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第二章電氣主接線電氣主接線的基本形式發(fā)電廠電氣主接線變電所電氣主接線高壓配電網(wǎng)接線方式低壓配電系統(tǒng)接線工廠供電系統(tǒng)的主接線建筑配電系統(tǒng)接線配電裝置1第二章電氣主接線電氣主接線的基本形式1什么是電氣主接線?用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列,詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖。什么是電氣主接線圖?電氣主接線:是由高壓電器通過連接線,組成接受和分配電能的電路。也稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。單線接線圖!2什么是電氣主接線?用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工圖2-2單母線分段接線例如:常用設(shè)備及其圖形符號說明!3圖2-2單母線分段接線例如:常用設(shè)備及其圖形符號說電氣主接線的基本要求?可靠性:故障停電的機(jī)會少、影響范圍小、停電時間短。靈活性:應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài),切換方便。經(jīng)濟(jì)性:投資省、占地面積少、電能損耗少。4電氣主接線的基本要求?可靠性:故障停電的機(jī)會少、影響范圍小、第一節(jié)主接線的基本形式無匯流母線的接線單元接線橋型接線角型接線有匯流母線的接線單母線、單母線分段雙母線、雙母線分段一臺半斷路器接線帶旁路母線的接線5第一節(jié)主接線的基本形式無匯流母線的接線有匯流母線的接線1、單母線接線只有一組母線,進(jìn)出線都并接在這組母線上。母線:保證電源并列工作,又能使任一出線都可以從兩個電源獲得電能。斷路器:具有滅弧功能,可用來開斷或閉合負(fù)荷電流、開斷短路電流。隔離開關(guān):沒有滅弧功能,開合電流能力極低,設(shè)備檢修時起著明顯的隔離作用。接地開關(guān):在檢修設(shè)備時合上,讓設(shè)備(線路)可靠接地。61、單母線接線只有一組母線,進(jìn)出線都并接在這組母線上。母線:補(bǔ)充:故障時保護(hù)跳閘的概念7補(bǔ)充:7倒閘操作原則:隔離開關(guān)相對斷路器而言,“先通后斷”。母線(電源側(cè))隔離開關(guān)相對線路(負(fù)荷側(cè))隔離開關(guān)而言,“先通后斷”。操作實例:饋線1的運行操作?。?!送電:先合QS2,再合QS3,最后合QF2。停電:先斷開QF2,然后斷QS3,最后斷開QS2。!P308倒閘操作原則:操作實例:饋線1的運行操作?。。。308?9?9優(yōu)點:簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便,且有利于擴(kuò)建。缺點:可靠性和靈活性較差。1)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,造成全廠(所)停電;2)當(dāng)出線斷路器檢修時,必須停止該回路的工作。改進(jìn):1)單母線分段;2)單母線帶旁路接線。10優(yōu)點:簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便,且有利于擴(kuò)建適用情況:1)6~10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回;2)35~63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回;3)110~220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。11適用情況:112、單母線分段接線圖2-2單母線分段接線
用分段斷路器QF1進(jìn)行分段!分段數(shù)目:2—3;分段數(shù)越多,故障時停電的范圍就越小。但造價增加了!122、單母線分段接線圖2-2單母線分段接線圖2-2單母線分段接線優(yōu)點:1)對重要用戶可以從不同段引出兩回饋線,由兩個電源供電;2)當(dāng)一段母線發(fā)生故障(或檢修),僅停該段母線,非故障段母線仍可繼續(xù)工作。
缺點:
1)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,接在該段母線上的回路必須全部停電
;2)當(dāng)任一出線斷路器檢修時,必須停止該回路的工作。13圖2-2單母線分段接線優(yōu)點:缺點:13適用:中、小容量發(fā)電廠的6~10kV接線和6~220kV變電所配電裝置中。1)用于6~10kV接線時,每段容量不宜超過25MW,出線回路過多,影響供電可靠性;2)用于35kV接線時,出線回路數(shù)為4~8回為宜;3)用于110~220kV接線時,出線回路數(shù)為2~4回為宜。14適用:中、小容量發(fā)電廠的6~10kV接線和6~220kV變電3、單母線帶旁路母線接線
當(dāng)任一出線斷路器檢修時,不中斷該回路供電。正常運行時,QF2和QS3斷開,旁母不用。153、單母線帶旁路母線接線當(dāng)任一出線斷路器檢修時,不中操作示例:
不停電檢修出線斷路器QF11)先合QF2兩側(cè)的隔離開關(guān),再合QF2,讓W(xué)2充電;2)合上QS3(等電位操作);3)斷開QF1,再打開QS2、QS1;(即:通過QF2和QS3向線路L2供電)
QF1就可退出檢修!
16操作示例:1)先合QF2兩側(cè)的隔離開關(guān),再合QF2,
也可以使母線檢修和電源斷路器檢修時不致中斷供電!
圖中加上虛線和相應(yīng)的隔離開關(guān)!適用:出線數(shù)較多的110kV及以上的高壓配電裝置中,斷路器檢修時間長、停電影響也較大。一般35kV以下配電裝置多為屋內(nèi)型,為節(jié)省建筑面積,降低造價都不設(shè)旁路母線。17也可以使母線檢修和電源斷路器檢修時不致中斷供電!4、單母線分段帶旁路母線接線
分段斷路器兼做旁路斷路器
正常時旁路母線W3不帶電,分段斷路器QF1及隔離開關(guān)QS1、QS2在閉合狀態(tài);QS3、QS4、QS5均斷開,以單母線分段方式運行。184、單母線分段帶旁路母線接線分段斷路器兼做旁路斷路1)旁路母線接至Ⅰ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS1、QS4及QF1
(此時QS2、QS3斷開);2)旁路母線接至Ⅱ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS2、QS3及QF1(此時QS1、QS4斷開)。3)Ⅰ、Ⅱ兩段母線合并為單母線運行,則要閉合隔離開關(guān)QS5。191)旁路母線接至Ⅰ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS1、QS4
適用:進(jìn)出線不多,容量不大的中、小型發(fā)電廠、和35~110kV的變電所較實用,具有足夠的可靠性和靈活性。20適用:進(jìn)出線不多,容量不大的中、小型發(fā)電廠、和35~1作業(yè):要用A3號紙畫。1、畫一個單母線分段的電氣主接線圖。要求進(jìn)線2回(有兩臺主變壓器),出線6回。2、設(shè)要對第一條出線的斷路器進(jìn)行檢修停電操作,寫出倒閘操作的過程。要求一周之內(nèi)完成。21作業(yè):要用A3號紙畫。1、畫一個單5、雙母線接線圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF:母聯(lián)斷路器QS1、QS2:母聯(lián)隔離開關(guān)W1:工作母線(正常時帶電)W2:備用母線(正常時不帶電)1)每回出線路都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接;2)母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF連接,3)每一個電源回路也是通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)與兩組母線連接4)正常運行時,兩組母線隔離開關(guān)總是一臺工作一臺備用。225、雙母線接線圖2-5雙母線接線QF:母聯(lián)斷路器1)圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器1)可以輪流檢修母線,而不中斷供電;2)一組母線故障后,可將接在其上的回路倒閘到另一組母線上;3)檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時,只需斷開該回路和與此相連的母線;優(yōu)點:
