电力系统的接线方式

1第四章电力系统的接线方式3电力网输电网配电网作用要求作用要求4输电网•作用：将各种大型发电厂的电能安全、可靠、经济地输送到负荷中心。•要求：供电可靠性要高；符合电力系统运行稳定性的要求；便于系统实现经济调度；具有灵活的运行方式且适应系统的发展需要；还需考虑电网投资及管理运行费用，并比较不同接线方案下的线损等。5配电网•作用：将本地区小型发电厂或输电网送来的电能通过合适的电压等级配送到每个用户。•要求：接线简单明了，结构合理，便于运行及维护检修，减少占用城市空间；供电可靠性和安全性要求高，尽可能做到中心变电所有来自不同地点的两个电源，至少满足“N-1”准则；符合配电自动化发展的要求。6一、电力网的接线1.无备用接线方式（单回路）干线式链式放射式负荷点电源点用户只能从单方向的一条线路获得电源，简称开式网7优缺点1.无备用接线方式（单回路）•简单方便，投资少•可靠性低，任何一段故障或检修都会影响对用户的供电适用范围•普通负荷82.有备用接线方式(a)用户可从两个或以上方向获得电源，简称闭式网双回路网络的优缺点简单方便、可靠性高经济性差9可靠、经济操作复杂、故障时电压质量差(b)(c)(d)环网供电的优缺点10电磁环网QF一般情况中,往往在高一级电压线路投入运行初期,由于高一级电压网络尚未形成或网络尚不坚强,需要保证输电能力或为保重要负荷而又不得不电磁环网运行。11放射式树干式环网式中压配电网的主要接线方式12中压配电网的主要接线方式10(6)kV380V/220V单电源双回路树干式网络1310(6)kV10(6)kV具有公共备用干线的放射式网络1410(6)kV环网供电网络15二、发电厂、变电所的主接线对接线方式有些什么基本要求?接线的基本形式有哪些?有何特点?典型的接线方式?定义——发电厂或变电所的所有高压电气设备通过连接线组成的，用来接受和分配电能的强电流、高电压电路，又称电气一次接线图或电气主系统16171.对电气主接线的基本要求可靠性——供电可靠性是电力生产的首要任务，主接线的拟定应首先满足这一基本要求。灵活性——主接线应能适用于各种工作情况和运行方式，能根据运行情况方便地退出和投入电气设备。经济性——在满足可靠性和灵活性的前提下，满足经济合理的基本要求。做到投资省、占地少、电能损耗小。182.主接线的基本形式有汇流母线单母线接线双母线接线带有旁路母线的接线无汇流母线单元接线桥形接线多角形接线19母线：保证电源并列工作，又能使任一出线都可以从母线获得电能。断路器：具有灭弧功能，可用来开断或闭合负荷电流、开断短路电流。隔离开关：没有灭弧功能，开合电流能力极低，设备检修时起着明显的隔离作用。接地开关：在检修设备时合上，让设备（线路）可靠接地。201)单母线接线：只有一组母线,进出线都并接在这组母线上母线隔离开关接地刀闸线路隔离开关W出线1出线2出线3QSLQFQSBQSo单母线接线图21倒闸操作•发电厂和变电所的电气设备可分为运行、检修和备用三种状态，将设备由一种状态改变为另一种状态的一系列有序操作称为倒闸操作。•倒闸操作必须严格遵守有关规程规定，应准确无误地填写操作票，认真执行操作监护制度。单母线倒闸送电操作出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo关合顺序：QSW→QSl→QF23倒闸操作原则：隔离开关相对断路器而言，“先通后断”。母线(电源侧)隔离开关相对线路(负荷侧)隔离开关而言，“先通后断”。出线1出线2出线3WQSlQFQSwQSo单母线倒闸停电操作断开顺序：QF→QSl→QSW25单母线接线的优缺点•优点：结构简单、清晰，使用设备少、投资小、运行操作方便，便于扩建•缺点：可靠性、灵活性差1）当母线或母线隔离开关故障或检修时，造成全厂（所）停电；2）当出线断路器检修时，必须停止该回路的工作。3）电源只能并列运行，不能分列运行，线路侧短路时，有较大的短路电流。•适用于只有一台发电机和一台主变的中小型发电厂或变电所的6～220kV的配电装置26一类用户ⅡⅠL1L2L3L4QF1单母分段分段数越多，故障时停电的范围就越小。27图2-2单母线分段接线优点：1）对重要用户可以从不同段引出两回馈线，由两个电源供电；2）当一段母线发生故障（或检修），仅停该段母线，非故障段母线仍可继续工作。