电气主接线及设计(精品).ppt

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1、1-1李忠李忠2012年年9月月19日日电气主接线电气主接线1-2第一节第一节 概概 述述 一、电气主接线的作用二、对电气主接线的基本要求主要内容:1-3一、电气主接线的作用一、电气主接线的作用 1 1、是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重、是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重、是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重、是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。要依据。要依据。要依据。2 2、表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气、表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气、表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气、表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的没数量、规格、连接

2、方式及可能的运行方式。设备的没数量、规格、连接方式及可能的运行方式。设备的没数量、规格、连接方式及可能的运行方式。设备的没数量、规格、连接方式及可能的运行方式。3 3、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。济运行。济运行。济运行。1-4二、对电气主接线的基本要求（三个）二、对电气主接线的基本要求（三个）1、保证必要的供电可靠性和电能质量 考虑主接线供电可靠性时，应全面地看待以下五个问题：1）客观衡量标准是运行实践 2）包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可

3、靠性的结合 3）可靠性不是绝对的：对某些是可靠的、而对另外一些可能不可靠了 4）可靠性是发展的：新设备、先进技术的使用【是最基本的要求是最基本的要求】1-55 5）衡量主接线运行可靠性评判标准是：）衡量主接线运行可靠性评判标准是：线路、母线【包括母线侧隔离刀闸】等故障或检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保证供电。断路器QF检修时，停运出线回数的多少和停电时间的长短，能否保证对重要用户的供电。发电厂、变电所全停的可能性。大型机组突然停电，对电力系统稳定运行的影响与后果。1-62 2、具有运行、维护的灵活性和方便性、具有运行、维护的灵活性和方便性 灵活性：运行方式的灵活性。方便性：操作的

4、方便性，简便、安全，不易发生误操作；扩建的方面性。3 3、经济性：与可靠性是一对矛盾、经济性：与可靠性是一对矛盾 在满足技术要求【可靠、灵活】的前提下，采用最经济的方案。1 1）投资省；）投资省；2 2）电能损失少；）电能损失少；3 3）占地面积小。）占地面积小。1-7第二节第二节 主接线的基本形式主接线的基本形式按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：按照主接线母线设置情况，可分如下两大类：单母线接线系统单母线接线系统双母线接线系统双母线接线系统3/2接线接线双母线接线双母线分段接线双母线带旁路接线有汇流母线的接线形式有汇流母线的接线形式无汇流母线的接线形式无汇流母线的接线形式单元接线桥形接

5、线多角形接线发电机双绕组变单元接线发电机三绕组变单元接线发变线单元接线内桥接线外桥接线三角形接线四角形接线特点：特点：接线简单清晰、运行方便，便于安装和扩建，但占地面积较大。适用于进出线数较多的（所）。特点：特点：使用设备相对较少，占地面积少。只适用于进出线数少，不再扩建和发展的厂(所)。单母线接线单母线分段带旁路接线单母线分段接线1-8一、单母线系统电气主接线一、单母线系统电气主接线 1、单母线接线 一）基本概念一）基本概念 电源（进线）电源（进线）:功率流向是指 向母线流。出线（馈线）出线（馈线）:功率流向是从 母线流向用户 母线侧刀闸母线侧刀闸【QSW】：紧靠母线的隔离开关，如QS1、Q

6、S2等 线路侧刀闸线路侧刀闸【QSL】：紧靠线路的 隔离开关，如QS3等。接地刀闸：接地刀闸：检修线路或设备用。电压在110kV及以上，QF两侧的QS及线路QS均应带接地刀闸。如 QS3等1-9 QSQS的配置原则的配置原则：当出线回路对侧有电源，QF两侧均必须装设QSW、QSL；对侧无电源时，可以不装设QSL。发电机与QF之间也可以不装设QS。用来接通和切断电路 它带有灭弧装置，断口是密封的，不可见。在停电检修一次设备时，形成明显的断口，以确保检修人员的安全。用来倒换电源操作。没有灭弧装置，断口是可见的，不能开闭5A以上的电流。断路器断路器【QFQF】：隔离开关隔离开关【QSQS】：简称刀闸

7、简称刀闸作作用用特特点点断路器与隔离开关的主要区别：断路器与隔离开关的主要区别：断路器与隔离开关的主要区别：断路器与隔离开关的主要区别：1-10 【注注：在操作在操作QSQS时，不应产生电流。时，不应产生电流。因此,在操作QS时,想办法要破坏电流的产生】QS“先通后断”【没有形成闭合回路】或在等电位下【没有电位差】操作。先通先通：接通电路时，先合QS，后合QF 后断后断：断开电路时，先断QF，后断QS 1)QS1)QS与与QFQF的关系：的关系：操作程序：操作程序：隔离开关没有灭弧装置，不能开闭5A【高压系统中】以上的电流，因此，操作时必须严格遵守下述两个基本原则：1-112 2）单母接线的特

