项目三供配电系统电气主接线(精)

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供配电系统的主接线图

模块三供配电系统的主接线图
2、双母线带旁母接线
加旁路母线虽然解决了断路器和保护装置检修不停电问题，但旁路母线也带来了投资费用较大，占用设备间隔较多等诸多不利因素。
近年来，随着供配电技术的飞速发展，系统可靠性进一步提高，新技术、新设备大量投入，继电保护装置实现微机自动化，设备维护工作量大幅度减少，母线连续不检修运行的时间不断增长。特别是双重化配置的保护，可以一套保护运行，另一套保护停用更换插件，不需要旁路保护代替。目前220kV及以下新设计的变电站，一般都按无人值守方式设计。因此，旁路母线的作用已逐渐减弱，作为电气主接线的一个重要方案，带旁路母线的接线已经完成了它的历史作用，新建工程中基本上不再采用带旁路母线的接线方式，这种接线方式很快将成为一种过去式。
模块三供配电系统的主接线图
学习目标
只有了解、熟悉和掌握变配电所的电气主接线，才能进一步了解电路中各种设备的用途、性能及维护检查项目以及运行操作的步骤等。因此，学习和掌握供配电系统电气主接线的相关知识和技能，对供配电技术人员至关重要。
要求：
了解供配电系统电气主接线设计的基本要求熟悉工厂供配电系统的基本类型
模块三供配电系统的主接线图
3.1 变配电所主接线图的基本要求及形式 3.1.1 变配电所主接线图的基本要求
评价指标：安全性
可靠性
经济性灵活性
基本要求： 1. 保证必要的供电可靠性和电能的质量； 2. 具有一定的运行灵活性；
3. 操作应尽Leabharlann 能简单、方便； 4. 应具有扩建的可能性； 5. 技术上先进，经济上合理。
一般认为单母线分段接线应用在6～10kV，出线在6回及 6回以上时，每段所接容量不宜超过25MW。

第三章-供配电系统的一次接线

每台变压器容量 Sr.T≈0.7×1565kVA≈1096kVA ，且 Sr.T≥783kVA，因此初选每台变压器容量为1000kVA。
变压器最大负荷率βC= SC/Sr.T＝1565kVA×0.5/ 1000kVA =0.78。
三、电力变压器的过负荷运行
（一）变压器过负荷分析正常过负荷——在正常周期性负载（一个周期通常是24 h）中，在某段时间内施加了超过额定负载的电流，此时绝缘寿命的过度损失可由其他时间内施加低于额定负载的电流所补偿。
调压方式：无励磁调压变压器用于20kV及以下配电变电所有载调压变压器多用于35kV及以上、电压偏差不能
满足要求的变电站。
绕组型式：双绕组用于只有两种电压等级的变电站三绕组用于有三种电压等级、各侧绕组功率达到变压
器额定容量15%以上的变电站
自耦变压器用于联络两种不同电压网络系统或用于
连接两个中性点直接接地系统
SF6气体有优异的绝缘及灭弧性能，其绝缘强度约为空气的 3倍，其绝缘强度恢复的速度约比空气快100倍。
3. 高压断路器的操动机构
操动机构——操作开关设备使之合、分的装置。操动机构一般由合闸机构、分闸机构和保持合闸机构等三部分组成。操动机构的辅助开关还可以指示开关设备工作状态及实现联锁作用。
操动机构
触头金属表面因一次电子发射（热离子发射、场致发射或光电发射）导致电子逸出，间隙中气体原子或分子会因电离（碰撞电离、光电离和热电离）而产生电子和离子。另外，电子或离子轰击发射表面又会引起二次电子发射。当间隙中离子浓度足够大时，间隙被电击穿而发生电弧。
电弧对供配电系统的安全运行有很大的影响。开关电器在结构设计上要保证其操作时电弧能迅速地熄灭。