可靠性和靈活性大大提高。23圖2-5雙母線接線1)可以輪流檢修母線,而不中斷供電圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器4)可用母聯(lián)斷路器代替任一回路的需要檢修的斷路器,而只需短時停電;加跨條5)在個別回路需要單獨進(jìn)行試驗時,可以將其接至備用母線上;6)當(dāng)線路利用短路方式熔冰時,可以將其接至備用母線上;7)便于擴(kuò)建。
24圖2-5雙母線接線4)可用母聯(lián)斷路器代替任一回路的需圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器1)倒閘操作比較復(fù)雜,在運行中隔離開關(guān)作為操作電器,容易發(fā)生誤操作;2)尤其當(dāng)母線出現(xiàn)故障時,須短時切換較多電源和負(fù)荷;當(dāng)檢修出線斷路器時,仍然會使該回路停電;3)配電裝置復(fù)雜,投資較多、經(jīng)濟(jì)性差。
改進(jìn)措施:采用母線分段、增設(shè)旁路母線。25圖2-5雙母線接線1)倒閘操作比較復(fù)雜,在運行中隔離雙母線分段接線,可縮小母線停運的影響范圍雙母線帶旁路母線,避免斷路器檢修時造成短時停電26雙母線分段接線,雙母線帶旁路母線,266、一臺半斷路器接線、3/2每兩個回路用三臺斷路器接在兩組母線上。正常運行時,兩組母線和全部斷路器都閉合,形成多環(huán)形供電。276、一臺半斷路器接線、3/2每兩個回路用三臺斷路器接在兩組母1)母線發(fā)生故障時,只跳開與此母線相連的所有斷路器,任何回路均不停電;2)任何斷路器檢修都不會造成停電;3)隔離開關(guān)不作為操作電器,只承擔(dān)隔離任務(wù),誤操作概率小。281)母線發(fā)生故障時,只跳開與此母線相連的所有斷路器,任何回路具有較高的供電可靠性和運行調(diào)度靈活性,操作檢修方便,但投資較大,繼電保護(hù)配置復(fù)雜。適用:大型發(fā)電廠和變電所超高壓配電裝置注意:同名回路應(yīng)避免接在同一串上。29具有較高的供電可靠性和運行調(diào)度靈活性,操作檢修方便,但7、單元接線ab(a)發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器組成的單元接線,發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器(檢修發(fā)電機(jī)可以停變壓器)。(b)、(c)發(fā)電機(jī)—自耦變壓器或三繞組變壓器組成的單元接線,為了在發(fā)電機(jī)停止工作時,另外兩級電網(wǎng)間能保持聯(lián)系,在發(fā)電機(jī)出口應(yīng)設(shè)斷路器。307、單元接線ab(a)發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器組成的單元接線,發(fā)ab(d)發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組成的單元接線,也稱為線路變壓器組接線。(2-11)兩臺發(fā)電機(jī)—變壓器或分裂繞組變壓組成的擴(kuò)大單元接線??蓽p少變壓器和斷路器的臺數(shù),節(jié)省投資和占地面積。31ab(d)發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組成的單元接線,也稱為線路變壓8、橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,采用橋形接線,使用的斷路器數(shù)目最少。當(dāng)有三臺變壓器和三回出線時,采用擴(kuò)大橋形接線。328、橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,采用橋(a)內(nèi)橋:橋連斷路器設(shè)在變壓器側(cè),正常時閉合運行。當(dāng)輸電線路較長,故障概率較高時,而且變壓器又不需經(jīng)常切換時,采用這種接線方式。33(a)內(nèi)橋:橋連斷路器設(shè)在變壓器側(cè),正常時閉合運行。33(b)外橋:橋連斷路器設(shè)在線路側(cè),正常時閉合運行。當(dāng)線路較短時,且變壓器運行方式需經(jīng)常切換時,或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時,采用這種接線方式。穿越34(b)外橋:橋連斷路器設(shè)在線路側(cè),正常時閉合運行。穿越34適用:小容量發(fā)電廠或變電所;但可以發(fā)展為單母線或雙母線接線。35適用:小容量發(fā)電廠或變電所;359、角形接線圖2-13角形接線特點:母線閉合成環(huán)形;斷路器數(shù)目等于回路數(shù);每回路都與兩臺斷路器相連。優(yōu)點:檢修任一臺斷路器都不致中斷供電。具有較高的可靠性和靈活性。缺點:不便于擴(kuò)建和電器設(shè)備的選擇。適用:最終規(guī)模明確的110kV及以上的配電裝置中。369、角形接線圖2-13角形接線特點:母線閉合成環(huán)形;小結(jié):共九種接線形式有匯流母線或無匯流母線單母線或雙母線接線有分段或有帶旁路母線接線靈活性可靠性與投資的經(jīng)濟(jì)性37小結(jié):共九種接線形式37第二節(jié)發(fā)電廠電氣主接線火力發(fā)電廠電氣主接線概述熱電廠電氣主接線示例凝汽式火電廠電氣主接線示例水力發(fā)電廠的電氣主接線概述中等容量水電廠電氣主接線示例大容量水電廠電氣主接線示例38第二節(jié)發(fā)電廠電氣主接線火力發(fā)電廠電氣主接線概述水力發(fā)電廠的1、火電廠電氣主接線概述1)煤礦附近的礦口電廠,多為凝汽式火電廠。不運輸燃料、主要是輸送電力;裝機(jī)容量大,設(shè)備年利用小時數(shù)高。選址:2)城市負(fù)荷中心(工業(yè)中心),多為熱電廠。電力就地消化,只送出剩余電力;同時兼供熱水或蒸汽。391、火電廠電氣主接線概述1)煤礦附近的礦口電廠,多為凝汽式火接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;圖2-14熱電廠主接線40接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;圖2-14接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;2)其余電力經(jīng)升壓后送給電力系統(tǒng);3)根據(jù)出線數(shù)目,采用單母線或雙母線(分段)接線;4)大容量機(jī)組,一般采用單元接線,實現(xiàn)機(jī)爐電的單元控制或集控。(100MW及以上)41接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;412、熱電廠電氣主接線示例圖2-14熱電廠主接線422、熱電廠電氣主接線示例圖2-14熱電廠主接線421)共有三種電壓等級:10kV、35kV和110kV;2)接線形式:35kV側(cè)僅有兩回出線,故采用內(nèi)橋接線形式;110kV電壓級由于較為重要,出線較多,采用雙母線帶旁路母線接線;10kV采用雙母線分段接線;G3、G4采用與雙繞組變壓器分別接成單元接線。3)功率流向:G1、G2設(shè)機(jī)壓母線主要供給地區(qū)負(fù)荷,剩余功率通過變壓器T1、T2升壓送往系統(tǒng);G3、G4通過升壓直接將電能送入系統(tǒng)。4)限流措施:為了限制短路電流,出線裝有電抗器,在母線分段處也裝設(shè)母線電抗器。接線特點:431)共有三種電壓等級:10kV、35kV和110kV;接3、凝汽式火電廠電氣主接線示例T2MW!P38作為廠用電備用電源和啟動電源443、凝汽式火電廠電氣主接線示例T2MW!P38作為廠用電備用接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)G1、G2分別與變壓器接成單元接線未采用封閉母線,在發(fā)電機(jī)與變壓器之間裝設(shè)了隔離開關(guān),而在廠用變壓器分支回路裝設(shè)了斷路器;3)發(fā)電機(jī)G3、G4、G5、G6也分別與變壓器接成單元接線,采用分相封閉母線,主回路及廠用分支回路均未裝設(shè)隔離開關(guān)和斷路器;4)T01至T08為廠用高壓變壓器,采用低壓分裂繞組變壓器;5)220kV采用雙母線帶旁路接線,并且變壓器進(jìn)線回路亦接入旁路母線;6)500kV采用一臺半斷路器接線;7)兩種升高電壓級之間采用聯(lián)絡(luò)變壓器T7。聯(lián)絡(luò)變壓器選用三繞組自耦變壓器(有載調(diào)壓)。
