【文章內(nèi)容簡介】 的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的樞紐操作點(diǎn)。為簡化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級一般不超過兩種。 選擇主接線的依據(jù) 在選擇電氣 主接線時，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)： 、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 1） .電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。大型主力火電長靠近煤礦或沿海、沿江地區(qū)，并接入 330— 500KV 超高壓電網(wǎng)； 地區(qū)電廠靠近負(fù)荷中心的城鎮(zhèn)，一般接入 110— 220KV 電網(wǎng)，也有接入更高一級電壓電網(wǎng)的；企業(yè)自備電廠則以對本企業(yè)供電熱為主，并與地區(qū)電網(wǎng)相連；中小型電廠常用發(fā)電機(jī)電壓饋線向附近供電。 2） .電力系統(tǒng)中變電所有系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。一般系統(tǒng)樞紐 變電所匯集多個大電源，進(jìn)行系統(tǒng)功率交換和以高電壓供電，電壓為 330— 500KV；地區(qū)重要變電所電壓為 220— 330KV；一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為 110KV，但也有 220KV 的。 、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模 1） .發(fā)電廠的機(jī)組容量，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、負(fù)荷增長速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇，最大機(jī)組的容量選擇一般以占系統(tǒng)總?cè)萘康?8%— 10%為宜。一個廠房內(nèi)的機(jī)組，其臺數(shù)以不超過 6臺、容量等級以不超過兩種為宜。 2） .變電所的建設(shè)規(guī)模應(yīng)根據(jù) 5— 10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般 裝設(shè)兩臺主變壓器；當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時， 330— 500KV 樞紐變電所也可裝設(shè) 3— 4臺主變壓器；終端或分支變電所如只有一個電源時，可只裝設(shè)一臺變壓器。 1） .對于一級負(fù)荷必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電。 2） .對于二級負(fù)荷一般要有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負(fù)荷的供電。 3） .對于三級負(fù)荷一般只需要一個電源供電。 1） .電力系統(tǒng)中需要設(shè)置有一定數(shù)量的備用容量，一般不宜小于 發(fā)電負(fù)荷的 20%— 25%，以適應(yīng)負(fù)荷的突然增長、機(jī)組設(shè)備的檢修和事故停運(yùn)等各種情況。 2） .裝有 2臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事故斷開，其余主變壓器的容量應(yīng)仍能保證該所 70%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)仍能保持向用戶的一級和二級負(fù)荷供電。 系統(tǒng)備用容量的大小將會影響運(yùn)行方式的變化，例如：檢修母線或斷路器時，是否允許線路、變壓器或發(fā)電機(jī)停運(yùn)；故障時允許切除部分線路、變壓器和機(jī)組的數(shù)量等。設(shè)計(jì)主接線時，應(yīng)充分考慮這些因素。 發(fā)電機(jī) — 變壓器接線的基本形 式 大型電廠一般指總?cè)萘繛?1000MW 及以上、單機(jī)容量為 200MW 及以上。其接線的特點(diǎn)是： 1） . 采用簡單可靠的單元接線方式。有發(fā)電機(jī) — 變壓器單元接線、擴(kuò)大單元接線和發(fā)電機(jī) — 變壓器 — 線路單元接線等，直接接入高壓和高壓配電裝置。 2） . 大型發(fā)電廠的所有發(fā)電機(jī) — 變壓器單元有部分接入超高壓配電裝置、部分接入 220KV 配電裝置；也有全部接入超高壓配電裝置的。 3） . 接入 220KV 配電裝置的單機(jī)容量最大一般不超過 300MW。 — 變壓器單元接線 200MW 及以上大機(jī)組一般都采用與雙繞組變壓器組成 單元接線而不與三繞組變壓器組成單元接線，當(dāng)發(fā)電廠具有兩種升高的電壓等級時，則裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器。其原因是： 1） .采用三繞組變壓器時，發(fā)電機(jī)出口要求裝設(shè)斷路器，但由于甚大的額定電流和短路電流，使得出口斷路器制造很困難，造價甚高。 2） .大機(jī)組要求避免在出口發(fā)生短路，除采用安全可靠的分相封閉母線外，主回路力求簡單，盡量不裝斷路器和隔離開關(guān)。而采用雙繞組變壓器時，就可不裝出口斷路器和隔離開關(guān)， 3） .三繞組變壓器的中壓側(cè)（ 110KV 及以上），往往只能制造死抽頭，這對高、中壓側(cè)調(diào)壓及負(fù)荷分配不利。不如采用雙繞組變壓器 加聯(lián)絡(luò)變壓器靈活方便，并可利用聯(lián)絡(luò)變壓器的第三繞組作廠用起動或備用電源以節(jié)省投資。 4） .布置在主廠房前的主變壓器、廠用高壓變壓器和備用變壓器的數(shù)量較多，若主變壓器為三繞組時，增加中壓側(cè)引線的結(jié)構(gòu)，并且主變壓器可能為單相，將造成布置的復(fù)雜和困難。 — 變壓器擴(kuò)大單元接線 當(dāng)發(fā)電機(jī)的容量與升高電壓等級所能傳輸相比，發(fā)電機(jī)容量較小而不配合時，可采可用兩臺發(fā)電機(jī)接一臺變壓器的擴(kuò)大單元接線，以減少主變壓器、高壓斷路器和高壓配電裝置間隔。