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第二章电气主接线第一节电气主接线的基础知识电气主接线是指发电厂、变电站、电力系统中传送电能的通路。
发电厂电气主接线是由各种电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路。
它不仅标明了各主要设备的规格、数量，而且反映各设备的作用、连接方式和各回路间的相互联系，构成了发电厂电气部分的主体。
如果用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关、刀闸及测量、保护电器等有关电气设备，按工作顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的接线图，称为电气接线图。
电气接线图分为一次接线图和二次接线图。
一次接线图是表示一次设备的连接方式，也称电气主系统图；二次接线图是表示二次设备的连接方式。
发电厂主接线是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一，因此，发电厂电气运行人员必须熟悉主接线图，了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和进行操作的步骤等，以保证安全发供电。
一．对主接线的基本要求电气主接线的连接方式对系统的安全、经济运行和稳定、灵活及配电装置的布置、机电保护和控制方式等有着非常重要的关系。
因此，电气主接线必须满足以下基本要求。
1．运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的基本要求。
因为电能的发、送、用是在同一时刻进行的，电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。
所以，主接线若不能保证安全可靠的工作，发电厂就不能完成生产和输送以及保证电能的质量。
主接线的可靠性不是只对发电厂来说的，应考虑到发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。
因此，对主接线的可靠性可从以下几个方面分析。
⑴短路器检修时是否影响供电。
⑵设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
⑶有没有使全厂停电的可能性。
⑷与系统的潮流分布是否合理。
2．具有一定的灵活性主接线不但在正常运行情况下，能根据调度的要求，灵活地改变运行方式，达到调度的目的；而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并且在检修时能保证检修人员的安全。
电气主接线名词解释
电气主接线是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。
电气主接线主要包括发、变、输、配、用五个环节，通过这五个部分的协调运行才能将电能源源不断地输送到用户。
同时，为了保证电力系统的安全稳定运行，还需要配备测量、通信、自动化装置、调度、控制与保护等环节。
电气主接线图一般用单线图表示，但对三相接线不完全相同的局部图面则应画成三线图。
电气主接线的基本形式包括单母线接线等，例如在单母线接线中，各电源和出现都接在一条共同母线W上，每条回路中都装有断路器和隔离开关。
值得收藏！电气主接线方式大汇总电气主接线方式大汇总 1、电气主接线的概念在变电站中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器等高压电气设备，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，按照其功能要求组成的主回路称为电气一次系统，又叫做电气主接线。
在选择电气主接线时，需要根据变电站在电网中的地位、进出线回路数、电压等级、负荷性质等条件，满足供电可靠性、调度灵活性、经济性等方面的要求。
2、电气主接线的类型电气主接线的主体是电源（进线）回路和线路（出线）回路。
分为有汇流母线和无汇流母线两大类。
本期我们主要关注有汇流母线的接线方式。
电气主接线的基本分类如下：3、电气主接线的基本形式（1）单母线接线如图为单母线接线，各电源和出现都接在一条共同母线W上。
每条回路中都装有断路器和隔离开关。
紧靠母线侧的（如QS2）为母线隔离开关，靠近线路侧的（如QS3）为线路隔离开关。
