第9章 电力系统接线Word格式文档下载.docx

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3）桥形接线有两路进线、两台变压器，而且再没有发展的情况下，采用桥形接线。

针对变压器，联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线，联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。

4）单母线变电站进出线较多时，采用单母线，有两路进线时，一般一路供电、一路备用（不同时供电），二者可设备用电源互自投，多路出线均由一段母线引出。

5）单母线分段有两路以上进线，多路出线时，选用单母线分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用母联开关连接起来。

出线分别接到两段母线上。

单母线分段运行方式比较多。

一般为一路主供，一路备用（不合闸），母联合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与母联互锁。

备用电源容量较小时，备用电源合上后，要断开一些出线。

这是比较常用的一种运行方式。

对于特别重要的负荷，两路进线均为主供，母联开关断开，当一路进线断电时，母联合上，来电后断开母联再合上进线开关。

单母线分段也有利于变电站内部检修，检修时可以停掉一段母线，如果是单母线不分段，检修时就要全站停电，利用旁路母线可以不停电，旁路母线只用于电力系统变电站。

6）双母线双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。

双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检修就非常方便了，停电范围可减少。

母线接线

（1）单母线。

单母线、单母线分段、单母线加旁路和单母线分段加旁路。

（2）双母线。

双母线、双母线分段、双母线加旁路和双母线分段加旁路。

（3）三母线。

三母线、三母线分段、三母线分段加旁路。

（4）3/2接线、3/2接线母线分段。

（5）4/3接线。

（6）母线一变压器一发电机组单元接线。

（7）桥形接线。

内桥形接线、外桥形接线、复式桥形接线。

（8）角形接线（或称环形）。

三角形接线、四角形接线、多角形接线。

电力系统母线接线方式有以下特点：

（1）单母线接线。

单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差。

当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断开母线的全部电源。

（2）双母线接线。

双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。

但这种接线所用设备（特别是隔离开关）多，配电装置复杂，经济性较差;

在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便;

尤其当母线系统故障时，须短时切除较多电源和线路，这对特别重要的大型发电厂和变电所是不允许的。

（3）单、双母线或母线分段加旁路。

其供电可靠性高，运行灵活方便，但投资有所增加，经济性稍差。

特别是用旁路断路器带该回路时，操作复杂，增加了误操作的机会。

同时，由于加装旁路断路器，使相应的保护及自动化系统复杂化。

（4）3/2及4/3接线。

具有较高的供电可靠性和运行灵活性。

任一母线故障或检修，均不致停电;

除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修都不会中断供电;

甚至两组母线同时故障（或一组检修时另一组故障）的极端情况下，功率仍能继续输送。

但此接线使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大，二次控制接线和继电保护都比较复杂。

（5）母线一变压器一发电机组单元接线。

它具有接线简单，开关设备少，操作简便，宜于扩建，以及因为不设发电机出口电压母线，发电机和主变压器低压侧短路电流有所减小等特点。

中性点运行方式

是指系统中星形连接的发电机、变压器中性点对地的连接方式。

分为大接地电流系统和小接地电流系统。

大接地电流系统：

中性点直接接地或经过低阻抗接地系统。

如110KV、380V/220V。

小接地电流系统：

中性点不接地或经消弧线圈及其他高阻抗而接地的系统。

如6KV、10KV、35KV。

在6~10KV电网中接地点电容电流超过20~30A，35KV~66KV电网中接地点电容电流超过10A需加装消弧线圈。

当发生单相接地时一般故障电流较小，特别是经消弧线圈补偿后，约为20~30A，小接地电流系统由此而来。

我国普遍采用过补偿方式。

用来判断接地点并发出告警的自动装置为小电流接地选线仪。

小接地电流系统接地电流的特点：

非故障线路3I0大小为本线路的接地电容电流，并且超前零序电压90º

；

故障线路3I0大小等于所有非故障线路的接地电容电流之和，并滞后零序电压90º

与非故障线路3I0相差180º

接地故障处的电流大小等于全部线路（故障与非故障）接地电容电流之和。

公司小接地电流选线判据（SIEMENS判据）：

装置通过零序电压和零序电流互感器直接采集U0和I0，然后计算零序有功功率、零序无功功率及零序电流的无功分量，用以判断主变中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统中的单相接地情况。

