水电站电气主接线及电气设备配置参考文档共42页
Chap4 水电站电气主接线
Lanzhou University of Technology
6. 双母线带旁路母线接线 接线图
W3 QS4
QF4
QF2
W2
W1 QF1 电源1 电源 电源2 电源
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母联兼作旁路断路器 一组母线带旁路 W 两组母线带旁路 增设旁路跨条
G
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旁路母线的作用 不停电检修进出线断路器。 不停电检修进出线断路器。 操作方式（检修QF 不停电） 操作方式（检修 4，且WL4不停电） 经QF 如 A 、 B 段 经 1 和 QS1 、 QS2 并列 运 行 ， 则 闭 合 QS5→ 断开 1→ 断开 断开QF 断开QS1→ 闭合 闭合QS3→ 闭合 1 使 闭合QF W3带电（不要首先闭合 8）。此时若 3隐含故障， 带电（不要首先闭合QS 此时若W 隐含故障， 则由继电保护装置动作断开QF 则由继电保护装置动作断开 1。 充电正常，操作可以继续进行： 合上QS 若W3充电正常， 操作可以继续进行：→合上 8→ 断 开 QF4 。 这 时 WL4 由 母 线 B→QS2→QF1→QS3 → 供电。 并由QF 替代断路器QF →W3→QS8→ WL4 供电 。 并由 1 替代断路器 4 。 QF4检修前，应把 6、QS7断开。 检修前，应把QS 断开。 适用范围 中小型发电厂和35~110kV的变电所。 的变电所。 中小型发电厂和 的变电所
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3. 单母线分段加装旁路母线接线 分段断路器QF 兼旁母断路器） 接线图 （分段断路器 1兼旁母断路器）
WL1 WL2 WL3 WL4
水电站主要电气设备及保护配置
水电站主要电气设备及保护配置摘要：水电站的建设是我国未来电能发展的重要趋势，而电气设备在很大程度上决定着整个水电站的运行。
水电站的主要电气设备有发电机、变压器、GIS及线路保障装置，而由于一些水电站的接入方式较为特殊，因此对于水电站主要电气设备的保护配置也有着较高的要求，而本文就对于水电站主要电气设备及保护配置进行简要的分析，进而实现水电站电气设备的安全运行。
关键词：水电站；电气设备；保护配置近年来我国的经济得到了飞速的发展，水电事业也是取得了很大的进步，但随着水电站的广泛建设，电气设备的故障问题出现在了我们的眼前。
因此，本文就水电站电气设备及保护措施进行简要分析。
1 基于某中型水电站主要电气设备的保护配置分析为了能够提高电气设备保护配置的安全性及可靠性，水电站电气设备一般都会采用双重的保护配置，进而实现水电站安全稳定的运行。
以我国某中型水电站为例：该水电站的地下主厂房中布置有6个水轮发电机组，6个水轮发电机组分别以数字进行划分。
该水电站的地面总开关站内除了有GIS为，还有220KV、500KV的联络变压器，另还有并联电抗器、线路设备。
2 变压器、发电机机组保护配置变压器与发电机是水电站能够正常运行的关键性设备，因此，要想实现水电站安全稳定的运行，就一定要对变压器、发电机做好合理有效的保护配置。
本文对于变压器、发电机的保护装置分为两个系统，以X、Y来分别命名，X、Y为两个彼此独立的系统，两个系统的配置区别为：X系统发电机完全纵差、Y系统不完全纵差；X系统负序反时限过流、Y系统高灵敏横差；X系统低压过流、Y系统转子表层过负荷；X系统励磁绕组过负荷、Y系统定子过电压；X系统定子过电压、Y系统发电机失步；X系统断路器失灵、Y系统断路器失灵；X系统励磁变纵差、Y系统高厂变过流；X系统高厂变纵差、Y系统高厂变过负荷。
对于X系统与Y系统的要求就是当其中一个系统退出运行时，另一系统能承担变压器、发电机的保护工作。
水电站主要电气设备表
8 手动准同期装置
9 配套设备
10 屏体(及其附件)
十 1#.2#发电机保护屏
⑴ 发电机差动保护装置
⑵ 发电机后备保护装置
⑶ 电子式电度表（含接线盒）
⑷ 屏体及辅件 十一 主变及35kV、6.3kV线路保护屏
⑷ 主变非电量保护装置 ⑸ 35kV线路保护装置
⑸ 35kV线路测控装置
水电站主要电气设备清单
水电站主要电气设备清单
规格型号 GW4-35ⅡD/630A 地刀CS-17单接地、双极 RW10-35/2A XW1-1 XW1-1
单位 组 只 个 个
数量 1 3 4 2
备
注
U-7 QP-7 XP－70 NY-70 W-7A TY-700 MG-80*10 SY-70B LGJ－70 XGU-3
见系统图
备
注
序号
设备材料名称
4 35kV隔离开关
8 36kV户外限流熔断器
9 端子箱
10 检修电源箱
