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1、第四章 电气主接线及设计,第二节 主接线的基本接线形式,教学内容,本节教学内容一、单母线接线及单母线分段接线二、双母线接线及双母线分段接线三、带旁路母线的单母线和母线接线四、一台半断路器接线五、变压器母线组接线六、单元接线七、桥形接线八、典型主接线分析,首页,第二节 主接线的基本接线形式,(1) 电气主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体。,母线也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用。,(4) 主接线的分类：根据是否有母线，主接线接线形式可以分为有母线和无母线两大类型。,(3) 对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设置母线而采用简化的中间环
2、节。,(2) 当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时（一般超过4回），需设置母线作为中间环节。,一、单母线接线及单母线分段接线,无母线的主接线：使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资较小。,但有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，投资较大。,有母线的主接线：由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便于安装和扩建。,一、单母线接线及单母线分段接线,1.接线特点2.优缺点分析3.典型操作 4.适用范围,每一回线路均经过一台断路器QF和隔离开关QS接于一组母线上。,母线侧隔离开关,线路侧隔离开关,优点：接线简单清晰，设备少，操
3、作方便，投资少，便于扩建。,缺点：可靠性和灵活性较差。在母线和母线隔离开关检修或故障时，各支路都必须停止工作；引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。,L1线路停电操作： 断开1QF断路器，检查1QF确实断开，断开13QS隔离开关，断开11QS隔离开关。,L1线路送电操作： 检查1QF确实断开，合上11QS隔离开关，合上13QS隔离开关，合上1QF断路器。,一般用于6220kV系统中，出线回路较少，对供电可靠性要求不高的中、小型发电厂与变电站中。,一、单母线接线,一、单母线接线及单母线分段接线,1.接线特点2.优缺点分析3.适用范围,（1）分段断路器闭合运行：,两个电源分别接在两段母线上；两段
4、母线上的负荷应均匀分配。 可靠性比较好，但线路故障时短路电流较大。,（2）分段断路器断开运行：,每个电源只向接至本段母线上的引出线供电，可以限制短路电流，两段母线上的电压可不相同 。 可在0QF处装设备自投装置，重要用户可以从两段母线引接采用双回路供电。,优点：供电可靠性较高,（1）当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线仍继续工作。（2）两段母线可看成是两个独立的电源，提高了供电可靠性，可对重要用户供电。,缺点：停电范围仍较大,（1）当一段母线故障或检修时，该段母线上的所有支路必须断开，停电范围较大。（2）任一支路的断路器检修时，该支路必须停电。,（1）610k：出线回路数为6回及
5、以上；（2）3563kV：出线回路数为48回；（3）110220kV：出线回路数为34回。,一、单母线分段接线,单母线分段带旁路母线接线,1.接线形式基本接线形式2.优点3.适用范围,分段断路器兼作旁路断路器,旁路断路器兼作分段断路器,出线断路器故障或检修时可以用旁路断路器代路送电，使线路不停电。,正常运行时，分段断路器0QF及其两侧隔离开关03QS和04QS处于接通位置，联络隔离开关05QS和06QS处于断开位置，分段隔离开关01QS和02QS中，一组断开，一组闭合，旁路母线不带电。,旁路母线经旁路断路器90QF接至I、II段母线上。正常运行时，90QF回路以及旁路母线处于冷备用状态。,正常
