置的保护，可以一套保护运行，另一套保护停用更换插件，不需要旁路保护代替。

目前220kV及以下新设计的变电站，一般都按无人值守方式设计。因此，旁路母线的作用已逐渐减弱，作为电气主接线的一个重要方案，带旁路母线的接线已经完成了它的历史作用，新建工程中基本上不再采用带旁路母线的接线方式，这种接线方式很快将成为一种过去式。

2、双母线带旁母接线16桥式接线当电站只有两台主变和两条输电线路时，为增加供电的可靠性，在两个单元之间接一条桥支路，即构成桥形接线。桥形接线有两种连接方式：将桥支路接在变压器侧称为内桥接线；将桥支路接在线路侧称为外桥接线。17桥式接线当电站在系统中担任基荷，主变很少切除或输电线较长且两线路同供相同用户时，多采用内桥接线；若电站在系统中担任峰荷，发电机组经常开机停机，为减少主变运行中的损耗，有必要经常投入和切除变压器，或者输电线路不长，用两线路送电给不同的地区，则常采用外桥接线。桥形接线广泛应用于110KV的中型水电站。1810kV/0.4kV变电站的电气主接线

中型工厂的车间变电站和小型工厂变电所以及常在马路边看到的箱式新型变电所，通常都是将6~10kV的高压降为一般用电设备所需的低压380/220V的终端变电站，其变压器容量通常不超过1000kVA，电气主接线方案比较简单。1.只装有一台主变压器的小型变电所主接线图对于户外变电所、箱式变电站或杆上变压器，高压侧可以用户外高压跌落式熔断器，主接线受跌落式熔断器切断空载变压器容量的限制，一般只适用于630kVA及以下容量的变电所中。19只装有一台主变压器的小型变电所主接线图

对户内结构的变电所，高压侧可选用隔离开关和户内式高压熔断器。隔离开关在检修变压器时切断变压器与高压电源的联系，但仅能切断320kVA及以下变压器的空载电流，因此停电时要先切除变压器低压侧的负荷，然后才可拉开隔离开关。为加强变压器低压侧保护，变压器低压侧出口总开关尽量采用低压断路器。这种电气主接线仍然存在着在排除短路故障时恢复供电的时间较长缺点，供电可靠性也不高，只适用于三级负荷的变电所。

20只装有一台主变压器的小型变电所主接线图

变压器容量在560~1000kVA时的变电所变压器高压侧选用负荷开关和高压熔断器时，负荷开关可在正常运行时操作变压器，熔断器可在短路时保护变压器。

当熔断器不能满足断电保护条件时，高压侧应选用高压断路器。这种接线方式由于负荷开关和熔断器能带负荷操作，从而使得变电所的停、送电操作更加简便灵活。

21只装有一台主变压器的小型变电所主接线图

变压器容量在1000kVA以下的变电所的变压器，高压侧可选用隔离开关和高压断路器的接线方案，其中隔离开关作为变压器、断路器检修时隔离电源用，需要装设在断路器之前，而高压断路器则作为正常运行时接通或断开变压器并在变压器故障时切断电源用。

此接线方案一般也只适用于三级负荷；但如果变电所低压侧有联络线与其他变电所相连时，或另有备用电源时，则可用于二级负荷。22装有两台主变压器的变电所主接线图

装有两台主变压器的变电所的电气主接线有三种方案：

图示第1种电气主接线的供电可靠性较高，当任一主变或任一电源进线停电检修或故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。如果两台主变高压侧断路器装设互为备用，则任一主变高压侧断路器因电源断电或失压而跳闸时，另一台主变高压侧的断路器将自动合闸，恢复整个变电所的供电。这时该变电所可供一、二级负荷。

23装有两台主变压器的变电所主接线图图示第2种接线中，任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。但在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍要停电。这时只能供电给三级负荷。如果有与其他变电