电气故障发电厂变电所的一次接线.ppt

1、变电站主接线和站用电接线运行变电站主接线和站用电接线运行主接线主接线在发电厂和变电站中，由各种一次在发电厂和变电站中，由各种一次电气设备及其连接线所组成的输送电气设备及其连接线所组成的输送和分配电能的电路，称为和分配电能的电路，称为电气一次电气一次回路回路。电气一次回路中电气设备根据它们电气一次回路中电气设备根据它们的作用，按照连接顺序的作用，按照连接顺序,用规定的用规定的文字和符号绘成的图形称之为文字和符号绘成的图形称之为电气电气主接线图主接线图。电气主接线方式就表现在上图中的控制屏上电气主接线方式就表现在上图中的控制屏上 电气主接线表明了各种一次设备的电气主接线表明了各种一次设备的数量数量

2、、作用作用和和相互间的连接方式相互间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。以及与电力系统的连接情况。电气主接线图一般绘制成电气主接线图一般绘制成单线图单线图(即用单相接线表示三相系统即用单相接线表示三相系统),),但但在三相接线不完全相同的在三相接线不完全相同的局部绘制局部绘制成三线图成三线图。主接线主接线在电气主接线全图中在电气主接线全图中,除了上述除了上述主要电气设备外主要电气设备外,还应将还应将互感器、互感器、避雷器、中性点设备避雷器、中性点设备等也表示等也表示出来出来,并注明各设备的并注明各设备的型号和参型号和参数数。主接线主接线对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 必须满足电

3、力系统和电力用户对必须满足电力系统和电力用户对供电可靠性和电能质量的要求供电可靠性和电能质量的要求一般地，可以从以下几个方面来衡量电气主接线的可靠性：1：断路器检修时是否会影响对用户的供电；2：设备和线路故障或检修时,停电线路的多少（停电范围的大小）和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电；3：是否存在发电厂、变电所全部停止工作的可能性等。对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 一，应具有一定的灵活性一，应具有一定的灵活性主接线不仅在正常情况下主接线不仅在正常情况下,能够按调度能够按调度的要求灵活地的要求灵活地改变运行方式改变运行方式,

4、而且要求而且要求在各种不正常或故障状态下和设备检在各种不正常或故障状态下和设备检修时修时,能够尽快地切除故障或退出设备能够尽快地切除故障或退出设备，使停电的时间最短、影响的范围最小使停电的时间最短、影响的范围最小,并且还要保证工作人员的安全。并且还要保证工作人员的安全。对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 二，操作要力求简单、方便二，操作要力求简单、方便电气主接线应该简单、清晰、明了，操作方便。复杂的电气主接线不仅不利于操作,还容易造成误操作而发生事故。但接线过于简单,又可能给运行带来不便,或者造成不必要的停电。对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 三，经济合理三，经济合理在保

5、证安全可靠、操作灵活方便的前提下，电气主接线还应尽可能地减少占地面积，以节省基建投资和减少年运行费用，让发电厂变电所尽快地发挥社会和经济效益。具有发展和扩建的可能性电气主接线的作用电气主接线的作用 电气主接线是整个发电厂变电所电气部分的主干,它将各个电源点送来的电能汇聚并分配给广大的电力用户 对发电厂变电所电气设备的选择对发电厂变电所电气设备的选择,配电装置的布置配电装置的布置,二次接线、继电二次接线、继电保护及自动装置的配置保护及自动装置的配置,运行的可运行的可靠性、灵活性、经济性和安全性等靠性、灵活性、经济性和安全性等都有着重大的影响都有着重大的影响 电气主接线是电气运行人员进行各电气主接

6、线是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一种操作和事故处理的重要依据之一 电气主接线的作用电气主接线的作用 电气主接线的基本类型电气主接线的基本类型 母线母线是电气主接线和配电装置的最是电气主接线和配电装置的最重要的设备之一。同一电压等级配重要的设备之一。同一电压等级配电装置中的进出线回路数较多时电装置中的进出线回路数较多时,通常需要设置母线通常需要设置母线,以便进行电能以便进行电能的的汇集汇集和和分配分配。所以，典型的电气。所以，典型的电气主接线，可分为主接线，可分为有母线和无母线两有母线和无母线两大类。大类。有母线有母线类的主接线包括类的主接线包括单母线、单母线、双母线及其变形接

