电气主接线(综)

1-1■主讲:杨毅2013－07第二部分电气主接线1-2■第一节概述一、电气主接线的基本知识二、电气主接线的基本形式主要内容:1-3■电气主接线：变电所传送、汇聚和分配电能的电路，它是由变压器、开关电器、避雷器和母线等电器和载流导体连接而成。电气一次接线图：用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细的表示电气设备或成套配电装置的全部基本组成及连接关系的单线接线图。作用：反映一次设备的数量、作用、相互连接方式以及与电力系统的连接情况。第一节电气主接线基本知识一、主接线的定义及作用1-4■电气主接线的作用1、是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。2、表明了发电机、变压器、断路器和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。3、直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。1-5■二、对电气主接线的基本要求（三个）1、可靠性2、灵活性和方便性3、经济性1-6■可靠性①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，能否保证对一类、二类负荷的供电。②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。③发电厂、变电所全停的可能性。④大型机组突然停电，对电力系统稳定运行的影响与后果。1-7■灵活性和方便性灵活性：运行方式的灵活性。方便性：①操作的方便性，简便、安全，不易发生误操作；②调度的方便性；③扩建的方面性。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）投资省；2）电能损失少；3）占地面积小。1-8■三、主接线的基本组成电源（发电机、变压器）、母线、出线W出线1出线2出线3QSlQFQS2QS3单母线接线图电源出线母线1-9■四、线路停、送电操作原则拉、合隔离开关及小车断路器停、送电时，必须检查并确认断路器在断开位置；停电时，先断开断路器后拉开负荷侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关，送电时则相反。严禁带负荷拉、合隔离开关，所装电气和机械防误闭锁装置不能随意退出；手动操作过程发现误拉隔离开关时，不准把已拉开的隔离开关重新合上。1-10■第二节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：双母线接线双母线分段接线双母线带旁路接线单母线接线系统双母线接线系统3/2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单元接线桥形接线多角形接线有汇流母线的接线形式无汇流母线的接线形式特点：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）。1-11■一、单母线系统电气主接线QS2QS3QF2QS1L1G1WQS4G2L2L3L4QF1图4-1单母线接线1、单母线接线一）基本概念电源（进线）:功率流向是指向母线。出线（馈线）:功率流向是从母线流向用户母线侧刀闸【QSW】线路侧刀闸【QSL】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1-12■QS的配置原则：①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。②发电机与QF之间也可以不装设QS。用来接通和切断电路有灭弧装置，断口是密封的，不可见。①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。②用来倒换电源操作。无灭弧装置，断口是可见的，不能开闭5A以上的电流。断路器【QF】：简称开关隔离开关【QS】：简称刀闸作用特点断路器与隔离开关的主要区别：。1-13■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：接通电路时，先合QS，后合QF后断：断开电路时，先断QF，后断QSQS与QF的关系：操作程序：1-14■例:试分析下列操作程序会发生什么后果？设QS2、QS3、QF2均处于断开位置，现给线路1送电，有如下两种操作：1)合QF2；2)合QS2；3)合QS3在线路侧发生短路1)合QF2；2)QS3；3)合QS2在母线侧发生短路QS2QS3QF2QS1L1G1WG2L2L3L4QF1图4-2误操作举例操作1：操作2：“母线(电源)侧刀闸QSW先通后断”。其意义在于：万一发生误操作，可使误操作事故影响范围降底到最小程度。2)母线侧刀闸QSW与线路侧刀闸QSL的关系是：1-15■误操作：用隔离开关带负荷拉闸或带负荷合闸，即破坏了QS的操作程序，这一种操作称为误操作。防止误操作的方法：1)严格按照操作规程实行操作票制度。2)在隔离开关和相应的QF之间，加装电磁闭锁，机械闭锁或电脑钥匙。二）运行特点分析①首先分析供电可靠性。【母线、母线侧刀闸、断路器事故停电范围的大小、检修设备是否中断供电】②其次分析检修及调度操作的灵活性和方便性。③再次简单分析经济性。1）分析方法1-16■2）特点①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。②检修任一出线QSL或QF，该线路必须停电。③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。④灵活性差。⑤接线简单清晰，设备投资少，操作方便。⑥QS只起检修时隔离电压用。⑦扩建方便。QS2QS3QF2QS1L1G1WQS4G2L2L3L4QF1图4-1单母线接线1-17■2、单母线分段接线重要用户QS2QS3QF2QS1L1G1WG2L2L3L4QF1图4-3单母线分段接线()QFdQS4W(1)特点：①任一段母线(包括QSW)故障或检修，非故障段母线照常工作，缩小了停电的范围。②重要用户可以从两分段母线上取得电源。