电气主接线基础知识及操作

电气主接线及设计学习目的：☞重点掌握对电气主接线的基本要求及各种基本主接线形式的特点和适用范围，了解各种类型电气主接线的特点；了解电气主接线中各个电气设备的特点、作用、操作方法。本章是本课程的重点！第一节电气主接线设计原则和程序回顾：1、电气主接线概念：由一次设备按照一定的要求和顺序连成的接受和分配电能的回路，称电气主接线，又叫一次接线。2、电气主接线图：主接线中，各设备元件按规定的图形符号和文字符号表示的电路图称主接线图。！一、对电气主接线的基本要求：1必须保证发供电的安全可靠性。2应具有一定的灵活性，能根据调度的要求，灵活的改变运行方式。3操作尽可能简单、方便。4经济性较合理，易于发展及扩建。2、主接线可靠性的基本要求：断路器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部Ⅰ类及全部或大部分Ⅱ类用户的供电；尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，不危及电力系统稳定运行。3、电气主接线设计的重要性1、电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。2、电气主接线图表明了发电机、变压器等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。3、电气主接线的好坏直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济的运行。绘制电气主接线图必须遵循以下原则：（1）一次设备和元件必须采用规定的图形符号和文字符号来表示。（2）图中断路器和隔离开关等开关电器都按断开位置画出，但挂在控制室的主接线图上的设备状态着是随实际运行状态变换的，以帮助运行人员正确的进行倒闸操作、分析和处理事故。（3）因为三相交流电气设备的各相接线是相同的，所以电气主接线图一般都采用单线图（即一相电路图）。这样使主接线图简化、清晰。如果在某些局部三相结构不同，只在这部分局部画成三相图。以下为某发电厂电气主接线：制制制制制制制制IB012IBIA012IB012IB012IBIA012IB012IB012IBIA012IBIA012IB012IB01282182282118212825826824082782882088207824IB012823IBIA012IB0102IBIA0128200Ⅰ8201IA012IAIBIA01010202IA012IA0128200Ⅱ8200Ⅲ820282038209#1主变#2主变#3主变#1机#2机#3机-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-03-03-03-03-03-03-03-03-03-03-03-03-03-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-424-2024-1082498249-08219B-08219A-08229-022-2022-1021B-1021A-1021A-2021B-20#3启备变021-0022-0023-0#3厂高变#2厂高变#1厂高变大青甲线大青乙线大青丙线至#8联变至#7联变3FN-02FN-01FN-01FC-02FC-0旁路大三线大银乙线大银甲线大小乙线大小丙线备用ⅠⅠⅡ-2-2-2-2-2-2-2-2-2-2-2-2-2220KV主接线图01旁母AB母母母大小甲线制制制1.2我厂220KV电气主接线采用双母三分段代旁路母线的接线方式。正常运行方式：IA、IB、II母均运220KV旁母正常备用，8240-3及所有出线-4刀闸均断开，当任一无件的开关故障或检修时，可用旁路8240开关代替运行，但旁路开关不能代替#1、#2、#3机（8201、8202、8203开关）运行。双母线三分段代旁母接线方式的优点是提高了供电的可靠性、灵活性且便于扩建。缺点主要有操作量大、元件较多。投资较大。1.5电气主接线中各元件的作用1.断路器的作用是正常情况下，用来接通或断开电路的负荷电流，故障情况下，用来快速切断短路电流，切出故障电路。从而达到保护设备、限制故障范围的作用。是电气系统的主要设备。2.隔离开关的主要作用是保证高压电气设备检修工作的安全。由于无灭弧装置，因此仅用来分合只有电压没有电流的电路。实际经验证明：隔离开关也可用来断开或接通小电流电路。如分合电压互感器和避雷器、变压器中性点接地刀闸等规程规定的其他设备。3.母线的作用主要是汇集和分配电能。4.变压器作用是将一种等级的交流电变换成同一频率不同电压等级电压的一种电气设备。5.互感器的作用是将电路中的大电流变成小电流、高电压变成低电压的电气设备，作为测量仪表和继电器的交流电源，从而实现对电气系统各设备的保护、测量、控制等功能。可分为电流互感器和电压互感器两种。6.熔断器是一种最简单的保护电器，串接在电路中，当电路发生短路和过负荷时，熔体熔断自动断开电路，使其他电器设备得到保护。(3)线路（出线）开关电器的配置每一个回路中都装有断路器和隔离开关。A、断路器与隔离开关作用（回顾）B、母线隔离开关：QS21线路隔离开关：QS22C、断路器与隔离开关操作顺序：合：QS21→QS22→QF2分：QF2→QS22→QS21原则：隔离开关先合后断！母线侧隔离开关先合后断！WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2此操作顺序遵守了两条基本原则：一是防止隔离开关带负荷合闸或拉闸；二是在断路器处于合闸状态下(或虽在分闸位置，但因绝缘介质性能破坏而导通)，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故；反之，误操作发生在线路隔离开关时，只引起本线路短路事故，不影响母线及其他线路运行，造成的事故范围及修复时间将大为缩小。