当检修断路器QF2时，停电操作顺序为：先断开QF2，再依次拉开两侧隔离开关QS3、QS2。
然后在QF2两侧挂上接地线，以保证检修人员安全。
QF2恢复送电的操作顺序为：先依次合上QS2、QS3，再合上QF2。
优点：接线简单清晰，设备少投资低，操作方便。
缺点：可靠性不高，不够灵活。
具体表现为： a.任一线路断路器检修时，该回路必须停电；b.母线或母线隔离开关发生故障或检修时，连接在母线上的所有回路都将停电；适用范围： 6~10kV出线数≤5回； 35kV出线数≤3回；110kV出线数≤2回。
（2）单母线分段与单母线接线相比，单母线分段增加了一台母线分段断路器（或隔离开关）将单母线分为两段。
QF闭合，母线并列运行：相当于不分段的单母线接线。
若电源1停止供电，则电源2通过QF闭合向I段母线供电，不影响对负荷的供电；若I段母线故障时，保护装置使QF自动跳开，I段母线被切除，II 段母线继续供电。
QF断开，母线分列运行：相当于两个不分段的单母线接线。
若电源1停止供电，I段母线失压时，可由自动重合闸装置自动合上QF，I段母线恢复供电；若I段母线故障时，不影响II段，II段母线继续供电。
电气主接线种类及原理电气主接线是指在电气系统中，将各种电气设备连接起来的一种布线方式。
根据不同的电气设备和电路特点，主接线可以分为星形接线、三角形接线、Y-△接线、Y-△变压器接线等多种类型。
本文将就这些主接线种类及其原理进行详细介绍。
一、星形接线星形接线又称为Y型接线，是一种常见的电气主接线方式。
在星形接线中，电源的每一相都与负载的一端相连，而负载的另一端则通过连接器连接在一起，形成一个共同的节点。
这种方式可以使电流分配到各个负载上，实现平衡负载的效果。
星形接线适用于需要稳定供电的场合，如住宅、商业建筑等。
二、三角形接线三角形接线又称为△型接线，是另一种常见的电气主接线方式。
在三角形接线中，负载的每一端都与电源的一相相连，而电源的另一相则通过连接器连接在一起，形成一个共同的节点。
这种方式可以使电流在负载之间形成环路流动，实现相互之间的能量传递。
三角形接线适用于需要高功率输出的场合，如工业机械、发电机等。
三、Y-△接线Y-△接线是将星形接线和三角形接线结合起来的一种特殊接线方式。
在Y-△接线中，负载的一端通过星形接线连接在一起，而负载的另一端通过三角形接线连接在一起。
这种方式既能实现平衡负载，又能实现高功率输出。
Y-△接线适用于既需要稳定供电又需要高功率输出的场合，如大型机械设备、大型发电厂等。
四、Y-△变压器接线Y-△变压器接线是一种特殊的电气主接线方式，适用于将高压电网与低压电网相连的场合。
在Y-△变压器接线中，高压侧采用星形接线，低压侧采用三角形接线。
通过变压器的转化作用，实现高压电能向低压电网的转换。
Y-△变压器接线广泛应用于电力系统中，起到了平衡电能传输和供电稳定的作用。
总结起来，电气主接线种类及其原理有星形接线、三角形接线、Y-△接线和Y-△变压器接线。
不同的接线方式适用于不同的场合，能够满足不同的电气设备和电路的需求。
通过合理选择和应用主接线方式，可以实现电能的平衡分配和稳定供电，保证电气系统的正常运行。
2.电气主接线
2.1电气主接线概述
电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。
它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。
一般在研究主接线方案和运行方式时，为了清晰和方便，通常将三相电路图描绘成单线图。
在绘制主接线全图时，将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件（也称高频阻波器）等也表示出来。
对一个电厂而言，电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等，从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面，经综合比较后确定。
它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。
电气主接线又称电气一次接线图。
电气主接线应满足以下几点要求：
（1）可靠性：主接线系统应保证对用户供电的可靠性，特别是保证对重要负荷的供电。
（2）灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况，特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向用户供电。
