电气主结线与高压配电装置

课程名称：供变电技术电气学院第4章电气主结线与高压配电装置主结线是变电所的重要组成部分，是进行变电所的设计、施工和运营管理的重要依据。大家在今后工作中要养成按图设计、按图施工、按图检修和按图操作的习惯。课程名称：供变电技术电气学院第一节电气主结线的功能、基本要求与设计原则变电所（含配电所、开闭所和分区所）的主结线，是由变压器（如果有的话）、高压开关、导线等高压电器组成的变换、分配电能的电路。在主结线图上，各种设备以规定的文字符号、图形和设备之间的连线来表示，并标明各主要设备的规格、数量和型号。1、电气主结线应满足的基本要求1）保证对用户供电的可靠性，根据用户负荷性质不同，如一级负荷、二级负荷或三级负荷，采用不同可靠性的主结线；课程名称：供变电技术电气学院课程名称：供变电技术电气学院2）运行的灵活性，主结线应能给高压设备的检修提供保证；3）良好的经济性，在达到供电可靠性和运行灵活性的前提下，尽可能减少投资；4）简单明了，简单明了的主结线是运行过程中减少出错的有力保证。2、电气主结线设计应遵循的主要原则和步骤整个设计一般分为以下几个阶段：方案论证和确定、初步设计、施工设计。1）应以批准的设计任务书为依据，在进行供变电工程的立项中，工程都要进行充分的调查论证，完成论证后报批准，所批准的文件就成为设计的依课程名称：供变电技术电气学院据；2）根据具体工程的实际情况确定工程的主要技术参数和技术要求（如操作原则、检修方案等），确定主结线形式；3）对供变电工程中高压设备进行选型设计，包括选何种设备、设备如何安装、对选择的设备进行校验、工程的综合技术经济比较；进行设计的方案一般要提出若干个，在进行综合技术经济比选后才确定昀终方案。4）注意新技术的应用，在这方面应该对可能运用的新技术、新设备进行充分调查和研究的基础上作出决定，既要考虑新技术带来的好处，也要考虑到所带来的不利因素。课程名称：供变电技术电气学院牵引变电所按其在电网中的位置、重要程度和电力系统向牵引变电所供电方式的不同可分为：1.中心变电所，它有4路以上进线并有系统功率穿越(1SS)；2.通过式变电所，它有两路进线并有系统功率穿越(3SS)；3.分接式变电所，它有两路进线，无系统功率穿越(2SS)。课程名称：供变电技术电气学院第2节电气主结线的基本结线形式主结线的功能是转换、分配电能，根据不同的工程要求，主要的主结线形式有以下几种。主结线图通常用单线图表示。1、单母线结线母线：是一种把电能汇聚在一起后进行重新分配的导线，也称汇流排。课程名称：供变电技术电气学院单母线结线示意图电源回路与用电回路通过断路器、隔离开关分别与母线连接。牵引变电所主变压器一般为两台，要保证每一台主变压器都能从任一回路电源获得电能。特点：1.简单明了，经济性能好，并满足一定的可靠性，能使主变从任一回路电源获得电能。2.没有复杂的倒闸作业，避免或减少误操作。课程名称：供变电技术电气学院单母线结线示意图3.断路器检修：每回路都是由断路器切断负荷电流和故障电流。检修断路器时，用其两侧的隔离开关将断路器与电压隔离，保证检修人员的安全。4.任一回路断路器检修，不影响其他回路5.母线和隔离开关：检修母线和母线连接的隔离开关，将造成全部停电；母线故障，全部电源回路断开。可靠性不强。课程名称：供变电技术电气学院¾适用范围可靠性要求不高的10~35kV地区负荷为了克服单母线结线的某些缺陷，在单母线结线的形式上派生出了以下两种结线。（1）单母线分段结线单母线分段结线与单母线结线昀大的差别在于把母线分成两段，两段母线之间通过母线断路器相连，如图2所示。课程名称：供变电技术电气学院单母线分段结线示意图MD：分段断路器，正常时闭合，两段母线并列运行。特点：1.母线和母线相联的隔离开关检修时，停电范围缩小一半。2.母线故障：MD由于保护跳闸，故障母线隔开，非故障母线仍照常工作，故障母线所连的电源线路和馈电回路停电。课程名称：供变电技术电气学院单母线分段结线示意图3.