1、 了解电力系统和电力网的基本概念；熟练掌握电力系统中性点运行方式；掌握工厂电力负荷的计算方法；能分析和判断各种短路故障并会进行短路计算；了解电力系统稳定性及提高稳定性的措施。(1)单母线不分段图2-1所示为单母线主接线，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线回路。1.单母线接线图2-1单母线接线(2)单母线分段如图2-2所示，单母线用分段断路器QF1进行分段，可以提高供电的可靠性和灵活性。图2-2单母线分段(3)单母线带旁路母线断路器经过长期的运行和切断数次短路电流后都需要进行检修。图2-3带旁路母线的单母线接线W1工作母线W2旁路母线图2-4单母分段兼旁路断路器接线图
2、2-5分段兼旁路断路器的接线形式a)不装母线分段隔离开关b)、c)正常运行时，旁路母线带电图2-6双母线接线(1)供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作，2.双母线接线可以轮流检修一组母线而不致造成供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一线路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其他电路均可通过另一组母线继续运行，但其操作步骤必须正确。(2)调度灵活各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和负荷潮流变化的需要。(3)扩建方便向双母线左右任何方向进行扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，
3、在施工中也不会造成原有回路停电。图2-7双母线分段接线QF1、QF2母联断路器QF3分段断路器L电抗器及线路G1、G2发电机图2-8具有专用旁路断路器的旁路母线接线图2-9母联兼旁路断路器接线形式a)一组母线能带旁路b)两组母线均能带旁路c)、d)设有旁路跨条图2-10一个半断路器接线3.一个半断路器接线图2-11一个半断路器呈环形接线4.单元接线图2-12单元接线a)发电机双绕组变压器单元接线b)发电机自耦变压器单元接线c)发电机三绕组变压器单元接线d)发电机变压器线路单元接线图2-13扩大单元接线a)发电机变压器扩大单元接线b)发电机分裂绕组变压器扩大单元接线1)占地面积小。2)不受气候影
4、响。3)外界污秽空气对电气设备影响小。4)房屋建筑投资较大。1)土建量和费用小，建设周期短。2)扩建方便。3)相邻设备间距较大，便于带电作业。4)占地面积小。5)易受外界气候影响，设备运行条件差。6)外界气象变化影响设备的维修和操作。(1)母线及隔离开关母线通常布置在配电装置的顶部，一般采用水平、垂直和直角三角形等几种布置方式。(2)断路器及其操动机构断路器通常设置在单独的小室内。(3)互感器和避雷器电流互感器无论是干式或油浸式，都可以和断路器放在同一个小室内。(4)电抗器电抗器按其容量不同有三种不同的布置方式：三相垂直、品字形和三相水平布置。图2-14电抗器的布置方式a)垂直布置b)品字形布
5、置c)水平布置(5)配电装置的通道和出口配电装置的布置应便于设备操作、检修和搬运，因此需要设置必要的通道(走廊)。表2-1配电装置室内各种通道的最小宽度(单位：m)(6)电缆隧道及电缆沟电缆隧道及电缆沟是用来放置电缆的。(7)配电装置室的采光和通风配电装置室可以开窗采光和通风，但应采取防止雨雪、风沙、污秽和小动物进入室内的措施。(1)母线及构架室外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。(2)电力变压器变压器基础一般做成双梁型并辅以铁轨，轨距等于变压器的滚轮中心距。(3)电器的布置按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为单列、双列和三列布置。1)电器支柱绝缘子最低裙边的对地距离约为2.5m。2)
6、电器间的连线对地面距离应符合要求。(4)电缆沟和通道室外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。(1)电气设备的状态电气设备的状态一般分为4种，即运行、热备用、冷备用和检修。(2)值班调度员应遵守的制度值班调度员在进行倒闸操作时，应遵守发令、复诵、记录、录音、汇报等制度，并使用统一的调度术语和操作术语。(3)系统中的正常倒闸操作1)值班人员在交接班时。2)系统接线不正常时。3)系统高峰负荷时。4)雷雨、大风等恶劣气候时。5)有关联络线输送功率超过稳定限额时。6)系统发生事故时。7)地区有特殊要求时等。(4)允许用隔离开关进行的操作1)系统无接地时拉、合电压互感器。2)无雷击时拉、合避雷
