变配电所的电气主接线及结构
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第1章变电所电气主接线电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。
用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。
电气主接线是变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的首要环节。
对电气主接线的基本要求概括地说应包括电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性。
5.1对电气主接线的基本要求和原则5.1.1电气主接线的基本要求1.可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电。
衡量可靠性的客观标准是运行实践。
经过长期运行实践的考验,对变电所采用的主接线经过优选,现今采用主接线的类型并不多。
主接线的可靠性不仅要考虑—次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。
同时,可靠性不是绝对的,而是相对的。
一种主接线对某些变电所是可靠的,而对另一些变电所可能是不可靠的。
2.灵活性主接线的灵活性有以下几方面要求;1)调度要求。
可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷,能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
2)检修要求。
可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修,且不致影响对用户的供电。
3)扩建要求。
可以容易的从初期过渡到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改建量最小。
3.经济性经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。
5.1.2电气主接线的原则1.考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。
变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
2.考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5—10年电力系统发展规划进行。
主接线图(原理接线图)表示电能由电源分配给用户的主要电路,图中应表示出与该电路所有相关的电气设备及其相互联接关系。
由于三相交流电力装置中各相连接方法相同,所接的电气设备也一样,因此,主接线图通常以单线图形式出现,表示电气设备的单相联接方式。
对变电所电气主接线的基本要求为安全、可靠、灵活、经济。
安全包括设备运行安全和人身安全。
要满足这一点,必须按照国家标准规定、力求设计规范,并正确选择电气设备。
所设计的保护系统既要满足正常运行监视功能,又要满足故障情况下的检测保护功能。
可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷的不中断供电的要求。
例如,可将供、配电装置分段联接,互为备用;当部分装置发生故障时,故障部分被自动切除,而其余部分仍保持工作,为了使供电系统工作可靠,接线方式应力求简单清晰。
灵活指的是利用最少的切换操作,实现符合工况要求的运行方式。
检修时操作简单、安全,又不致中断供电等。
经济是指在满足技术要求的条件下,尽量减少初投资和年运行费用。
变电所主接线图方案的选取和负荷等级密切相关,一、二类负荷往往要求两路电源进线或采用专线供电方案。
(1)高压断路器(或称高压开关) 线路正常时,用其来接通、切断负荷电流;线路故障(短路)时,用来切断巨大的短路电流。
断路器具有良好的灭弧装置,具有较强的灭弧能力。
按灭弧介质划分,断路器分为油断路器(SN)、六氟化硫(SF6)、真空断路器(ZN)等多种类型;图3-1a)为六氟化硫(SF6)断路器,b)为真空断路器的结构图。
(2)高压熔断器在线路故障(短路)时,用来切断强大的短路电流。
在某些情况下,熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用,取代价格昂贵的高压断路器,以节约工程投资。
图3-2为高压熔断器外形结构图;b)跌落式熔断器常用于户外,但不适宜易燃、易爆场所使用。
(3)负荷开关线路正常时,用来接通或切断负荷电流;负荷开关只有简易的灭弧装置,其灭弧能力有限,不能用来切断短路电流。
负荷开关在断开后具有明显的断开点,见图3-3。
变配电所的电气主接线介绍及应用主接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路,按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路,亦称主电路。
主接线常用主接线图(主电路图)表示,是用国家标准规定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列,表示供电系统、电气设备或成套装置的基本组成和连接关系的功能性简图。
由于交流供电系统通常是三相对称的,故一次接线图一般绘制成单线图。
包括设备安全及人身安全一次接线应符合一、二级负荷对供电可靠性的要求用最少的切换来适应各种不同的运行方式,检修时操作简便,另外,还应能适应负荷的发展,便于扩建。
尽量做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低。
一、主接线图及其要求二、电气主接线基本形式(一)有母线的主接线母线又称汇流排,起着汇集电能和分配电能的作用。
优点是简单、清晰、设备少,但可靠性与灵活性不高。
一般供三级负荷,两路电源进线的单母线可供二级负荷。
1、单母线接线母线分段后,可提高供电的可靠性和灵活性。
2、单母线分段接线 两路电源一用一备时,分段断路器接通运行。
任一段母线故障,分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。
两路电源同时工作互为备用(又称暗备用)时,分段断路器则断开运行。
任一电源故障,分段断路器可自动投入。
双母线接线与单母线接线相比从结构上而言,多设置了一组母线,同时每个回路经断路器和两组隔离开关分别接到两组母线WB1、WB2上,两组母线之间可通过母线联络断路器QF3连接起来。
3、双母线接线正常工作时一组母线工作(如WB1),一组母线备用(如WB2),各回路中连接在工作母线上的隔离开关接通,而连接在备用母线上的隔离开关均断开。
双母线接线能保证所有出线的供电可靠性,用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。
无母线主接线的特点,是在电源与出线或变压器之间没有母线连接。
图1为几种典型形式。
其特点是接线简单,设备少,经济性好,适于只有一台主变压器的小型变电所。
(二)无母线的主接线1、线路-变压器组单元接线图c中变压器的高压侧仅设置负荷开关,而未设保护装置。