隔离开关分段：用隔离开关分段的结线可靠性要稍差些，由于隔离开关不能带负荷拉闸，母线故障时将短时全部停电，打开分段隔离开关FG后，非故障段母线即可恢复供电。110kV侧母线一般不采用隔离开关分段。4.断路器检修时，仍要造成断路器所在回路断电。课程名称：供变电技术电气学院¾适用范围：用在10~35kV地区负荷、城市电牵引各种变电所和电源进线回路较少的110kV结线系统。（2）单母线带旁路母线结线单母线带旁路母线结线形式上与单母线昀大的差别在于增加了一条备用母线，在主母线和旁路母线之间增加一台旁路断路器，如图3所示。课程名称：供变电技术电气学院单母线带旁路母线结线示意图特点：1.M为工作母线，正常运行时，旁路断路器PD断开，备用。2.旁路隔开开关(旁路母线与各回路相连的)PG均打开。3.当任一断路器检修，如1DL检修，各开关的操作顺序：先投入PD(PD两侧的隔离开关是在合闸位置的)，再投1PG；切断1DL和它两侧的隔离开关。课程名称：供变电技术电气学院¾适用范围:用于牵引负荷和35kV以上电压等级变电所中，特别是负荷较重要，线路断路器较多、检修断路器不允许停电的场合。以上的操作步骤不是唯一的，但操作原则是一样的：隔离开关不能带负荷进行分闸或合闸操作。课程名称：供变电技术电气学院2、双母线结线这种结线设置了两条主母线，两条母线之间通过母联断路器连接，每条电源进线或用户馈线都通过两台隔离开关和母线相联，正常时母联断路器断开。正常运行时，1M工作，所有与1M连接的隔离开关闭合，而与2M连接的所有隔离开关断开，母联断路器MD打开。特点：1.增加了一套备用母线，工作母线故障全部回路转到备用母课程名称：供变电技术电气学院线，缩短停电时间，故障母线慢慢检修。2.检修母线时，倒换到备用母线，不中断供电。3.修理任一回路的母线隔离开关，只需本回路停电。检修工作母线相连的隔离开关，转换到备用母线供电，工作母线没电了，安全检修。4.检修断路器：通过转换，可用母联断路器代替被检修断路器。课程名称：供变电技术电气学院课程名称：供变电技术电气学院¾适用范围适用于牵引变电所电源回路较多(四回以上)，且具有通过母线给其他变电所输送大功率供电回路场合，对于110kV以上电压的变电所母线，如线路较多且检修断路器不允许停电，可以采用具有旁路母线的双母线结线。由双母线结线派生出来的主结线形式还有：双母线带旁路母线结线、单母线分段等。3、桥形结线桥型结线有两种：内桥和外桥结线。课程名称：供变电技术电气学院桥结线示意图课程名称：供变电技术电气学院跨条：当内桥接线的两回电源线路接入系统的环形电网中，并有穿越功率通过桥接母线，桥接断路器检修或者故障的时候会造成环网断开，为了避免这个缺陷，在断路器外侧安装了一组跨条。课程名称：供变电技术电气学院桥接母线上的断路器QD正常状态合闸运行。当线路发生短路故障时，仅故障线路的断路器自动跳闸，其他三个元件(另一线路和两台主变压器)仍可继续工作。当任一主变压器(如1B)故障时，与故障变压器IB连接的两台断路器1DL和QD都必须断开，结线在短时间内为线路—变压器(2SL—2B)方式运行，另一线路暂时中断供电。课程名称：供变电技术电气学院主接线正常运行时，主变1B运行，2B备用时，跨条隔离开关1G和2G断开，4G断开，其他开关均闭合，系统功率从桥断路器通过，并向1B供电。1.当一路电源供电，一路电源备用，任一断路器(如1DL)需退出检修，即不造成主变压器停电，又不影响系统功率穿越？闭合跨条隔离开关1G和2G；断开1DL；断开5G和7G。课程名称：供变电技术电气学院2.当一路电源(如1SL)供电，另一路备用，需进行倒换主变压器的操作时(如1B退出，2B投入)，操作步骤？①闭合1G、2G，系统功率穿越；②断开1DL、2DL；③断开3G；④闭合4G；⑤闭合1DL、2DL；⑥断开1G、2G。这种操作会中断牵引负荷供电，可利用该牵引变电所无牵引负荷时进行。