1、當(dāng)電源數(shù)和出線數(shù)不相等時，為了便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于擴(kuò)建。但加裝母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備教多。 若不要匯流母線，電氣主接線占用的占地面積及斷路器數(shù)會減少，投資也小，但其只適用于進(jìn)、出線回路少，不需再擴(kuò)建的發(fā)電廠或變電站。,無母線接線 main electrical connection without bus 主要內(nèi)容: 1.單元接線的接線特點,運行特點,適用條件 (1)發(fā)電機-變壓器單元接線 (2)發(fā)電機-變壓器-線路單元接線和變壓器-線路單元接線 (3)擴(kuò)大單元接線 2.橋形接線的接線特點,運行特點,適用條件 (

2、1)內(nèi)橋接線 (2)外橋接線 3.角形接線的接線特點,運行特點,適用條件 (1)四角形接線 (2)六角形接線,一、單元接線unit scheme 幾個元件直接單獨連接，其間沒有任何橫向的聯(lián)系（母線）。 這樣不僅使配電裝置結(jié)構(gòu)簡化和造價降低，同時大大減小了故障的可能性。 單元接線有三種類型： 發(fā)電機-變壓器單元接線； 發(fā)電機-變壓器-線路單元接線 變壓器-線路單元接線。,1)發(fā)電機-變壓器單元接線,（a）發(fā)電機-雙繞組變壓器單元,如圖6.13（a）所示為發(fā)電機-雙繞組變壓器單元接線。 發(fā)電機和變壓器容量相同，必須同時工作，所以在發(fā)電機與變壓器之間可不裝斷路器。 特別是200MW及以上的機組，由于

3、發(fā)電機回路額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時，受到制造條件或價格甚高等原因的影響，發(fā)電機與變壓器之間是不裝斷路器的，采用分相封閉母線以減少發(fā)電機回路故障的概率。由于采用封閉母線，不宜裝隔離開關(guān)，但為了發(fā)電機調(diào)試方便裝有可拆的連接點。,（b）、（c）所示為發(fā)電機-三繞組變壓器單元接線和發(fā)電機-自耦變壓器單元接線。 為在發(fā)電機停止工作時，變壓器高壓和中壓側(cè)仍能保持聯(lián)系，在發(fā)電機與變壓器之間應(yīng)裝設(shè)斷路器。 但對大容量機組，斷路器的選擇困難，而且采用分相封閉母線后安裝也較復(fù)雜，故目前200MW及以上的大機組中極少采用這種接線。,圖6.20 凝汽式發(fā)電廠主接線,2）發(fā)電機-變壓器-線路單元接線

4、和變壓器-線路單元接線,當(dāng)只有一臺發(fā)電機、一臺變壓器、一條線路的發(fā)電廠或一臺變壓器、一條線路的變電站時，可采用此接線。這種接線最簡單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。,3)擴(kuò)大單元接線,為了減少變壓器臺數(shù)和高壓側(cè)斷路器數(shù)目，并節(jié)約配電裝置占地面積，在系統(tǒng)允許時將兩臺發(fā)電機與一臺變壓器相連接，組成擴(kuò)大單元接線,圖6.19 中等容量水電廠電氣主接線,圖6.21大容量水電廠主接線圖,單元接線 優(yōu)缺點: （1）接線簡單，電器數(shù)量少，故障率低，故可靠性高 （2）發(fā)電機、變壓器高壓側(cè)短路電流小 （3）一個單元故障，不影響其它單元 （4）不需升壓配電裝置，故節(jié)約投資，減少占地 （5）便于單元集控，實現(xiàn)計算機控

5、制 （6）單元中任一元件故障或檢修時，整個單元必須停電 * 200MW以上機組常用單元接線,二、橋形接線bridge scheme,當(dāng)僅有兩臺變壓器和兩條線路時，采用橋形接線 橋形接線僅用三臺斷路器QF1、QF2和QF3，斷路器數(shù)目最少。 根據(jù)橋連斷路器的位置，可分為內(nèi)橋接線和外橋接線。,1）內(nèi)橋接線 橋斷路器QF3接在變壓器側(cè)，斷路器QF1、QF2接在引出線上。 主要運行特點是： 正常運行時，橋連斷路器處于閉合狀態(tài). 線路投入和切除時操作方便， 需要切除變壓器T1時，必須首先斷開QF1和QF3以及變壓器低壓側(cè)斷路器，然后斷開隔離開關(guān)QS1后，再合上QF1、QF3恢復(fù)L1線路的供電，因此變壓器