电力系统的接线方式有哪些？

各自的优缺点有哪些？

接线方式:

有备用接线和无备用接线。

有备用接线优点：

提高供电可靠性，电压质量高。

不够经济。

无备用接线优点：

简单，经济，运行方便。

供电可靠性差。

电力系统的接线方式应该满足的基本要求是

满足用电要求；

2、接线简单；

3、运行经济、可靠；

4、操作方便、运行灵活；

5、设备选择合理；

6、便于维护检修；

7、故障处理能保证安全；

母线'

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母线接线主要有以下几种方式：

（8）角形接线（或称环形）。

电力系统'

单母线接线具有简单清楚、设备少、投资小、运行操纵方便且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差。

当母线或母线隔离开关发生故障或检验时，必须断开母线的全部电源。

双母线接线具有供电可靠、检验方便、调度灵活或便于扩建等优点。

在运行中隔离开关作为操纵电器，轻易发生误操纵，且对实现自动化不便;

尤其当母线系统故障时，须短时切除较多电源和线路，这对特别重要的大型发电厂和变电所是不答应的。

特别是用旁路断路器带该回路时，操纵复杂，增加了误操纵的机会。

任一母线故障或检验，均不致停电;

除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检验都不会中断供电;

甚至两组母线同时故障（或一组检验时另一组故障）的极端情况下，功率仍能继续输送。

它具有接线简单，开关设备少，操纵简便，宜于扩建，以及由于不设发电机出口电压母线，发电机和主变压器低压侧短路电流有所减小等特点。

电力系统的3/2接线方式线路检修时和恢复送电时，断路器的操作顺序分别是

断路器在断电时要先断，送电时要后合，而隔离开关是断电时后段，送电时先合，并且送电时先合母线侧隔离开关，再和负荷侧开关，断电时先断负荷侧，再和母线侧。

这样做安全第一了，反的话，隔离开关无法熄灭电弧的，对生命财产都有重大影响

9．2　发电厂、变电所主接线

电气主接线是发电厂和变电所的电气部分的主体。

电力系统的接线，包括发电厂的主接线、变电所的主接线、电力网的接线。

9.2.1主接线的概念

电气主接线（主电路）：

发电厂或变电所中的一次设备按照设计要求连接起来，表示生产、汇集或分配电能的电路。

电气主接线图：

电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图。

运行时，模拟图中的各种电气设备所显示的工作状态必须与实际运行状况相符。

发电厂和变电所的电气主接线，必须满足以下基本要求：

1.根据发电厂、变电所在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的供电可靠性和电能质量的要求；

2.应力求接线简单、运行灵活和操作简便；

3.保证运行、维护和检修的安全和方便；

4.应尽量降低投资，节约运行费用；

5.满足扩建的要求，实现分期过渡。

9.2.2电气主接线的基本形式

分为有母线和无母线。

有母线类：

包括单母线接线、双母线接线等；

无母线类：

包括桥型接线、多角形接线和单元接线等；

1.单母线接线（汇流排）：

起着汇集和分配电能的作用。

只采用一组母线的接线。

1）单母线不分段接线

每一回路均装一台断路器和一个隔离开关。

断路器两侧装设隔离开关，用于停电检修电路时，作为隔离电器；

停电操作：

断路器、负荷（线路）侧隔离开关、母线侧隔离开关；

合闸送电操作：

母线侧隔离开关、负荷（线路）侧隔离开关、断路器；

接线简单、清晰，设备少，操作方便，投资少，便于扩建，但是可靠性和灵活性较差。

适合用于不重要的中小容量的水电站和变电做中。

2）单母线分段接线

1.分段断路器闭合运行；

2.分段断路器断开运行；

1.当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线仍继续工作；

2.两段母线可看成是两个独立电源，提高了供电的可靠性，可对重要用户供电；

3.当一段母线故障或检修时，必须断开接在该段母线上的所有支路，使之停止工作；

4.任一断路器检修时，该支路必须停止工作；