注意：为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。!WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2D、QE（隔离开关的接地开关）作用：用于线路检修时替代临时安全接地线的作用。注意：为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故，主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置！接地开关配置原则：110kV及以上时：断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。35kV及以上的母线：在每段母线上应设置1～2组接地开关或接地器，以保证电器或母线检修时的安全。35kV以下的电网一般临时安装地线。WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S2D、QE（隔离开关的接地开关）注意：为了避免发生接地开关接地状态下误合主闸刀的事故，主闸刀与接地开关之间应有机械连锁装置！只有对方断开时方能合上。!WL2WL3WL4QS21QF2QS22WL1QEWQS1QF1S1S233323330233322333213117至8207330KVII母制制制制02333027333217333227319大铜I线大中线大铜II线制制制制330KV主接线图3321331133103312332033223330333133311333123330133211332123320133202332213322233122331213310233101331123311133111733112733101733102733121733122732273127332117332127332017332027332217332227333117333127333017321732932973197S至8208#7联变357-1-93321673321633116331167#1启动备用变#4主变#4发电机#4厂高变034-03YH2YH1YH#8联变33126331267358-1-9#2启动备用变330KVI母332267332263331673331633326733326制制制1.3我厂330KV系统采用双母线3/2断路器结线，正常运行方式，双母线运行，必须有两串及以上开关成串运行，（#4机接于330KV系统）。其优点是接线简单、运行灵活、有较高的供电可靠性。缺点是投资较大、继电保护比较复杂。（三）一台半断路器接线每2组母线之间串联装设3台断路器，于2台断路器间引接1回路。由于回路数与断路器台数之比为2：3，故称为一台半断路器接线或二分之三断路器接线。正常运行时，全部断路器和隔离开关均投入运行。1、接线及运行方式：W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL42、一台半断路器接线的特点优点：（1）检修任一断路器时，都不会造成任何回路停电。（2）任一母线故障，仅跳开与此母线相连的断路器，不引起任何回路停电。甚至于两组母线同时故障的极端情况下，功率仍可送出！（3）线路故障，只是该回路被切除，不会造成其他回路停电。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL42、一台半断路器接线的特点优点：（4）操作方便、安全。隔离开关不做操作电器，减少了误操作。（5）正常运行时两组母线与全部断路器都投入使用，每串断路器互相连接形成多环状供电，运行调度较灵活。缺点：使用设备较多，配电装置复杂，投资较多。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL43、一台半断路器接线的两条原则（1）电源线与负荷线配对成串同一个“断路器串”上配置一条电源回路和一条引出线回路。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL43、一台半断路器接线的两条原则T1T2WL1WL2T1T2WL1WL2交叉接线非交叉接线QF1QF2QF3W1W2（2）配电装置初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同侧的母线，进出线应装设隔离开关。当接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线。交叉接线比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下的事故扩大！配置方式如图：4、一台半断路器接线适用范围：适用于超高压电网！大型发电厂和变电所的330~500kV的装置中：当进出线回路数为6回及以上，配电装置在系统中有主要地位时，宜采用一台半断路器接线。现500kV变电站，一般都采用此接线。1、单元接线（1）发电机—变压器单元接线发电机、变压器直接接成一个单元，组成发电机--变压器组。A、发电机—双绕组变压器单元接线接线方法：发电机端无出口断路器，为调试方便可装隔离开关。缺点:任一元件故障或检修全停，灵活性差。QSGTQF发电机—变压器单元接线的特点优点：①接线简单，使用的电器最少，操作简便。②配电装置简单，投资少，占地小；③发电机出口短路电流小；④继电保护简单。适用：大型及中型发电厂不带近区负荷的机组。QSGTQF分裂绕组变压器的使用：运行时的特点：当一个分裂绕组低压侧发生短路时，另一个未发生短路的分裂绕组低压侧仍能维持较高的电压，以保证该低压侧上的设备能继续运行，并能保证电动机紧急启动，这是一般结构的三绕组变压器所不及的。单机容量在200MW及以上机组的厂用高压变压器，可将两个低压分裂绕组接至厂用电的不同分段上。本章小结重点：1、掌握对电气主接线的基本要求。2、认识并能绘出各种形式电气主接线，会分析各种主接线的特点，了解其适用范围。3、掌握一次接线图中各元件的作用。4、掌握基本的倒闸操作原则。