45接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);44、水力發(fā)電廠的電氣主接線概述接線特點與要求:1)一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn),當(dāng)?shù)刎?fù)荷很小甚至沒有,電能大多數(shù)都是通過高壓輸電線送入電力系統(tǒng);2)地形比較復(fù)雜,接線應(yīng)力求簡單
;3)擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相等任務(wù),啟停頻繁、設(shè)備年利用小時數(shù)少,其接線應(yīng)具有較好的靈活性
;4)根據(jù)水能利用條件一次確定的,一般不考慮發(fā)展和擴(kuò)建
。464、水力發(fā)電廠的電氣主接線概述接線特點與要求:1)一般距負(fù)荷接線形式:1)一般不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線;2)(發(fā)電機(jī)與變壓器的連接)多采用單元接線、擴(kuò)大單元接線;3)當(dāng)進(jìn)出回路不多時,有時采用橋形接線和多角形接線;4)當(dāng)進(jìn)出回路較多時,可采用單母線分段、雙母線,雙母線帶旁路和一臺半斷路器接線形式。47接線形式:1)一般不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線;475、中等容量水電廠主接線示例
圖2-16中型水電廠主接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)與變壓器接成擴(kuò)大單元接線;3)110kV高壓側(cè)采用四角形接線;4)隔離開關(guān)僅作檢修時隔離電壓之用,不作操作電器,易于實現(xiàn)自動化。一臺檢修時,不停變壓器,不影響另一臺機(jī)組485、中等容量水電廠主接線示例圖2-16中型水電廠主接6、大容量水電廠電氣主接線示例圖2-17大型水電廠主接線1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)G1~G4與低壓分裂繞組變壓器接成擴(kuò)大單元接線;也能限制了發(fā)電機(jī)電壓短路電流;
3)發(fā)電機(jī)G5、G6與雙繞組變壓器接成單元接線;4)220kV側(cè)采用雙母線帶旁路接線;500kV側(cè)為一臺半斷路器接線;5)以自耦變壓器作為兩級電壓間的聯(lián)絡(luò)變壓器。啟備變496、大容量水電廠電氣主接線示例圖2-17大型水電廠主接第三節(jié)變電所電氣主接線
1、變電所的分類(1)樞紐變電所
最高電壓級變電所,一般系統(tǒng)中的大型電廠與之連接,實施主要發(fā)電功率的分配,并作為與其它遠(yuǎn)方電力系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)站;(2)區(qū)域變電所為大面積的區(qū)域供電,其電壓等級僅次于樞紐變電所;(3)配電變電所只承擔(dān)一個小區(qū)的供電。50第三節(jié)變電所電氣主接線1、變電所的分類502、變電所的接線要求與方式
應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線,以節(jié)省投資,減少占地面積。根據(jù)出線數(shù)的不同,可采用橋形、單母線、雙母線及角形等接線形式。
如果電壓為超高壓等級,又是重要的樞紐變電所,宜采用雙母線分段帶旁路接線或采用一臺半斷路器接線。高壓側(cè):512、變電所的接線要求與方式
應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少低壓側(cè):
變電所的低壓側(cè)通常采用單母線分段或雙母線接線,以便于擴(kuò)建。6~10kV饋線應(yīng)選輕型斷路器,如SN10型或ZN13型,若不能滿足開斷電流及動穩(wěn)定要求時,應(yīng)采用限流措施。體積小、容量小52低壓側(cè):變電所的低壓側(cè)通常采用單母線分段或雙母線接線,限制短路電流方法:
在變電所中最簡單的,是使變壓器低壓側(cè)分列運行。一般盡可能不裝母線電抗器,因其體積大、價格高且限流效果較小。若分列運行仍不能滿足要求,則可裝設(shè)分裂電抗器或出線電抗器。53限制短路電流方法:在變電所中最簡單的,是使變壓器低壓側(cè)分3、地區(qū)變電所電氣接線示例
低壓側(cè)可分列運行,也可裝設(shè)線路電抗器。QF543、地區(qū)變電所電氣接線示例
低壓側(cè)可分列運行,也可裝設(shè)線路電圖2-18為地區(qū)變電所主接線,110kV高壓側(cè)采用單母線分段;10kV側(cè)亦為單母線分段,為了選擇輕型的設(shè)備,采用平時兩段母線分列運行來限制短路電流。為使出線能選用輕型斷路器,在電纜饋線中可以裝設(shè)線路電抗器、并按兩臺變壓器并列工作條件選擇。說明55圖2-18為地區(qū)變電所主接線,110kV高壓側(cè)采用單母線分段4、樞紐變電所電氣接線示例
圖2-19500kV樞紐變電所主接線564、樞紐變電所電氣接線示例
圖2-19500kV樞紐采用兩臺三繞組自耦變壓器和兩臺三繞組變壓器連接兩種升高電壓。110kV和220kV側(cè)采用雙母線帶旁路接線形式,并設(shè)專用旁路斷路器。500kV側(cè)為一臺半斷路器接線且采用交叉接線形式。35kV低壓側(cè)用于連接靜止補(bǔ)償裝置。說明57采用兩臺三繞組自耦變壓器和兩臺三繞組變壓器連接兩種升高電壓圖2-14熱電廠主接線58圖2-14熱電廠主接線58第四節(jié)高壓配電網(wǎng)接線方式一般指110kV、35kV、10kV系統(tǒng)!59第四節(jié)高壓配電網(wǎng)接線方式一般指110kV、35kV、10架空線路利用空氣絕緣、設(shè)備簡單、建設(shè)費用較低,檢修與維護(hù)方便。但容易遭受雷擊和風(fēng)雨冰雪等自然災(zāi)害的侵襲;占地面積大;對交通、建筑、市容和人身安全有影響。電纜線路一般直埋設(shè)在土壤、敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道、穿管敷設(shè)等,占地少,受氣候和環(huán)境的影響小,故障少,供電可靠性高,維護(hù)工作量少。但造價高,線路不易變動,但一旦故障尋測故障點難、檢修費用大等。高壓配電電路按結(jié)構(gòu)可分為為架空線路和電纜線路。60架空線路利用空氣絕緣、設(shè)備簡單、建設(shè)費用較低,檢修與維護(hù)方一、架空線路的結(jié)構(gòu)圖2-20架空線路結(jié)構(gòu)
組成導(dǎo)線(鋁絞線、鋼芯鋁絞線、絕緣導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線)
避雷線(鋼導(dǎo)線:將雷電流引入大地)桿塔(木桿、鋼筋混泥土桿和鐵塔)絕緣子(即瓷瓶:用來支承或懸掛導(dǎo)線,又能絕緣)線路金具(:用來連接導(dǎo)線和絕緣子)61一、架空線路的結(jié)構(gòu)圖2-20架空線路結(jié)構(gòu)二、電纜線路的結(jié)構(gòu)芯線(多股銅線或鋁絞線):單芯、三芯和四芯電纜
絕緣層:使各導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與保護(hù)層之間絕緣
如:油浸紙絕緣及充油、充氣絕緣
62二、電纜線路的結(jié)構(gòu)芯線(多股銅線或鋁絞線):單芯、三芯和四絕緣子線路金具分裂導(dǎo)線(減小電抗和電暈損耗)鐵塔63絕緣子線路金具分裂導(dǎo)線(減小電抗和電暈損耗)鐵塔63絕緣子金具64絕緣子金具64鋼筋混泥土桿電纜65鋼筋混泥土桿電纜65針式絕緣子66針式絕緣子66懸式絕緣子67懸式絕緣子67棒式絕緣子68棒式絕緣子68三、配電網(wǎng)的接線方式
放射式和樹干式