第三章工厂供配电系统的电气主接线

第一节基本概念
1 一次接线（电气主接线）
① 一次接线图：又称为电气主接线、一次回路、主回路。 • 将各种主要电气设备按照一定顺序连接而成的接受、传输和分配电能的总电路；即供配电系统中承担接受、输送和分配电能任务的电路。（负荷电流直接流过的电路） • 特点：一般用单线表示对称的三相；特殊时，标出三相。
（4）特殊情况： • 单相负荷较重，使得三相负荷的不平衡超过25%时，应该设立单相变压器。 • 动力和照明一般共用一台变压器，若此会影响照明质量及灯泡寿命（现场电压很高：240V），可以专门装设照明变压器。 • 如果有较大的冲击负荷，且严重影响电能质量时，应该装设专门的变压器对冲击负荷进行供电。
第三节变电所变压器的选择
四变压器的容量及过负荷能力电力变压器的额定容量：在标准规定的环境温度下（最高气温，年平均温度）和使用年限（一般20年）内，安装在室外，所能连续输出的最大视在功率（KVA）。
第三节变电所变压器的选择
1 变压器的实际容量计算 • 由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异，使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。一般规定，如果变压器安装地点的年平均气温 0.av 20C 时，则年平均气温每升高1 ℃，变压器的容量应相应减少1%；对应着每低1 ℃，变压器容量应相应增加1%。因此，变压器的实际容量（出力）应计入一个温度校正系数。
变电所（transformer substation）：受电→变电→配电配电所（distribution substation）：受电→配电
第一节基本概念
二电气接线图 • 描绘主要电气设备之间的电气联系的示意图，包括一次接线图和二次接线图。 • 描述了整个变电所的供配电系统结构，犹如人体的骨骼框架，直接关系到整个系统的安全和稳定。

供配电技术(王永红) (3)

项目三变配电所的运行与维护图 3－1－5 某供配电系统主接线图
项目三变配电所的运行与维护
2 )装置式主接线图装置式主接线图是按照主接线中高压或低压成套配电装置之间相互连接关系和排列位置而绘制的一种简图,通常按不同电压等级分别绘制。某供配电系统高压配电所的装置式主接线图如图 3－1－6 所示。
项目三变配电所的运行与维护图 3－1－7 车间变电所高压侧主接线图
项目三变配电所的运行与维护
2. 电力负荷对供电电源的要求 1 )一级负荷对供电电源的要求任何时间都不能停电,应由两路及以上相互独立电源供电, 在发生事故时,两路电源不会同时失去电源,其中每一路单独供电的电源必须能满足用户的用电要求,以确保当任何一路供电电源发生故障,或维护、检修时,用户的供电都不会中断。其特点是两路电源供电,两台变压器均是一路(一台)工作,一路(一台)备用。
项目三变配电所的运行与维护
2 )车间变电所的主接线图小型工厂变电所、车间变电所都是将高压 10kV 降为一般用电设备所需低压 220V /380V 的降压变电所。其变压器容量一般不超过 1000kV · A ,主接线方案通常比较简单。车间变电所的主接线分以下两种情况: (1 )有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所,其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等,一般都安装在总变配电所的高压配电室内,而车间变电所只设变压器室(室外为变压器台)和低压配电室,其高压侧多数不装开关,或只装简单的高压隔离开关、熔断器(室外为跌开式熔断器)、避雷器等。
项目三变配电所的运行与维护
电气主接线的形式,将影响配电装置的布置、供电可靠性、运行灵活性和二次接线、继电保护等问题。电气主接线对变电所以及电力系统的安全、可靠和经济的运行起着重要作用。因此,对变配电所主接线有下列基本要求:

供配电系统答案

1.衡量电能质量的两个重要指标是什么?答：电压和频率是衡量电能质量的两个重要指标。

2.供配电电压的选择主要取决于什么？为什么提倡提高低压供配电的电压等级？答：供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距离的长短。

因为，在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能减少电能损耗，提高用户端电压质量；另一方面，电压等级越高，对设备的绝缘性能要求随之增高，投资费用相应增加。