课程名称：供变电技术电气学院外跨条投入运行时，系统功率将暂时失去保护，必须引起注意，加强监视。内桥带外跨条式接线在两条电源进线回路上均设有断路器，任一电源线路故障不影响向牵引变电所的供电(另一电源线路可自投)。故这种接线适用于线路较长，线路故障和检修的停电机会较多，牵引变压器不需要经常切换的变电所。课程名称：供变电技术电气学院1.每一变压器回路均设有断路器，当变压器发生故障或运行中需要断开时，只需断开它们前面的断路器1DL或2DL，而不影响电源线路的正常工作。2.正常运行时(如1SL主供，2SL备用，1B投入运行，2B备用)，除2DL断开外，其余开关均闭合。当变压器1B故障时，反映该故障的继电保护装置动作，断路器1DL将自动分闸，切除1B。断路器2DL将自动合闸(2DL上装有备用电源自投装置可自动合闸)将变压器2B投入运行。值班人员只需断开3G，对1B和1DL检修。课程名称：供变电技术电气学院3.如属正常情况下的倒换主变压器的操作，值班人员只需闭合2DL(两台变压器暂时并列运行)，断开1DL、3G即可。即不影响系统功率穿越，又不中断牵引负荷的供电。4.外侨式主接线两路电源进线上未设断路器，故这种接线适用于电源线路较短，故障检修停电机会少、主变压器需经常切换的变电所。5.线路故障或检修时，将使与该线路连接的变压器短时中断运行，经转换操作后才能恢复工作。课程名称：供变电技术电气学院注意：牵引变电所中采用桥式接线时，应与电力系统协商好(当桥断路器或110kV电源线路停电检修时)桥式接线的运行方式。倒换110kV电源的操作必须与电力系统协商后，方可进行。桥式接线中，两回线路，两台主变压器，只用3组断路器，断路器数量比较少、配电装置简单、清晰且便于发展成为单母线或双母线接线。无复杂的倒闸作业且具有一定的运行灵活性、供电可靠性。广范应用于35kV至220kV的环形供电网络的电力系统中。课程名称：供变电技术电气学院双“T”结线示意图4、简单分支结线课程名称：供变电技术电气学院变电所高压母线无穿越功率通过，桥形接线的桥断路器没有任何作用，考虑运行的灵活性，在两电源线路间保留带有隔离开关的跨条。任一电源线路故障，则由输电线路(1SL或2SL)两侧的继电保护动作，使两端断路器(3DL与5DL和4DL与6DL)跳闸而断开。线路分支接线的牵引变电所绝大多数采用一回110kV电源线路主供，另一回110kV电源线路备用、两台主变压器中，一台投入运行，另一台备用的运行方式。由此，可得线路分支接线有如下4种运行方式：课程名称：供变电技术电气学院1.1SL-1G-1DL-1B2.1SL-1G-3G-4G-2DL-2B3.2SL-2G-2DL-2B4.2SL-2G-4G-3G-1DL-1B1、两路110kV电源允许在主变压器牵引侧并联。例如：线路分支接线正常运行在第1种方式(1SL-1B)，1G、3G、5G、6G、1DL闭合，2G、4G、2DL断开。若需要转换成第3种方式(2SL-2B)时，其操作顺序如何？确认2号110kV电源电压正常—闭合2G—闭合2DL(两路110kV电源在牵引侧并联)—断开1DL—断开1G。这种操作顺序不中断牵引负荷的供电。课程名称：供变电技术电气学院2、两路110kV电源不允许在主变压器牵引侧并联。例如：线路分支接线正常运行在第2种方式(1SL-2B)，1G、3G、4G、5G、6G、2DL闭合，2G、1DL断开。需要转换成第3种运行方式(2SL-2B)时，只允许在牵引变电所无负荷时进行，其操作顺序？确认2号110kV电源电压正常—断开2DL(将暂时中断向牵引负荷供电)—断开4G—断开1G—闭合2G—闭合2DL(恢复向牵引负荷供电)。课程名称：供变电技术电气学院线路分支接线的特点1.线路分支接线运行方式比较灵活：线路故障退线路，主变故障退主变。2.主接线运行时，5G、6G均闭合，只有当需要检修断路器或主变压器时，5G或6G才断开，以保证检修时的安全。课程名称：供变电技术电气学院电气化牵引变电所11