放射式接線的特點:1)本線路上故障不影響其它線路;2)繼電保護(hù)易于整定和易于實現(xiàn)自動化。圖2-22放射式供電接線M69三、配電網(wǎng)的接線方式放射式和樹干式放射式接線的特點:圖2實例:圖2-22放射式供電接線實例1:圖2-22所示的放射式接線清晰,運行簡單,但因缺乏備用電源,可靠性相對較差。70實例:圖2-22放射式供電接線實例1:圖2-22所示圖2-22放射式供電接線圖2-23采用兩根電纜并聯(lián)供電的放射式接線改進(jìn)?。ㄒ桓鶄溆茫嵗?:圖2-23是采用兩根電纜并聯(lián)供電,故障情況下,切除故障電纜再投入非故障電纜,恢復(fù)供電??蓾M足二級負(fù)荷供電要求。
!71圖2-22放射式供電接線圖2-23采用兩根電纜圖2-24以一回饋線作備用電源的放射式接線實例3:圖2-24所示為采用一根線路作為公共備用線路,正常時不投入運行,故障時切除故障線路后,投入備用線路,可用于二級負(fù)荷供電。缺點為備用線路分支點多。
72圖2-24以一回饋線作備用電源的放射式接線實例3:圖2-25母線分段放射式接線圖2-26雙電源供電的放射式接線實例4:母線分段放射式接線,可滿足一級負(fù)荷或要求較高的二級負(fù)荷的要求??煽啃院挽`活性提高了。
實例5:雙電源供電的放射式接線,可以滿足任何類型的用電負(fù)荷要求。
73圖2-25母線分段放射式接線樹干式接線的特點:優(yōu)點:變、配電所的饋線出線數(shù)少;可降低投資費用和有色金屬消耗量;占地面積??;結(jié)構(gòu)簡單的特點。圖2-27單樹干式接線
a)架空線b)電纜!缺點:可靠性低,干線上的任何故障必將引起接于該樹干上的所有用戶停電。只能用于三級負(fù)荷?。?!實例1:74樹干式接線的特點:圖2-27單樹干式接線a)架空線b改進(jìn)
!圖2-28帶單獨公用備用線路的樹干式配電接線帶備用線路、并具有自動化裝置。當(dāng)線路L1故障時,打開QS1和QS2,投入QS3即可恢復(fù)供電??梢詽M足二級負(fù)荷的供電要求。實例2:75改進(jìn)!圖2-28圖2-29雙電源的樹干式配電線路實例3:
雙電源的樹干式配電線路??梢詽M足一級負(fù)荷供電要求。
!“手拉手”76圖2-29雙電源的樹干式配電線路實例3:雙
第五節(jié)低壓配電系統(tǒng)接線主要形式(380V):
放射式、
樹干式、
混合式、
鏈?zhǔn)健?7
第五節(jié)低壓配電系統(tǒng)接線主要形式(380V):低壓放射式接線實例:圖2-30低壓放射式配電系統(tǒng)a)單回路放射式b)雙回路放射式:主干線由變電所低壓側(cè)引出,接至主配電箱;再以支干線引到分配電箱或用電設(shè)備上;以支線接至用戶或其它設(shè)備。0.4kV母線(變電所低壓側(cè))主干線支干線支線用戶!用電設(shè)備主配電箱用戶配電箱78低壓放射式接線實例:圖2-30低壓樹干式接線實例:圖2-31低壓樹干式配電系統(tǒng)a)單回路樹干式b)雙回路樹干式用戶:配電方式簡單,電氣設(shè)備少。但靈活性差,檢修維護(hù)不方便!
很少采用!79低壓樹干式接線實例:圖2-31低壓樹干低壓混合式接線實例:圖2-32低壓混合式配電系統(tǒng)接線支干線支線主干線用戶配電箱樹干式與放射式的混合變壓器低壓側(cè)出線經(jīng)過低壓斷路器將干線引入某一供電區(qū),然后由支線引至用電設(shè)備。
采用較多!80低壓混合式接線實例:圖2-32低壓混合式配電低壓鏈?zhǔn)浇泳€實例:圖2-33鏈?zhǔn)脚潆娊泳€系統(tǒng)接線a)鏈?zhǔn)綗艟?/p>
b)鏈?zhǔn)诫妱訖C(jī)
c)鏈?zhǔn)讲遄?/p>
只用于相互之間距離很近,容量又很小的用電設(shè)備。
可靠性差,在鏈中任何地方發(fā)生故障都會影響全鏈設(shè)備。
81低壓鏈?zhǔn)浇泳€實例:圖2-33鏈?zhǔn)脚潆娊泳€系統(tǒng)接線只第六節(jié)工廠供電系統(tǒng)的主接線
工廠供電的基本要求:(1)安全:不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠:要滿足各種等級用電負(fù)荷的可靠性要求。(3)優(yōu)質(zhì):應(yīng)滿足用戶對電壓、頻率、波形不畸變等電能質(zhì)量指標(biāo)的要求。(4)經(jīng)濟(jì):接線要簡單,投資要少,運行維持費用要低。一級負(fù)荷:因突然停電會造成設(shè)備損壞或造成人身傷亡,因此必須有兩個獨立電源供電;二級負(fù)荷:為突然停電會造成經(jīng)濟(jì)上的較大損失或會造成社會秩序的混亂,因此要求必須雙回路供電;三級負(fù)荷:對供電電源不作特殊要求。82第六節(jié)工廠供電系統(tǒng)的主接線工廠供電的基本要求:(1)安全工廠供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu):3343332221總降壓變電所配電所車間變電所、高壓用電設(shè)備系統(tǒng)110kV/10kV35kV/10kV10kV/10kV10kV/6kV、3kV10kV、
6kV/380V不一定要三級供電,也有兩級供電?。?!83工廠供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu):3343332221總降壓變電所配電所車間35~110kV變電所電氣主接線典型方案
:圖2-38110kV變電所的一種典型方案①①②③④④⑤⑤⑥⑥⑥⑦⑧補(bǔ)償8435~110kV變電所電氣主接線典型方案:圖2-38(1)變壓器高壓側(cè)(110kV)采用內(nèi)橋接線(也可采用線路變壓器組或單母分段接線。低壓側(cè)采用單母分段(出線回路少時,也可采用單母線接線)。(2)兩臺變壓器都是采用有載調(diào)壓變壓器(110/10kV);可以互為備用。(3)兩臺所用變壓器(10/0.4kV)分別接在10kV母線的兩段上,供本所用電,并互為備用。(4)兩電壓級母線上和110kV線路上均設(shè)有避雷器。(5)配置一定的電壓互感器和電流互感器。(6)110kV線路采用二回架空電源進(jìn)線,同時供電;10kV出線既有架空出線也有電纜出線。(7)110kV采用屋外配電裝置,10kV側(cè)采用屋內(nèi)成套配電裝置。(8)10kV母線的兩段上還應(yīng)配置無功補(bǔ)償裝置(書上無)說明:85(1)變壓器高壓側(cè)(110kV)采用內(nèi)橋接線(也可采用線路變10kV變電所電氣主接線典型方案
:圖2-3510kV變電所電氣主接線典型方案1(一路外電源)一路外供電源8610kV變電所電氣主接線典型方案:圖2-3510kV圖2-3610kV變電所電氣主接線典型方案2(兩路外電源)兩路外供電源
單母硬分段
明備用;可以切換
!87圖2-3610kV變電所電氣主接線典型方案2(兩路外電10kV配電所電氣主接線典型方案
:圖2-3710kV配電所電氣主接線典型方案
常開運行
進(jìn)線電源互為備用8810kV配電所電氣主接線典型方案:圖2-3710kV配第七節(jié)建筑配電系統(tǒng)接線一、供電線路的分類動力線路照明線路供給動力用電設(shè)備(電梯、水泵);一般采用三相供電。供給照明用電設(shè)備(燈具、及家用電器)
!若是單相動力負(fù)荷(干燥箱、電爐),應(yīng)當(dāng)盡量平衡地接到三相線路上。
!一般單相負(fù)荷,用單相交流220V供電,當(dāng)電流超過30A時,應(yīng)當(dāng)采用380/220V三相供電線路。)89第七節(jié)建筑配電系統(tǒng)接線一、供電線路的分類動力線路照明線路二、建筑配電系統(tǒng)的配電方式要求:安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理1)配電系統(tǒng)的電壓等級一般不宜超過兩級;2)多層建筑宜分層(分梯位)設(shè)置配電箱,每套房間有獨立的電源開關(guān);3)單相設(shè)備盡量平衡接入三相系統(tǒng);4)每套房間的空調(diào)電源插座、與照明應(yīng)分路設(shè)計,廚房和衛(wèi)生間的電源插座設(shè)置獨立回路。配電方式:放射式、樹干式和環(huán)式
90二、建筑配電系統(tǒng)的配電方式要求:安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理1)配1、多層民用建筑配電方式示例一般采用樹干或環(huán)形接線方式配電,其照明和動力負(fù)荷采用同一回路供電。圖2-39多層民用建筑低壓配電方式總配電箱總計量表分配電箱分戶計量表