6、正常投切時，斷路器的操作相對較復(fù)雜。 當(dāng)線路故障時，僅故障線路側(cè)的斷路器自動分閘，其余三條回路可繼續(xù)工作。 當(dāng)變壓器T1故障時，QF1和QF3自動分閘，未故障線路L1供電受到停電影響。需將隔離開關(guān)QS1斷開，將故障變壓器隔離后，再接通QF1和QF3，方可恢復(fù)L1線路的供電。 因此，內(nèi)橋接線一般僅適用于線路較長、變壓器不需要經(jīng)常切換操作的情況。,2）外橋接線 橋連斷路器接在線路側(cè)，斷路器QF1、QF2接在變壓器回路之中。 主要運行特點： 正常運行時，橋連斷路器QF3處于閉合狀態(tài)，其運行特點與內(nèi)橋接線相反。 當(dāng)切除變壓器T1時，只需斷開斷路器QF1,操作簡單方便. 但是線路的投切操作較復(fù)雜，例如線

7、路L1需停電時，首先需斷開斷路器QF1、QF3，拉開隔離開關(guān)QS2后，再合上QF1、QF3才能恢復(fù)T1的供電。 當(dāng)線路L1故障時，斷路器QF1、QF3自動分閘，變壓器T1運行受到影響，只有斷開隔離開關(guān)QS2，再合上斷路器QF1、QF3才能恢復(fù)變壓器T1的供電。 變壓器故障時，斷路器QF1和變壓器低壓側(cè)斷路器自動斷開，切除故障變壓器。 因此，外橋接線一般適用于線路較短，變壓器需要經(jīng)常切換操作的情況。 采用橋式接線時，為了避免在檢修橋斷路器時使環(huán)網(wǎng)開環(huán)，可在橋斷路器外側(cè)加一跨條,特點 （1）經(jīng)濟(jì)（斷路器少，占地面積少） （2）便于擴(kuò)展,在發(fā)電廠和變電站建設(shè)初期，當(dāng)負(fù)荷小，出線少時，可先采用橋形接線

8、，預(yù)留位置；當(dāng)負(fù)荷增大，出線數(shù)目增多時，再發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線。 （3）可靠性、靈活性差；隔離開關(guān)有時也作操作電器 橋形接線一般僅用于中、小容量發(fā)電廠和變電所的35KV220KV配電裝置中。,終端變電站電氣主接線,圖6.8 熱電廠主接線,三、角形接線 1. 結(jié)構(gòu) 閉合成環(huán)行，并按回路數(shù)利用斷路器分段，即構(gòu)成角形接線， 特點是： 斷路器數(shù)等于回路數(shù) ,且每條回路都與兩臺斷路器相連,檢修任一臺斷路器都不致中斷供電,（a）四角形接線 （ b）三角形接線 角形接線,2. 優(yōu)缺點 （1）經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少：一回路一斷路器，且無母線 占地少：多角接線大約只是雙母線帶旁路接線中型布置的50% （2）可靠

9、性、靈活性較好 任一斷路器檢修不需斷電（但接線開環(huán)運行） 無母線，接線任一段故障，只切除該段及與其相連的元件，對系統(tǒng)影響小 （3）斷路器數(shù)量不能多，進(jìn)出線回路數(shù)受限制(角數(shù)一般不易超過六角 ) （4）開環(huán)和閉環(huán)時各支路潮流變化大，使保護(hù)整定復(fù)雜 （5）進(jìn)出線數(shù)比較固定不便擴(kuò)建,3. “當(dāng)出線回路數(shù)不多，且遠(yuǎn)景規(guī)模比較明確，可以采用多角形接線。為了減少開環(huán)解列的可能性和減少不同開環(huán)運行而使繼電保護(hù)選擇不過于復(fù)雜，一般只采用四角形和五角形接線，為了提高可靠性，線路和變壓器按對角原則連接” 摘自東北設(shè)計院電力系統(tǒng)設(shè)計手冊 * 我國水電站采用角形接線較多。如西北劉家峽、四川龔嘴水電站,圖6.19 中等