为了克服支路断路器检修时，该支路必须停止工作的缺点，采用增设旁路母线的方法。

3）单母线带旁路母线接线

4）单母线分段带旁路母线接线

旁路母线可用一组旁路断路器经两组隔离开关分别从两段工作母线跨接至不分段的旁路母线上。

（1）分段断路器兼做旁路断路器接线

（2）旁路断路器兼做分段断路器接线

（3）主要应用于6--10kv，出线较多，而且对重要负荷供电的装置中；

35kv及以上有重要联络线路或较多重要用户时也可采用。

2.双母线接线

1）双母线不分段接线

一组母线工作、一组母线备用的运行方式；

两组母线同时运行；

可轮流检修母线而不影响正常供电；

检修任一母线侧隔离开关时，只影响该回路供电；

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；

可利用母联断路器替代出线断路器工作；

便于扩建；

由于双母线接线的设备较多，配电装置复杂，运行中需要用隔离开关切换电路，容易引起误操作，同时投资和占地面积也较大；

在大中型发电厂和变电所中广泛应用，用于出线和电源较多、输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。

6--10kv短路容量大，有出线电抗器的装置；

35--60kv出线超过8回或电源较多、负荷较大的装置；

110--220kv出线5回以上，或者在系统中居重要位置，出现4回及以上的装置；

2）双母线分段接线

适用于大容量进出线的装置中，如220kv进出线10--14回的装置；

3）双母线带旁路母线接线

旁路断路器可以代替出线断路器工作

3.一台半断路器接线

运行灵活可靠；

操作方便；

一般情况下，一台母线侧断路器故障或拒动，只影响一个回路工作，只有联络断路器故障或拒动，才会造成两条回路停电；

一台半断路器接线的二次线和继电保护比较复杂，投资较大。

广泛应用于大型发电厂和变电所的330--500kv的配电装置中，进出线回路数是6回及以上。

4.桥型接线

适用于仅有两台变压器和两条出线的装置中；

仅用三台断路器，根据回路（3QF）的位置的不同，分为内桥和外桥。

桥型接线正常运行时，三台断路器均闭合工作。

1）内桥接线

桥回路置于内侧（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。

线路操作方便；

正常运行时变压器操作复杂；

桥回路故障或检修时全厂分列为两部分，实际接线时可以采用设外跨条来提高运行灵活性。

适用于两回进线、两回出线、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方式的发电厂和变电所。

2）外桥接线

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。

变压器操作方便；

线路投入与切除时，操作复杂；

桥回路故障或检修时全厂分列为两部分，实际接线时可以采用设内跨条来提高运行灵活性。

适用于两回进线、两回出线、且线路较短、故障可能性较小和变压器需要经常切换，而且线路有穿越功率通过的发电厂和变电所。

桥型接线易于发展成单母线分段或双母线分段接线。

5.单元接线

将不同性质的电力元件（发电机、变压器、线路等）串联形成一个单元，然后与其他单元并列

1）发电机--变压器单元接线

断路器装于主变压器高压侧作为该单元共同的操作和保护电器，在发电机和变压器之间不设断路器，可装一组隔离开关供试验和检修时隔离之用。

接线简单清晰，电气设备较少，配电装置简单，投资少，占地面积少；

不设发电机电压母线，发电机或变压器低压侧短路时，短路电流小；

操作简单，降低了故障的可能性，提高了工作的可靠性，继电保护简化；

任一元件故障或检修全部停止运行，检修时灵活性差；

适用于机组台数不多的大中型不带近区负荷的区域发电厂，以及分期投产或装机容量不等的无机端负荷的中小型水电站；

2）扩大单元接线

采用两台发电机与一台变压器组成单元的接线。

装设发电机出口断路器的目的：

使两台发电机可以分别投入运行或当任一台发电机需要停止运行或发生故障时，可以操作该断路器，而不影响另一台发电机与变压器的正常运行。

减小了主变压器和主变压器高压侧断路器的数量，减少了高压侧接线的回路数，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地；