7、线双母线及其变形接线；无母线无母线类的主接线主要包括类的主接线主要包括桥形、多桥形、多角形和单元等接线角形和单元等接线。电气主接线的基本类型电气主接线的基本类型 单母线接线单母线接线 单母线接线单母线接线电源回路和出线回路都电源回路和出线回路都经过断路器和隔离开关经过断路器和隔离开关接到一组公共的母线上，接到一组公共的母线上，正常运行时正常运行时，任何回路，任何回路的投切，只需操作断路的投切，只需操作断路器，而不需要操作隔离器，而不需要操作隔离开关。开关。电路的电路的操作顺序操作顺序：接通接通电路时，先合电路时，先合QSQS，再合，再合QFQF；断开电路时，先断断开电路时，先断QFQF，再断，

8、再断QSQS。断开出线断开出线断开断开QFQF，断开，断开QS2 QS2，断开，断开QS1 QS1 接通出线接通出线接通接通QS1QS1，接通，接通QS2QS2，接通，接通QFQF检修母线隔离检修母线隔离开关开关：需要将：需要将所有的回路都所有的回路都断开。电源回断开。电源回路和出线回路路和出线回路都要停止运行。都要停止运行。单母线接线的特点单母线接线的特点优点：优点：简单、清晰、设备少、投资小、简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便、有利于扩建。运行操作方便、有利于扩建。缺点：缺点：（1 1）当母线和母线隔离开关检修和发）当母线和母线隔离开关检修和发生短路故障时，各回路生短路故障时，各回路

9、必须在检修和短路事故未消除之前的必须在检修和短路事故未消除之前的全部时间内停止工作。全部时间内停止工作。（2 2）引出线电路中断路器检修时，该回路）引出线电路中断路器检修时，该回路要停止供电要停止供电。QFdQFd是分段断路是分段断路器，分段断路器器，分段断路器既可以接通运行既可以接通运行又可以断开运行又可以断开运行分段断路器接分段断路器接通运行时，若通运行时，若其中一段发生其中一段发生短路故障短路故障分段断路器接通运行分段断路器接通运行当当段母线短路段母线短路短路电流分布如图所示短路电流分布如图所示断开分段断路器和断开分段断路器和段段母线电源回路断路器母线电源回路断路器分段断路器断开运行分段

10、断路器断开运行电源因故障电源因故障 断开回路断断开回路断路器路器 ，段段母线失电母线失电电源因故障电源因故障 断开回路断断开回路断路器，路器，段段母线失电母线失电单母线分段接线的优、缺点单母线分段接线的优、缺点（1 1）母线发生故障时，仅故障段停止工作，非故障）母线发生故障时，仅故障段停止工作，非故障段仍可继续工作，缩小了母线故障的影响范围。段仍可继续工作，缩小了母线故障的影响范围。（2 2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，保证对重要用户供电。不同母线分段上，保证对重要用户供电。（3 3）当一段母线故障或检修时，必须断开接在

11、该分）当一段母线故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电。并使该段单回线路供电的用户停电。（4 4）任一出线的断路器检修时，该回路必须停止供电。）任一出线的断路器检修时，该回路必须停止供电。单母线分段带旁路的接线单母线分段带旁路的接线单单母母线线分分段段带带旁旁路路检修出线断路器检修出线断路器QF1QF1：要求在整个操作过程中不停止向用户供电要求在整个操作过程中不停止向用户供电操作步骤：操作步骤：1 1、接通旁路断路器两侧的隔离开关；、接通旁路断路器两侧的隔离开关；2 2、接通旁

12、路断路器；、接通旁路断路器；3 3、接通旁路隔离开关；、接通旁路隔离开关；4 4、断开、断开QF1QF15 5、断开、断开QF1QF1两侧的隔离开关。两侧的隔离开关。双母线接线双母线接线 单断路器的双母线接线单断路器的双母线接线 双母线接线的主要优点双母线接线的主要优点 1.1.运行灵活运行灵活 2.2.一组母线检修时所有回路均不中一组母线检修时所有回路均不中断供电断供电 3.3.检修任一回路的母线侧隔离开关检修任一回路的母线侧隔离开关时时,只中断该回路的供电只中断该回路的供电 4.4.检修任一回路断路器时检修任一回路断路器时,可用母可用母联断路器代替工作联断路器代替工作 运行方式：运行方式：