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時，發(fā)電機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。 電機(jī) — 變壓器 — 線路單元接線 大型電廠采用發(fā)電機(jī) — 變壓器 — 線路單元接線，廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置，機(jī)電能直接輸送到附近樞紐變電所。國外采用本接線的電廠以西德、法國和日本較多，而我 國、美國、俄羅斯、加拿大等則較少采用。在下列情況宜采用本接線： 1） .某些地區(qū)礦源豐富，同地區(qū)有幾個大型電廠，工業(yè)發(fā)達(dá)和集中，則匯總起來建設(shè)一個公用的樞紐變電所較為經(jīng)濟(jì)。 2） .有的電廠地位狹窄，廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置，不僅解決了電廠占地面積龐大的困難，而且也為電廠總平面布置創(chuàng)造有利條件，汽機(jī)房前可布置冷卻塔或緊靠河流，從而縮短循環(huán)冷卻水管 道。 3） .有的電廠距現(xiàn)有樞紐變電所較近，直接從那里引出線路較為方便，因而在電廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置。 大型電廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置，必須在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中作好規(guī)劃。在建廠時，相應(yīng)地規(guī)劃好建設(shè)匯總變電所或接入附近的樞紐變電所。 個別大型電廠建設(shè)互不聯(lián)系的同一電壓或兩種電壓的兩個配電裝置，使在同一場地上有多臺機(jī)組的一座大容量區(qū)域發(fā)電廠，在電氣上分為兩座發(fā)電廠。這對系統(tǒng)來說，相當(dāng)于兩座獨(dú)立的發(fā)電廠，它們之間的電氣距離等于由發(fā)電廠的兩個升壓站到并列運(yùn)行的樞紐變電所的線路長度之和，這樣可限制發(fā)電廠內(nèi) 高壓配電裝置過大的短路電流。 主接線的基本形式 高壓配電裝置的接線分為： 有匯流母線的接線：單母線、單母分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)等。 無匯流母線的接線：變壓器 — 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出現(xiàn)回路數(shù)。按電壓等級的高低和出現(xiàn)回路數(shù)的多少，有一個大致的適用范圍。 雙母線接線是根據(jù)單母線接線的缺點(diǎn)提出來的，如圖 23 所示。雙母線接線，其中一組為工作母線，以組為備用母線，并 聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行道砟操作時應(yīng)注意 ，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。它可以有兩種運(yùn)行方式，一種是固定連接分段運(yùn)行方式。即一些電源與出線固定連接在一組母線上， ，相當(dāng)于單母線分段運(yùn)行。另一種工作方式相當(dāng)于單母線運(yùn)行方式。很顯然雙母線分段的可靠性高于前兩種接線方式，只是母線保護(hù)較復(fù)雜。然而它比單母線分段接線的投資更大。 優(yōu)點(diǎn)： 1） .供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而 至于使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。 2） .調(diào)度靈活。各個電源和各回路負(fù)荷可任 意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 3） .擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會如單母分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 4） .便于試驗(yàn)。當(dāng)個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點(diǎn)： 1） .增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)。 2） .當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān) 誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍： 當(dāng)母線回路數(shù)和母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如下： 1） .6～ 10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時； 2） .35～ 63KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)超過 8 回火連接電源較多、負(fù)荷較大時； 3） . 110～ 220KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 5 回以上時，或 110～ 220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回 數(shù)在 4回以上時。 — 線路單元接線 優(yōu)點(diǎn)：接線最簡單、設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。 缺點(diǎn)：線路故障或檢修時，變壓器停運(yùn)；變壓器故障或檢修時；線路停運(yùn)。 適用范圍： 1） .只有一臺變壓器和一回線路時； 2） .當(dāng)發(fā)電廠內(nèi)設(shè)高壓配電裝置，直接將電能送至系統(tǒng)樞紐變電所時。 — 5 角形接線 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運(yùn)行的時間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 3— 5 角形為宜，并且變壓器與出線回路宜對角對稱為宜。 