1一、概述★电气主接线图:按国家标准规定的文字和图形符号将各种一次设备按其实际连接顺序绘制而成的表示电能的接受、分配和输送的电路图。又称为主电路图或一次电路图.4.9电气主接线★电气主接线图是变配电所电气部分的主体,也是变配电所设计的首要部分。★电气主接线图应清晰反映系统中各种电气设备的规格数量联结方式和作用,及各电力回路的相互关系等。2★电气主接线的确定对电气设备的选择、配电装置的布置,变配电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性等都有重大影响。(3)灵活性主接线应在安全、可靠的前提下,力求接线简单运行灵活,应能适应各种可能的运行方式的要求。★对电气主接线的基本要求(1)安全性必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。(2)可靠性能满足各级用电负荷供电可靠性要求。(4)经济性在满足以上要求的条件下,力求达到最少的一次投资与最低的年运行费用最低。3★对主接线方案设计的具体要求:(1)电源进线要装设电能计量柜;(2)根据变配电所监测、保护的要求装设PT和CT;(3)架空进线均应装设避雷线(器);(4)所有一次线路和一次设备均应标明型号、主要技术数据。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。4★系统式主接线图:----按照电能输送的顺序来安排各设备的相互连接关系,但不反映其中成套配电装置之间的相互排列位置,按这种方式绘制的主接线图,称为系统式主接线图特点:全面,系统。清晰反映整体相互关系。不太适合订货及现场安装,多在运行中使用。★装置式主接线图:----按高压或低压成套配电装置之间的相互连接和排列位置而绘制的主接线图,称为装置式主接线图,亦称订货任务书。装置式主接线图中,各成套配电装置的内部设备和接线及各装置之间的相互连接和排列位置一目了然,特适于工程施工。5二有汇流母线的主接线母线(bus)又称汇流排----实质上是主接线电路中接受和分配电能的一个电气联结点,形式上它将一个电气联结点延展成一条线,以便于多个进出线回路的联结。母线的作用----接受(汇集)和分配电能有汇流母线的主接线是我国目前广泛采用的接线形式,按母线设置组数的不同,又可分为单母线接线和双母线接线两大类。61.单母线不分段接线电源出线出线单母线接线又可分为单母线不分段和单母线分段两种。单母线制形式如图所示,是有汇流母线的主接线中结构最为简单的一类。在这种接线中所有电源和引出线回路都连接于同一母线上。每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。7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。当只有一路电源进线时,常用这种接线,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。8为了提高单母线接线的供电可靠性和灵活性,可采用断路器分段的单母线接线,如图所示,图中的QF3称为分段断路器。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,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。9电源进线出线母线分段的目的:减小母线故障时的停电范围。10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“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。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。11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。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。适用范围:在具有两路电源进线时,采用单母线分段接线,可对一、二级负荷供电,特别是装设了备用电源自动投入装置后,更加提高了用断路器分段单母线接线的供电可靠性。12对于特别重要的负荷,当采用单母线分段接线,可靠性不能满足要求时,可考虑采用双母线接线,如图所示。W1为工作母线,W2为备用母线,其间通过断路器QF连接起来,QF称为母联断路器。双母线接线13双母线接线14三无汇流母线的主接线前面分析的各种有母线的主接线形式中所采用的断路器数目一般都大于连接回路的数目,造成整个配电装置占地面积大,建设成本高。对于一些对经济性要求较高的场合,在满足主接线可靠性要求的前提下,可考虑采用无汇流母线的主接线。常见的有单元式接线和桥式接线。151.单元式接线——线路-变压器组接线单元式接线用于只有一回进线和一回出线的场合,只有一种运行方式。这种这主接线形式只适用于向三级负荷供电。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,如图所示。FU(FD)16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;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,变压器容量不应大于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。17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。183.