五 35kV一次拉线 1 U形挂环 2 球头挂环 3 绝缘子 4 压缩型耐张线夹 5 碗头挂板 6 压缩型T型线夹 7 铜铝过渡板 8 设备线夹 9 钢芯铝绞线 10 悬垂线夹 六 厂用电系统 1 低压开关柜 14 三位暗开关 15 空调机 16 电缆 17 电缆 18 电缆 19 铜芯塑料线 20 铜芯塑料线 21 铜芯塑胶线 22 半硬聚氯乙烯塑料管
规格型号 SID-2SL-A 包括仪器仪表、指示灯、控制开关等 800×600×2260
12"彩色液晶触摸屏 IC754VSI12CTD PLC 采用美国GE公司生产的高性能PAC RX3i系列 （1）I/O容量 16 32 16 （2）模块配置 IC695PSD040 触点容量：不小于5A SID-2AS SID-2SL-A 包括仪器仪表、指示灯、控制开关等 800×600×2260
水电站电气主接线及厂用电接线设计实例
水电站电气主接线及厂用电接线设计案例第一部分电气主接线设计案例变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。
它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。
因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。
变电所的电气主接线设计是整个变电所设计的核心技术。
它对变电所内电气设备选择、布置、继电保护及自动装置的设计、变电所总平面布置的设计，都起着决定性作用。
变电所主接线直接影响变电所乃至相关电力系统安全、经济、稳定、灵活的运行。
电气主接线的设计与所在电力系统及所采用的设备密切相关。
随着电力系统的不断发展、新技术的采用、电气设备的可靠性不断提高，设计主接线的观念也应与时俱进、不断创新。
1电气主接线的基本要求主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性、发展性等四方面的要求。
1）可靠性。
为了向用户供应持续、优质的电力，主接线首先必须满足这一可靠性要求。
2）灵活性。
电气主接线的设计，应当适应在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运行要求。
3）经济性。
即：投资省、占地面积小、电能损耗小。
4）发展性。
主接线设计可以容易地从初期接线方式过渡到最终接线。
变电所电气主接线的可靠性、灵活性、经济性和发展性是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性，也不能忽略其中的某一特性。
2主接线选择的主要原则1)变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。
根据变电所在系统中的地位，作用确定对主接线的可靠性、灵活性、经济性和发展性的要求。
2)变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求，还应满足电网出故障时应处理的要求。
3)各种配置接线的选择，要考虑该配置所在的变电所性质，电压等级、进出线回路数、采用的设备情况，供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素。
水电站电气主接线
母线分裂运行：QF断开运行
正常运行时，相当于两个 不分段的单母线接线。若电源 1停止供电，Ⅰ段母线失压时， 可由自动重合闸装置自动合上 QFd，Ⅰ段母线恢复供电。 若Ⅰ段母线故障时，不影 响Ⅱ段，Ⅱ段母线继续供电 。
若Ⅰ段母线故障时，继 电保护装置使QFd自动跳开， Ⅰ段母线被切除；Ⅱ段母线 继续供电 。
泸州职业技术学院 电气一次
图5-5
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3、 单母线带旁路母线接线
（3）特点
同一电压等级，各回路经过断路器、隔离开关接至公共 母线。把每一回线与旁路母线相连。
优点：每一进出线回路的断路器检修，这一回路可不停电
缺点：设备多，操作复杂。 (4)适用 35kV及以上有重要联络线路或较多重要用户时采用，回 路多采用专用旁母，否则采用简易接线。
1 、 不分段的单母线接线
（1）接线形式：图5-3
整个配电装置只 有一组母线，所有电 源和引出线均接在母
线上，每条引出线都
设置断路器QF和隔离 开关QS。
泸州职业技术学院 电气一次
图5-3
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1 、 不分段的单母线接线
（2）运行分析： 断路器QF的作用：便于投入和切除任意一条进出线。 隔离开关QS作用：检修断路器QF时保证它与带电部分可靠隔离 若没有母线QSB，检修断路器QF时，母线要停电
2、电气主接线图：指电气主接线中的设备用标准的图形符号 和文字符号表示的电路图。图5-1