缺点：1）当母线或母线隔离开关故障或检修时，接在该段母线上的回路必须全部停电；2）当任一出线断路器检修时，必须停止该回路的工作。28适用：中、小容量发电厂的6～10kV接线和6～220kV变电所配电装置中。1）用于6～10kV接线时，每段容量不宜超过25MW，出线回路过多，影响供电可靠性；2）用于35kV接线时，出线回路数为4～8回为宜；3）用于110～220kV接线时，出线回路数为2～4回为宜。29带旁路母线的单母线接线电源侧W1W2QS1QFQS2旁路母线工作母线单母线带旁路适用范围：出线回路数较多的110kV及以上系统正常运行时，QF2和QS3断开，旁母不用。检修出线l1的断路器QF1QF1W1QS1QFQS2l1QS3电源侧W2当与旁母相连的任一出线断路器检修时，不中断该回路供电。31适用：出线数较多的110kV及以上的高压配电装置中，断路器检修时间长、停电影响也较大。一般35kV以下配电装置多为屋内型，为节省建筑面积，降低造价都不设旁路母线。32W2W3W1电源侧QFQS1QS2QS3QS4单母分段兼旁路正常时旁路母线W3不带电，分段断路器QF1及隔离开关QS1、QS2在闭合状态；QS3、QS4、QS5均断开，以单母线分段方式运行。1）旁路母线接至Ⅰ段母线运行时，要闭合隔离开关QS1、QS4及QF（此时QS2、QS3断开）；2）旁路母线接至Ⅱ段母线运行时，要闭合隔离开关QS2、QS3及QF（此时QS1、QS4断开）。3）Ⅰ、Ⅱ两段母线合并为单母线运行，则要闭合隔离开关QS1、QS2及QF。33适用：进出线不多，容量不大的中、小型发电厂、和35～110kV的变电所较实用，具有足够的可靠性和灵活性。34图2-5双母线接线QF─母线联络断路器QF：母联断路器QS1、QS2：母联隔离开关W1：工作母线（正常时带电）W2：备用母线（正常时不带电）1）每回出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接；2）母线之间通过母线联络断路器QF连接，3）每一个电源回路也是通过一台断路器和两组隔离开关与两组母线连接4）正常运行时，两组母线隔离开关总是一台工作一台备用。2.双母线接线35标准运行方式（固定连接）W2W1QF1l2l3l4l1G2GQF闭合，双母线同时运行（常用）电源与负荷平均分配在两组母线上，两组母线功率均匀分配。36一组主母线运行，另一组主母线备用W2W1QF1l2l3l4l1G2GQF断开，一组母线工作，一组母线备用。正常运行时，所有电源和引出线均接于工作母线上。备用母线不带电。相当于单母线接线。37非固定联接的两组主母线同时运行W2W1QF1l2l3l4l1G2G38母联断开的两组主母线同时运行W2W1QFQFC断开，两组母线同时运行.QFC处于热备用状态。此时相当于分裂为两部分，各向系统输送功率。常用于系统最大运行方式时，限制短路电流。39可靠性高1）可以轮流检修母线，而不中断供电；2）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该回路和与此相连的母线，其它回路均可通过另一组母线继续运行。；3）若一组母线发生故障，只会引起接至故障母线上的部分电源和引出线停电，经倒闸操作可迅速地将停电部分转移到另一组母线上，便可以恢复工作。优点：可靠性和灵活性大大提高。40调度灵活A、各个电源和出线可任意分配到某一组母线上，可灵活的适应系统中各种运行方式的调度。（三种运行方式）B、便于试验。个别回路需单独试验时，可将该回路单独接至一组母线上。扩建方便向双母线左右任何方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的自由分配，也不会造成原有回路停电。一组主母线运行，另一组主母线备用时，当工作母线检修时的倒闸操作顺序W1W2QF①母联断路器QF继电保护整定时间为零②合母联断路器QF向Ⅱ母充电③依次合与Ⅱ母相连的母线隔离开关④依次断开与Ⅰ母相连的母线隔离开关⑤断开母联及两侧的隔离开关42双母线接线的缺点：①、倒闸操作复杂。在倒母线的过程中把隔离开关当作操作电器使用，容易发生误操作。