8、点）单母接线的特点 母线（W）或者与母线相连的QS故障或检修时，整个装置必须停电。检修任一出线QSL或QF，该线路必须停电。检修电源及其回路中的QF时，如果系统电能不充裕时，会产生功率缺额。灵活性差。接线简单清晰，设备投资少，操作方便。QS只起检修时隔离电压用。1-122 2、单母线分段接线、单母线分段接线 (1)用断路器分段运行特点如下：任一段母线任一段母线(包括包括QSQSW W)故障或检修，非故障段母线照故障或检修，非故障段母线照常工作，缩小了停电的范围。常工作，缩小了停电的范围。重要用户可以从两分段重要用户可以从两分段母线上取得电源。母线上取得电源。双回路供电双回路供电 检修任一进出线

9、回路中检修任一进出线回路中的的QFQF，该回路必须停止供电。该回路必须停止供电。以下同单母线接线特点。以下同单母线接线特点。(2)用隔离开关分段 在可靠性要求不高时，可以用QS分段，这样可以节省一个QS和一个QF，但母线故障故障时，整个装置仍会短时停电，把分段QS拉开后，完好的一段就可以恢复供电。1-13(3)(3)分段的数目分段的数目 取决于电源数量和容量。从理论上讲，段数分得越多，故障时停电范围越小。但使用QS、QF 等设备增多，且配电装置和运行也越复杂，通常以2-3段为宜。用于6-10kV系统时，每段母线上所接容量不宜超过2.5万kW，用于35-60kV系统时，出线回路数不应超过八回，用

10、于110-220kV时，出线回路数不应超过四回。实践证明：实践证明：实践证明：实践证明：1-143 3、加装旁路断路器与旁路母线的接线、加装旁路断路器与旁路母线的接线(1)加装专用旁路QF的接线 前述两种接线，检修QF时，该回路必须停电，为解决这个问题，需要加装旁路母线。如图所示WP。旁母作用：旁母作用：检修任一台进出线断路器，可以不中断该回路的供电。1-15 (2)(2)(2)(2)单母线分段兼旁路接线单母线分段兼旁路接线单母线分段兼旁路接线单母线分段兼旁路接线(重点重点重点重点)如右图示：分段QFD兼作旁路断路器。正常运行时，WP不带电，QFD、QS1、QS2在闭合位置，QS3、QS4、Q

11、SD在断开位置，以单母线分段运行。1 1）运行特点分析）运行特点分析 此接线除具有单母线分此接线除具有单母线分段接线的一切优点之外，还段接线的一切优点之外，还具有下列两个优点具有下列两个优点 ：检修任一台进出线检修任一台进出线QF时，可以不中断该回路的供电时，可以不中断该回路的供电 1-16二、双母线接线系统二、双母线接线系统 1、双母线接线 说明：说明：在工程上，为了安装和运行检修的方便起见，隔离开关的静触头的安装位置有如下规定：1）凡接在母线侧的QS，其静触头装在母线侧。2）凡接在出线侧的QS其静触头装在负荷侧。3）凡接在主变侧的QS其静触头与主变相连。如右图所示：为双如右图所示：为双母线

12、接线，两组母线母线接线，两组母线W1W1、W2W2通过母线联络断路器通过母线联络断路器QFCQFC连接。连接。1-171-18运行特点分析如下：运行特点分析如下：运行特点分析如下：运行特点分析如下：（1 1 1 1）检修任一组母线，不会中断对用户的连续供电（利用）检修任一组母线，不会中断对用户的连续供电（利用）检修任一组母线，不会中断对用户的连续供电（利用）检修任一组母线，不会中断对用户的连续供电（利用母联倒换操作）母联倒换操作）母联倒换操作）母联倒换操作）举例：检修举例：检修W1母线，写出检修操作票。母线，写出检修操作票。【运行方式：双母线接线按单母线运行，即W2不带电】第一步：查备用母线第

13、一步：查备用母线W2W2完好情况完好情况 合QS01、QS02合QFC，并投入继保，如不跳闸，表明W2完好 第二步：倒换操作第二步：倒换操作(倒电源操作倒电源操作)合上与备用母线(W2)侧相连的所有QS(如合QS1、QS4等)；断开与工作母线(W1)侧相连的所有QS(如断QS2、QS5等)第三步：检修操作第三步：检修操作 断开QFC；断QS01、QS02，即可进行对W1的检修 1-19 （4）断路器检修，可临时用母联代替，但须短时停电。）断路器检修，可临时用母联代替，但须短时停电。【在现场条件允许的情况下，接跨条，如图在现场条件允许的情况下，接跨条，如图4-8所示所示】合上母联，进出线分别接在