7、器。3)拉、合220kV及以下母线的充电电流。4)拉、合断路器或隔离开关的旁路电流，拉合3/2断路器接线方式的母线环流。5)拉、合无接地故障的变压器中性点接地。6)拉合充电(空载)低压电抗器。(5)断路器操作1)断路器可以拉、合负荷电流和各种设备的充电电流以及额定开断容量以内的故障电流。2)断路器合闸前，必须检查继电保护装置已按规定投入使用，断路器合闸后，必须检查确认三相均已接通。3)利用500kV或220kV断路器进行并列或解列操作时，因机构失灵造成二相断路器断开，一相断路器合上的情况时，不准将断开的二相断路器再合上，而应迅速将原合上的一相断路器拉开，如果断路器合上二相应将断开的一相再合一次
8、，若不成即拉开合上的二相断路器。4)断路器操作时，若遥控失灵，现场规定允许进行近距离操作时，必须进行三相同时操作，不得进行分相操作。(1)单母线带旁路母线的倒闸操作其基本原则就是保证出线不停电。1)在旁路断路器热备用的情况下，将旁路断路器的保护整定值改为所代出线断路器的保护整定值。2)在断路器和隔离开关位置变动操作后，要检查现场实际位置和后台监控信号位置是否对应。3)在旁路母线不带电的情况下，合上被代替断路器间隔的旁路母线隔离开关。4)在保证被代替断路器和旁路母线断路器并供无误的情况下才能拉开被代断路器。5)被代替断路器转冷备用时应先拉开出线断路器，再拉开负荷侧隔离开关，最后拉开母线侧隔离开关
9、，该顺序不可调整。图2-15单母线带旁路母线接线(2)实例介绍以图2-15所示的单母线带旁路母线线路为例具体说明。1)运行方式：出线断路器编号为2Y11，母线侧隔离开关编号为2Y111，出线隔离开关编号为2Y113；对应该断路器的旁路母线隔离开关编号为2Y116，旁路断路器编号为2520，两侧隔离开关分别为25201、25203。2)操作步骤：将旁路断路器2520转换为热备用状态(拉开旁路断路器2520)。将旁路断路器2520的保护整定值改为所代断路器2Y11的保护整定值(根据断路器2Y11保护具体型号进行整定值的更改)。合上断路器2Y11间隔旁路母线隔离开关(合上隔离开关2Y116)。将旁路
10、断路器2520由热备用状态改为运行状态(合上旁路断路器2520)。检查旁路断路器2520与断路器2Y11确已共同运行。将断路器2Y11由运行状态改为冷备用状态。(1)基本概念1)倒母线：线路或主变从正(副或号)母线倒向副(正或号)母线。2)冷倒操作：断路器处于热备用状态，拉开母隔离开关，合上母隔离开关。3)热倒操作：断路器处于运行状态，拉开母隔离开关，合上母隔离开关。(2)基本原则1)热倒操作要保证母线间具有等电位。2)冷倒操作要保证所倒断路器间隔设备无异常。(3)注意事项1)注意对母差保护产生的影响。2)各组母线上电源与负荷分布要合理。3)二次负荷应与一次设备接线保持一致。4)断路器和隔离开
11、关改变位置后，要检查现场实际位置和后台监控信号是否正确。图2-16双母线接线(4)实例介绍以图2-16所示双母线接线为例加以说明。1)初始状态：出线断路器2Y11间隔正母侧隔离开关的编号为2Y111，副母侧隔离开关的编号为2Y112，出线隔离开关编号为2Y113；母线联络断路器(简称母联断路器)2530间隔正母侧隔离开关的编号为25301，副母侧隔离开关的编号为25302；初始状态为断路器2Y11运行于正母线，母联断路器2530工作在运行状态。2)冷倒操作步骤(操作目的是将断路器2Y11由正母线运行改为副母线运行)：将断路器2Y11由运行改为热备用(拉开断路器2Y11)。拉开隔离开关2Y111
12、。合上隔离开关2Y112。将断路器2Y11由热备用状态改为运行状态(合上断路器2Y11)。3)热倒操作步骤：将母差保护作相应调整(改为互联或破坏固定连接方式，这样改动后母差保护不带有选择性，即使任意一条母线故障都会跳开两条母线上所有出线断路器)。将母联断路器改为非自动状态(这样可以防止母联断路器发生偷跳事故造成用隔离开关解环、合环情况的发生，通常现场将母联断路器的直流操作电源拉开即可)。进行压变二次调整(合上压变二次并列小开关，防止仅靠母线隔离开关辅助触头断开二次负载而引起辅助触头烧毁的情况出现)。合上隔离开关2Y112。拉开隔离开关2Y111。进行压变二次调整(拉开压变二次并列小开关)。将母
13、联断路器解除非自动(将母联断路器的直流操作电源合上)。将母差保护作相应调整(将母线保护解除互联或改成固定连接方式)。母差保护调整、母联改非自动、压变二次调整的顺序不可改变。隔离开关改变位置后，要检查现场实际位置和后台监控信号是否正确。现场主要设备的名称与编号见表-。表2-2主要设备名称图2-17静态稳定性分析a)电力系统b)特性曲线1.潮流计算2.静态稳定性分析图2-18功率角的变化过程a)在a点运行b)在b点运行3.暂态稳定性分析图2-19电力系统及其等值电路图2-20功角特性曲线图2-21暂态稳定a)运行点的变化轨迹b)过剩功率、转速、功角随时间的变化图2-22暂态稳定的丧失a)运行点的变