任一台机组停机都不影响厂用电的供给；

当变压器发生故障或检修时，该单元的所有发电机都将无法运行；

适用于系统有备用容量时的大中型发电厂。

3）发电机--变压器--线路单元接线

将发电机、变压器和线路直接串联，中间除了自用电外没有其他分支引出。

常用于1--2台发电机、一回输电线路，且不带近区负荷的梯级开发的水电站，以及把电能送到梯级开发的联合开关站。

6.多角形接线（多边形接线）

相当于将单母线分段按电源和出线数分段，然后连接成一个环形的接线，比较常用的有三角形、四角形接线。

每个回路位于两台断路器之间，具有双断路器接线的优点，检修任一断路器都不中断供电；

所有隔离开关只作为隔离电器使用，不作为操作电器用，故容易实现自动化和遥控；

正常运行时，多角形是闭合的，任一进出线回路发生故障，仅该支路断开，其余支路不受影响，因此运行可靠性高；

任一断路器故障或检修时，则开环运行，此时若环上某一元件再发生故障，就有可能出现非故障回路被迫切除，并将系统解列等更严重的后果，最多不超过六角形。

开环和闭环运行时，流过断路器的工作电流不同，这将给设备选择和继电保护制定带来一定困难；

此接线的配电装置不便于扩建和发展。

多用于最终容量和出线数已确定的110kv及以上的发电厂、变电所中，且不易超过六角形。

对变电站电气一次主接线图的设计思考

在这些变电站中，500kV变电站的500kV侧电气一次主接线为3/2接线（500kV曲靖变的220kV侧也是3/2接线），220kV母线是双母线接线和双母线代旁路的接线，部分110kV枢纽变的母线是双母线代旁路接线，110kV变电站母线采用分段的单母线接线，110kV及以下末端变采用桥接线。

上述接线方式的优缺点本来在教科书里面已经进行过叙述，本无讨论的必要，但在笔者进行工作检查与总结的时候，总觉得我们的电气一次主接线在实际运用中存在很多方面的问题，有的问题令笔者深感不满，以至到了不吐不快的地步，以下是笔者对变电站电气一次主接线3/2接线与双母线带旁路母线接线方式在生产运行中的一些想法与意见。

一、 

3/2接线与双母线带旁路母线接线方式的运行比较，此两种接线方式均在大型变电站的设计中广泛加以应用，可以说是大型变电站一次接线图的典型设计，220kV以上变电站用3/2接线方式多些，220kV及以下变电站用双母线带旁路母线接线方式的多些，对两种接线方式的运行方式灵活性我们来加以比较，正常运行时，均为双母线分别带负荷运行,正常运行中没有什么差别。

二、遇有线路故障时，双母线带旁路母线接线方式的由保护装置动作跳单台断路器，如果线路是单相故障，则进行单相跳闸并进行单相重合。

如果线路是永久性故障，重合不成功跳三相；

如果线路是相间故障，则断路器三相一次跳开后不重合；

3/2接线方式的由保护装置动作跳故障线路中断路器与边断路器，如果线路是单相故障，则进行单相跳闸并进行单相重合，其重合顺序是先进行边断路器的重合，边断路器重合闸成功后，中断路器再进行重合，如果线路是永久性故障，重合不成功跳三相，中断路器再进行一次两相跳闸，如果线路是相间故障，则中断路器与边断路器三相一次跳开后不重合；

这样比较下来，一次线路故障，双母线带旁路母线接线方式的跳单台断路器，而3/2接线方式的跳两台断路器。

而每次线路故障断路器的跳闸过程中，中断路器都必须跳闸，这样，中断路器的检修或检查预试时间要比边断路器提前，加大生产单位的检修预试成本。

三、线路检修时，双母线带旁路母线接线方式的断单台断路器，拉开该断路器的线路侧隔离开关与母线侧隔离开关和旁路母线侧隔离开关，合上线路接地刀闸和在线路上装设三相短路接地线后即可满足线路检修的条件，而3/2接线方式的要断开中断路器与边断路器，拉开中断路器与边断路器的线路侧隔离开关与母线侧隔离开关，合上线路接地刀闸或在线路上装设三相短路接地线后才可满足线路检修的条件，电气操作项目明显多于双母线带旁路母线接线方式的操作项目。