13、I I母线工作母线工作 IIII母线备母线备用用母联断开母联断开运行运行倒闸操作：倒闸操作：合母联回合母联回路，路，IIII母母线带电，线带电，与与IIII母线母线相连的相连的 母线隔离母线隔离开关两侧开关两侧等电位等电位合与合与IIII母线相母线相连的母连的母线隔离线隔离开关开关断开与断开与I I母母线相连的线相连的母线隔离母线隔离开关开关断开母联断开母联及其两侧及其两侧的隔离开的隔离开关，所有关，所有的线路在的线路在IIII母线上母线上运行。运行。双母线接线的主要缺点双母线接线的主要缺点(1)(1)运行方式改变时运行方式改变时,需要用母线隔离需要用母线隔离开关进行倒闸操作开关进行倒闸操作,

14、操作步骤较为复杂操作步骤较为复杂,容易出现误操作容易出现误操作,导致人身或设备事故。导致人身或设备事故。(2)(2)任一回路断路器检修时任一回路断路器检修时,该回路仍该回路仍需停电或短时停电。需停电或短时停电。(3)(3)增加了大量的母线侧隔离开关及母增加了大量的母线侧隔离开关及母线的长度线的长度,配电装置结构较为复杂配电装置结构较为复杂,占占地面积与投资都有所增加。地面积与投资都有所增加。双母线分段接线双母线分段接线主要优点主要优点 正常运行时正常运行时,两组母线和所有断路两组母线和所有断路器都同时投入器都同时投入,运行调度十分灵活，运行调度十分灵活，运行灵活性好。运行灵活性好。任何一台断路

15、器检修时任何一台断路器检修时,所有回路所有回路都不会停止工作。都不会停止工作。当一组母线故障或检修时当一组母线故障或检修时,所有回所有回路仍可通过另一组母线继续运行。路仍可通过另一组母线继续运行。隔离开关只用于检修时隔离电隔离开关只用于检修时隔离电压用压用,免去了为改变运行方式的免去了为改变运行方式的复杂的倒闸操作。检修任一组复杂的倒闸操作。检修任一组母线或任一台断路器时母线或任一台断路器时,所有进所有进出线都不需要进行切换操作，出线都不需要进行切换操作，操作、检修方便。操作、检修方便。主要优点主要优点 这种接线的这种接线的主要缺点主要缺点有：所用的断有：所用的断路器、电流互感器等设备较多路器

16、、电流互感器等设备较多,投投资较高；由于每个回路都与两台断资较高；由于每个回路都与两台断路器相连路器相连,而且联络断路器又连接而且联络断路器又连接着两个回路着两个回路,使得继电保护及二次使得继电保护及二次回路的设计、调试及检修等都比较回路的设计、调试及检修等都比较复杂。复杂。主要优点主要优点 无母线的电气主接线无母线的电气主接线桥形接线桥形接线当当只有两台变压器和两回线只有两台变压器和两回线路时路时,可以采用桥形接线，可以采用桥形接线，如如图图2-7-132-7-13所示。桥形接线有所示。桥形接线有内桥接线内桥接线和和外桥接线外桥接线两种。两种。内桥接线是将联络断路器内桥接线是将联络断路器（又

17、称桥断路器）（又称桥断路器）QF3QF3接在接在线路断路器的内侧线路断路器的内侧(变压器变压器侧侧),),便于线路的正常投入和便于线路的正常投入和退出操作以及切除线路上的退出操作以及切除线路上的短路故障。而当投入和退出短路故障。而当投入和退出变压器运行时，则需要操作变压器运行时，则需要操作两台断路器及相应的隔离开两台断路器及相应的隔离开关。所以，这种接线适用于关。所以，这种接线适用于变压器不需要经常切换、输变压器不需要经常切换、输电线路较长、线路故障断开电线路较长、线路故障断开几率较高、穿越功率较小几率较高、穿越功率较小的的场合。场合。外桥接线是将联络断路器外桥接线是将联络断路器QFLQFL接

18、在主变压器断路器的接在主变压器断路器的外侧外侧(线路侧线路侧),),这便于变压这便于变压器的正常投入和退出操作及器的正常投入和退出操作及切除故障变压器。而线路的切除故障变压器。而线路的投入和退出及切除故障的操投入和退出及切除故障的操作较为复杂。这种接线适用作较为复杂。这种接线适用于于线路较短、故障几率较低、线路较短、故障几率较低、主变压器按经济运行的要求主变压器按经济运行的要求而需要经常切换以及电力系而需要经常切换以及电力系统有较大的穿越功率通过桥统有较大的穿越功率通过桥断路器断路器的情况。的情况。多角形接线多角形接线 多角形接线又称多角形接线又称角形接线角形接线，即在多，即在多角形的每个边中

