第四章电气主接线及设计

发电厂母线
变电所母线
S
单回弱联
S
双回强联
环网强联
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第四章 电气主接线及设计
(2)负荷的性质 主接线的可靠性应考虑发电厂和变电所的运行方
式（指带基荷或腰荷或峰荷）及负荷的性质（负荷的 类别） (3)设备制造水平
1)构成主接线的一次设备及其控制、保护他的二 次设备的制造水平可靠性决定主接线的可靠性。
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第四章 电气主接线及设计
方式 3）扩建方便性。具有初期—终期—扩建的灵活方 便性。 3.经济性 1）投资省 设备少且廉价（接线简单且选用轻型断 路器）。 2）占地面积少 一次设计，分期投资,尽快发展经济 效益。 3）电能损耗少 合理选择变压器的容量和台数，避免 两次变压。 正确处理可靠性和经济性的矛盾 一般在满足可靠
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三、电气主接线的设计程序
1.对原始资料分析
发电厂类型、设计容量、单机容量
1）工程情况 及台数、最大负荷利用小时数、可
能的运行方式
2）电力系统情况
Байду номын сангаас
电力系统近远期规划、发电厂或变电 站在电力系统中的位置和作用、本期 工程与电力系统的连接方式及各级电 压中性点接地方式等
或变电站 主接线的基本知识 1. 主接线一般采用单线图:
隔离开关 隔离开关（带接地刀闸） 断路器 线路
电缆
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2. 主接线图中常用的元件
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本节主要讨论：典型的基本接线形式、特点以及断路器和 隔离开关的操作。

第六节 限制短路电流的方法
在大容量发电厂和电力网中，短路电流可能达 到很大的数值，以致在选择发电厂和变电所的电气
设备及线路的电缆截面时，由于要满足短路电流热
稳定和电动力稳定的要求，使得必须选择重型的电
气设备，从而发电厂和变电所以及供电网的投资增
大。因此在大容量发电厂和变电所中，必须采取限 制短路电流的措施使短路电流水平降低，以便采用 价格较便宜的轻型电器以及截面较小的电缆。
X I fX I X I fX (I I ) (1 f ) X I fX I U 01 L 1 L 2 L 1 L 0 1 L 1 L 0 X I fX I X I fX (I I ) (1 f ) X I fX I U 02 L 2 L 1 L 2 L 0 2 L 2 L 0
1. 分裂电抗器的原理
分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是 绕组中心有一个抽头。又称“双臂限流电抗器”。 分裂电抗器两臂间有磁的联系。
两臂自感L相同，自感抗为XL ＝ωL；两臂间互感为M＝fL（f为 互感系数，一般为0.4－0.6）， XM＝ωM＝ωfL＝fXL。
I I I 0 1 2
一、变压器容量和台数的确定
1. 确定发电厂主变容量和台数的基本原则：
(1)单元接线主变压器容量 此时，主变容量与发电机容量应相匹配。
T
例如：发电机容量PG，功率因数cosΦ ，
厂用电率kp,则变压器容量为 ST ≥ 1.1PG (1–kp)/ cosΦ
厂用 G
(2)发电机电压母线上主变压器的容量和台数 台数：为了保证可靠 性，接在发电机电压母线 上的主变台数一般不少于 2台。为了限制短路电流、 接在发电机电压母线上的 主变压器一般不超过3台。 容量的确定原则： ①所有机组满发，地方负荷 最小，扣除厂用后，保证送 出全部剩余功率。

WL2 WP
QS3
QS4
QFd
QS1
QS2
WII
QS5
S1
S2
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正常运行： QS1、QFd、QS2合， QS3、QS4、QS5断， QFd作为分段断路器
旁路接到I段： QS3→QFd→QS2 旁路接到II段： QS4→QFd→QS1
检修QF1： 合QS5→断开QFd→ 断开QS2→合QS4→合 QFd→合QS15→断开 QF1、QS12、QS11
四. 一台半断路器接线
优点：
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(1)任一母线故障或检修均不致
停电
(2)任一断路器检修，不引起停
W2
电
QF1
(3)当同一串中有一条进线、一
条出线时，当两组母线同时
QF2
故障的极端情况下，可以通
过联络断路器继续输送功率
QF3
(4)隔离开关不作操作电气，仅 W1 在检修时起隔离电压的作用
(5)除联络断路器内部故障外，
QF2 W1
无汇流母线的电气主接线 六. 单元接线
～G
～G
～G
(a)
(b)
(c)
(a)发电机－双绕组变压器单元接线; (b)发电机－三绕组变压器单元接线
(c)发电机－变压器-线路单元接线
扩大单元接线
适用范围：
发电机单机容 量偏小（仅为 系统容量的1% －2%）或更小， 而电厂的升高 电压等级又较 高，可采用扩 大单元接线。
缺点： 单元中任一元件故障或检修都会影响整个单元的工作
适用范围： 200MW及以上大机组一般采用与双绕组变压器组成单
元接线，当电厂具有两种升高电压等级时，则装设联络 变压器。
七. 桥形接线

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多数情况下，分段数与电源数相同。
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二、双母线接线及双母线分段接线
有两组工作母线的接线称为双母线接线，每个 回路都经过一台断路器和两台母线隔离开关分别 与两组母线连接，其中一台隔离开关闭合，另一 台隔离开关断开；两母线之间通过母线联络断路 器（简称母联断路器）连接。
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三、经济性
欲使主接线可靠灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置， 从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活 性的前提下作到经济合理。一般应从以下几个方面考虑：
（1）投资省 主接线应简单清晰，以节省开关电器数量，降低投资；
要适应采用限制短路电流的措施，以便选用价廉的电器或轻型电器；二 次控制与保护方式不应过于复杂，以利于运行和节约二次设备及电缆的 投资。
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什么是主接线的基本形式？
就是主要电气设备常用的几种连接方式。
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第二节 主接线的基本接线形式
主接线的基本形式可分为两大类：
有汇流母线的接线形式 无汇流线线的接线形式
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主要电气设备文字与图形符号表
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设备基本知识 1、断路器：现场将其称为“开关”，具有灭弧作
用，正常运行时可接入或断开电路，故障情况下， 受继电器的作用，能将电路自动切断。
2、隔离开关：可辅助切换操作，或用以与带
电部分可靠地隔离。