優(yōu)點(diǎn)： 1） .投資省，平均每回路 只需裝設(shè)一臺斷路器。 2） .沒有匯流母線，在接線的任一段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。 3） .接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時，可靠性靈活性較高。 4） .每回路由兩臺斷路器供電，任一臺斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。隔離開關(guān)只作為檢修時隔離之用，以減少誤操作可能性。 5） .占地面積小。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的 40%，對地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。 缺點(diǎn)： 1） .任一點(diǎn)斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不 能多，即進(jìn)線回路數(shù)要受到限制。 2） .每一進(jìn)線回路都接著兩臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。 3） .對調(diào)峰電站，為提高運(yùn)行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運(yùn)行，一般開、停機(jī)需由發(fā)電機(jī)出口斷路器承擔(dān)，由此需增設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，并增加了變壓器空載損。 適用范圍：適用于最終進(jìn)出線為 3— 5 回的 110KV 及以上配電裝置。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠、變電所中。 330KV— 500KV 超高壓配電裝置的基本接線及實(shí)用范圍： 我國 330KV— 500KV 超高壓配電裝置采用的接線有：雙母線三分 段（或四分段）帶旁路母線（或帶旁路隔離開關(guān)）接線，一臺半斷路器接線，變壓器 — 母線接線和 3—5角形接線。 （或四分段）帶旁路母線（或帶旁路隔離開關(guān)）接線 330— 500KV 超高壓配電裝置接線的可靠性要求高，為限制故障范圍，當(dāng)出線為 6 回及以上時，一般采用雙母線三分段（或四分段）帶旁路母線（或帶旁路隔離開關(guān)）接線。 1） .故障停電范圍 當(dāng)一段母線故障或連接在母線上的進(jìn)出線斷路器故障時，停電范圍不超過整個母線的三分之一（三分段時）或四分之一（四分段時）；當(dāng)一段母線故障合并分段或母線斷路器拒動時 ，停電范圍不超過整個母線的三分之二或二分之一。 表 2— 1為雙母線四分段帶旁路母線接線的故障停電范圍。 表 2— 1 雙母線四分段帶旁路母線接線（ 8回進(jìn)出線）故障停電范圍 運(yùn)行情況 故障類別 停電回路數(shù) 停電百分比（ %） 無設(shè)備 檢修 出線斷路器（或母線）故障 2 25 母聯(lián)或分段斷路器故障 4 50 有一臺斷路器檢修 出線斷路器（或母線）故障 13 母聯(lián)或分段斷路器故障 35 有一段母線檢修 出線斷路器（或母線）故障 24 2550 母聯(lián)或分段斷 路器故障 46 5075 采用雙母線散三或四分段接線時，要注意解決分段后母線保護(hù)的復(fù)雜性問題。 2） .分段原則 500KV 雙母線帶旁路母線接線按下列原則分段（ 330KV 等級也可參照此原則）： ，每段母線接 2— 3個回路。 6— 7 回時，宜采用雙母線三分段帶旁路母線接線，并裝設(shè)兩臺母聯(lián)兼旁路斷路器；當(dāng)回路數(shù)為 8 回及以上時，宜采用雙母線四分段帶旁路母線接線，除裝設(shè)兩臺母聯(lián)兼旁路斷路器外，還應(yīng)預(yù)留裝設(shè)一臺旁路斷路器的位置。 。 3） .過度接線 最終采用雙母線分段帶旁路母線接線時，可采用以下的過渡接線： 2回時，采用單母線帶旁路母線作為過渡接線（變壓器回路不設(shè)斷路器），并設(shè)專用旁路斷路器一臺，以免出線斷路器檢修時，影響對系統(tǒng)的供電。 3回時，采用雙母線帶旁路母線作過渡接線，設(shè)母聯(lián)兼旁路斷路器一臺。 4— 5 回時，采用雙母線帶旁路母線作過渡接線，設(shè)母線和專用旁路斷路器各一臺。以免斷路器檢修破壞雙母線固定連接的運(yùn)行方式，減少斷路器檢修時的倒閘操作。還能將母線斷路器與旁路斷路器串聯(lián)運(yùn)行，提高供電可靠性。 。當(dāng)出線回路數(shù)較少時， 330KV 配電裝 置有采用簡易的帶旁路隔離開關(guān)代替旁路母線的接線。 一臺半斷路器接線是一種沒有多回路集結(jié)點(diǎn)，一個回路由兩臺斷路器供電的雙重連接的多環(huán)形接線，是現(xiàn)代國內(nèi)外大型電廠和變電所超高壓配電裝置廣泛應(yīng)用的一種接線。 1） .一臺半斷路器接線的特點(diǎn) 。每一回路由兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。在事故與檢修相重合情況下的停電回路不會多于兩回（見表 2— 2）。 表 2— 2 一臺半斷路器接線（ 8 回進(jìn)出線）故障停電范圍 運(yùn)行情況 故障類別 停電回路數(shù) 停電百分比（ %） 無設(shè)備檢修 母線側(cè)斷路器故障 1 母線故障 0 0 中間斷路器故障 2 25 有一臺斷路器檢修 母線側(cè)斷路器故障 12 母線故障 01 中間斷路器故障 2 25 一組母線檢修 母線側(cè)斷路器故障 2 25 母線故障 0 0 中間斷路器故障 2 25 。正常時兩組母線和全部斷路器都投入工作，從而形成多環(huán)形供電，運(yùn)行調(diào)度 靈活。 。隔離開關(guān)僅作檢修時用，避免了將隔離開關(guān)作操作時的倒閘操作。檢修斷路器時，不需帶旁路的倒閘操作。檢修母線時，回路不需要切換。 選用一臺版斷路器接線時，要注意： ，一臺中間斷路器連接著兩個回路，使繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜。要注意解決保護(hù)接于和電流問題；重合閘問題；失靈保護(hù)