第4章电气主接线及设计

第四章

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，了解各种类型发电厂和变电所主接线的特点；掌握发电厂和变电所主变压器的选择、限制短路电流的方法；掌握发电厂、变电所电气主接线设计举例。本章是本课程的重点！

第一节回顾：

电气主接线设计原则和程序

1、电气主接线概念：由一次设备按照预期的生产流程所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。

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：

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。

!一、对电气主接线的基本要求：1、可靠性分析和评估可靠性应从以下几个方面考虑：(1)发电厂和变电站在电力系统的的地位和作用。

(2)负荷性质及类别。(3)设备的可靠性程度。

(4)长期实践运行经验。

负荷性质(补充)我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求不同分为三个等级。

(1)一级负荷①概念：这类负荷若供电突然中断将造成生命危害，或造成重大设备损坏且难以修复，或打乱复杂的生产过程并使大量产品报废，给国民经济带来极大损失。例：冶金行业的炉体冷却水泵、浇注车间、连续轧刚车间、矿山企业的主排水泵、主扇风机、化工企业的反应炉、建材行业的水泥回转窑；医院的手术室；国家的铁路枢纽、通信枢纽、国防设施等。

②特点：绝对不允许停电！必须两个独立电源供电！

负荷性质(补充)(2)二级负荷

①概念：这类负荷若突然停电，将造成生产设备局部损坏，或生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿，或

出现大量减产，因而在经济上造成一定的经济损失。②特点：

一般允许停电几分钟，在工业企业中占的比例最大。应由两回线路供电，两回线路应尽可能取自不同的变压器或母线段。

(3)三级负荷①概念：不属于一、二级负荷的用电设备。例：农业用电、居民用电②特点：对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。总结：大型企业中，一、二级负荷约占总负荷的60%,即使短时停电损失也很大。此外，各级负荷不能孤立地看待，一个企业中只要有一个一级负荷，则该企业的总降压变电所对于上级供电部门来说就是一级负荷。

一、对电气主接线的基本要求：2、灵活性(1)涵义：

适应各种运行方式(正常、检修、事故及处理、特殊、投切设备、增减负荷等)的变化。(2)具体衡量要求：操作的方便性调度的方便性扩建的方便性

一、对电气主接线的基本要求：3、经济性

在满足可靠性与灵活性的前提下做到经济合理。(1)投资省。

(2)电能损耗小。(3)占地面积少。

第二节

电气主接线的基本形式单母线接线

主接线的基本形式：

双母线接线

有汇流母线的接线方式

3/2断路器接线4/3断路器接线变压器母线组接线单元接线桥形接线角形接线

无汇流母线的接线方式

第二节

电气主接线的基本形式

一、有汇流母线的接线方式适用于进出线较多的场合。优点：WL1WL2WL3WL4

接线布置清晰、运行方便、有利于安装和扩建。WS1S2

缺点：

母线一旦发生故障，将会造成其上连接的所有回路停电。增加了一些设备，占地面积较大。

第二节

电气主接线的基本形式L1L2

二、无汇流母线的接线方式适用：进出线较少，不再扩建的发电厂、

QF1

QF2

变电站。优点：使用电气设备较少，配电装置T1QF3

占地面积较少。

T2

内桥

一、有汇流母线的电气主接线(一)单母线接线

母线起汇集和分配电能的作用。每一条进出线回路都组成一个接线单元，每个接线单元都与母线相连。WL1WL2WL3WL4

可分为：1、不分段的单母线接线2、单母线分段接线S1

WS2

1、不分段的单母线接线1)接线方法及工作要求，见右图(1)主母线的作用QE

WL1QS22QF2QS21

WL2WL3

WL4

保证电源并列工作；(2)电源电源可以是发电机：

使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。

WQS1QF1S1S2

发电机与出口断路器之间一般可不装隔离开关。但有时为了对发电机单独调试，也可装隔离开关。

电源也可以是变压器。

(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：QS22QE

WL1

WL2WL3WL4

QS22QF2QS21WQS1QF1S1S2

C、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！

D、QE(隔离开关的接地开关)作用：电气设备检修时须接地以确保人身安全。

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。

QE

W

S1

S2

D、QE(隔离开关的接地开关)

!

注意：

接地开关QE与隔离开关QS22相互闭锁，只有对方断开时方能合上。WL1QS22QEQF2QS21WWL2WL3WL4

QS1QF1S1S2

WL1

WL2WL3WL4

2)不分段单母线接线的特点QE

QS22QF2QS21

A、优点：

简单、经济。S1

WQS1QF1S2

①接线简单(设备少)、清晰、明了；

②布置、安装简单，配电装置建造费用低；

③断路器与隔离开关之间易实现可靠的防误闭锁，

操作安全、方便，母线故障的几率低；④易扩建和采用成套式配电装置。