提倡提高低压供配电的电压等级，目的是为了减少线路的电压损耗，保证远端负荷的电压水平，减小导线截面积和线路投资，增大供配电半径，减少变配电点，简化供配电系统。

同时也是节电的一项有效措施，在世界上已经成为一种发展趋势。

3.对供配电系统的基本要求有哪些？答：用户对供配电系统的基本要求是经济性、安全性和可靠性。

4.供配电系统的负荷如何划分的？答：供配电系统的负荷，按其对供电可靠性的要求，通常分为三级。

其中一级负荷：若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。

二级负荷：若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影响。

三级负荷：所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。

5.什么叫电气间距？答：为保证供配电系统运行中电气设备及人员的安全和检修维护工作及搬运的方便，供配电装置中的带电导体的相间、导体相对地面之间都应有一定的距离，以保证设备运行或过电压时空气绝缘不会被击穿，这个距离称为电气间距。

6.变压器在供配电技术中起什么用途？在电力系统中，变压器占有极其重要的地位。

在供配电技术中的主要用途表现在以下两点：电能供出电能时，利用变压器升高发电机的出口电压，以减少线路中的能量损耗和提高电能利用率；向用户分配电能时，又可利用变压器把电压降低，以满足用户的需要和提高用电的安全性。

《供配电技术》供配电系统结构

2.2.2 变配电站电气主接线及配电装置
2. 主要一次设备功能
1）母线母线又称汇流排，是受、馈电转换的枢纽，电气上相当于一个节点，但有充分的长度提供足够的接路器
断路器是一种开关电器。能投入、切除正常负荷，并能切
断故障电路。
故障回路的故障电流通常很大（如短路电流），切断故障
第2章供配电系统结构
2.3 供配电网络接线及线路结构
2.3.2 树干式配电 1. 单回路树干式
由电源端向负荷端配出干线，在干线的沿线引出数条分支线向用户供电。因可靠性较差，只能向三级负荷供电。
为提高可靠性，可采用串联树干式结构，如图c所示。当干线上出线故障时，可将故障点以后的线路切除，缩小停电范围，此种结构通常用于中压系统。
备用电源可以手动投入，也可以自动投入，取决于负荷允许的停电时间。
双电源单母线接线
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
2）单母线分段接线图为单母线分段的主接线，
即母线用断路器QA分成两段，QA 称为分段断路器（或者联络断路器）。单母线分段接线的运行方式主要有两种。
（1）两路电源同时工作、互为备用
单独旁路
第2章供配电系统结构
2.2.3 基本主接线型式
2.单母线接线
3）单母线带旁路接线在正常通路旁再加设一个通路，称为
旁路。（2）公共旁路考虑到两台及以上断路器同时故障
的概率极低，给所有馈线断路器设置一个公共的备用断路器。
若QAD0（称为旁路断路器）及其两侧的隔离开关闭合，则旁路母线带电，每一出线回路均可通过旁路隔离开关（QBD12、QBD22、QBD32）从旁路母线上取得电能。
2.2.1 变配电站电气主接线及配电装置

