工厂变配电所的主接线

第14讲工厂变配电所的主接线难重点一览重点：1.主接线的概念及形成。2.工厂变配电所、车间变电所主接线的基本要求。3.高压配电所的主接线图。难点：掌握主接线图的绘制形式。一、工厂变配电所的主电路图（一）、概述主电路图(maincircuitdiagram)是指变电所中一次设备按照设计要求连接起来，表示供配电系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称为主接线图或一次电路图。主电路图一般绘成单线图，图中设备用标准的图形符号和文字符号表示。主电路图的形式将影响配电装置的布局、供电的可靠性、运行的灵活性以及二次接线、继电保护等问题。典型的电气主电路图可分为有母线和无母线两种形式。有母线主电路图主要包括单母线接线和双母线接线方式；无母线主要有桥形接线、线路-变压器组单元接线等方式。主接线图即主电路图，是表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称一次电路图。而用来控制、指示、监测和保护一次电路及其设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图，通称二次回路图。二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。对工厂变配电所主接线有下列基本要求：（1）安全（2）可靠（3）灵活（4）经济（二）、主接线图的两种绘制形式（l）系统式主接线图是按照电力输送的顺序依次安排其中的设备和线路相互连接关系而绘制的一种简图，如下图（图4-58）。这种主接线图多用于变配电所的运行中。（2）装置式主接线图是按照主接线中高压或低压成套配电装置之间相互连接关系和排列位置而绘制的一种简图，通常按不同电压等级分别绘制。如下图（图4-59）所示。这种主接线图多在变配电所施工图中使用。二、电气主电路图的基本形式（一）.单母线接线如下图所示，单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，所有电源进线和出线都接在同一组母线上。每一回路均装有断路器QF和隔离开关QS。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路，隔离开关当停电检查断路器时作为隔离电器隔离电压。单母线接线的特点是接线简单，操作方便，投资少，便于扩建；但可靠性和灵活性较差，当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，当引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。因此，单母线接线不能满足不允许停电的重要用户的供电要求，只适用于不重要负荷的中、小容量的变电所。单母线接线（二）.单母线分段接线如下图示，当引出线数目较多时，为提高供电可靠性，可用断路器将母线分段，即采用单母线分段接线方式。正常工作时，分段断路器可以接通也可以断开。如果正常工作时分段断路器QF是接通的，则当任意段母线故障时，母线继电保护动作跳开分段断路器和接至该母线段上的电源断路器，这样非故障母线段仍能工作。当一个分段母线的电源断开时，连接在该母线上的出线可通过分段断路器QF从另一段母线上得到供电。如果正常工作时分段断路器QF是断开的，则当一段母线故障时，连在故障母线段上的电源断路器在继电保护的作用下跳开，非故障母线段仍能照常工作；但当一分段母线的电源断开时，连接在该母线上的出线会全部停电。单母线分段接线（三）.双母线接线如下图所示，双母线接线有两组母线(母线Ⅰ和母线Ⅱ)，两组母线之间通过母线联络断路器QF(以下简称母联断路器)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。双母线接线双母线接线的特点为：(1)可轮流检修母线而不影响正常供电。(2)检修任一母线侧隔离开关时，只影响该回路供电。(3)工作母线发生故障后，所有回路短时停电并能迅速恢复供电。(4)出线回路断路器检修时，该回路要停止工作。双母线接线有较高的可靠性，广泛用于出线带电抗器的6～10kV配电装置中，当35～60kV配电装置的出线数超过8回和110kV配电装置的出线数为5回及以上时，也采用双母线接线。（四）.桥形接线如下图所示，桥形接线适用于仅有两台变压器和两条出线的装置中。桥形接线仅用三台断路器，根据桥回路(QF3)的位置不同，可分为内桥和外桥两种接线方式。桥形接线正常运行时，三台断路器均闭合工作。桥形接线(a)内桥接线；(b)外桥接线1)内桥接线内桥接线如上图（a）所示，桥回路置于线路断路器内侧(靠变压器侧)，此时线路经断路器和隔离开关接至桥接点，构成独立单元。