樹干放射放射√911、多層民用建筑配電方式示例一般采用樹干或環(huán)形接線方1、高層民用建筑配電方式特殊要求:1)可靠性要求相對較高;2)應(yīng)將照明和動力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng);3)消防用電也自成系統(tǒng);4)大容量的負(fù)荷或重要的負(fù)荷應(yīng)從配電室直接用放射式配電;5)應(yīng)設(shè)備用電源。921、高層民用建筑配電方式特殊要求:92第八節(jié)配電裝置按安裝地點分為:屋內(nèi)式(多用于35kV及以下電壓等級)
屋外式(多用于110kV及以上電壓等級)
按安裝形式分為:成套式(廣泛用在3~35kV電壓等級)裝配式93第八節(jié)配電裝置按安裝地點分為:93安全凈距:指從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā),考慮氣象條件及其他因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。最基本的是空氣中不同帶電部分之間或帶電部分對地部分之間的空間最小安全凈距,稱為A值
A值無論在正常最高工作電壓,或內(nèi)、外部過電壓下,都不致使空氣間隙擊穿。94安全凈距:指從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā),考慮氣象條件屋內(nèi):表2-1屋內(nèi)配電裝置的安全凈距(mm)符號適用范圍額定電壓(kV)361015203560110J110220JA11.帶電部分至接地部分之間2.網(wǎng)、板狀遮攔向上延伸線距地2.3m處,與遮攔上帶電部分之間701001251801803005508509501800A21.不同相的帶電部分之間;2.斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間7510012515018030055090010002000B11.柵狀遮攔至帶電部分之間2.交叉的不同時停電檢修的無遮攔帶電部分之間82585087590093010501300160017002550B21.網(wǎng)狀遮攔至帶電部分之間17520022525028040065095010501900
B1
A1
A2
B295屋內(nèi):表2-1屋內(nèi)配電裝置的安全凈距(mm)符號適屋外:表2-1屋外配電裝置的安全凈距(mm)
符號適用范圍額定電壓(kV)3~1015~203560110J110220J330J500JA11.帶電部分至接地部分之間2003004006509001000180025003800A21.不同相的帶電部分之間20030040065010001100200028004300B11.柵狀遮攔至帶電部分之間95010501150140016501750255032504550B2網(wǎng)狀遮攔至帶電部分之間30040050075010001100190026003900
A1
A2
B1
B296屋外:表2-1屋外配電裝置的安全凈距(mm)
符號第二章電氣主接線電氣主接線的基本形式發(fā)電廠電氣主接線變電所電氣主接線高壓配電網(wǎng)接線方式低壓配電系統(tǒng)接線工廠供電系統(tǒng)的主接線建筑配電系統(tǒng)接線配電裝置97第二章電氣主接線電氣主接線的基本形式1什么是電氣主接線?用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列,詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖。什么是電氣主接線圖?電氣主接線:是由高壓電器通過連接線,組成接受和分配電能的電路。也稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。單線接線圖!98什么是電氣主接線?用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工圖2-2單母線分段接線例如:常用設(shè)備及其圖形符號說明!99圖2-2單母線分段接線例如:常用設(shè)備及其圖形符號說電氣主接線的基本要求?可靠性:故障停電的機(jī)會少、影響范圍小、停電時間短。靈活性:應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài),切換方便。經(jīng)濟(jì)性:投資省、占地面積少、電能損耗少。100電氣主接線的基本要求?可靠性:故障停電的機(jī)會少、影響范圍小、第一節(jié)主接線的基本形式無匯流母線的接線單元接線橋型接線角型接線有匯流母線的接線單母線、單母線分段雙母線、雙母線分段一臺半斷路器接線帶旁路母線的接線101第一節(jié)主接線的基本形式無匯流母線的接線有匯流母線的接線1、單母線接線只有一組母線,進(jìn)出線都并接在這組母線上。母線:保證電源并列工作,又能使任一出線都可以從兩個電源獲得電能。斷路器:具有滅弧功能,可用來開斷或閉合負(fù)荷電流、開斷短路電流。隔離開關(guān):沒有滅弧功能,開合電流能力極低,設(shè)備檢修時起著明顯的隔離作用。接地開關(guān):在檢修設(shè)備時合上,讓設(shè)備(線路)可靠接地。1021、單母線接線只有一組母線,進(jìn)出線都并接在這組母線上。母線:補(bǔ)充:故障時保護(hù)跳閘的概念103補(bǔ)充:7倒閘操作原則:隔離開關(guān)相對斷路器而言,“先通后斷”。母線(電源側(cè))隔離開關(guān)相對線路(負(fù)荷側(cè))隔離開關(guān)而言,“先通后斷”。操作實例:饋線1的運行操作?。?!送電:先合QS2,再合QS3,最后合QF2。停電:先斷開QF2,然后斷QS3,最后斷開QS2。!P30104倒閘操作原則:操作實例:饋線1的運行操作?。。?!P308?105?9優(yōu)點:簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便,且有利于擴(kuò)建。缺點:可靠性和靈活性較差。1)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,造成全廠(所)停電;2)當(dāng)出線斷路器檢修時,必須停止該回路的工作。改進(jìn):1)單母線分段;2)單母線帶旁路接線。106優(yōu)點:簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便,且有利于擴(kuò)建適用情況:1)6~10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回;2)35~63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回;3)110~220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。107適用情況:112、單母線分段接線圖2-2單母線分段接線
用分段斷路器QF1進(jìn)行分段!分段數(shù)目:2—3;分段數(shù)越多,故障時停電的范圍就越小。但造價增加了!1082、單母線分段接線圖2-2單母線分段接線圖2-2單母線分段接線優(yōu)點:1)對重要用戶可以從不同段引出兩回饋線,由兩個電源供電;2)當(dāng)一段母線發(fā)生故障(或檢修),僅停該段母線,非故障段母線仍可繼續(xù)工作。
缺點:
1)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,接在該段母線上的回路必須全部停電
;2)當(dāng)任一出線斷路器檢修時,必須停止該回路的工作。109圖2-2單母線分段接線優(yōu)點:缺點:13適用:中、小容量發(fā)電廠的6~10kV接線和6~220kV變電所配電裝置中。1)用于6~10kV接線時,每段容量不宜超過25MW,出線回路過多,影響供電可靠性;2)用于35kV接線時,出線回路數(shù)為4~8回為宜;3)用于110~220kV接線時,出線回路數(shù)為2~4回為宜。110適用:中、小容量發(fā)電廠的6~10kV接線和6~220kV變電3、單母線帶旁路母線接線
當(dāng)任一出線斷路器檢修時,不中斷該回路供電。正常運行時,QF2和QS3斷開,旁母不用。1113、單母線帶旁路母線接線當(dāng)任一出線斷路器檢修時,不中操作示例:
不停電檢修出線斷路器QF11)先合QF2兩側(cè)的隔離開關(guān),再合QF2,讓W(xué)2充電;2)合上QS3(等電位操作);3)斷開QF1,再打開QS2、QS1;(即:通過QF2和QS3向線路L2供電)
QF1就可退出檢修!
112操作示例:1)先合QF2兩側(cè)的隔離開關(guān),再合QF2,
也可以使母線檢修和電源斷路器檢修時不致中斷供電!