供配电系统电气主接线

相关知识
一、放射式接线 1.单回路放射式
所谓单回路放射式，就是由企业总降压变电所(或总配电所)6~ 10kV母线上引出的每一条回路，直接向一个车间变电所或车间高压
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任务二高压配电网的接线
用电设备配电，沿线不分支接其他负荷，各车间变电所之间也无联系，如图3-16所示。这种形式的优点是:线路敷设简单，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化;其缺点是:总降压变电所的出线多，有色金属的消耗量大，需用高压设备(开关柜)数量多，投资大，架空出线困难。此外，这种接线最大的缺点是当任一线路或开关设备发生故障时，该线路上的全部负荷都将停电，所以单回路放射式的供电可靠性不高，仅适用于三级负荷的车间。
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任务一变电所的电气主接线
真空断路器等;一般容量小且不重要的用电负荷，可以配置跌落式熔断器控制和保护。二、总降压变电所的主结线 1.线路一变压器组接线
变电所只有一路电源进线，只设一台变压器且变电所没有高压负荷和转送负荷的情况下，常常用线路一变压器组接线。其主要特点是变压器高压侧无母线，低压侧通过开关接成单母线结线供电。
电可靠性的要求。 (3)灵活性和方便性:能适应系统所需要运行的各种运行方式，操
作维护简便。在系统故障和设备检修时，应能保证非故障和非检修回路继续供电，能适应负荷的发展，要考虑最终接线的实现以及在场地
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任务一变电所的电气主接线
和施工等方面的可行性。 (4)经济性:在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，
运行费用低。此外，对主接线的选择，还应考虑受电容量和受电地点短路容量的大小、用电负荷的重要程度、对电能计量(如高压侧还是低压侧计量、动力机照明分别计费等)及运行操作技术的需要等因素。如需高压侧计量电能的，则应配置高压侧电压互感器和电流互感器(或计量柜);受电容量大或用电负荷重要的或对运行操作要求快速的用户，则应配自动开关机及相应的电气系统操作装置;受电容量虽小，但受电地点短路容量大的，则应考虑保护装置开断短路电流的能力，如采用