四、母线故障时（十分罕见，笔者工作了25年遇到过一次，还是在技改工程中基建施工单位违规装设三相短路接地线时，因不会操作将接地线掉在运行的一相母线上造成的。

）双母线带旁路母线接线方式的母线保护装置动作切除故障母线，连接在该组母线上的设备单元将造成停电或解环。

3/2接线方式的母线保护装置动作切除故障母线，不造成设备单元停电或解环（唯一优点）。

五、母线检修时，双母线带旁路母线接线方式的进行倒母线操作，将需检修的母线操作到检修状态后即可满足检修母线的要求，3/2接线方式将一组母线的边断路器断开及两侧隔离开关拉开，将需检修的母线操作到检修状态后也可满足检修母线的要求，区别不是太大，但有关二次设备的操作不一样，3/2接线方式的二次操作非常多。

六、线路断路器保护定检时，双母线带旁路母线接线方式的可由旁路母线代供电后将线路断路器操作到检修状态后进行，检验完毕后可做保护带线路断路器的传动试验，正确无误后投入运行，电气操作共进行两次。

3/2接线方式的如果线路不停电，则只能停一台断路器进行定检，检验完毕后做保护带断路器的传动试验也只能做一台，同时需要做很多继电保护二次措施，稍有不慎就是一次事故，继电保护专业人员工作压力非常大。

所需的工作时间是双母线带旁路母线接线方式的两倍以上，做完两次保护定检以后继电保护专业人员还要对检验结果进行分析判断，最后下结论；

电气操作共进行四次。

七、设备中文双重名称的命名工作及设备编号的编号方式不一样，双母线带旁路母线接线方式的为一台断路器对应一条线路名称，故设备中文双重名称简单明了，3/2接线方式的边断路器的名称还容易些，中断路器的名称就很不容易了，在设备编号方面，双母线带旁路母线接线方式的断路器编号为三位，隔离开关编号为四位，接地隔离开关编号为五位；

3/2接线方式的断路器编号为四位，隔离开关编号为五位，接地隔离开关编号为六位；

大家知道，我们的电气操作是强调操作监护与操作复诵的，操作设备编号位数多、中文名称复杂，给操作复诵带来相当大的困难，对电气操作而言是不利于安全操作之要求的。

八、在填用电气工作票方面，对设备双重名称也有明确要求，3/2接线方式的除填用工作票复杂外，因需要填写的字数太多有可能导致相关栏目填不下，从而出现办理电气工作票拖时与困难的情况，加深变电运行与变电检修人员之间工作上的矛盾。

不利于变电专业的安全生产。

九、我们的电网、变电站什么时候安全？

在电网正常运行，无电气操作、无检修试验工作时是最安全的。

有一个操作任务，就有一个操作安全隐患，有一个检修试验工作任务，同样也就多有一个检修试验工作的安全隐患，所以我们的电网、变电站应尽量减少或避免电气操作与检修试验工作。

在我们上面的分析讨论中，正常的检修试验工作中，3/2接线方式的电气操作明显比双母线带旁路母线接线方式的多，3/2接线方式的线路保护检修试验工作任务是双母线带旁路母线接线方式的两倍以上。

十、在变电站建设的设备投资、建设工期与生产维护、检修、试验成本方面，3/2接线方式的明显比双母线带旁路母线接线方式的多。

那种接线方式对建设单位、生产单位有利是显而易见的；

我们是不是可以达成这样的共识，比较3/2接线方式与双母线带旁路母线接线方式，应优先选用双母线带旁路母线的接线方式。

我们应该建立这样一个工作的主导思想，就是把复杂的工作简单化，千万不要把简单的工作复杂化。

上述问题的分析讨论，问题的提出，是希望引起相关人员的重视，安全生产是一个系统工程，在分析安全生产工作中存在的问题时，生产单位除对自己的工作进行分析总结外，也对设计、施工安装等进行相应的分析总结，我们应该也必须把安全生产工作前移，在基建设计（包括制造）、施工安装工作过程中把自己的工作做实、做细，让我们设计的是精品，施工安装的是精品工程，不给生产单位留下安全生产隐患，则我们的企业一定能够做好安全生产工作。

变电所常用主接线

4.5.4总降压变电所主接线

4.5.5独立变电所主接线

4.5.6车间变电所主接线

4.5.7配电所主接线

4.5.8主接线

2.1电气主接线及设备选择

（1）主接线方式：

农村小型变电所一般为用电末端变电所，35kV进线一回，变压器单台容量不大于5000kVA，设计规模为一台或两台变压器。

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