桥式接线所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器,犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧,靠近变压器,称为内桥式接线,如图4-26a所示。若断路器跨在进线断路器的外侧,靠近电源侧,称为外桥式接线,如图4-26b所示。桥式接线的特点是:(1)接线简单高压侧无母线,没有多余设备。(2)经济由于不需设母线,4个回路只用了3只断路器,省去了1~2台断路器,节约了投资。(3)可靠性高无论哪条回路故障或检修,均可通过倒闸操作迅速切除该回路,不至使二次侧母线长时间停电。19桥式接线20(4)安全每台断路器两侧均装有隔离开关,可形成明显的断开点,以保证设备安全检修。(5)灵活操作灵活,能适应多种运行方式。适用范围:对35kV及以上总降压变电所,有两路电源供电及两台变压器时,一般采用桥式接线。内桥式接线适用于以下条件的总降压变电所:①供电线路长,线路故障几率大;②负荷比较平稳,主变压器不需要频繁切换操作;③没有穿越功率的终端总降压变电所。内桥式接线的特点:线路的投切比较方便,变压器的投切比较复杂,所以内桥式接线适用于进线线路较长,而负荷比较平稳,变压器不需要经常投切的场合。21外桥式接线的特点:对变压器回路的操作非常方便、灵活,供电可靠性高,但线路切换不便。适用于有一、二级负荷的用户或企业。外桥式接线适用于以下条件的总降压变电所:①供电线路短,线路故障几率少;②用户负荷变化大,变压器操作频繁;③有穿越功率流经的中间变电所,因为采用外桥式接线,总降压变电所运行方式的变化将不影响公共电力系统的潮流。所谓穿越功率,是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又经另一线路流出的功率。2223主接线图示例1、电源进线分两种情况:1)、高压侧有总降变或高压配电所的车间变,高压侧可不设高压开关设备或只设简单设备,如FU、QS;2)、高压侧没有总降变或高压配电所的车间变,高压侧须配备足够的开关、仪表。★几种常见的接线方案:①、高压侧采用QS、FU(或FD):适用于三级负荷,变压器容量在500kVA以下;图4-61②、高压侧采用QL、FU:适用于三级负荷,变压器容量在500kVA以上;图4-6224③、高压侧采用QF、QS:图4-63只有一路电源进线,适用于三级负荷。如果有两路电源进线,可供二级负荷,再有低压联络线,可供一级负荷。④、高压侧无母线,低压侧单母分段制的两台变压器:可靠性较高,适于一、二级负荷。图4-65⑤、高压侧单母线,低压侧单母分段制的两台变压器:图4-66可靠性较高,适于二、三级负荷。⑥、高低压侧均为单母分段制:图4-67可靠性很高,适于一、二级负荷。25图4-37双回路进线车间变电所主接线图26图4-71双电源进线独立变电所单母线分段主接线2728双回路进线配电所主接线29图4-39某企业独立变电所主接线设计图3031323334353637图4-33单电源进线独立变电所无母线主接线3839高压线路针式绝缘子高压线路盘型悬式绝缘子高压线路瓷横担绝缘子高压线路蝶式绝缘子户外棒型支柱绝缘子低压线路电力绝缘子40彩图4-9某变电站主控室41424344454647彩图4-3LFG-12ERE(负荷开关+熔断器+避雷器)48彩图4-15配电柜49彩图4-16220KV变压器50南宁500KV变电所全景51南宁500KV变电站500KV变压器250MVA52南宁500KV变电所SF6断路器SIEMENS53南宁500kV变电所220kV支持式管型母线54南宁500kV变电所500kV悬吊式管型母线55南宁500kV变电所35kV干式空芯并联电抗器565758596061626364656667686970717273变电所的布置和结构一、变电所的布置变电所的总体布置主要是指变压器室、高压配电室、低压配电室、电容器室、控制室(值班室)、休息室、工具间等布置方案,对露天变电所来讲,变压器是放置在室外的,不设变压器室。这里主要介绍室内变电所的总体布置方案。(一)变电所总体布置要求1.便于运行维护室内布置应紧凑合理,便于值班人员操作、检修、试验、巡视和搬运,配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度,考虑今后发展和扩建的可能。74控制室、值班室应尽量靠近高低压配电室,且有门直通。控制室、值班室和辅助房间的位置应便于运行人员工作和管理。有些变电所的控制室、值班室是合在一起的,为了值班人员的方便,应设置厕所和上、下水设施。2.保证运行安全值班室内不得有高压设备。配电室、变压器室、电容器室的门应向外开,相邻配电室之间有门时,该门应双向开启或向低压室方向开启。但变电所的门窗不宜直接通向相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。当有两台变压器时,每台油量为100kg及以上的三相变压器,应设在单独的变压器室内。干式变压器和不带可燃油的高低压配电装置,可设在同一房间内。753.便于进出线及设备连线所有带电部分离墙离地的尺寸及各室维护操作通道宽度符合规程要求。高低压配电室的位置应便于进出线,变压器室的位置应便于运输、安装和维护。低压配电室应靠近变压器室,高压电容器室与高压配电室。变压器室和电容器室应尽量避免西晒,并尽可能利用自然采光和自然通风。配电室的设置应符合安全和防火要求,对电气设备载流部分应采用金属网板隔离。变电所内不允许采用可燃材料装修,不允许热力管道、可燃气管等各种管道从变电所内经过。764.留有发展余地5.节约土地和建设费变压器室应考虑允许更换更大一级容量变压器。高低压配电室的位置应留有适当数量开关柜备用位置。(二)变电所总体布置方案变电所的布置型式有户内、户外和混合式三种。户内式变电所变压器、配电装置安置于室内,工作条件好,运行管理方便;77户外