14、两组母线上，即相当于单母线分段运行；母联断开，一组母线运行，另一组母线备用，即单母线运行方式；两组母线同时工作（即固定连接方式运行）。电源和负荷均匀地分配在两组母线上。（2 2）一组母线故障后，该母线上的所有进出线都要停电，）一组母线故障后，该母线上的所有进出线都要停电，但能迅速恢复供电。但能迅速恢复供电。（3 3）检修任一回路中的母线侧）检修任一回路中的母线侧）检修任一回路中的母线侧）检修任一回路中的母线侧QSQS，仅该回路停电，其余仅该回路停电，其余仅该回路停电，其余仅该回路停电，其余线路照常工作。线路照常工作。线路照常工作。线路照常工作。（5 5）运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的

15、运行方式：）运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运行方式：）运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运行方式：）运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运行方式：1-20 （6）任任一一回回路路中中的的QF，如如拒拒动动或或因因故故不不能能操操作作时时，可可用用母母联代替操作。联代替操作。要腾出一组母线要腾出一组母线 （7）在特殊需要时，可以用母联与系统进行同期或解列操作。）在特殊需要时，可以用母联与系统进行同期或解列操作。当个别因需要单独工作或进行试验当个别因需要单独工作或进行试验当个别因需要单独工作或进行试验当个别因需要单独工作或进行试验【如发电机如发电机如发电机如发电机GG，线路线路

16、线路线路L L检修检修检修检修后，需要试运后，需要试运后，需要试运后，需要试运】，可将该回路单独接在备用母线上，线路熔冰时，可将该回路单独接在备用母线上，线路熔冰时，可将该回路单独接在备用母线上，线路熔冰时，可将该回路单独接在备用母线上，线路熔冰时，也可腾出一组母线，不致影响其它回路的工作。也可腾出一组母线，不致影响其它回路的工作。也可腾出一组母线，不致影响其它回路的工作。也可腾出一组母线，不致影响其它回路的工作。（9 9 9 9）扩建方便。）扩建方便。）扩建方便。）扩建方便。（8）QS不仅用来隔离电压，而且还用来倒换操作。不仅用来隔离电压，而且还用来倒换操作。1-21 此接线具有供电可靠，调

17、度灵活，又便于扩建等优点，在我国大中型厂(所)中广泛采用。但所用设备多【特别是QS】，同时，QS又作为操作电器，易发生误操作，不易实现自动化和远动化，因此，特别重要的大型电厂(所)不允许采用此接线。综上所述：综上所述：综上所述：综上所述：1-222、双母线带旁路接线、双母线带旁路接线（重点）（重点）（重点）（重点）如下图所示，QFP：专用旁路断路器；QFC：专用母联，进线T接旁路。1-231-24三、三、三、三、3/23/2接线接线接线接线【也称一个半断路器接线也称一个半断路器接线也称一个半断路器接线也称一个半断路器接线】如右图所示：实质上又属于一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线。

18、其运行特点：正常运行时，所有QF均接通，两组母线同时工作，形成多环网供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一进出线故障，该故障线两侧QF均跳闸，其它照常工作。任一母线故障或检修时，联接在该组母线上的所有QF都断开，所有回路仍可以在另一组母线上继续工作。1-25 除联络QF（如QF2等）内部故障不能操作时，与其相连的两条线路短时停电外，其它其它其它其它QFQF（如（如（如（如QF1QF1等）内部故障时，与其直接相等）内部故障时，与其直接相等）内部故障时，与其直接相等）内部故障时，与其直接相联的一回线路须短路时停电；联的一回线路须短路时停电；联的一回线路须短路时停电；联的一回线路须短路时停电；

19、检修任一台QF都不会影响供电，且检修操作方便。两组母线同时故障【或一组检修时，另一组又故障】的极端情况下，功率仍能继续输送。1-26 2）为提高供电可靠性，可采用交叉布置，以防止所有联络QF故障检修的极端情况下，功能仍能输送。（但增加配电装置的占地面积）此接线特别适宜于此接线特别适宜于此接线特别适宜于此接线特别适宜于500-500-750kV750kV的超高压，大容量系的超高压，大容量系的超高压，大容量系的超高压，大容量系统。统。统。统。注：注：1）同名元件要求布置在不同串上。要求出线与进线尽量相等。QS只在检修时起隔离电压作用。设备多，且继保配置较复杂。1-27四、单元接线四、单元接线 发电