5.1.2 主接线的作用：
1、可以了解各种电气设备的规范、数量、联接方式和作用， 以及和各电力回路的相互关系和运行条件等。
2、主接线的选择正确与否，对电气设备选择、配电装置布置、 运行可靠性和经济性等都有重大的影响。 5.1.3 标准的图形符号和文字符号 表5-1
水电厂的主接线方式及主要一次设备
水电厂的主接线方式及主要一次设备2.1了解水电厂的主接线方式及特点2.1.1熟悉电气一次回路及电气主接线图的概念在水电厂中，由各种一次电气设备(如发电机、变压器、断路器等)及其连接线所组成的输送和分配电能的电路，称为水电厂的电气一次回路。
电气一次回路中各电气设备根据它们的作用，按照连接顺序，用规定的文字和符号绘成的图形称为电气主接线图。
㈠.对电气主接线的基本要求(1)根据系统与用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量；(2)具有一定的灵活性；(3)尽可能简单明显，运行方便，易于实现自动化。
(4)满足供电可靠性、灵活性及运行方便应尽量做到技术先进、经济合理。
㈡.了解电气主接线形式在水电厂中，常用的主接线形式可分为有母线和无母线两大类。
具有母线的主接线有：单母线、双母线、分段的单、双母线及附加旁路母线的单、双母线等。
无母线的主接线有：单元接线、桥形接线和多角形接线等。
㈢.了解单母线接线单母线接线是一种最原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上。
优点：简单明显，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低。
缺点：供电可靠性低，母线及母线隔离开关等任一元件故障或检修时，均需使整个配电装置停电。
㈣.熟悉单母线分段接线概念特点单母线分段接线是采用断路器将母线分段，通常是分成两段；母线分段后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，电于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
单母线分段接线既具有单母线接线简单清晰、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。
但它的缺点是当一段母线隔离开关故障或检修时，该母线上的所有回路都要长时间停电，所以其连接回路数一般可比单母线增加一倍。
㈤.熟悉桥形接线概念特点当有两台变压器和两条线路时，在变压上，在其中间加一连接桥则成桥形接线，按照连接桥断路器的位置，可分为内桥和外桥两种接线。
电气主接线图 75江口(3X100MW)
水电站电气主接线及电气设备布置设计
目录设计说明书 (1)第一章电气主接线设计 (1)1.1 主接线设计基本要求与设计原则 (1)1.2各方案比较 (2)第二章变压器选择 (4)2.1 主变压器选择 (4)2.1.1主变压器容量和台数确定 (4)2.1.2主变压器型式选择 (4)2.1.3绕组连接方式选择 (5)2.1.4调压方式与阻抗选择 (5)2.2 自耦变压器的选择 (5)第三章短路电流计算 (7)3.1短路电流计算目的 (7)3.2 短路电流计算一般规定 (7)3.3 短路电流计算结果 (7)第四章电气设备选择 (9)4.1电气设备选择原则 (9)4.2电气设备选择说明 (10)4.2.1断路器与隔离开关选择 (10)4.2.2母线的选择说明 (11)4.2.3绝缘子选择 (11)4.2.4电流互感器与电压互感器选择 (12)第五章配电装置及总平面布置设计 (13)5.1配电装置设计原则 (13)5.2总平面设计 (15)计算书 (17)第一章短路电流计算 (17)第二章电气设备选择计算 (25)2.1断路器与隔离开关选择计算 (25)2.2母线选择计算 (27)2.3绝缘子选择计算 (28)2.4电流互感器与电压互感器选择计算 (29)参考文献 (31)致谢 (32)设计说明书第一章电气主接线设计1.1 主接线设计基本要求与设计原则电气主接线是水电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。
电气主接线根据水电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。
在电气主接线设计时，综合考虑以下方面：①保证必要的供电可靠性和电能质量安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。
在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的水电站需要进行定量分析和计算。
本次设计水电站虽然是一个中型水电站，但是由于担负了许多工业企业，及农业抗旱排涝等供电任务，因而必须满足必要的供电可靠性。