10、容量水電廠電氣主接線,理解單元接線、橋形接線，多角形接線的接線特點,運行方式及有關(guān)操作; 了解各種接線方式的優(yōu)缺點及適用條件,在圖6.15所示橋形接線中，當(dāng)變壓器需停電檢修時，內(nèi)橋和外僑接線各如何操作？內(nèi)橋和外僑接線的應(yīng)用條件是什么？ 為什么發(fā)電機雙繞組變壓器單元接線中，發(fā)電機于變壓器之間可不裝斷路器，而發(fā)電機三繞組變壓器單元接線中要裝斷路器？ 說明單元接線的運行特點?,作業(yè)-選做,7-5 主變選擇 主變選擇主要包括臺數(shù)、容量、型號、電壓等級、調(diào)壓形式、冷卻方式等方面的內(nèi)容。主變選擇與發(fā)電廠、變電站的性質(zhì)及其在電力系統(tǒng)的作用等多方面因素有關(guān) 一、主變臺數(shù)的確定 1. 一般情況下采用兩臺變壓器

11、2. 小型自備電廠有可能采用一臺變壓器 3. 大中型電廠采用發(fā)電機-變壓器單元接線或擴(kuò)大的發(fā)電機-變壓器單元接線。,二、主變?nèi)萘康拇_定 1.發(fā)電機-變壓器單元接線或擴(kuò)大的發(fā)電機-變壓器單元接線主變?nèi)萘颗c發(fā)電機容量配套 2.廠、站選用兩臺主變時，兩主變互為備用。單臺主變的容量應(yīng)為總?cè)萘康?0%75%，一般兩臺主變的容量一致 3.高、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器按兩級電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大交換功率確定容量 總之，主變?nèi)萘恳钥紤]主變長期運行和短時過負(fù)荷能力后，能滿足各種運行方式時可能出現(xiàn)的最大交換功率確定,三、主變形式的選擇 1. 單相還是三相變壓器 一般采用三相。當(dāng)制造、運輸或布置條件受限制時

12、，可采用單相變壓器 2. 選擇雙繞組還是三繞組，普通型還是自耦變 對有兩種升高電壓等級的電廠，兩級電壓間有功率交換時，且其中一級電壓中性點為不接地系統(tǒng)，應(yīng)選用三線圈變壓器。當(dāng)均為中性點直接接地系統(tǒng)時可選用自耦變（根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定） 3. 有載調(diào)壓或無載調(diào)壓 在電壓變化范圍較大且變化頻繁的情況下，需用有載調(diào)壓（目前系統(tǒng)中有載調(diào)壓居多）,以上僅僅列舉的是發(fā)電廠、變電站常用的一些基本接線形式及其特點。但是，如果孤立地分析某一接線的特性一般是沒有實際意義的。通用于任何工作條件的接線也是不存在的。在某一具體情況下表現(xiàn)為最為不利的特性，可能在另一具體情況下卻是無關(guān)重要而被允許忽略。應(yīng)辨證地根據(jù)時間、地

13、點和條件的不同，分析電力網(wǎng)、電廠和用戶的特點，具體問題具體分析。 由于發(fā)電廠的類型、容量、地理位置以及在電力系統(tǒng)中的地位、作用、饋線數(shù)目、輸電距離的遠(yuǎn)近以及自動化程度等因素，對不同發(fā)電廠要求各不相同，所采用的主接線形式也就各異。下面僅對不同類型發(fā)電廠和變電站的主接線特點作一介紹。,6.3 典型主接線分析,一、火電廠的主接線 1. 中小電廠(具有地方負(fù)荷) 電廠特點：多屬地區(qū)性電廠，電壓等級較低（不超過220kV），一般在負(fù)荷中心,主要供電給地方負(fù)荷. 主接線特點： 有機端母線時，根據(jù)機端負(fù)荷容量和出線數(shù)選擇接線方式，可采用單母線分段、雙母線或雙母線分段接線； 多余功率送系統(tǒng)，有時需從系統(tǒng)倒送功

14、率，有升壓變與系統(tǒng)聯(lián)系； 如有兩個升高電壓等級，一般用三繞組變壓器聯(lián)系（或用自耦變）； 高壓側(cè)接線視出線的電壓等級和回路數(shù)而定； 對單機容量超過100MVA的發(fā)電機，一般不設(shè)機端母線而用單元接線,中小型火電廠電氣主接線,具有地方負(fù)荷的火力發(fā)電廠的能源主要是以煤炭作為燃料，所生產(chǎn)的電能除直接供電給地方負(fù)荷使用之外，其余的電能都將升高電壓送往電力系統(tǒng)。目前我國的中型發(fā)電廠，一般指總?cè)萘吭?00MW1000MW，單機容量為50MW200MW，煤炭主要來源于就近的一些地方煤礦。發(fā)電廠一般建設(shè)在中小城市附近或工業(yè)中心。 最具代表性的接線形式為熱電廠的電氣主接線 .由于受供熱距離的限制，一般熱電廠的單機容

