云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-1云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材第六章变、配电所电气主接线培培训训目目标标新进员工、转岗员工、在岗员工培训:了解高、低压线路放射式、树干式、环形结线特点;了解变电所常见电气主结线的形式及优缺点;车间变电所电气主结线;理解单母线不分段、分段,桥式接线的特点;掌握变电所电气主结线图的识图;课课时时要要求求新进员工(含转岗员工)培训:理论培训8课时在岗员工培训:理论培训4课时。培培训训方方式式采取集中授课、自学等方式进行培训。新员工(含转岗员工)脱产培训;在岗员工半脱产培训;自学。云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-2云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材6.1电力线路的结线方式结线方式是指由电源端(变、配电站)向负荷端(电能用户或用电设备)输送电能时采用的网络形式。电力线路的基本要求:供电安全可靠,操作方便,运行灵活、经济和有利发展。电力线路按电压高低分,有1kV以上的高压线路和1kV及以下的低压线路。电力线路按结构形式分,有架空线路和电缆线路以及室内(车间)线路等。6.1.1高压线路的结线方式高压线路的作用是在企业内部从总降压变电所(或配电所)以6~10kV电压向各车间变电所、建筑物变电所或高压用电设备配电。其常用的基本结线方式有放射式、树干式和环形三种。6.1.1.1高压放射式结线高压放射式结线是指变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电,沿线不支接其他负荷。(a)放射式结线(b)树干式结线图5.1.1高压线路放射式与树干式结线图高压放射式结线如图5.1.1(a)所示。这种供电方式适用于各路负荷离高压配电所的位置较近相当且负荷相互独立的情况。它的优点是线路之间互不影响,因此供电可靠性较高,可根据不同负荷的要求配置不同的高压开关设备;缺点是高压开关设备用得多,使投资增加,而且当线路发生故障或检修时,整条线路都要停电。因此这种供云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-3云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材电方式只适用于三级负荷和个别二级负荷。6.1.1.2树干式结线高压树干式结线是指由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上,沿线支接了几个车间变电所或负荷点的结线方式。高压树干式结线如图5.1.1(b)所示,这种供电方式适用于负荷相互邻近且负荷离电源较远的情况。它的优点是一条干线到负荷中心,从而减少线路的有色金属消耗量,高压开关数量少,投资较省。缺点是供电可靠性较低,干线故障或检修停电要停一大片。这种供电方式只适用于三级负荷。为提高供电可靠性,可采用双干线供电或两端供电的结线方式,如图5.1.2(a),(b)所示。图5.1.2双干线供电和两端供电的结线方式6.1.1.3环形结线环形结线如图5.1.3所示。环形供电方式实质是两端供电的树干式。多数环形供电方式采用“开口”运行方式,即环形线路联络开关是断开的,两条干线分开运行,当任何一段线路有故障或检修时,只需经短时间的停电切换后即可恢复供电。环形供电方式适用于允许短时间停电的二、三极负荷。配电系统的高压结线实际上往往是几种结线方式的组合,究竟采用什么结线方式,应根据具体情况,对供电可靠性的要求,经技术经济综合比较后才能确定。一般地说,高压配电系统宜优先考虑采用放射式,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式或环形配电。云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-4云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材5.1.3高压环形结线方式6.1.2低压线路的结线方式低压线路的作用是从车间变电所以380/220V的电压向车间各用电设备或负荷点配电。低压配电线路也有放射式、树干式和环形等结线方式。6.1.2.1放射式结线5.1.4低压放射式结线低压放射式结线如图5.1.4所示。由变配电所低压配电屏供电给配电箱或低压用电设备。它的特点是:发生故障时互不影响,供电可靠性较高,但在一般情况下,其有色金属消耗量较多,采用的开关设备也较多。这种线路多用于供电可靠性要求较高的车间,特别适用于对大型设备供电。云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-5云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材6.1.2.2树干式结线低压树干式结线如图5.1.5所示。树干式的特点正好与放射式相反,供电系统灵活性好,采用开关设备少,一般情况下有色金属消耗量较少。缺点是干线有故障时停电范围大,所以供电可靠性较低。低压树干式结线在工厂机械加工车间、机修车间和工具车间中应用相当普遍,因为它比较适用于供电容量小、且分布较均匀的用电设备组,见图5.1.6(a)所示。图5.1.6(b)为“变压器-干线式结线”,这种结线因省去了整套低低压配电装置,使变电所的结构大为简化,也节省了投资。图5.1.7是一种变形的树干式结线,即链式结线,它适用于用电设备距供电点较远而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备。链图3.23低压放射式结线式相连的设备一般不宜超过5台,链式相连的配电箱不宜超过3台,且总容量不宜超过10kW。图5.1.5低压树干式结线图5.1.6低压链式结线6.1.2.3环形结线在两个车间变电所的低压侧,可以通过低压联络线连接起来,构成环形结线,低压环形结线如图5.1.7所示。环形结线的可靠性高,任一段线路发生故障或检修时,都不致于供电中断或暂时中断供电,只要完成倒换电源的操作,就能恢复供电。环形云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-6云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材供电可使电能损耗和电压损耗减少,既节约电能,又可保证电压质量。