6、运行时，两分段隔离开关01QS、02QS一个投入一个断开，两段母线通过901QS、90QF、905QS、旁路母线、03QS相连接，90QF起分段断路器作用。,主要用于电压为610kV出线较多而且对重要负荷供电的装置中；35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时也采用。,单母线分段带旁路母线接线,4.典型操作,检查90QF确断合上901QS，合上905QS，检查旁路母线电压正常，断开90QF，合上15QS，合上90QF，检查90QF三相电流平衡，断开1QF，断开13QS，断开11QS，按检修要求做好安全措施，即可对1QF进行检修,要求线路L1不停电，检修断路器1QF，其操作顺序如下：,动画点击
7、,思考练习,思考练习1.母线分段有何作用？母线带旁路母线有何作用?2.举例说明带旁路母线接线中，出线断路器检修线路不停电的倒闸操作。,二、双母线接线及双母线分段接线,.双母线接线1.接线特点2.优缺点分析3.适用范围,两组母线通过母联断路器连接；每一条引出线和电源支路都经一台断路器与两组母线隔离开关分别接至两组母线上。,（1）可靠性高,（2）灵活性好,（3）扩建方便,（4）检修出线断路器时该支路仍然会停电,（5）设备较多、配电装置复杂，易引起误操作，投资和占地面积也较大,（1）610kV短路容量大，有出线电抗器的装置；（2）3560kV出线超过8回或电源较多，负荷较大的装置；（3）110220
8、kV出线为5回及以上，或者在系统中居重要位置、出线为4回及以上的装置。,4.典型操作: I母线运行转检修操作,1）正常运行方式：两组母线并联运行，L1、L3、5QF接I母线，L2、L4、6QF接II母线。,确认0QF在合闸运行，取下0QF操作电源保险，合上52QS，断开51QS，合上12QS，断开11QS，合上32QS，断开31QS，投上0QF操作电源保险。断开0QF，查0QF已断开，断开01QS，断开02QS，退出I母线电压互感器，按要求做好安全措施，对I母线进行检修.,2）正常运行方式：I母线为工作母线，母线为备用母线。,合上01QS和02QS，合上母联断路器0QF，取下0QF操作电源保险
9、，合上52QS，断开51QS，合上62QS，断开61QS，合上12QS，断开11QS，合上22QS，断开21QS，合上32QS，断开31QS，合上42QS，断开41QS，投上0QF操作电源保险，断开母联断路器0QF，断开01QS和02QS。,二、双母线接线及双母线分段接线,主要适用于大容量进出线较多的装置中： （1）220kV进出线为1014回的装置； （2）610kV配电装置中，进出线回路数或者母线上电源较多，输送的功率较大，短路电流较大时，常采用双母线分段接线，并在分段处装设母线电抗器。,该接线较双母线接线具有更高的可靠性和更大的灵活性。,.双母线分段接线,三、双母线带旁路母线接线,1.接
10、线特点2.优缺点分析3.典型操作 4.适用范围,采用母联断路器兼作旁路断路器的接线：,两组母线带旁路,一组母线带旁路,设有旁路跨条,（1）大大提高了主接线系统的工作可靠性（2）母联断路器兼做旁路断路器接线经济（3）代路过程中降低了可靠性,一般用在220kV线路4回及以上出线或者110kV线路有6回及以上出线的场合。,有专用旁路断路器的双母线带旁路接线：,三、双母线带旁路母线接线,2) 电源回路也可以接入旁路，这种进出线全接入旁路的形式叫全旁路方式。,3) 由于线路故障较多，出线断路器检修较频繁，故出线应接入旁路；,1) 一般断路器切断的短路故障次数达到需要检修的次数后（或长期运行后），就需要检