圖中加上虛線和相應(yīng)的隔離開關(guān)!適用:出線數(shù)較多的110kV及以上的高壓配電裝置中,斷路器檢修時間長、停電影響也較大。一般35kV以下配電裝置多為屋內(nèi)型,為節(jié)省建筑面積,降低造價都不設(shè)旁路母線。113也可以使母線檢修和電源斷路器檢修時不致中斷供電!4、單母線分段帶旁路母線接線
分段斷路器兼做旁路斷路器
正常時旁路母線W3不帶電,分段斷路器QF1及隔離開關(guān)QS1、QS2在閉合狀態(tài);QS3、QS4、QS5均斷開,以單母線分段方式運行。1144、單母線分段帶旁路母線接線分段斷路器兼做旁路斷路1)旁路母線接至Ⅰ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS1、QS4及QF1
(此時QS2、QS3斷開);2)旁路母線接至Ⅱ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS2、QS3及QF1(此時QS1、QS4斷開)。3)Ⅰ、Ⅱ兩段母線合并為單母線運行,則要閉合隔離開關(guān)QS5。1151)旁路母線接至Ⅰ段母線運行時,要閉合隔離開關(guān)QS1、QS4
適用:進(jìn)出線不多,容量不大的中、小型發(fā)電廠、和35~110kV的變電所較實用,具有足夠的可靠性和靈活性。116適用:進(jìn)出線不多,容量不大的中、小型發(fā)電廠、和35~1作業(yè):要用A3號紙畫。1、畫一個單母線分段的電氣主接線圖。要求進(jìn)線2回(有兩臺主變壓器),出線6回。2、設(shè)要對第一條出線的斷路器進(jìn)行檢修停電操作,寫出倒閘操作的過程。要求一周之內(nèi)完成。117作業(yè):要用A3號紙畫。1、畫一個單5、雙母線接線圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF:母聯(lián)斷路器QS1、QS2:母聯(lián)隔離開關(guān)W1:工作母線(正常時帶電)W2:備用母線(正常時不帶電)1)每回出線路都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接;2)母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF連接,3)每一個電源回路也是通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)與兩組母線連接4)正常運行時,兩組母線隔離開關(guān)總是一臺工作一臺備用。1185、雙母線接線圖2-5雙母線接線QF:母聯(lián)斷路器1)圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器1)可以輪流檢修母線,而不中斷供電;2)一組母線故障后,可將接在其上的回路倒閘到另一組母線上;3)檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時,只需斷開該回路和與此相連的母線;優(yōu)點:
可靠性和靈活性大大提高。119圖2-5雙母線接線1)可以輪流檢修母線,而不中斷供電圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器4)可用母聯(lián)斷路器代替任一回路的需要檢修的斷路器,而只需短時停電;加跨條5)在個別回路需要單獨進(jìn)行試驗時,可以將其接至備用母線上;6)當(dāng)線路利用短路方式熔冰時,可以將其接至備用母線上;7)便于擴(kuò)建。
120圖2-5雙母線接線4)可用母聯(lián)斷路器代替任一回路的需圖2-5雙母線接線QF─母線聯(lián)絡(luò)斷路器1)倒閘操作比較復(fù)雜,在運行中隔離開關(guān)作為操作電器,容易發(fā)生誤操作;2)尤其當(dāng)母線出現(xiàn)故障時,須短時切換較多電源和負(fù)荷;當(dāng)檢修出線斷路器時,仍然會使該回路停電;3)配電裝置復(fù)雜,投資較多、經(jīng)濟(jì)性差。
改進(jìn)措施:采用母線分段、增設(shè)旁路母線。121圖2-5雙母線接線1)倒閘操作比較復(fù)雜,在運行中隔離雙母線分段接線,可縮小母線停運的影響范圍雙母線帶旁路母線,避免斷路器檢修時造成短時停電122雙母線分段接線,雙母線帶旁路母線,266、一臺半斷路器接線、3/2每兩個回路用三臺斷路器接在兩組母線上。正常運行時,兩組母線和全部斷路器都閉合,形成多環(huán)形供電。1236、一臺半斷路器接線、3/2每兩個回路用三臺斷路器接在兩組母1)母線發(fā)生故障時,只跳開與此母線相連的所有斷路器,任何回路均不停電;2)任何斷路器檢修都不會造成停電;3)隔離開關(guān)不作為操作電器,只承擔(dān)隔離任務(wù),誤操作概率小。1241)母線發(fā)生故障時,只跳開與此母線相連的所有斷路器,任何回路具有較高的供電可靠性和運行調(diào)度靈活性,操作檢修方便,但投資較大,繼電保護(hù)配置復(fù)雜。適用:大型發(fā)電廠和變電所超高壓配電裝置注意:同名回路應(yīng)避免接在同一串上。125具有較高的供電可靠性和運行調(diào)度靈活性,操作檢修方便,但7、單元接線ab(a)發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器組成的單元接線,發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器(檢修發(fā)電機(jī)可以停變壓器)。(b)、(c)發(fā)電機(jī)—自耦變壓器或三繞組變壓器組成的單元接線,為了在發(fā)電機(jī)停止工作時,另外兩級電網(wǎng)間能保持聯(lián)系,在發(fā)電機(jī)出口應(yīng)設(shè)斷路器。1267、單元接線ab(a)發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器組成的單元接線,發(fā)ab(d)發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組成的單元接線,也稱為線路變壓器組接線。(2-11)兩臺發(fā)電機(jī)—變壓器或分裂繞組變壓組成的擴(kuò)大單元接線??蓽p少變壓器和斷路器的臺數(shù),節(jié)省投資和占地面積。127ab(d)發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組成的單元接線,也稱為線路變壓8、橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,采用橋形接線,使用的斷路器數(shù)目最少。當(dāng)有三臺變壓器和三回出線時,采用擴(kuò)大橋形接線。1288、橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,采用橋(a)內(nèi)橋:橋連斷路器設(shè)在變壓器側(cè),正常時閉合運行。當(dāng)輸電線路較長,故障概率較高時,而且變壓器又不需經(jīng)常切換時,采用這種接線方式。129(a)內(nèi)橋:橋連斷路器設(shè)在變壓器側(cè),正常時閉合運行。33(b)外橋:橋連斷路器設(shè)在線路側(cè),正常時閉合運行。當(dāng)線路較短時,且變壓器運行方式需經(jīng)常切換時,或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時,采用這種接線方式。穿越130(b)外橋:橋連斷路器設(shè)在線路側(cè),正常時閉合運行。穿越34適用:小容量發(fā)電廠或變電所;但可以發(fā)展為單母線或雙母線接線。131適用:小容量發(fā)電廠或變電所;359、角形接線圖2-13角形接線特點:母線閉合成環(huán)形;斷路器數(shù)目等于回路數(shù);每回路都與兩臺斷路器相連。優(yōu)點:檢修任一臺斷路器都不致中斷供電。具有較高的可靠性和靈活性。缺點:不便于擴(kuò)建和電器設(shè)備的選擇。適用:最終規(guī)模明確的110kV及以上的配電裝置中。