②、一组母线故障时，接于该母线的所有支路要短时停电。为了缩小停电范围，可采用双母线分段的方式。③、检修出线断路器时，该回路需停电，这对于重要用户来说是不允许的。克服此缺点可采用双母线带旁路母线的接线。④、接线复杂，占地面积大，经济性较差。43双母线分段接线L串联电抗器每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线均匀分布在两段工作母线上。分段断路器QF3将工作母线分为两段;44双母线分段的特点优点：由于分段的增加，可进一步缩小母线停运的范围，供电可靠性更高。缺点：A、增加了母联断路器和分段断路器，投资增大B、检修出线断路器时，该支路仍需停电。45双母线分段的适用范围适用：☞中小电厂的发电机电压配电装置及变电站6~10kV配电装置中，进出线回路数较多，输送容量较大时，为限制短路电流，常采用3分段或4分段；☞220kV进出线为10～14回的装置，采用3分段；☞在330～500kV大容量的装置中，出线为6回及以上时，也有采用双母线分4段的接线。46双母线带旁路接线l1l4l3l2w2w3w12QF1QF旁路母线:W3旁路断路器:QF1471、一组母线能带旁路2、两组母线均带旁路3、设有旁路跨条4、设有旁路跨条QFQSW1W2WPQFPWPW2W1母联断路器兼做旁路断路器旁路断路器兼做母联断路器48旁路母线设置的原则（了解）总原则：不允许停电检修断路器时，设置旁路母线。A、220kV出线在4回及以上；B、110kV出线在6回及以上;C、35～60kV配电装置中：☞采用单母线分段接线且断路器无条件停电检修时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线接线；☞采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时，可设置旁路隔离开关。☞采用35kV单母线手车式成套开关柜时，由于断路器可迅速置换，可不设旁路设施。D、6～10kV配电装置一般不设置旁路母线但6～10kV单母线接线及单母线分段接线的配电装置，当采用固定式成套开关柜时，由于容易增设旁路母线，可考虑装设。发展趋势：取消旁路母线！49503.一个半断路器接线每2组母线之间串联装设3台断路器，于2台断路器间引接1回路。由于回路数与断路器台数之比为2：3，故称为一台半断路器接线或二分之三断路器接线。正常运行时，全部断路器和隔离开关均投入运行。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL451优点：（1）检修任一断路器时，都不会造成任何回路停电。（2）任一母线故障，仅跳开与此母线相连的断路器，不引起任何回路停电。甚至于两组母线同时故障的极端情况下，功率仍可送出！（3）线路故障，只是该回路被切除，不会造成其他回路停电。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL452优点：（4）操作方便、安全。隔离开关不做操作电器，减少了误操作。（5）正常运行时两组母线与全部断路器都投入使用，每串断路器互相连接形成多环状供电，运行调度较灵活。缺点：使用设备较多，配电装置复杂，投资较多。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL453一台半断路器接线的两条原则（1）为防止联络断路器故障同时切除该串两回路供电，应将同名元件（电源、线路）布置在不同串上。同一个“断路器串”上配置一条电源回路和一条引出线回路。W1W2QF3QF2QF1WL1S1S4WL454T1T2WL1WL2T1T2WL1WL2交叉接线非交叉接线QF1QF2QF3W1W2（2）配电装置初期仅两串时，同名回路宜分别接入不同侧的母线，进出线应装设隔离开关。当接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线。配置方式如图：55561)单元接线572)桥形接线(1)L1故障仅QF1跳闸，T1及其他回路继续运行(2)T1检修①断开QF、QF1，再拉开QS1，出线l1停电②关合QF