而变压器支路只经隔离开关与桥接点相连，是非独立单元。2)外桥接线外桥接线如上图（b）所示，桥回路置于线路断路器外侧(远离变压器侧)，此时变压器经断路器和隔离开关接至桥接点，构成独立单元；而线路支路只经隔离开关与桥接点相连，是非独立单元。内桥接线的特点为：(1)线路操作方便。如线路发生故障，仅故障线路的断路器跳闸，其余三回路可继续工作，并保持相互的联系。(2)正常运行时变压器操作复杂。如变压器T1检修或发生故障，则需断开断路器QF1、QF3，使未故障线路L1供电受到影响，需经倒闸操作，拉开隔离开关QS1后，再闭合QF1、QF3才能恢复线路L1工作，这将造成该侧线路的短时停电。(3)桥回路故障或检修时全厂分列为两部分，使两个单元之间失去联系；同时，出线断路器故障或检修时，造成该回路停电。内桥接线适用于两回路进线两回路出线且线路较长、故障可能性较大和变压器不需要经常切换运行的变电所。外桥接线的特点为：1、变压器操作方便。当变压器发生故障时，仅故障变压器回路的断路器自动跳闸，其余三回路可继续工作，并保持相互的联系。2、线路投入与切除时，操作复杂。当线路检修或发生故障时，需断开两台断路器，并使该侧变压器停止运行，需经倒闸操作恢复变压器工作，这会造成变压器短时停电。3、当桥回路发生故障或检修时全厂分列为两部分，使两个单元之间失去联系。当出线侧断路器发生故障或检修时，造成该侧变压器停电。外桥接线适用于两回进线两回出线且线路较短、故障可能性小和变压器需要经常切换的变电所。三、车间（或小型工厂）变电所的主电路图1.只装有一台主变压器的小型变电所主电路图只有一台主变压器的小型变电所，其高压侧一般采用无母线接线。高压侧采用隔离开关－断路器的变电所主电路如图11.5.5所示。这种主电路由于采用了高压断路器，因而变电所的停、送电操作十分灵活方便。同时，高压断路器都配有继电保护装置，在变电所发生短路和过负荷时均能自动跳闸。由于只有一路电源进线，因而此种接线一般只用于三级负荷；如果变电所低压侧有联络线与其它变电所相连，则可用于二级负荷。高压侧采用隔离开关－断路器的变电所主电路2.高压侧无母线、低压侧单母线分段的变电所主电路如图4.5.6所示。这种主电路的供电可靠性较高。当任一主变压器或任一电源线停电检修或发生故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。这种主电路可供一、二级负荷。高压侧单母线、低压侧单母线分段的变电所主电路如图4.5.7所示。这种主电路适用于装有两台及以上主变压器或具有多路高压出线的变电所，其供电可靠性也较高。当任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，可很快恢复整个变电所的供电，此电路可供二、三级负荷；有联络线时，可供一、二级负荷。图4.5.6高压侧无母线、低压侧单母线分段的变电所主电路图4.5.7高压侧单母线、低压侧单母线分段的变电所主电路四、总降压变电所主电路图对于电源进线电压为35kV及以上的大、中型工厂，通常先经工厂总降压变电所将电压降为6～10kV的高压配电电压，然后经车间变电所降为一般用电设备所需的电压(如220V/380V)。工厂总降压变电所一般设变压器1～2台，电源进线1～2回，电压为35～110kV/6～10kV。1.一次侧采用桥形接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路一次侧采用桥形接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路如图4.5.8所示。在这种主电路中，一次侧的高压断路器QF10跨接在两路电源进线之间，内桥形接线断路器处在线路断路器QF11和QF12的内侧，靠近变压器；外桥形接线断路器处在线路断路器QF11和QF12的外侧，靠近电源方向。这种主电路的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷的工厂。图4.5.8一次侧采用内桥形接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路2.一次、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路如图4.5.9所示，这种主电路兼有上述桥式接线运行灵活的优点，但所用高压开关设备较多，可供一、二级负荷，适于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。图4.5.9一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路