在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。
2.2主接线方案设计所需资料
（1）出线的电压登记、回路数、每回路输送容量和导线截面。
（2）主变压器台数，容量和型号；变压器各侧的额定电压，阻抗等。
（3）系统的短路容量或归算电抗值。
（4）变压器中性点的接线方式及接地点的选择。
（5）初期和最终变电所与系统连接方式，变电所地理位置等。
2.3常见的小型水电站升高电压侧接线方式介绍
一、小型水电站电气主接线设计的原则：
水电站在电力系统中地位十分重要，一旦发生事故可能造成巨大损失。
在设计水电站电气主接线时应根据当地实际现状情况，并结合有关规程、规范遵循以下原则进行：首先应满足电力系统对水电站供电稳定性、可靠性要求，即能够不间断地向系统送出合格电能；应综合考虑水电站的水文气象、动能特性、建设规模、接入系统设计、枢纽总体布置、地形和运输条件、环境保护、设备特点等因素；电气主接线应简单、清晰，便于操作维护运行；电气主接线应具有一定的灵活性，适应性；电气主接线设计应便于实现自动化，工程造价经济、合理；继电保护简单、可靠，易实现电站的综合自动控制；满足电站初期发电及最终规模的运行要求，还应考虑便于分期过渡；技术先进、经济合理、投资省，年运行费用低；在可行性研究、初步设计时根据电力系统连接的要求和水电站的装机台数，进行电气主接线方案比较和技术经济分析论证。
二、小型水电站电气主接线设计的注意事项 :
1、解决近区负荷的供电问题
水电站不同于火电厂，一般一次建成，不扩建；水电站开机程序比较简单，机组起动迅速，并容易实现自动化；远离负荷中心，无大的近区负荷，用升高电压送电，出线回路少，多为调峰运行，开停机频繁；不同于火电厂和降压变电所，一般不预留出线回路；水电站厂用负荷较小，一般不从高压侧引线，备用厂用电源可引自地区配电网或保留施工变电站来解决；水电站多处于狭小山区，开关站一般不作为分配或中转电能的变电站，电气主接线宜接线简单清晰；在同一河流上的梯级水电站或地理位置相近的几个水电站，电站之间既有电的联系，又有水的联系；水电站电气主接线设计时，应妥善解决近区负荷的供电问题。
2、发电机电压接线选择
一般的小型水电站多采用下列三种方案进行发电机电压接线，方案
一：单母线断路器分段接线。
优点：运行灵活、可靠，母线可分段运行，减少短路电流；任一段母线检修或故障，不影响另一段母线运行；采用断路器分段运行操作方便灵活。
缺点：运行维护费用高，电能损耗大，与其它方案比总投资多。
方案二：扩大单元接线。
简单、清晰，与单元接线相比，减少了主变压器台数及其相应的高压设备数量，缩小布置场地，节省投资；减少了主变压器高压侧进出线，可简化布置和高压侧接线；主变压器或其对应高压侧设备故障、检修，本单元两台机组容量受阻；运行维护费用低，电能损耗小，与其它方案比总投资少。
方案三：单元接线。
机组与主变压器数量相同，对应性好，可靠性最高；继电保护简单；主变高压侧进线回路多，布置复杂，不利于简化高压侧的接线形式；主变台数及主变高压侧断路器数量多，增加主变及 110kV 设备布置场地与设备投资；运行维护费用最高，电能损耗大，综合与其它方案比总投资多。
综上所述，方案二技术上可行，经济指标优越，高压设备较少，检修维护方便，可靠性较高。
3、过电压保护和接地设计
过电压保护和接地设计要根据具体水电站工程项目进行设计。
例如在一个小水电站设计中，采用如下方式进行过电压保护和接地设计：
(1)直击雷保护。
将避雷装置设置在电站屋顶，然后通过接地扁钢与地网连接，能够有效的保护电站免受直击雷的危害，避雷带连接于尾水接地网。
升压站的直击雷保护采用二支高24米的避雷针保护方式，避雷针单独设立。
雷电侵入波的过压保护，升压站35KV进线架设1～2km的避雷线，把雷电沿导线侵入的陡度限制在一定允许值内，使流过避雷器的冲击电流值不超过5KA。
同时，为了防止雷电波侵入升压站损坏设备，在35KV母线装设一组氧化锌Y5W-42/134型辟雷器。
由于雷电波可以沿110KV 线路攻击，因此在该线路上设置避雷线。
将浪涌保护器设置在低压配电柜内起到保护作用。
（2）接地。
避雷接地由垂直接地体和水平接地体组成，钢垂直接地体用10条2.5m长的50×5角钢组成，水平接地体用40×4的扁钢长30米组成，接地电阻要求小于10欧姆。
升压站的工作接地主要由40×4的扁钢水平接地体组成，在设备接地处共加12条2.5m的50×50角钢垂直接地体，接地电阻要求不大于4欧姆。
厂房为钢筋混土结构，厂房基础钢筋与接地网相接。