双回路供电③检修任一进出线回路中的QF，该回路必须停止供电。(2)用隔离开关分段可靠性要求不高时，可用QS分段，但母线故障时，整个装置仍会短时停电。1-18■(3)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。6-10kV：每段母线上所接容量不宜超过2.5万kW；35-60kV：出线回路数不超过八回；110-220kV：出线回路数不超过四回。适用范围：1-19■3、单母分段加旁母接线(1)加装专用旁路QF的接线QS2QS3QFPQS1L1G1WG2L2L3L4QFD图4-4单母线分段带专用旁路接线QF1WQS4QS5QS6QS7QS8WP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。举例：如图所示，正常运行时，QFP、QS3-QS8均在断开位置，写出检修QF1的操作票。分析供电路径：1-20■(2)单母线分段兼旁路接线QS2QS1L1G1WG2L2L3L4QFD图4-6单母线分段兼旁路接线QF1WQSDQS3QS4QS7WPQS5QS6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、QSD在断开位置，以单母线分段运行。1）运行特点分析此接线除具有单母线分段接线的一切优点之外，还具有下列两个优点：A、检修任一台进出线QF时，可以不中断该回路的供电举例：写出检修QF1的操作票（分析供电路径）1-21■适用范围：在中小型厂(所)中得到广泛应用。2）几种简化形式接线W图4-7单母线分段几种简化形式接线WWPWPWPWP图(a)图(b)图(c)图(d)WWWWWW（图a）:不带母线分段刀闸，QFD用作旁路时，两段母线分裂运行（图b、c）:正常运行时，WP带电，QFD用作旁路时，两分段母线分裂运行。且（图b）的WII段不能接入旁路。（图d）:为带简易旁路的单母分段接线。此接线在中小型110kV变电所中用得最广。问题：如何检查旁母完好？如何利用任意一个完好的QF代替其故障QF工作？1-22■二、双母线接线系统1、双母线接线说明：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。图4-8双母线接线L1L2L3L4QFCQS02QS01W1W2G2G1QS2QS1QS4QS5QF1QS6如右图所示：为双母线接线，两组母线W1、W2通过母线联络断路器QFC连接。1-23■图4-8双母线接线L1L2L3L4QFCQS02QS01W1W2G2G1QS2QS1QS4QS5QF1QS6QS7QS8QF3QF21-24■运行特点分析如下：（1）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）举例：检修W1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W2完好情况①合QS01、QS02②合QFC，并投入继保，如不跳闸，表明W2完好第二步：倒换操作(倒电源操作)③合上与备用母线(W2)侧相连的所有QS(如合QS1、QS4)；④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⑤断开QFC；⑥断QS01、QS02，即可进行对W1的检修1-25■（4）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，如图所示】①合上母联，进出线分别接在两组母线上，即相当于单母线分段运行；②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；③两组母线同时工作（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）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。（3）检修任一回路中的母线侧QS，仅该回路停电，其余线路照常工作。（5）运行调度灵活，通过倒换操作可以形成不同的运行方式：1-26■（6）任一回路中的QF，如拒动或因故不能操作时，可用母联代替操作。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。当个别因需要单独工作或进行试验【如发电机G，线路L检修后，需要试运】，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。（9）扩建方便。（8）QS不仅用来隔离电压，而且还用来倒换操作。1-27■此接线具有供电可靠，调度灵活，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。（1）断路器内部故障及母线侧刀闸故障，相当于母线故障。（2）对于6-10kV系统，当进出线数或母线上电源较多，IK大，为选择轻型设备，常采用双母线三分段接线，并加装电抗器。综上所述：注:1-28■2、双母线带旁路接线（重点）图4-9双母线带旁路接线L1L2L3L4QFCQS02QS01W1W2G2G1QS2QS1QS4QS3QFPQS6QF1QS5QS7WP如下图所示，QFP：专用旁路断路器；QFC：专用母联，进线T接旁路。此接线除具有双母线接线的所有优点外，还具有下列两个优点：1-29■图4-9双母线带旁路接线L1L2L3L4QFCQS02QS01W1W2G2G1QS2QS1QS4QS3QFPQS6QF1QS5QS7WP1-30■（1）旁路母线可避免检修任一进出线QF时的短时停电现象举例：检修QF1，写出其检修操作票【方法有多个】分析：1）首先弄清运行方式哪些QS、QF是在合上的，哪些QS、QF是断开的，假设此接线按单母线运行方式，即W1为工母，W2为备用，QS01、QS02、QFC及与W2相连的隔离开关均在断开位置。2）分析可能的供电路径3）操作QS时不要生产电流4）实际操作票要复杂得多，因要考虑安全因素。1-31■第一步：查备用母线W2完好情况①合上QS01、QS02；②合QFC（投入继电保护，如下跳闸，说明W2完好）第二步：查旁母完好情况③合QS3、QS6④合QFP（投入继保），如下跳闸，说明W3完好第二步：检修操作⑤合QS7⑥断QF3⑦断QS5、