11、修，如不允许停电检修，就需要设置旁路母线。,4) 考虑到变压器是静止元件，故障率低，且在变电所一般由多台变压器并列运行，而发电厂发电机变压器回路的断路器可以安排在发电机检修时一起检修，故主变进线回路接入旁路的情况较少。,5) 对于采用手车式成套开关柜的635kV配电装置，由于断路器可以快速更换，也可以不设置旁路母线。,旁路母线的设置原则：,四、一台半断路器接线,1.接线特点2.优缺点分析3.典型操作4.适用范围,（1）运行灵活可靠（2）操作方便（3）一台母线侧断路器故障或拒动，只影响一个回路工作；联络断路器故障或拒动，造成二条回路停电。（4）一台半断路器接线的二次线路继电保护比较复杂，投资较大
12、。,广泛应用于进出线回路数为6回及以上，在系统中占重要地位的大型发电厂和变电站的330500kV的配电装置中。,有两组母线，每一回路经一台断路器接至一组母线，两个回路间有一台断路器联络，形成一串，每回进出线都与两台断路器相连，而同一串的两条进出线共用三台断路器。 正常运行时，两组母线同时工作，所有断路器均闭合。,动画点击,四、一台半断路器接线,进一步提高可靠性的措施：,为了避免两个电源回路或去同一系统的两回线路同时停电，同名回路（两个电源回路或两回线路）的配置原则为：,1）同名回路应布置在不同串中，以避免联络断路器故障时或一串中母线侧断路器检修，同串中另一侧回路故障时，使该串中的两个同名回路同
13、时断开。,2）在只有两串的情况下，对于特别重要的同名回路，应分别接入不同的母线，称为交叉换位，以避免一串中联络断路器检修时，另一串两个回路中的任一个故障，同时切除两个同名回路，可能造成全厂(所)停电。 当接线的串数多于两串时，也可不进行交叉换位。进出线可不装隔离开关。,五、变压器母线组接线,出线双断路器接线,出线一台半断路器接线,变压器直接接入母线，各出线回路采用双断路器接线 。 调度灵活，电源与负荷可自由调配，安全可靠，利于扩建。,六、单元接线,1.单元接线 2.扩大单元接线,发电机变压器单元接线的特点： （1）接线简单清晰，电气设备少，配电装置简单，投资少，占地面积小。 （2）不设发电机电
14、压母线，发电机或变压器低压侧短路时，短路电流小。 （3）操作简便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性，继电保护简化。 （4）任一元件故障或检修全部停止运行，检修时灵活性差。 单元接线适用于：机组台数不多的大、中型不带近区负荷的区域发电厂以及分期投产或装机容量不等的无机端负荷的中、小型水电站。,特点： （1）减小了主变压器和主变高压侧断路器的数量，减少了高压侧接线的回路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。 （2）任一台机组停机都不影响厂用电的供给。 （3）当变压器发生故障或检修时，该单元的所有发电机都将无法运行。 扩大单元接线用于：在系统有备用容量时的大中型发电厂中。,一、单母线接线及
15、单母线分段接线,单元接线的主变压器、厂用变压器及封闭母线侧面,七、桥形接线,1.内桥接线 2.外桥接线,（1）线路操作方便（2）正常运行时变压器操作复杂。（3）在实际接线中可采用设外跨条来提高运行灵活性。,适用于：两回进线两回出线且线路较长、故障可能性较大和变压器不需要经常切换运行方式的发电厂和变电站中。,（1）变压器操作方便（2）线路投人与切除时，操作复杂（3）桥回路故障或检修时设内跨条,适用于：两进两出且线路较短、故障可能性小和变压器需常切换，线路有穿越功率通过。,适用于仅有两台变压器和两回出线的装置中 。,动画点击,动画点击,八、多角形接线,特点：（1）检修任一断路器都不中断供电。 （2
16、）容易实现自动化和遥控 。（3）运行可靠性高 （4）任一断路器故障或检修时，则开环运行，要求接线最多不超过6角（5）设备选择和继电保护整定难 。 （6）不便于扩建和发展。,适用范围： 适用于最终容量和出线数已确定的110kV及以上的水电厂中。,思考练习,思考练习1.在发电机变压器单元接线中，如何确定是否装设发电机出口断路器?2.在桥形接线中，内桥接线和外桥接线各使用于什么场合?3.多角形接线有何优缺点?,九、典型主接线分析,九、典型电气主接线分析,1大型区域发电厂的电气主接线,大型区域发电厂一般是指单机容量为200MW及以上的大型机组、总装机容量为1000MW及以上的发电厂，其中包括大容量凝汽