19、各安装有一台断路角形的每个边中各安装有一台断路器和两台隔离开关器和两台隔离开关,多角形的各个多角形的各个边相互连接成闭合的环形边相互连接成闭合的环形,各进出各进出线回路通过隔离开关线回路通过隔离开关,分别接到角分别接到角形的各个顶点上形的各个顶点上 这种接线所用的断路器台数这种接线所用的断路器台数与进出线的回路数相等与进出线的回路数相等,平平均每个回路只装设一台断路均每个回路只装设一台断路器。器。在多角形接线中在多角形接线中,不存在母线不存在母线以及相应的母线故障，每个以及相应的母线故障，每个回路都由两台断路器供电，回路都由两台断路器供电，任何一台断路器检修时任何一台断路器检修时,所有所有回路

20、仍可继续正常工作；任回路仍可继续正常工作；任何一个回路故障时何一个回路故障时,都不影响都不影响其他回路的运行。所有的隔其他回路的运行。所有的隔离开关仅在停止运行或检修离开关仅在停止运行或检修时隔离电压，并不作为操作时隔离电压，并不作为操作电器，运行的可靠性与灵活电器，运行的可靠性与灵活性较高性较高,易于实现远动或自动易于实现远动或自动操作。操作。多角形接线的主要缺点：多角形接线的主要缺点：(1)(1)运行方式改变时运行方式改变时,各支路的工作电各支路的工作电流的变化可能较大流的变化可能较大,使得相应的继电保使得相应的继电保护整定也比较复杂。护整定也比较复杂。(2)(2)任何一台断路器检修时任何

21、一台断路器检修时,多角形接多角形接线都将开环运行线都将开环运行,供电可靠性明显降低。供电可靠性明显降低。（3 3）多角形接线形成闭合的环，配电）多角形接线形成闭合的环，配电装置的扩建较难。装置的扩建较难。单元接线单元接线 发电机与变压器直接连接发电机与变压器直接连接,中中间没有或很少有间没有或很少有横向联系横向联系的的接线方式接线方式,称为单元接线称为单元接线 发电机发电机双绕组变压双绕组变压器单元；器单元；发电机出口发电机出口处除接有厂用分支外处除接有厂用分支外,没有设置母线没有设置母线,输出的输出的电能都经过主变压器送电能都经过主变压器送到高压系统。由于发电到高压系统。由于发电机不可能单独

22、运行机不可能单独运行,因因此不需装设发电机出口此不需装设发电机出口断路器。但可以装设一断路器。但可以装设一组隔离开关组隔离开关,便于检修便于检修时单独对发电机进行有时单独对发电机进行有关试验。关试验。发电机发电机三绕三绕组变压器单元组变压器单元发电机的出口装设发电机的出口装设有出口断路器及隔有出口断路器及隔离开关，以便在变离开关，以便在变压器高、中压侧都压器高、中压侧都运行的情况下，可运行的情况下，可以对发电机进行投以对发电机进行投入和退出的操作。入和退出的操作。发电机发电机双绕组变压器扩大双绕组变压器扩大单元单元；扩大单元接线扩大单元接线,可减少变压可减少变压器及高压侧断路器的台数器及高压侧

23、断路器的台数,也相应也相应减少了配电装置间隔，还减少了投减少了配电装置间隔，还减少了投资与占地面积。采用低压分裂绕组资与占地面积。采用低压分裂绕组变压器时，还可以限制主变低压侧变压器时，还可以限制主变低压侧的短路电流。但扩大单元的运行灵的短路电流。但扩大单元的运行灵活性较差，活性较差，例如检修变压器时，两例如检修变压器时，两台发电机都必须退出运行。扩大单台发电机都必须退出运行。扩大单元的组合容量应与电力系统的总容元的组合容量应与电力系统的总容量和备用容量相适应，一般不超过量和备用容量相适应，一般不超过系统总容量的系统总容量的8%10%,8%10%,以免因主变压以免因主变压器故障退出运行时影响系统的稳定。器故障退出运行时影响系统的稳定。发电机发电机分分裂绕组变压裂绕组变压器单元器单元 发电机发电机变压器联合单变压器联合单元元有时由于主变容量的限有时由于主变容量的限制，大容量机组无法采用制，大容量机组无法采用扩大单元接线时，也可以扩大单元接线时，也可以将两组发电机一变压器单将两组发电机一变压器单元在高压侧组合为图所示元在高压侧组合为图所示的发电机一变压器联合单的发电机一变压器联合单元接线，以减少昂贵的高元接线，以减少昂贵的高压断路器的台数及配电装压断路器的台数及配电装置的间隔。置的间隔。