第八章 电力系统接线方式

2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气工程基础上海交通大学电气工程系电力系统接线方式2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主要内容发电厂、变电站的电气主接线基本形式；厂用电接线形式；输电网、配电网的接线方式2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气主接线的基本要求电气主接线的概念：发电厂和变电所的电气主接线图是由各种电气设备的图形符号和联接线组成的表示电能生产流程的电路图。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气主接线的基本要求作用：（1）可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用，以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。（2）主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、运行可靠性和经济性等都有重大的影响。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气主接线的基本要求基本要求：（1）可靠性：电力系统最基本的要求（2）灵活性：能适应各种运行状态，灵活进行运行方式的转换；不仅正常运行时能安全可靠地供电，在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要求。（3）经济性：投资省、占地面积少、电能损耗少（4）其他：主接线应简单明了，运行方便，倒闸操作步骤最少。另外具有可扩建性。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气主接线的基本要求设计原则：（1）待设计的发电厂、变电所的地理位置及其在系统中的地位和作用；（2）待设计的发电厂、变电所与系统的连接方式和推荐的主接线；（3）待设计的发电厂、变电所的出线回路数、用途及运行方式、传输容量；（4）发电厂、变电所母线的电压等级，自耦变压器各侧的额定电压及调压范围；（5）装设各种无功补偿装置的必要性、型式、数量和接线；（6）高压、中压及低压各侧和系统短路电流及容量，以及限制短路电流的措施；（7）变压器的中性点接地方式；（8）本地区及本电厂或变电所负荷增长的过程。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式电气主接线的基本要求设计步骤：（1）搜集、整理、综合分析基础数据，包括负荷（2）选择和确定发电机、变压器的数量、台数、型式，并拟定可能采用的主接线形式；（3）发电厂、变电所自用电源的引接；（4）计算短路电流及设备的选择；（5）各方案的经济技术比较；（6）确定最终方案；（7）确定相应的配电布置方案。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择主变压器：在发电厂中向电力系统输送功率的变压器；在变电所中向用户输送功率的变压器联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器自由变压器：向厂用电系统供电的厂用变压器2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择为什么要进行主变压器的选择？主变容量选择太大或台数太多，会造成投资浪费，增加系统运行费用；容量太小或台数太少，有无法满足负荷的供电需求，同时也会是发电机的发电能力得不到充分利用。怎样选择主变压器？主变压器的选择包括主变压器容量、台数的确定和形式的选择2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择主变容量确定1．具有发电机电压母线接线的主变容量确定2．变电所主变容量确定3．联络变压器容量确定4．单元接线的主变容量确定2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择具有发电机电压母线接线的主变容量确定（1）母线上所连发电机满出力运行时,扣除发电机供电的日最小负荷并厂用负荷后的全厂剩余功率能通过主变送入系统（2）当发电机母线上最大一台机组故障或检修时，母线上所连的主变应能从电力系统倒送功率来满足发电机电压母线最大可能负荷。（3）当发电机电压母线上接两台或以上的主变时，当一台出故障或检修，剩余运行的主变能承担剩余功率的70%。（4）对水电比重较大的系统，火电厂主变具有从系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择变电所主变容量确定一般应按5-10年规划负荷为依据2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择联络变压器容量确定（1）满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的功率交换。（2）联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变来满足本侧负荷的要求。同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变将剩余容量送入另一系统。（3）一般联络变只设一台2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择单元接线的主变容量确定发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，再留有10%的裕度（发电机额定容量—本机组的厂用负荷）/90%2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择主变台数确定主变台数与电压等级、接线形式、传输容量和与系统的联系有很大关系。一般为1~42004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择变电所主变简易接线变电所只装设1台—2台变压器；大型枢纽变电所（尤其是特高压变电所），在同一电压等级下主变台数不应少于2台。330-500kv的大型变电所推荐采用4台自耦变压器。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择发电厂主变与系统有强联系的大、中型发电厂，主变不少于两台与系统有若联系的中、小型发电厂，主变可只装一台2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式发电厂、变电所主变压器选择主变形式选择相数：单相和三相绕组数：双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压分裂绕组等型式绕组接线组别：星形“Y”和三角形“Δ”调压方式：调节发电机出口电压、投切调相机、补偿电容和改变变压器变比冷却方式：自然风冷却、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环向冷却、水内冷变压器2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式主接线的基本环节是电源（发电机、变压器）和引出线。母线（汇流排）的作用：中间环节，汇总和分配电能。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式主接线方式有汇流母线无汇流母线（无母线）单母线双母线简单单母线单母分段单母带旁母单母分段带旁母双母线双母单分段双母带旁母双母双断路器3/2接线（一倍半）桥形接线（内桥、外桥）多边形接线单元接线扩大单元接线2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式单母线接线W6QS3QF3QS1QS1QF1电源2电源7QS4QF4QS8QS5QF5QS2QS2QF1出线2出线3出线2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式优点：（1）接线简单、清晰；（2）采用设备少、投资省；（3）操作方便、便于扩建和采用成套配电装置缺点：（1）母线、母线隔离开关故障或检修期间，连接在母线上所有回路都需长时间停止工作。（2）检修出线回路断路器时，该回路必须停电。隔离开关的操作规程：先通后断或在等电位状态下进行操作，不能用作操作电器来断开电路。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式双母线接线1电源2电源QF1W2W2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式可靠性高（1）检修任一组母线不会中断对用户的供电（2）当检修任一回路的母线隔离开关时只断开该回路（用操作过程来说明）（3）工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，做到迅速恢复供电（4）检修任意工作回路母线时不中断供电，可用母联断路器代替回路断路器（5）在不中断供电的情况下进行单独回路的试验（切换到备用母线）2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式运行灵活-----方式多变：单母分段、单母线、固定联接方式扩建方便可不影响两组母线的电源和负荷自由组合负荷，向母线任意方向扩建。2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式双母线操作程序（1）检修工作母线操作（2）检修任意回路断路器操作2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式缺点：（1）接线复杂，操作繁琐，容易引起误操作（2）工作母线故障会引起置短时停电（3）检修出线断路器会造成该回路短时停电。（用临时跨条、母联）（4）占地面积达，投资费用大2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线基本形式改进：（1）在隔离开关和断路器之间装设闭锁装置，运行人员严格按照操作制度进行操作。（2）双母分列运行、双母单分段、双分段（3）加旁母2004/6电气工程基础短路电流的限制主要内容电气主接线的基本要求厂用电接线发电厂、变电所主变压器选择主接线的基本形式主接线形式缺点（1）母线、母线隔离开关故障或检修期间，连接在母线上所有回路都需长时间停止工作。（2）检修出线回路断路器时，该回路必须停电（3）增大投资（4）检修任一回路母线隔离开关，使该回路停电简单单母线存在存在单母分段减少停电回路数目存在加分段断路器单母带旁母存在/加旁母、旁路断路器单母分段带旁母减少停电回路数目加分段断路器、旁母、旁路断路器（有时两断路器合并为一个）双母线短时停电存在（可以是短时停电）加母联断路器、备用母线双母单分段短时停电（范围减小）加母联断路器、备用母线、分段断路器存在双母带旁母短时停电/加母联断路器、备用母线、旁路断路器（有时两断路器合并为一个）/双母双断路器//加一倍断路器/3/2接线（一倍半）//加1/2倍断路器/桥形接线（内桥、外桥）适应于两台变压器、两台断路器情况。内桥用于线路较长、变压器不许经常切换情况，外桥则相反单元接线经济可靠，但当单元中任一元件故障、检修，会引起整个