17、式电厂、大容量水电厂和核电厂等。,1) 大型区域性电厂建设在燃料产地，一般距负荷中心较远，担负着系统的基本负荷，在系统中地位重要。 2) 电厂附近没有负荷，不设置发电机电压母线，发电机与变压器间采用简单可靠的单元接线直接接入220500kV配电装置，通过高压或超高压远距离输电线路将电能送入电力系统. 3) 升高电压12级，最多不超过3级。,.大型区域性火电厂的特点：,九、典型主接线分析,图4-22所示为某大型区域性火电厂主接线简图，该厂有两台300MW和两台600MW大型凝汽式汽轮发电机组，均采用发电机一双绕组变压器单元接线形式，其中两台300MW机组单元接入带专用旁路断路器的220kV双母线
18、带旁路母线接线。,两台600MW机组单元接入500kV的一个半断路器接线。500kV与220kV配电装置之间，经一台自耦联络变压器联络，联络变压器的第三绕组上接有厂用高压启动/备用变压器。220kV母线接有厂用备用变压器。,九、典型主接线分析,图4-22,九、典型主接线分析,图4-23所示为某大型水电厂主接线图，该厂有六台发电机，其中G1G4与分裂变压器T1、T2接成扩大单元接线，将电能送到500kV的3/2接线，另外两台大容量机组与变压器组成单元接线，将电能送到220kV的双母线带旁路母线。500kV与220kV之间由一台自耦变联络，自耦变的低压侧作为厂用备用电源。,.水电厂的特点: 1)
19、通常建设在水力资源丰富的江河湖泊狭谷处，厂址较为狭窄，建设规模比较明确。 2) 一般远离负荷中心，不设发电机电压母线。采用单元接线和扩大单元接线。 3) 一般水电站还承担调峰任务，大型水电厂担负着系统的基本负荷，在系统中地位重要。,九、典型主接线分析,由图4-23可见，大型水电厂的电气主接线具有区域性火电厂的某些特点。但根据水电厂的特点，为减少占地面积、减少土石方的开挖和回填量，应尽量采用简单清晰、运行操作灵活、可靠性较高的接线方式，并力求减少电气设备数量，简化配电装置布置。这是采用扩大单元接线的原因。,图4-23,九、典型主接线分析,中小型地区性电厂的特点： 1)建设在工业企业或靠近城市的负
20、荷中心，通常还兼供部分热能，所以它需要设置发电机电压母线，使部分电能通过610kV的发电机电压向附近用户供电。 2) 机组多为中、小型机组，总装机容量也较小。 3) 以12种升高电压将剩余电能送往电力系统。,2中小型地区性电厂的电气主接线,九、典型主接线分析,图4-24所示为某中型热电厂的主接线，它有四台发电机，两台100MW机组与双绕组变压器组成单元接线，将电能送入110kV电网；两台25 MW机组直接接入10kV发电机电压母线，机压母线采用叉接电抗器分段的双母线分段接线形式，以10kV电缆馈线向附近用户供电。由于短路容量比较大，为保证出线能选择轻型断路器，在10kV馈线上还装设出线电抗器。
21、110kV出线回较多，所以采用带专用旁路断路器的双母线带旁路母线接线形式。,九、典型主接线分析,图4-24,九、典型主接线分析,3变电所的电气主接线,变电所电气主接线的设计也应该按照其在系统中的地位、作用、负荷性质、电压等级、出线回路数等特点，选择合理的主接线形式。,枢纽变电所的电压等级高，变压器容量大，线路回数多，通常汇集着多个大电源和大功率联络线，联系着几部分高压和中压电网，在电力系统中居于重要的枢纽地位。枢纽变电所的电压等级不宜多于三级，最好不要出现两个中压等级，以免接线过分复杂。,九、典型主接线分析,图3-25所示的是一个大型枢纽变电所，为方便500kV与220kV侧的功率交换，安装两台大容量自耦主变压器。220kV侧有多回向大型工业企业及城市负荷供电的出线，供电可靠性要求高，由于采用了六氟化硫断路器，故不设置旁路母线，为提高可靠性，采用双母线分段接线形式。500kV配电装置采用一个半断路器接线形式，主变压器采用交叉换位布置方式，主变压器的第三绕组上引接无功补偿设备以及所用变压器。,图4-25,本节结束！,
