电气主接线及设计-2

五. 变压器母线组接线
1.接线形式 2.正常运行时，两组母线和断路器均投 入。 3.变压器故障时，连接于对应母线上的 断路器跳开，但不影响其他回路供电。 4.特点：
调度灵活，电源和负荷可自由调配， 安全可靠，有利于扩建； 一组母线故障或检修时，只减少输 送功率，不会停电。 可靠性较双母线带旁路高，但主变 压器故障即相当于母线故障。
•发电机-三绕组变压器（或自耦变压器）单元接线
1.在发电机出口处需装 设断路器； 2.断路器两侧均应装设 隔离开关； 3.大容量机组一般不宜 采用。
3)发电机—变压器—线路组成单元接线
a) 这种接线方式下，在电厂不设升压配电装置，把电能直接送 到附近的枢纽变电站或开关站，使电厂的布置更为紧凑，节省 占地面积; b) 由于不设高压配电装置，所以不存在火电厂的烟尘及冷却水 塔的水汽对配电装置的污染问题。
（2）发电机定子绕组本身故障时，若变压器高压侧断路器 失灵拒跳，则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发 远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸；若因通道原因远 方跳闸信号失效，则只能由对侧后备保护来切除故障， 这样故障切除时间大大延长，会造成发电机、主变压器 严重损坏。
（3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源，而这种情 况下备用电源的快速切换极有可能不成功，因而机组面 临厂用电中断的威胁。
四. 一台半断路器接线及三分之四台断路器接线
运行时，两组母线和同一串的3
个断路器都投入工作，称为完
W2
整串运行，形成多环路状供电，
QF1
具有很高的可靠性。
一串中任何一台断路器退出或
检修时，这种运行方式称为不
QF2
完整串运行，此时仍不影响任
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
何一个元件的运行。
QF3
这种接线运行方便、操作简单，
QF3
在检修时起隔离电压的作用 W1
两条原则：
（1）电源线宜与负荷线配对成串，即要求同一个断路器串 中，配置一条电源线和一条出线回路
（2）当初期只有两串时，同名回路宜分别接于不同的母线 侧，当达到三串时，同名线路可接于同侧母线
W2 W2
QF1
交叉接线
QF2
非交叉接线
更可靠
QF3
W1 W1
缺点： 所用断路器多，投资大，二次控制线和继电保护复杂，断路 器动作频繁，检修次数多
•单元接线的应用
1.发电机额定电压超过10kV（单机容量在125MW及 以上）。
2.虽然发电机额定电压不超过10kV，但发电厂无地 区负荷。
3.原接于发电机电压母线的发电机已能满足该电压 级地区负荷的需要。
4.原接于发电机电压母线的发电机总容量已经较大 （6kV配电装置不能超过120MW，10kV配电装置不 能超过240MW）。
• 4/3台断路器接线
1.接线形式 2.正常运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，
形成多环状供电。 3.特点：
具有很高的可靠性和灵活性； 与一台半断路器接线相比，投资较省，但可靠性
有所降低； 布置比较复杂，且要求同串的3个回路中，电源和
负荷容量相匹配。 4.适用范围：
这种接线方式通常用于发电机台数（进线） 大于线路（出线）数的大型水电厂。
缺点：使用断路器和隔
离开关多，投资大
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
•存在的技术问题
（1）当主变压器或厂总变压器发生故障时，除了跳主变压 器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关。
扫描图 4-14（b)
单元接线的特点：
优点： （1）接线简单，开关设备少，操作简便 （2）故障可能性小，可靠性高 （3）由于没有发电机电压母线，无多台机并列，发电机 出口短路电流相对减小 （4）配电装置简单，占地少，投资省
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。
500kv系统等