1329、角形接線圖2-13角形接線特點:母線閉合成環(huán)形;小結(jié):共九種接線形式有匯流母線或無匯流母線單母線或雙母線接線有分段或有帶旁路母線接線靈活性可靠性與投資的經(jīng)濟(jì)性133小結(jié):共九種接線形式37第二節(jié)發(fā)電廠電氣主接線火力發(fā)電廠電氣主接線概述熱電廠電氣主接線示例凝汽式火電廠電氣主接線示例水力發(fā)電廠的電氣主接線概述中等容量水電廠電氣主接線示例大容量水電廠電氣主接線示例134第二節(jié)發(fā)電廠電氣主接線火力發(fā)電廠電氣主接線概述水力發(fā)電廠的1、火電廠電氣主接線概述1)煤礦附近的礦口電廠,多為凝汽式火電廠。不運輸燃料、主要是輸送電力;裝機(jī)容量大,設(shè)備年利用小時數(shù)高。選址:2)城市負(fù)荷中心(工業(yè)中心),多為熱電廠。電力就地消化,只送出剩余電力;同時兼供熱水或蒸汽。1351、火電廠電氣主接線概述1)煤礦附近的礦口電廠,多為凝汽式火接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;圖2-14熱電廠主接線136接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;圖2-14接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;2)其余電力經(jīng)升壓后送給電力系統(tǒng);3)根據(jù)出線數(shù)目,采用單母線或雙母線(分段)接線;4)大容量機(jī)組,一般采用單元接線,實現(xiàn)機(jī)爐電的單元控制或集控。(100MW及以上)137接線特點:1)一般要設(shè)機(jī)端電壓母線,供本地負(fù)荷;412、熱電廠電氣主接線示例圖2-14熱電廠主接線1382、熱電廠電氣主接線示例圖2-14熱電廠主接線421)共有三種電壓等級:10kV、35kV和110kV;2)接線形式:35kV側(cè)僅有兩回出線,故采用內(nèi)橋接線形式;110kV電壓級由于較為重要,出線較多,采用雙母線帶旁路母線接線;10kV采用雙母線分段接線;G3、G4采用與雙繞組變壓器分別接成單元接線。3)功率流向:G1、G2設(shè)機(jī)壓母線主要供給地區(qū)負(fù)荷,剩余功率通過變壓器T1、T2升壓送往系統(tǒng);G3、G4通過升壓直接將電能送入系統(tǒng)。4)限流措施:為了限制短路電流,出線裝有電抗器,在母線分段處也裝設(shè)母線電抗器。接線特點:1391)共有三種電壓等級:10kV、35kV和110kV;接3、凝汽式火電廠電氣主接線示例T2MW!P38作為廠用電備用電源和啟動電源1403、凝汽式火電廠電氣主接線示例T2MW!P38作為廠用電備用接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)G1、G2分別與變壓器接成單元接線未采用封閉母線,在發(fā)電機(jī)與變壓器之間裝設(shè)了隔離開關(guān),而在廠用變壓器分支回路裝設(shè)了斷路器;3)發(fā)電機(jī)G3、G4、G5、G6也分別與變壓器接成單元接線,采用分相封閉母線,主回路及廠用分支回路均未裝設(shè)隔離開關(guān)和斷路器;4)T01至T08為廠用高壓變壓器,采用低壓分裂繞組變壓器;5)220kV采用雙母線帶旁路接線,并且變壓器進(jìn)線回路亦接入旁路母線;6)500kV采用一臺半斷路器接線;7)兩種升高電壓級之間采用聯(lián)絡(luò)變壓器T7。聯(lián)絡(luò)變壓器選用三繞組自耦變壓器(有載調(diào)壓)。
141接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);44、水力發(fā)電廠的電氣主接線概述接線特點與要求:1)一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn),當(dāng)?shù)刎?fù)荷很小甚至沒有,電能大多數(shù)都是通過高壓輸電線送入電力系統(tǒng);2)地形比較復(fù)雜,接線應(yīng)力求簡單
;3)擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相等任務(wù),啟停頻繁、設(shè)備年利用小時數(shù)少,其接線應(yīng)具有較好的靈活性
;4)根據(jù)水能利用條件一次確定的,一般不考慮發(fā)展和擴(kuò)建
。1424、水力發(fā)電廠的電氣主接線概述接線特點與要求:1)一般距負(fù)荷接線形式:1)一般不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線;2)(發(fā)電機(jī)與變壓器的連接)多采用單元接線、擴(kuò)大單元接線;3)當(dāng)進(jìn)出回路不多時,有時采用橋形接線和多角形接線;4)當(dāng)進(jìn)出回路較多時,可采用單母線分段、雙母線,雙母線帶旁路和一臺半斷路器接線形式。143接線形式:1)一般不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線;475、中等容量水電廠主接線示例
圖2-16中型水電廠主接線特點:1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)與變壓器接成擴(kuò)大單元接線;3)110kV高壓側(cè)采用四角形接線;4)隔離開關(guān)僅作檢修時隔離電壓之用,不作操作電器,易于實現(xiàn)自動化。一臺檢修時,不停變壓器,不影響另一臺機(jī)組1445、中等容量水電廠主接線示例圖2-16中型水電廠主接6、大容量水電廠電氣主接線示例圖2-17大型水電廠主接線1)沒有機(jī)壓母線,其電能主要以升高電壓送往系統(tǒng);2)發(fā)電機(jī)G1~G4與低壓分裂繞組變壓器接成擴(kuò)大單元接線;也能限制了發(fā)電機(jī)電壓短路電流;
3)發(fā)電機(jī)G5、G6與雙繞組變壓器接成單元接線;4)220kV側(cè)采用雙母線帶旁路接線;500kV側(cè)為一臺半斷路器接線;5)以自耦變壓器作為兩級電壓間的聯(lián)絡(luò)變壓器。啟備變1456、大容量水電廠電氣主接線示例圖2-17大型水電廠主接第三節(jié)變電所電氣主接線
1、變電所的分類(1)樞紐變電所
最高電壓級變電所,一般系統(tǒng)中的大型電廠與之連接,實施主要發(fā)電功率的分配,并作為與其它遠(yuǎn)方電力系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)站;(2)區(qū)域變電所為大面積的區(qū)域供電,其電壓等級僅次于樞紐變電所;(3)配電變電所只承擔(dān)一個小區(qū)的供電。146第三節(jié)變電所電氣主接線1、變電所的分類502、變電所的接線要求與方式
應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線,以節(jié)省投資,減少占地面積。根據(jù)出線數(shù)的不同,可采用橋形、單母線、雙母線及角形等接線形式。
如果電壓為超高壓等級,又是重要的樞紐變電所,宜采用雙母線分段帶旁路接線或采用一臺半斷路器接線。高壓側(cè):1472、變電所的接線要求與方式
應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少低壓側(cè):
變電所的低壓側(cè)通常采用單母線分段或雙母線接線,以便于擴(kuò)建。6~10kV饋線應(yīng)選輕型斷路器,如SN10型或ZN13型,若不能滿足開斷電流及動穩(wěn)定要求時,應(yīng)采用限流措施。體積小、容量小148低壓側(cè):變電所的低壓側(cè)通常采用單母線分段或雙母線接線,限制短路電流方法:
在變電所中最簡單的,是使變壓器低壓側(cè)分列運行。一般盡可能不裝母線電抗器,因其體積大、價格高且限流效果較小。若分列運行仍不能滿足要求,則可裝設(shè)分裂電抗器或出線電抗器。149限制短路電流方法:在變電所中最簡單的,是使變壓器低壓側(cè)分3、地區(qū)變電所電氣接線示例
低壓側(cè)可分列運行,也可裝設(shè)線路電抗器。QF1503、地區(qū)變電所電氣接線示例