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任务一变电所的电气主接线
这种接线适用于单电源进线的一般中、小型容量的用户，电压为
6~10 kV。
单母线接线分段主接线如图3-5所示。为了提高单母线接线的供电可靠性，在变电所有两个或两个以上电源进线或馈出线较多时将电源进
线和引出线分别接在两段母线上，这两段母线之间用断路器或隔离开
关连接。这种主结线运行方式灵活，母线可以分段运行，也可以不分段运
(2)外桥式在这种主结线中，一次侧的“桥”断路器装设在两回路
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任务一变电所的电气主接线
进线断路器QF1和QF2的外侧，此种接线方式运行的灵活性和供电的可靠性也较好，但与内桥式适用的场合不同。外桥接线对变压器回路操作方便，如需切除变压器T，时，可断开QF1，先合上QF6。对其低压负荷供电，再合上QF5，可使两条进线都继续运行。因此，外桥式接线适用于供电线路较短，工厂用电负荷变化较大，变压器需经常切换，具有一、二级负荷变电所。 3.单母线和母线分段母线也称汇流排，即汇集和分配电能的硬导线。母线的色标:A相—黄色; B相—绿色:C相—红色。母线的排列规律:从上到下为A-> B->C; 对着来电方向，从左到右为A->B->C。
项目三供配电系统电气主接线
任务一变电所的电气主接线
任务二高压配电网的接线
任务三低压配电系统接线
任务一变电所的电气主接线
工厂变、配电所的电气主接线是指变电所中各种开关设备、电力变压
器、母线、电流互感器以及电压互感器等主要电气设备按照一定的工
作顺序和规程要求连接变、配电一次设备的一种电路形式。主电路图又称为一次电路图、主接线图、一次接线图。主电路图中的主要电气
行，供电可靠性明显得到提高。分段运行时，各段母线互不干扰，任
一段母线故障或需检修时，仅停止对本段负荷的供电，减少了停电范围。
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任务一变电所的电气主接线
当任一电源线路故障或需检修时，都可闭合母线分段开关，使两段母线均不致停电。 4.双母线单母线和单母线分段有一个缺点是母线本身发生故障或需检修时，将使该母线中断供电。对供电可靠性要求很高、进线回路多的大型工厂总降压变电所的35~110kV母线和有重要负荷或有自备电厂的 6~10kV母线，如果单母线分段不能满足供电可靠性要求时，可采用双母线接线方式。双母线主接线如图3-6所示。在这种接线中，任一电源或引出线均经一台断路器和两个隔离开关接在两条母线上，两条母线中间用母线联络断路器相连。
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任务一变电所的电气主接线
设置母线可以方便地把电源进线和多路引出线通过开关电器连接在一起，以保证供电的可靠性和灵活性。。单母线主接线方式如图3-4所示，每路进线和出线中都配置有一组开关电器。断路器用于切断和关合正常的负荷电流，并能切断短路电流。隔离开关有两种作用:靠近母线侧的称为母线隔离开关，用于隔离母线电源和检修断路器;靠近线路侧的称为线路侧隔离开关，用于防止在检修断路器时从用户端反送电。防止雷击过电压沿线路侵入，保护维修人员安全。单母线接线简单，使用设备少，配电装置投资少，但可靠性、灵活性较差。当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开所有回路，造成全部用户停电。
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任务一变电所的电气主接线
真空断路器等;一般容量小且不重要的用电负荷，可以配置跌落式熔断
器控制和保护。
二、总降压变电所的主结线 1.线路一变压器组接线
变电所只有一路电源进线，只设一台变压器且变电所没有高压负荷
和转送负荷的情况下，常常用线路一变压器组接线。其主要特点是变压器高压侧无母线，低压侧通过开关接成单母线结线供电。
QF1和QF2的内侧，如桥一样将两回路进线连接在一起。正常时，
断路器QF5处于开断状态。这种结线的运行灵活性好，供电可靠性高，适用于一、二级负
荷的工厂。
如果某路电源进线侧，例如L1停电检修或发生故障时，L2经QF5 对变压器T1供电。因此这种接线适用于线路长，故障机会多和变压
器不需经常投切的总降压变电所。
采用高压断路器QF2。
2.桥式接线为保证对一、二级负荷可靠供电，总降压变电所广泛采用由两回路电
源供电，装设两台变压器的桥式接线。
桥式主结线可分为内桥和外桥两种，图3-2所示为常见内桥主结线图，图3-3所示为常见外桥主结线图。
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任务一变电所的电气主接线
(1)内桥式内桥式主结线的“桥”断路器QF5装设在两回路进线断路器
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任务一变电所的电气主接线
和施工等方面的可行性。 (4)经济性:在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低。此外，对主接线的选择，还应考虑受电容量和受电地点短路容量的大小、用电负荷的重要程度、对电能计量(如高压侧还是低压侧计量、动力机照明分别计费等)及运行操作技术的需要等因素。如需高压侧计量电能的，则应配置高压侧电压互感器和电流互感器(或计量柜);受电容量大或用电负荷重要的或对运行操作要求快速的用户，则应配自动开关机及相应的电气系统操作装置;受电容量虽小，但受电地点短路容量大的，则应考虑保护装置开断短路电流的能力，如采用
设备应采用国家规定的图文符号来表示，由于电力系统称为三相对称
系统，所以电气主接线图通常以单线图来表示，使其简单、清晰，它对电气设备选择、配电装置布置等均有较大影响，是运行人员进行各
种倒闸操作的事故处理的重要依据。
相关知识
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任务一变电所的电气主接线
一、对主结线的基本要求工厂变、配电所主接线方案的确定必须综合考虑安全性、可靠性、灵活性和方便性、经济性等多方面的要求。 (1)安全性:符合国家标准和有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。 (2)可靠性:应根据负荷的等级，满足负荷在各种运行方式下对供电可靠性的要求。 (3)灵活性和方便性:能适应系统所需要运行的各种运行方式，操作维护简便。在系统故障和设备检修时，应能保证非故障和非检修回路继续供电，能适应负荷的发展，要考虑最终接线的实现以及在场地
在变电所高压侧，即变压器高压侧，可根据进线距离和系统短路容
量的大小装设隔离开关QS，高压熔断器FU或高压断路器QFz如图31所示。
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任务一变电所的电气主接线
当供电线路较短(小于2~3km )，电源侧继电保护装置能反应变
压器内部及低压侧的短路故障，且灵敏度能满足要求时，可只设隔离
开关。如系统短路容量较小，熔断器能满足要求时，可只设一组跌落式断路器。当上述两种接线不能满足，同时又要考虑操作方便时，需