但它的保护装置及其整体配合相当复杂,如果配合不当,容易发生误动作,反而扩大故障停电范围。实际上,低压环形方式和高压环形方式一样,大多数采取“开口”运行。实际低压配电系统的结线,也往往是上述几种结线的综合,根据具体情况而定。一般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时,宜采用树干式配电。运行经验证明,供配电系统的结线不宜太复杂,层次不宜过多,否则会造成浪费和提高故障率。GB50052–95《供配电系统实际规范》中规定:供配电系统应简单可靠,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。图5.1.7低压环形结线6.2变电所主结线方式变电所的电气结线由一次回路和二次回路构成。在供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路,称一次回路,也称为主电路或主接(结)线。一次电路中所有的电气设备称为一次设备,如变压器、断路器、互感器等。凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路,叫二次回路,也叫二次接(结)线。二次回路中所有电气设备都称为二次设备或二次元件,如仪表、继电器、操作电源等。6.2.1对变电所主接线的要求变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线,在变电所主接线图中将云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-7云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来,只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。通常以单线来表示三相系统。个别情况下,如三相电路不对称时,则用三线图表示。对变电所主接线主要有以下基本要求:1)安全:主接线的设计应符合国家标准有关技术规范的要求,能充分保证人身和设备的安全。2)可靠:应满足用电单位对供电可靠性的要求。3)灵活:能适应各种不同的运行方式,操作检修方便。4)经济:在满足以上要求的前提下,主接线设计应简单,投资少,运行管理费用低,一般情况下,应考虑节约电能和有色金属消耗量。6.2.2变电所常用主接线供配电系统变电所常用主接线按其基本形式可分为:线路—变压器组接线、单母线接线、桥式接线三种。6.2.2.1线路—变压器组接线当只有一路电源供电线路和一台变压器时,可采用线路—变压器组接线,如图5.2.1所示。图5.2.1线路—变压器组接线根据变压器高压侧情况的不同,可以选择图5.2.1右侧三种开关电器。当电源侧继电保护装置能保护变压器且灵敏度满足要求时,变压器高压侧可只装设隔离开关;云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-8云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材当变压器高压侧短路容量不超过高压熔断器断流容量,而又允许采用高压熔断器保护变压器时,变压器高压侧可装设跌落式熔断器或负荷开关—熔断器;一般情况下,在变压器高压侧装设隔离开关和断路器。当高压侧接负荷开关时,变压器容量不大于1250kVA,高压侧装设隔离开关或跌落式熔断器时,变压器容量一般不大于630kVA。优点:接线简单,所用电气设备少,配电装置简单,节约投资。缺点:该单元中任一设备发生故障或检修时,变电所全部停电,可靠性不高。适用范围:适用于小容量三级负荷、小型企业或非生产性用户。6.2.2.2单母线接线母线又称汇流排,用于汇集和分配电能。单母线接线又可分为单母线不分段和单母线分段两种。1)单母线不分段接线当只有一路电源进线时,常用这种接线,如图5.2.2(a)所示,每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。靠近线路的隔离开关称线路隔离开关,靠近母线的隔离开关称母线隔离开关。(a)单母线不分段(b)单母线分段图5.2.2单母线接线优点:接线简单清晰,使用设备少,经济性比较好。由于接线简单,操作人员发生误操作的可能性就小。缺点:可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检云南机场集团有限责任公司YUNNANAIRPORTGROUPCo.,Ltd第二部分第六章变、配电所电气主接线02-06-9云南机场集团有限责任公司昆明长水国际机场动力能源部培训教材修时,全部用户供电中断。适用范围:可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户,或有备用电源的二级负荷用户。2)单母线分段接线当有双电源供电时,常采用单母线分段接线,如图5.2.2(b)所示,可采用隔离开关或断路器分段。单母线分段接线可以分段单独运行,也可以并列同时运行。采用分段单独运行时,各段相当于单母线不分段接线的运行状态,各段母线的电气系统互不影响。当任一段母线发生故障或检修时,仅停止对该段母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时,如另一电源能负担全部引出线的负荷时,则可经“倒闸操作”恢复该段母线所带负荷的供电,否则由该电源所带的负荷仍应停止运行或部分停止运行。“倒闸操作”的原则:接通电路时先闭合隔离开关,后闭合断路器;切断电路时先断开断路器,后断开隔离开关。这是因为带负荷操作过程中要产生电弧,而隔离开关没有灭弧功能,所以隔离开关不能带负荷操作。采用并列运行时,若遇电源检修,无需母线停电,只需断开电源的断路器及其隔离开关,调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检修时,就会引起正常母线的短时停电。隔离开关分段因倒闸操作不便,现已不再采用,通常采用断路器分段的单母线接线。当某段母线发生故障时,分段断路器与电源进线断路器将同时切断故障,非故障部分继续供电。当对某段母线检修时,操作分段断路器和相应的电源进线断路器、隔离开关,而不影响另段母线的正常运行。断路器分段的单母线接线的优点:供电可靠性较高,操作灵活,除母线故障或检修外,可对用户连续供电。缺点:母线故障或检修时,仍有50%左右的用户停电。