低壓側(cè)可分列運行,也可裝設(shè)線路電圖2-18為地區(qū)變電所主接線,110kV高壓側(cè)采用單母線分段;10kV側(cè)亦為單母線分段,為了選擇輕型的設(shè)備,采用平時兩段母線分列運行來限制短路電流。為使出線能選用輕型斷路器,在電纜饋線中可以裝設(shè)線路電抗器、并按兩臺變壓器并列工作條件選擇。說明151圖2-18為地區(qū)變電所主接線,110kV高壓側(cè)采用單母線分段4、樞紐變電所電氣接線示例
圖2-19500kV樞紐變電所主接線1524、樞紐變電所電氣接線示例
圖2-19500kV樞紐采用兩臺三繞組自耦變壓器和兩臺三繞組變壓器連接兩種升高電壓。110kV和220kV側(cè)采用雙母線帶旁路接線形式,并設(shè)專用旁路斷路器。500kV側(cè)為一臺半斷路器接線且采用交叉接線形式。35kV低壓側(cè)用于連接靜止補(bǔ)償裝置。說明153采用兩臺三繞組自耦變壓器和兩臺三繞組變壓器連接兩種升高電壓圖2-14熱電廠主接線154圖2-14熱電廠主接線58第四節(jié)高壓配電網(wǎng)接線方式一般指110kV、35kV、10kV系統(tǒng)!155第四節(jié)高壓配電網(wǎng)接線方式一般指110kV、35kV、10架空線路利用空氣絕緣、設(shè)備簡單、建設(shè)費用較低,檢修與維護(hù)方便。但容易遭受雷擊和風(fēng)雨冰雪等自然災(zāi)害的侵襲;占地面積大;對交通、建筑、市容和人身安全有影響。電纜線路一般直埋設(shè)在土壤、敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道、穿管敷設(shè)等,占地少,受氣候和環(huán)境的影響小,故障少,供電可靠性高,維護(hù)工作量少。但造價高,線路不易變動,但一旦故障尋測故障點難、檢修費用大等。高壓配電電路按結(jié)構(gòu)可分為為架空線路和電纜線路。156架空線路利用空氣絕緣、設(shè)備簡單、建設(shè)費用較低,檢修與維護(hù)方一、架空線路的結(jié)構(gòu)圖2-20架空線路結(jié)構(gòu)
組成導(dǎo)線(鋁絞線、鋼芯鋁絞線、絕緣導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線)
避雷線(鋼導(dǎo)線:將雷電流引入大地)桿塔(木桿、鋼筋混泥土桿和鐵塔)絕緣子(即瓷瓶:用來支承或懸掛導(dǎo)線,又能絕緣)線路金具(:用來連接導(dǎo)線和絕緣子)157一、架空線路的結(jié)構(gòu)圖2-20架空線路結(jié)構(gòu)二、電纜線路的結(jié)構(gòu)芯線(多股銅線或鋁絞線):單芯、三芯和四芯電纜
絕緣層:使各導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與保護(hù)層之間絕緣
如:油浸紙絕緣及充油、充氣絕緣
158二、電纜線路的結(jié)構(gòu)芯線(多股銅線或鋁絞線):單芯、三芯和四絕緣子線路金具分裂導(dǎo)線(減小電抗和電暈損耗)鐵塔159絕緣子線路金具分裂導(dǎo)線(減小電抗和電暈損耗)鐵塔63絕緣子金具160絕緣子金具64鋼筋混泥土桿電纜161鋼筋混泥土桿電纜65針式絕緣子162針式絕緣子66懸式絕緣子163懸式絕緣子67棒式絕緣子164棒式絕緣子68三、配電網(wǎng)的接線方式
放射式和樹干式
放射式接線的特點:1)本線路上故障不影響其它線路;2)繼電保護(hù)易于整定和易于實現(xiàn)自動化。圖2-22放射式供電接線M165三、配電網(wǎng)的接線方式放射式和樹干式放射式接線的特點:圖2實例:圖2-22放射式供電接線實例1:圖2-22所示的放射式接線清晰,運行簡單,但因缺乏備用電源,可靠性相對較差。166實例:圖2-22放射式供電接線實例1:圖2-22所示圖2-22放射式供電接線圖2-23采用兩根電纜并聯(lián)供電的放射式接線改進(jìn)!(一根備用)實例2:圖2-23是采用兩根電纜并聯(lián)供電,故障情況下,切除故障電纜再投入非故障電纜,恢復(fù)供電。可滿足二級負(fù)荷供電要求。
!167圖2-22放射式供電接線圖2-23采用兩根電纜圖2-24以一回饋線作備用電源的放射式接線實例3:圖2-24所示為采用一根線路作為公共備用線路,正常時不投入運行,故障時切除故障線路后,投入備用線路,可用于二級負(fù)荷供電。缺點為備用線路分支點多。
168圖2-24以一回饋線作備用電源的放射式接線實例3:圖2-25母線分段放射式接線圖2-26雙電源供電的放射式接線實例4:母線分段放射式接線,可滿足一級負(fù)荷或要求較高的二級負(fù)荷的要求??煽啃院挽`活性提高了。
實例5:雙電源供電的放射式接線,可以滿足任何類型的用電負(fù)荷要求。
169圖2-25母線分段放射式接線樹干式接線的特點:優(yōu)點:變、配電所的饋線出線數(shù)少;可降低投資費用和有色金屬消耗量;占地面積?。唤Y(jié)構(gòu)簡單的特點。圖2-27單樹干式接線
a)架空線b)電纜!缺點:可靠性低,干線上的任何故障必將引起接于該樹干上的所有用戶停電。只能用于三級負(fù)荷?。?!實例1:170樹干式接線的特點:圖2-27單樹干式接線a)架空線b改進(jìn)
!圖2-28帶單獨公用備用線路的樹干式配電接線帶備用線路、并具有自動化裝置。當(dāng)線路L1故障時,打開QS1和QS2,投入QS3即可恢復(fù)供電。可以滿足二級負(fù)荷的供電要求。實例2:171改進(jìn)!圖2-28圖2-29雙電源的樹干式配電線路實例3:
雙電源的樹干式配電線路。可以滿足一級負(fù)荷供電要求。
!“手拉手”172圖2-29雙電源的樹干式配電線路實例3:雙
第五節(jié)低壓配電系統(tǒng)接線主要形式(380V):
放射式、
樹干式、
混合式、
鏈?zhǔn)健?73
第五節(jié)低壓配電系統(tǒng)接線主要形式(380V):低壓放射式接線實例:圖2-30低壓放射式配電系統(tǒng)a)單回路放射式b)雙回路放射式:主干線由變電所低壓側(cè)引出,接至主配電箱;再以支干線引到分配電箱或用電設(shè)備上;以支線接至用戶或其它設(shè)備。0.4kV母線(變電所低壓側(cè))主干線支干線支線用戶!用電設(shè)備主配電箱用戶配電箱174低壓放射式接線實例:圖2-30低壓樹干式接線實例:圖2-31低壓樹干式配電系統(tǒng)a)單回路樹干式b)雙回路樹干式用戶:配電方式簡單,電氣設(shè)備少。但靈活性差,檢修維護(hù)不方便!
很少采用!175低壓樹干式接線實例:圖2-31低壓樹干低壓混合式接線實例:圖2-32低壓混合式配電系統(tǒng)接線支干線支線主干線用戶配電箱樹干式與放射式的混合變壓器低壓側(cè)出線經(jīng)過低壓斷路器將干線引入某一供電區(qū),然后由支線引至用電設(shè)備。
采用較多!176低壓混合式接線實例:圖2-32低壓混合式配電低壓鏈?zhǔn)浇泳€實例:圖2-33鏈?zhǔn)脚潆娊泳€系統(tǒng)接線a)鏈?zhǔn)綗艟?/p>
b)鏈?zhǔn)诫妱訖C(jī)
c)鏈?zhǔn)讲遄?/p>
只用于相互之間距離很近,容量又很小的用電設(shè)備。
可靠性差,在鏈中任何地方發(fā)生故障都會影響全鏈設(shè)備。
177低壓鏈?zhǔn)浇泳€實例:圖2-33鏈?zhǔn)脚潆娊泳€系統(tǒng)接線只第六節(jié)工廠供電系統(tǒng)的主接線
工廠供電的基本要求:(1)安全:不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠:要滿足各種等級用電負(fù)荷的可靠性要求。(3)優(yōu)質(zhì):應(yīng)滿足用戶對電壓、頻率、波形不畸變等電能質(zhì)量指標(biāo)的要求。(4)經(jīng)濟(jì):接線要簡單,投資要少,運行維持費用要低。一級負(fù)荷:因突然停電會造成設(shè)備損壞或造成人身傷亡,因此必須有兩個獨立電源供電;二級負(fù)荷:為突然停電會造成經(jīng)濟(jì)上的較大損失或會造成社會秩序的混亂,因此要求必須雙回路供電;三級負(fù)荷:對供電電源不作特殊要求。178第六節(jié)工廠供電系統(tǒng)的主接線工廠供電的基本要求:(1)安全工廠供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu):3343332221總降壓變電所配電所車間變電所、高壓用電設(shè)備系統(tǒng)110kV/10kV35kV/10kV10kV
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