发电机-双绕组变压器扩大单元接线
当发电机单机容量不 大，且在系统备用容量允 许时，为了减少变压器台 数和高压侧断路器数目， 并节省配电装置占地面积， 将2台发电机与一台变压 器相连接，组成扩大单元 接线。
•发电机-分裂绕组变压器扩大单元接线
单机容量偏小，而发电厂
与系统的连接电压又较高，考 虑到用一般的单元接线在经济 上不合算，将两台发电机分别 接至有分裂低压绕组的变压器 的两个低压侧，称为发电机-分 裂绕组变压器扩大单元接线。
c) 由于 这种接线的单元性强，可在机组单元控制室集中控制， 不设网控室。
d) 该接线中，变压器高压侧靠近电厂端是否需要装设断路器， 取决与线路长度以及短距离线路保护的复杂性、可靠性目前我 国电厂中多数装设断路器；
e) 这种接线适用于电厂地理位置狭窄或地区内有多个相互之间 距离很近的电厂，且靠近电厂中心地区设置有枢纽变电站或开 关站，汇集各电厂电能向负荷集中输送的场合。
2) 发电机一三绕组变压器（或自耦变）单元接线
a) 为了在发电机停运时，不影响高、中压侧电网间的功率交换， 在发电机出口应装设断路器及隔离开关； b) 为保证在断路器检修时不停电，高中压侧断路器两侧均应装 隔离开关； c) 由于200MW及以上机组的发电机出口断路器制造很困难，造 价也很高，故200MW及以上机组一般都是采用发电机一双绕组 变压器单元接线。
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
T
T
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。
•如50MW机组接入 220kv系统、 100MW
G～1
G～2
（a）
G～1
G～2
（b）
机组接入330kv系统、 （a）发电机－变压器扩大单元接线
200MW机组接入
（b）发电机－分裂绕组变压器扩大单元接线
5.适用范围
（1）应用于超高压系统中， 适用于有长距离大容量输 电线路、要求线路有高度 可靠性的配电装置，进出 线为5~8回，并要求主 变压器的质量可靠、故障 率甚低。
（2）当出线数较多时，出 线可采用一台半断路器接 线方式。
五. 变压器母线组接线
优点： 可靠性较高 调度灵活 扩建方便
W2 QF1
应用范围： 广泛应用于超高压电网中，500kV变电站一般都采用这种接 线方式
• 4/3台断路器接线
由于高压断路器造价高，为了进一步减少设备投资， 把3条回路的进出线通过4台断路器接到两组母线上， 构成三分之四断路器接线方式。
实际运用中，可以根据电 源和负荷的数量及扩建要 求，采用三分之四台、一 台半及两台断路器的多重 连接的组合接线，将有利 于提高配电装置的可靠性 和灵活性。
隔离开关只在检修时作为隔离
W1
带电设备使用。
四. 一台半断路器接线及三分之四台断路器接线
优点：
(1)任一母线故障或检修均不致 W2 停电
(2)任一断路器检修，不引起停
QF1
电
(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
(4)隔离开关不作操作电气，仅
W2
置在系统中具有重要地位，则
QF1
宜采用一台半断路器接线。
如图4-10，每两个元件（出线、
电源）用3台断路器构成一串接
QF2
至两组母线，称为一台半断路
器接线，又称为3/2接线。 QF3
在一个串中，两个元件（进线、
出线）各自经一台半断路器接
W1
至不同母线，而两回路之间的
断路器称为联络断路器。
• 适用范围
大、中、小型机组均有采用，特别是大型机组广泛采用。
1)发电机—双绕组变压器单元接线
a) 由于发电机和变压器不可能单独运行，故发电机出口不装 断路器（当发电机、主变压器故障时，通过断开主变压器高 压侧断路器和发电机的励磁回路来切除故障电流）; b) 但为调试发电机方便，可装一组隔离开关。对于200MW 及以上机组，发电机引出线采用封闭母线，可不装隔离开 关，但应有可拆的连接片。
第四章 电气主接线及设计
主要内容： 1. 电气主接线设计原则和程序 2. 主接线的基本接线形式 3. 主变压器的选择 4. 限制短路电流的方法 5. 各类发电厂和变电站的主接线的特点 6. 电气主接线设计举例
四. 一台半断路器接线及三分之四台断路器接线
通常在330-500KV配电装置中，
当进出线为6回及以上，配电装