15、量多為中小型機組。無論是凝汽式火電廠或熱電廠，它們的電氣主接線應(yīng)包括發(fā)電機電壓接線形式及12級升高電壓級接線形式的完整接線，且與電力系統(tǒng)相連。 發(fā)電機電壓側(cè)的接線，根據(jù)發(fā)電機容量及出線多少，可采用單母線分段、雙母線或雙母線分段接線。為了限制短路電流，可在母線分段回路中或引出線上安裝電抗器 .如圖6.18所示,發(fā)電機電壓采用雙母線分段接線，主要供電給地區(qū)負(fù)荷.在滿足10KV地區(qū)負(fù)荷供電的前提下，將發(fā)電機G1、G2剩余功率通過變壓器T1、T2升高電壓后，送往電網(wǎng) .該廠升高電壓有35KV和110KV兩種電壓等級。變壓器T1和T2采用三繞組變壓器，將10KV母線上剩余電能按負(fù)荷分配送往兩級電壓系統(tǒng)。

16、由于采用三繞組變壓器，當(dāng)任一側(cè)故障或檢修時，其余兩級電壓之間仍可維持聯(lián)系，保證可靠供電。35KV側(cè)僅有兩回出線，故采用內(nèi)橋接線形式；110KV電壓等級由于較為重要，出線較多，采用雙母線帶旁路母線的接線，,2. 大型火電廠 電廠特點：多為區(qū)域性電廠，裝機容量1000MVA以上，單機容量2001300MVA；要求可靠性高，常建在能源中心，無機端負(fù)荷，遠(yuǎn)距離高電壓送電 主接線特點： 發(fā)-變單元接線 高壓側(cè)主接線用雙母線或3/2接線（視電壓等級而定） 若有兩個電壓等級，常用聯(lián)絡(luò)變聯(lián)系（單機容量較小時也用三繞組變壓器）,大型火電廠電氣主接線圖,三、水電廠主接線 水電廠特點： 一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，機端負(fù)荷極

17、小 電廠裝機臺數(shù)和容量一次確定，不考慮擴(kuò)建，但可分期施工 地形復(fù)雜，為便于施工，減少占地面積，應(yīng)簡化接線，盡量減少設(shè)備 機組開停頻繁（常擔(dān)任備用、調(diào)峰、調(diào)頻等工作） 為實現(xiàn)自動化、遠(yuǎn)動化，主接線盡可能避免采用繁瑣倒閘的接線形式,水電廠主接線形式的選擇范圍很寬，就主接線而言，水、火電廠并無顯著區(qū)別，應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，具體情況具體處理 角形接線是水電廠常用接線之一,中等容量水電廠主接線,圖6.21大容量水電廠主接線圖,四、變電站的主接線 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。變電站變壓器的臺數(shù)，一般宜裝設(shè)兩臺，當(dāng)一臺變壓器停止工作時，另一臺變壓器能保證變電站70%的最大負(fù)荷，以便保證一、二類負(fù)荷供電。當(dāng)變電站只有一個電源時裝設(shè)一臺變壓器。 變電所有三個電壓等級時，一般采用三繞組變壓器或自耦變壓器。,1. 樞紐變電所樞紐變電站在電力系統(tǒng)中占有重要地位，它往往是電力系統(tǒng)中幾個大型發(fā)電廠的聯(lián)絡(luò)點。其電壓是電力網(wǎng)的最高電壓等級，出線多為電網(wǎng)的主干線和給較大區(qū)域供電的線路。其高壓側(cè)交換系統(tǒng)間巨大的功率潮流并向中壓側(cè)輸送大量電能；電壓等級高、變電容量大，出線回路數(shù)多，在系統(tǒng)中的地理位置適中。我國目前建設(shè)的500kV樞紐變電所容量多為1500MVA左右（330KV變電所最大容量為720MVA）,500 kV樞紐變電站電氣接線圖,