20、机和变压器直接连成一个单元，组成单元接线。有下列几种形式：2）发电机和变压器低压侧短路时，短路电流有所减少。3）便于实现机、炉、电集控。如发电机、变压器中只要其中一个元件故障，都将影响供电，使系统产生功率缺额。优点：优点：优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：1）接线简单，操作方便。1-28 1、发电机、发电机-双绕变单元接线双绕变单元接线【见图见图4-12（a）所示所示】是大型机组广为采用的接线形式；是大型机组广为采用的接线形式；是大型机组广为采用的接线形式；是大型机组广为采用的接线形式；发发发发电电电电机机机机出出出出口口口口不不不不装装装装QFQF，为为为为调调调调试试试试方方方方便可装便

21、可装便可装便可装QSQS【不考虑厂用分支不考虑厂用分支不考虑厂用分支不考虑厂用分支】；对对对对P20P20万万万万kWkW机组，发电机出口机组，发电机出口机组，发电机出口机组，发电机出口采用分相封闭母线。采用分相封闭母线。采用分相封闭母线。采用分相封闭母线。1-292 2、发电机、发电机、发电机、发电机-三绕组变单元接线三绕组变单元接线三绕组变单元接线三绕组变单元接线【见图见图见图见图4-124-12（b b）所所所所示示示示】三侧均装有QF，以便发电机停止工作时，高、中压侧仍有联系；在一个电厂（所）内三绕组主变一般不多于三台。1-303、扩大单元接线、扩大单元接线【见图见图4-12（c）、（

22、）、（d）】减少主变台数和QF的台数；适合于中、小型机组。1-314、发、发-变变-线路单元接线线路单元接线【见图见图4-12（e）所示所示】适用于一机、一变、一线的厂、所。1-32五、桥形接线五、桥形接线五、桥形接线五、桥形接线 当只有两台变压器和两条输电线时，采用桥形接线，所用QF数目最少。有内桥、外有内桥、外桥两种形式。桥两种形式。1-33内桥内桥特点特点外桥特点外桥特点 QF装在出线侧，因此，引出线的切除和投入比较方便。QF装在变压器侧，因此，变压器的切除和投入比较方便。当出线故障时，仅故障线路的QF断开，其它照常工作。当变压器故障或检修时，只断开本回路中QF，不影响其它回路的工作。当

23、变压器故障时，与变压器相连的两只QF都将断开，从而影响未故障引出线的工作，扩大了停电范围。线路故障，与故障线路相联的两个QF都将断开，变压器被切除，减少了发电厂的出力。变压器的投入和切除，操作比较复杂。线路投入和切除，操作比较复杂。为检修桥联为检修桥联为检修桥联为检修桥联QF3QF3不致引起系统开环运行或检修出线不致引起系统开环运行或检修出线不致引起系统开环运行或检修出线不致引起系统开环运行或检修出线QFQF，不使出线不使出线不使出线不使出线停电，可增设旁路隔离开关。停电，可增设旁路隔离开关。停电，可增设旁路隔离开关。停电，可增设旁路隔离开关。此接线适用于故障机率较多的长线路（l50km）和变

24、压器不需要经常切换的系统。此接线适用于线路较短，变压器需经常切换或系统有穿越功率经本厂的情况。（QS用作操作电器，易发生误操作）1-34六、多角形接线六、多角形接线六、多角形接线六、多角形接线 当母线闭合成环形，并按回路数利用QF分段，即构成角形接线，如下图所示。优点：优点：（1）任一回路故障，跳两个QF，非故障回路照常供电；（2）任一QF检修，不会影响供电，且操作简单；（3）QS只用于检修，易实现自动化，具有较高的可靠性和灵活性。1-35缺点：缺点：缺点：缺点：（1）检修任一台QF时，将开环运行，此时，若恰好发生故障，则造成系统解列或被分割成两部分，甚至造成停电事故。举例：设举例：设QF1Q

25、F1处在检修中处在检修中 当QF3故障跳闸时，分成两个独立部分；当QF2故障跳闸时，T2被迫解；当QF4故障跳闸时，L1被迫解列。（2）设备选择带来困难，因为每个设备在闭环运行时，通过工作电流不同。（3）继保的整定、配置也较复杂。（4）扩建困难。由于以上原因，一般用三角形接线或四角形接线较为合理，由于以上原因，一般用三角形接线或四角形接线较为合理，由于以上原因，一般用三角形接线或四角形接线较为合理，由于以上原因，一般用三角形接线或四角形接线较为合理，最多不超过六角。最多不超过六角。最多不超过六角。最多不超过六角。1-36谢谢 谢！谢！联系方式：联系方式：李忠李忠 手机：手机：1399126956513991269565Email:Email: