1、发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-1 第三章第三章 电气主接线电气主接线第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式 第三节第三节 发电厂和变电所主变压器选择发电厂和变电所主变压器选择第四节第四节 限制短路电流的方法限制短路电流的方法第五节第五节 发电厂和变电所的典型电气主接线发电厂和变电所的典型电气主接线第六节第六节 电气主接线设计电气主接线设计第七节第七节 电气主接线的可靠性计算电气主接线的可靠性计算本章计划学时本章计划学时:10 12学时学时 发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-2 电气主接线电气主接线:也称
2、为电气主系统或电气一次接线。也称为电气主系统或电气一次接线。它是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的它是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部分的主体，接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分。也是电力系统网络的重要组成部分。电气主接线反映了：电气主接线反映了：1)发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备发电机、变压器、线路、断路器和隔离开关等有关电气设备的数量。的数量。2)各回路中电气设备的连接关系。各回路中电气设备的连接关系。3)发电机、变压器和输电线路及负荷间以怎
3、样的方式连接。发电机、变压器和输电线路及负荷间以怎样的方式连接。电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性，直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装安全性，直接影响发电厂、变电所电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。所置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。所以电气主接线是电力设计、运行、检修部门以及有关技术人以电气主接线是电力设计、运行、检修部门以及有关技术人员必须深入掌握的重要内容。员必须深入掌握的重要内容。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-3 电气主接线图：电气主接线图：就是
4、用国家规定的电气设备图形与文字符号，就是用国家规定的电气设备图形与文字符号，详细表示电气主接线组成的电路图。电气主接线图一般用单详细表示电气主接线组成的电路图。电气主接线图一般用单线图表示（即用单相接线表示三相系统），但对三相接线不线图表示（即用单相接线表示三相系统），但对三相接线不完全相同的局部图面（如各相中电流互感器的配置）则应画完全相同的局部图面（如各相中电流互感器的配置）则应画成三线图。成三线图。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-4 常用一次设备的图形和文字符号：常用一次设备的图形和文字符号：G (F)名称名称 图形符号图形符号 文字符号文字符号(旧符号旧符号)T (B)T (B)T
5、 (B)双绕组变压器双绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组自耦变压器三绕组自耦变压器发电机发电机发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-5名称名称 图形符号图形符号(旧符号旧符号)文字符号文字符号(旧符号旧符号)断路器断路器隔离开关隔离开关熔断器熔断器电抗器电抗器QF (DL)QS (G)FU (RD)L (DK)发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-6名称名称 图形符号图形符号(旧符号旧符号)文字符号文字符号(旧符号旧符号)手车断路器手车断路器母线母线电缆终端头电缆终端头QF (DL)W (MX)L (XL)避雷器避雷器F发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-7第一节第一节 对电气主接线的基本要
6、求对电气主接线的基本要求 概括地说是应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。概括地说是应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。一、可靠性一、可靠性 (1)电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性的要求。电能不能大量储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，电能不能大量储存，发电、输电和用电必须在同一瞬间完成的，任何一个环节出现故障都会造成供电中断。任何一个环节出现故障都会造成供电中断。电气主接线是其中电气主接线是其中一个重要环节。一个重要环节。(2)可靠性不是绝对的可靠性不是绝对的,对于不重要的用户对于不重要的用户,太高的可靠性将造
7、太高的可靠性将造成浪费。成浪费。确定主接线的可靠性时，要考虑发电厂与变电所在电力系确定主接线的可靠性时，要考虑发电厂与变电所在电力系统中的地位和作用、负荷的性质、设备的可靠性和运行实践等统中的地位和作用、负荷的性质、设备的可靠性和运行实践等因素。因素。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-8 分析和评估主接线可靠性时应该考虑的几个问题分析和评估主接线可靠性时应该考虑的几个问题(1)发电厂与变电所在系统中的地位和作用发电厂与变电所在系统中的地位和作用 对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常对于大、中型发电厂和变电所，在电力系统中的地位非常重要，其电气主接线应具有很高的可靠性。对于小型发
8、电厂和重要，其电气主接线应具有很高的可靠性。对于小型发电厂和变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接变电所就没有必要过分地追求过高的可靠性而选择复杂的主接线形式。线形式。目前，我国的目前，我国的发电机单机容量大小的划分为发电机单机容量大小的划分为：50MW以下的发以下的发电机组为小型机组；电机组为小型机组；50200MW的发电机组为中型机组；的发电机组为中型机组；200MW以上的发电机组为大型机组。以上的发电机组为大型机组。发电厂容量大小的划分发电厂容量大小的划分为为：总装机容量在：总装机容量在100MW以下的发电厂为小型发电厂；总装以下的发电厂为小型发电厂；总装机容量在机容量在
9、100250MW的发电厂为中型发电厂；总装机容量在的发电厂为中型发电厂；总装机容量在2501000MW的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在的发电厂为大中型发电厂；总装机容量在1000MW以上的发电厂为大型发电厂。以上的发电厂为大型发电厂。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-9(2)用户的负荷性质用户的负荷性质 电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，即电力用户负荷按照其对供电可靠性的要求分为三个等级，即I、II、III类负荷。类负荷。I类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或造类负荷：对这类负荷突然中断供电，将造成人身伤亡，或造成重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失。成
10、重大设备损坏，或给国民经济带来重大的损失。II类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破类负荷：对这类负荷突然中断供电将造成生产设备局部破坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和坏，或造成生产流程紊乱且难以恢复，或出现大量废品和减产，因而在经济上造成一定损失。减产，因而在经济上造成一定损失。III类负荷：类负荷：I类和类和II类负荷之外的其它负荷。类负荷之外的其它负荷。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-10对对I类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电。类负荷供电的要求是：任何时候都不允许停电。对对II类负荷供电的要求是：必要时仅允许短时间停电。类负荷供电的要求是：必要时仅
11、允许短时间停电。III类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电。类负荷对供电没有特殊的要求，可以较长时的停电。(3)设备的可靠性设备的可靠性 电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性高、性能电气主接线是由电气设备组成的，选择可靠性高、性能先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础。先进的电气设备是保证主接线可靠性的基础。(4)运行实践运行实践 应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过应重视国内外长期积累的运行实践经验，优先选用经过长期实践考验的主接线形式。长期实践考验的主接线形式。由此可见，对于带由此可见，对于带I、II类型负荷的发电厂与变电所应该选择类型负荷的发电厂与变电所应该选择可
12、靠性较高的主接线形式。可靠性较高的主接线形式。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-11 定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准评判方法：评判方法：定性分析和定量计算（可靠性计算）。定性分析和定量计算（可靠性计算）。评判标准评判标准:4)大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求。求。2)母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修时，停母线（或断路器）故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对I类负荷类负荷和大部分
13、和大部分II类负荷的供电。类负荷的供电。3)发电厂、变电所全部停运的可能性。发电厂、变电所全部停运的可能性。1)断路器检修时，能否不影响供电。断路器检修时，能否不影响供电。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-12二、灵活性二、灵活性(1)调度灵活调度灵活：能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、：能按照调度的要求，方便而灵活地投切机组、变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、事故、检修变压器和线路，调配电源和负荷，以满足在正常、事故、检修等运行方式下的切换操作要求。等运行方式下的切换操作要求。(2)检修安全、方便检修安全、方便：可以方便地停运断路器、母线及其二次：可以方便地停运断路器、母线
14、及其二次设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供电。设备进行检修，而不致影响电网的运行和对其它用户的供电。应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误操应尽可能的使操作步骤少，便于运行人员掌握，不易发生误操作。作。(3)扩建方便扩建方便 能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远能根据扩建的要求，方便地从初期接线过渡到远景接线景接线：在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的机组、变压器或线路而不互相干扰，对一次设备和二次设备的改造为最少。改造为最少。发电厂电气主系统发电厂
15、电气主系统3-13三、经济性三、经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到:1.节约投资节约投资 主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电主接线应力求简单清晰，节省断路器、隔离开关等一次电气设备；气设备；要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制要使相应的控制、保护不过于复杂，节省二次设备与控制电缆等；电缆等；能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等。能限制短路电流，以便于选择价廉电气设备和轻型电器等。一次设计，分期投资建设、投产。一次设计，分期投资建设、投产。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-142.占地面积小占
16、地面积小 主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主主接线的形式影响配电装置的布置和电气总平面的格局，主接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子接线方案应尽量节约配电装置占地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用及安装费用;在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相在运输条件许可的地方，应采用三相变压器而不用三台单相变压器组。变压器组。3.年运行费用小年运行费用小年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修年运行费用包括电能损耗费、折旧费及大修费、日常小修的维护费等。的维护费等。电能损耗主要由变压器引起，因此要合理选择主变压器的电能损耗主要由变压器引起，因此
17、要合理选择主变压器的型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。型式、容量和台数及避免两次变压而增加损耗。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-15第二节第二节 电气主接线的基本接线形式电气主接线的基本接线形式(1)电气主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和出线，电气主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体。它们之间如何连接是电气主接线的主体。有母线的主接线：有母线的主接线：由于设置了母线，使得电源和引出线之间由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便
18、于安装和扩建。于安装和扩建。母线也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用。母线也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用。(4)主接线的分类：根据是否有母线，主接线接线形式可以分主接线的分类：根据是否有母线，主接线接线形式可以分为有母线和无母线两大类型。为有母线和无母线两大类型。(3)对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设置母线而采用简化的中间环节。置母线而采用简化的中间环节。(2)当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时（一般超当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时（一般超过过4回），需设置回），需设置母线母线作为中间环节作为中间环节
19、(掌握中间环节是关键掌握中间环节是关键)。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-16220kV220kV管形母线管形母线发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-17110kV110kV软母线软母线(LGJ)(LGJ)发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-18无母线的主接线：无母线的主接线：使用的开关电器少，配电装置占地面积较使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资较小。小，投资较小。一、有母线的基本接线形式一、有母线的基本接线形式 1.单母线接线及其母线分段的接线单母线接线及其母线分段的接线单母线接线单母线接线 如如图图3-1所示。所示。结构特征：结构特征：只有一组母线只有一组母线W，接，接在母线
20、上的所有电源和出线回路，在母线上的所有电源和出线回路，都经过开关电器连接在该母线上并都经过开关电器连接在该母线上并列运行。列运行。但有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，但有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，投资较大。投资较大。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-19各回路都装有断路器和隔离开关各回路都装有断路器和隔离开关:断路器断路器:用以正常工作时投切该回路及故障时切除该回路；用以正常工作时投切该回路及故障时切除该回路；隔离开关隔离开关:用以在切断电路时建立明显可见的断开点，将电源用以在切断电路时建立明显可见的断开点，将电源与停运设备可靠隔离，以保证检修安
21、全。与停运设备可靠隔离，以保证检修安全。母线隔离开关：母线隔离开关：与母线相连接的隔离开关，如图与母线相连接的隔离开关，如图3-1中的中的QS11；倒闸操作原则倒闸操作原则：断路器与隔离开关间的操作顺序：断路器与隔离开关间的操作顺序：保证隔离开关保证隔离开关“先通后断先通后断”（在等电位状态下，隔离开关也可以单独操作），这种断路器（在等电位状态下，隔离开关也可以单独操作），这种断路器与隔离开关间的操作顺序必须严格遵守，绝不能带负荷拉刀闸与隔离开关间的操作顺序必须严格遵守，绝不能带负荷拉刀闸（即隔离开关），否则将造成误操作，产生电弧而导致严重的（即隔离开关），否则将造成误操作，产生电弧而导致严重
22、的后果。后果。线路隔离开关：线路隔离开关：与线路相连接的隔离开关，如图与线路相连接的隔离开关，如图3-1中的中的QS12。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-20母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序为：母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序为：母线隔离开关母线隔离开关“先通后断先通后断”，即接通电路时，先合母线隔离开关，后合线路，即接通电路时，先合母线隔离开关，后合线路隔离开关；切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开母线隔隔离开关；切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开母线隔离开关。以避免万一断路器的实际开合状态与指示状态不一致离开关。以避免万一断路器的实际开合状态与指示状态不一致时，误操作
23、发生在母线隔离开关上，产生的电弧会引起母线短时，误操作发生在母线隔离开关上，产生的电弧会引起母线短路，使事故扩大。路，使事故扩大。例如：例如：对对WL1送电时，先合上送电时，先合上QS11，再合上，再合上QS12，最后合上，最后合上QF1。对对WL1停电时，先断开停电时，先断开QF1，再依次拉开，再依次拉开QS12和和QS11。接地开关接地开关(图图3-1中中QS13)的作用的作用：保证检修安全：当电压等级在保证检修安全：当电压等级在110kV及以上时，线路隔离开关及以上时，线路隔离开关或断路器两侧的隔离开关（布置较高时）都应设置接地开关，或断路器两侧的隔离开关（布置较高时）都应设置接地开关，
24、母线也应设置接地开关或接地器，以代替人工挂接地线，保证母线也应设置接地开关或接地器，以代替人工挂接地线，保证出线、断路器和母线检修时，检修人员的安全。出线、断路器和母线检修时，检修人员的安全。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-21 评价评价：主要优点是接线简单清晰，设备少，操作方便，造价便宜，只主要优点是接线简单清晰，设备少，操作方便，造价便宜，只要配电装置留有余地，母线可以向两端延伸，可扩性好。要配电装置留有余地，母线可以向两端延伸，可扩性好。适用范围适用范围：单母线接线只能用于某些出线回数较少，对供：单母线接线只能用于某些出线回数较少，对供电可靠性要求不高的小容量发电厂和变电所中。电可靠
25、性要求不高的小容量发电厂和变电所中。主要缺点是可靠性和灵活性都较差：主要缺点是可靠性和灵活性都较差：1)母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运；母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运；2)母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运；母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运；3)任一断路器检修时，其所在回路停运；任一断路器检修时，其所在回路停运；4)它只有一种运行方式。它只有一种运行方式。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-22单母线分段接线单母线分段接线 结构特征：结构特征：如如图图3-2所示。所示。1)设置分段断路器设置分段断路器QFd将母线分成两将母线分成两段
26、，当可靠性要求不高时，也可利用段，当可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关分段隔离开关QSd进进行分段。行分段。2)各段母线为单母线结构各段母线为单母线结构。评价：评价：1)接线简单清晰，经济性好。接线简单清晰，经济性好。2)有一定灵活性有一定灵活性(有三种运行方式有三种运行方式)。3)可靠性可靠性:任一母线或母线隔离开关检修时，仅停检修段。任一母线或母线隔离开关检修时，仅停检修段。任一段母线故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保任一段母线故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正常母线段继续运行，减小了母线故障影响范围。证正常母线段继续运行，减小了母线故障影响范围。任一断路器检修时，
27、该断路器所带用户停电。任一断路器检修时，该断路器所带用户停电。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-23 单母线分段接线的可靠性比单母线接线有了较大提高，但单母线分段接线的可靠性比单母线接线有了较大提高，但任一段母线故障或检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；任一段母线故障或检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；任一断路器检修时，该断路器所带用户也将停电。考虑到任一断路器检修时，该断路器所带用户也将停电。考虑到采用采用单母线分段接线时，重要用户可从不单母线分段接线时，重要用户可从不同母线段上分别引出两回同母线段上分别引出两回馈线向其供电，保证不中断供电，故对采用两回馈线供电的用馈线向其供电，
28、保证不中断供电，故对采用两回馈线供电的用户来说，有较高供电可靠性。户来说，有较高供电可靠性。适用范围：适用范围：中、小容量发电厂和变电所的中、小容量发电厂和变电所的610kV配电装置和配电装置和出线回路数较少的出线回路数较少的35220kV配电装置中。配电装置中。2带旁路母线的单母线分段接线带旁路母线的单母线分段接线(1)带专用旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线带专用旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线 结构特征：结构特征：如如图图3-3所示。所示。1)在单母线分段的基础上又增加了旁路母线在单母线分段的基础上又增加了旁路母线W3、专用旁路断、专用旁路断路器路器QFp 及旁路回路隔离开关及旁路
29、回路隔离开关QS1和和QS2。2)各出线回路除通过断路器与汇流母线连接外，还通过旁路隔各出线回路除通过断路器与汇流母线连接外，还通过旁路隔离开关与旁路母线相连接。离开关与旁路母线相连接。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-24 旁路母线的作用是：旁路母线的作用是：检修任一进检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的出线断路器时，不中断对该回路的供电。供电。检修断路器时的不停电倒闸操作过程：检修断路器时的不停电倒闸操作过程：如检修如检修WL1的断路器的断路器QF1，使该出线不停电的操作步骤为：使该出线不停电的操作步骤为：正常运行时，旁路断路器正常运行时，旁路断路器QFp、各进出线回路的旁路隔离、各
30、进出线回路的旁路隔离开关是断开的，开关是断开的，旁路断路器两侧的隔离开旁路断路器两侧的隔离开 关是合上的，关是合上的，旁路旁路母线母线W3不带电。不带电。适用范围：适用范围：610kV配电装置。配电装置。评价：评价：单母线分段接线增设旁路单母线分段接线增设旁路母线后，可以使单母线分段接线在母线后，可以使单母线分段接线在检修任一出线断路器时不中断对该检修任一出线断路器时不中断对该回路的供电。但配电装置占地面积回路的供电。但配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关数增大，增加了断路器和隔离开关数量，接线复杂，投资增大。量，接线复杂，投资增大。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-251)合上合上
31、QFp;给旁路母线给旁路母线W3充电，检查旁路母线充电，检查旁路母线W3是否完好，如果旁路母是否完好，如果旁路母线有故障，线有故障，QFp在继电保护控制下自动切断故障，旁路母线不在继电保护控制下自动切断故障，旁路母线不能使用；如果能使用；如果QFp合闸合闸成功，说明旁路母线完好。成功，说明旁路母线完好。3)断开出线断开出线WL1的断路器的断路器QF1;4)断开断开QS12和和QS11。此时出线此时出线WL1已经由旁路断路器已经由旁路断路器QFp回路供电，在需要检回路供电，在需要检修的断路器修的断路器QF1两侧布置安全措施后，就可以对其进行检修。两侧布置安全措施后，就可以对其进行检修。2)合合上
32、出线旁路隔离开关上出线旁路隔离开关QS1p；此时此时QS1p的两端等电位。也可以先断开的两端等电位。也可以先断开QFp，然后合上，然后合上QS1p，再合上再合上QFp，以避免万一合上，以避免万一合上QS1p前，发生线路故障，前，发生线路故障，QF1事事故跳闸，造成故跳闸，造成QS1p合到短路故障上。合到短路故障上。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-262)电源回路也可以接入旁路，如图电源回路也可以接入旁路，如图3-3中虚线所示，这种进出线中虚线所示，这种进出线全接入旁路的形式叫全旁路方式。全接入旁路的形式叫全旁路方式。3)由于线路故障较多，出线断路器检修较频繁，故出线应接入由于线路故障较多，
33、出线断路器检修较频繁，故出线应接入旁路；旁路；1)一般断路器切断的短路故障次数达到需要检修的次数后（或一般断路器切断的短路故障次数达到需要检修的次数后（或长期运行后），就需要检修，如不允许停电检修，就需要设置长期运行后），就需要检修，如不允许停电检修，就需要设置旁路母线。旁路母线。4)考虑到变压器是静止元件，故障率低，且在变电所一般由多考虑到变压器是静止元件，故障率低，且在变电所一般由多台变压器并列运行，而发电厂发电机台变压器并列运行，而发电厂发电机变压器回路的断路器可变压器回路的断路器可以安排在发电机检修时一起检修，故主变进线回路接入旁路的以安排在发电机检修时一起检修，故主变进线回路接入旁路
34、的情况较少。情况较少。5)对于采用手车式成套开关柜的对于采用手车式成套开关柜的635kV配电装置，由于断路器配电装置，由于断路器可以快速更换，也可以不设置旁路母线。可以快速更换，也可以不设置旁路母线。旁路母线的设置原则旁路母线的设置原则：发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-27(2)单母线分段带简易旁路母线接线单母线分段带简易旁路母线接线 结构特点：结构特点：如如图图3-4所示。所示。它是在单母线分段接线的基础上，增它是在单母线分段接线的基础上，增加了旁路母线加了旁路母线W3、隔离开关、隔离开关QS3、QS4、分段隔离开关、分段隔离开关QSd及各出线回及各出线回路中相应的旁路隔离开关，分段断路
35、路中相应的旁路隔离开关，分段断路器器QFd兼作旁路断路器。与图兼作旁路断路器。与图3-3所示所示的接线相比，少用一台断路器，节省的接线相比，少用一台断路器，节省了投资。了投资。旁路母线可以经旁路母线可以经QS4、QFd、QS1接至接至母线母线W2，也可以经，也可以经QS3、QFd、QS2接至母线接至母线W1。分段隔离开关分段隔离开关QSd的作用是：可使的作用是：可使QFd作旁路断路器时，保持作旁路断路器时，保持两段工作母线并列运行。两段工作母线并列运行。检修线路断路器时的不停电倒闸操作过程：检修线路断路器时的不停电倒闸操作过程：发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-28初始条件：平时旁路母线不带
36、电，初始条件：平时旁路母线不带电，QS1、QS2及及QFd合闸，合闸，QS3、QS4及及QSd断开，按单母线分段方式运行。断开，按单母线分段方式运行。2)断开断开QFd，断开，断开QS2，合上，合上QS4，合上，合上QFd;给旁路母线给旁路母线W3充电，检查旁路母线充电，检查旁路母线W3是否完好，如果是否完好，如果QFd合合闸闸成功，说明旁路母线完好。成功，说明旁路母线完好。4)断开出线断开出线WL1的断路器的断路器QF1;5)断开断开QS12和和QS11。3)合合上出线旁路隔离开关上出线旁路隔离开关QS1p；此时此时QS1p的两端等电位。的两端等电位。操作步骤为：操作步骤为：1)合上合上QS
37、d;发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-29(3)其他简易旁路母线接线形式其他简易旁路母线接线形式 图图3-5a、b、c所示接线与图所示接线与图3-4相比较，均省去一组隔离开关。相比较，均省去一组隔离开关。图图3-5a所示接线在正常运行时，旁路母线不带电，但旁路母线所示接线在正常运行时，旁路母线不带电，但旁路母线只能接至母线只能接至母线W2，检修母线，检修母线W1上的出线断路器时将造成分段上的出线断路器时将造成分段上有较大的功率穿越上有较大的功率穿越(有电源进线接在有电源进线接在W1上上)。图图3-5b所示所示接线的断路器作分段断路器用时，旁路母线带电，接线的断路器作分段断路器用时，旁路母线带
38、电，旁路母线也只能接至旁路断路器所在的一段母线。旁路母线也只能接至旁路断路器所在的一段母线。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-30图图3-5c所示接线的旁路母线平时也带电，旁路运行时，所示接线的旁路母线平时也带电，旁路运行时，W1、W2两段工作母线分列，但旁路母线可接至任一段母线，不破两段工作母线分列，但旁路母线可接至任一段母线，不破坏原有两段母线上的功率平衡。坏原有两段母线上的功率平衡。适用范围：适用范围：单母线分段带简易旁路母线接线常用于出线回路单母线分段带简易旁路母线接线常用于出线回路不多的不多的35 110kV配电装置中。配电装置中。3双母线接线双母线接线 结构特征：结构特征：如如图
39、图3-6所示所示。1)有两组母线有两组母线W1、W2，两组母，两组母线间通过母线联络断路器线间通过母线联络断路器QFc相连；相连；2)每回进出线均经一组断路器和每回进出线均经一组断路器和两组母线隔离开关分别接至两组两组母线隔离开关分别接至两组母线。正常运行时只合一组隔离母线。正常运行时只合一组隔离开关。开关。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-31 运行方式运行方式:1)两组母线同时工作两组母线同时工作 将母联断路器将母联断路器QFc合闸，而进出线均衡地分配在两组母线合闸，而进出线均衡地分配在两组母线上，相当于单母线分段的运行方式。当一组母线故障时，在继上，相当于单母线分段的运行方式。当一组母
40、线故障时，在继电保护作用下，母联断路器断开，仅停故障的母线。电保护作用下，母联断路器断开，仅停故障的母线。2)一组母线工作，另一组母线备用一组母线工作，另一组母线备用 全部电源和出线接于工作母线上，母联断路器断开，按单全部电源和出线接于工作母线上，母联断路器断开，按单母线方式运行。工作母线故障时，全部短时停电。母线方式运行。工作母线故障时，全部短时停电。优点：优点：1)运行方式灵活，有多种运行方式。运行方式灵活，有多种运行方式。由于每个回路均可以换接至两组母线的任一组上运行，使得由于每个回路均可以换接至两组母线的任一组上运行，使得双母线接线的可靠性和灵活性大大提高。双母线接线的可靠性和灵活性大
41、大提高。2)任一组母线检修时不中断供电，任一组母线检修时不中断供电，检修任一回路母线隔离开关检修任一回路母线隔离开关时，只中断该回路的供电。时，只中断该回路的供电。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-323)任一组母线故障时仅短时停电，任一组母线故障时仅短时停电，停电时间是接于该母线上的停电时间是接于该母线上的所有回路切换至另一组母线所需时间，故障母线上的回路经短所有回路切换至另一组母线所需时间，故障母线上的回路经短时停电便可恢复供电。时停电便可恢复供电。缺点：缺点：1)检修任一回路断路器时，该回路仍需停电。检修任一回路断路器时，该回路仍需停电。2)任一母线故障仍会短时停电。任一母线故障仍会短
42、时停电。3)变更运行方式时，要用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操变更运行方式时，要用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操作，操作步骤较为复杂，容易出现误操作。作，操作步骤较为复杂，容易出现误操作。4)增加了大量的母线隔离开关和母线长度，双母线的配电装置增加了大量的母线隔离开关和母线长度，双母线的配电装置结构较复杂，占地面积大，投资大。结构较复杂，占地面积大，投资大。适用范围：适用范围：双母线接线广泛应用于对可靠性要求较高、出线双母线接线广泛应用于对可靠性要求较高、出线回路数较多的回路数较多的6220kV配电装置中。配电装置中。5)双母线存在全部停电的可能，如母联断路器故障或一组母双母线存在全部停电
43、的可能，如母联断路器故障或一组母线检修，另一组运行母线故障时。线检修，另一组运行母线故障时。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-33 倒母线操作倒母线操作：例如，图例如，图3-6所示接线在母线所示接线在母线W1工作、母线工作、母线W2备用的运行方式备用的运行方式下，欲检修母线下，欲检修母线W1时的倒闸操作步骤如下：时的倒闸操作步骤如下：检查母线检查母线W2是否完好，合是否完好，合QFc两侧隔离开关及两侧隔离开关及QFc，向母线，向母线W2充电，若母线充电，若母线W2完好，则完好，则QFc不会因继电保护动作而跳闸，不会因继电保护动作而跳闸，便可继续倒闸操作；便可继续倒闸操作；合上所有回路与母线合
44、上所有回路与母线W2连接的隔离开关，之后再断开所有连接的隔离开关，之后再断开所有回路与母线回路与母线W1连接的隔离开关，以实现全部回路由母线连接的隔离开关，以实现全部回路由母线W1换换接至母线接至母线W2。断开断开QFc及其两侧隔离开关，此时母线及其两侧隔离开关，此时母线W1不带电，母线不带电，母线W2变为工作母线。变为工作母线。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-344双母线分段接线双母线分段接线 双母线接线难以满足大型电厂和变双母线接线难以满足大型电厂和变电所对主接线可靠性的要求：电所对主接线可靠性的要求：不分不分段的双母线接线在母联断路器故障段的双母线接线在母联断路器故障或一组母线检修，
45、另一组运行母线或一组母线检修，另一组运行母线故障时，有可能造成严重的或全厂故障时，有可能造成严重的或全厂（所）停电事故。（所）停电事故。(1)双母线三分段接线：双母线三分段接线：如如图图3-7所示所示。将一组母线用分段断路器将一组母线用分段断路器QFd分为两段（分为两段（W1和和W2），两个分），两个分段母线（段母线（W1和和W2）与另一组母线（）与另一组母线（W3）之间都用母联断路）之间都用母联断路器连接，也称为双母线三分段接线。器连接，也称为双母线三分段接线。分段双母线，比双母线具有更高的可靠性，运行方式更为灵活。分段双母线，比双母线具有更高的可靠性，运行方式更为灵活。1)W1和和W2作为
46、工作母线，作为工作母线，W3作为备用母线，全部进出线均作为备用母线，全部进出线均分在分在W1和和W2两个分段上运行；两个分段上运行；发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-352)也可以将两个母联断路器中的一个和分段断路器合上，也可以将两个母联断路器中的一个和分段断路器合上，全全部部进出线合理进出线合理地分配在三段上运行，三段母线并列运行。此地分配在三段上运行，三段母线并列运行。此种运行方式降低了种运行方式降低了全厂（所）停电事故的可能性；全厂（所）停电事故的可能性；可以减小可以减小母线故障的停电范围，母线故障时的停电范围只有母线故障的停电范围，母线故障时的停电范围只有1/3，此时，此时没有停电部
47、分还可以按双母线或单母线分段运行。没有停电部分还可以按双母线或单母线分段运行。双双母线三分段接线在一组母线检修合并母联断母线三分段接线在一组母线检修合并母联断路器故障时，会路器故障时，会发生全厂（所）停电事故。为进一步提高发生全厂（所）停电事故。为进一步提高大型电厂和变电所主大型电厂和变电所主接线可靠性，可接线可靠性，可将两组母线均用分段断路器分为两段，就构成将两组母线均用分段断路器分为两段，就构成了双母线四分段接线（见图了双母线四分段接线（见图3-11）。是一种发生任何）。是一种发生任何双重故障双重故障情况下均不致造成全停电的接线。另外该接线母线故障时的停情况下均不致造成全停电的接线。另外该
48、接线母线故障时的停电范围只有电范围只有1/4，可靠性进一步提高。，可靠性进一步提高。适用范围：适用范围：为了提高大型电厂和变电所主接线可靠性，防止为了提高大型电厂和变电所主接线可靠性，防止全厂（所）停电事故的发生，减小母线故障的停电范围，大型全厂（所）停电事故的发生，减小母线故障的停电范围，大型电厂和变电所的电厂和变电所的220kV主接线可采用双母线分段接线。主接线可采用双母线分段接线。(2)双母线四分段接线：双母线四分段接线：发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-36在中、小型发电厂的在中、小型发电厂的610kV配电配电装装置中，为限制置中，为限制610kV系统中的系统中的短路电流，常采用用叉
49、接电抗器分短路电流，常采用用叉接电抗器分段的双母线接线形式。段的双母线接线形式。由图由图3-8可见，在分段处装可见，在分段处装设有分段设有分段断路器断路器QFd，母线分段电抗器，母线分段电抗器L及及4台隔离开关。为了使任一工作母线台隔离开关。为了使任一工作母线停运时，电抗器仍能起到限流作用，停运时，电抗器仍能起到限流作用，母线分段电抗器母线分段电抗器L可以经分段断路可以经分段断路器及隔离开关交叉接至备用母线上。器及隔离开关交叉接至备用母线上。正常运行方式：正常运行方式：W1和和W2两段母线经分段电抗器、断路器及隔两段母线经分段电抗器、断路器及隔离开关并列运行，离开关并列运行，W3备用。备用。(
50、3)带叉接电抗器的双母线分段接线带叉接电抗器的双母线分段接线 缺点：缺点：双母线分段接线使用的电气设备更多，双母线分段接线使用的电气设备更多，配电装置也更配电装置也更为复杂。为复杂。发电厂电气主系统发电厂电气主系统3-375双母线带旁路母线接线双母线带旁路母线接线 为了使双母线接线在检修任一为了使双母线接线在检修任一回路断路器时不中断该回路的回路断路器时不中断该回路的供电，可增设旁路母线。供电，可增设旁路母线。结构特征：结构特征：如如图图3-9所示所示。1)增设了一组旁路母线增设了一组旁路母线W3及专及专用旁路断路器用旁路断路器QFp回路。回路。2)各回路除通过断路器与两组各回路除通过断路器与