14、化轨迹b)过剩功率、转速、功角随时间的变化1)通过故障点的短路电流很大，容易使故障设备发生损坏。2)短路电流通过非故障设备时，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短使用寿命。3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量。4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。1.继电保护的主要作用2.继电保护的工作原理图2-23单侧电源网络接线a)正常运行情况b)d点三相短路情况图2-24双侧电源网络接线a)正常运行情况b)点短路时的电流分布c)点短路时的电流分布(1)选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小
15、，以保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。(2)速动性快速的切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。(3)灵敏性是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。3.继电保护的基本要求(4)可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作；而在任何其他保护装置不应该动作的情况下，其不应该误动作。1)短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾。2)短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。1.短路的原因及后果3)短路时保护装置
16、动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。4)严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。5)不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变电场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。2.短路的形式()三相短路三相短路是指供电系统中三相导体间的短路。()两相短路两相短路是指供电系统中任意两相导体间的短路。()单相接地短路单相接地短路是指供电系统中任意一相导体经大地与中性点或中性线发生的短路。()两相接地短路两相接地短路是指中性点直接接地系统中，任意
17、两相在不同地点发生单相接地而产生的短路，所以两相接地短路的实质就是两相短路。3.短路计算的目的(1)保证变电站用电的可靠性站用电是本变电站最重要的负荷，一旦发生故障，就会危及整个变电站的正常运行。(2)保证对用户供电的可靠性对重要用户要保证连续供电，因此这类用户应由两个独立电源供电(双回路供电)，即当两个电源中的一个电源受到破坏或故障时，不影响另一个电源的工作。(3)潮流分布要均匀要使电源和负荷功率均匀地布置在两组母线上(双母线并列运行时)，或分配在母线不同分段上(单母线分段时)，这样流过母联断路器或分段断路器的电流最小，可避免设备过负荷或限制出力，而且当部分电源及负荷发生故障时，还可尽量少地
18、影响其他系统的正常运行，提高对用户(包括站用电)供电的可靠性。(4)便于事故处理如遇35kV或10kV系统发生单相接地短路故障时，为便于寻找接地点，缩小接地系统的故障范围，可将母联断路器或分段断路器短时解列。(5)要满足防雷保护和继电保护的要求当电气主接线运行方式发生改变时，防雷保护方式、继电保护及自动装置的整定值应作相应的调整，但不能改变太频繁。(6)在满足安全运行的同时，应顾及运行的经济性这里主要考虑的是实际接线位置的远近，应尽量使电能输送的距离缩短，以减少电能在导线上的损耗，保证经济运行。1)旁路断路器在与被代替断路器并列运行前，应将旁路断路器保护的整定值改为所代替线路的整定值。2)旁路
19、断路器在与被代替断路器并列运行后，应检查二者确已并列运行后方能拉开被代替开关。3)被代替断路器的最终状态(冷备用或者检修)可根据现场情况而定，如果被代替断路器有工作，可以置于检修状态。4)闭合接地刀开关前应按现场规程规定进行三相检验明确无电压。1.目的要求2.工具、仪表及器材1)热倒操作可以保证被倒设备不停电。2)母差保护调整、母联改非自动、压变二次调整顺序不可改变。3)刀开关改变位置后，要检查现场实际位置和后台监控信号是否正确。4.注意事项3.训练步骤1.目的要求2.工具、仪表及器材3.训练步骤4.注意事项1)工作母线停用前，应当检查所有出线断路器是否均已倒至备用母线运行。2)工作母线停用操作过程中，应先拉开工作母线电压互感器二次侧，再拉开母联断路器，防止发生电磁谐振。3)闭合接地刀开关前，应按现场规程规定进行三相验明确无电压。
