電氣主接線各種連接方式優(yōu)缺點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用

1、電氣主接線各種連接方式優(yōu)缺點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用     摘 要:結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn),通過大量文獻(xiàn)資料分析了電氣主接線各種連接方式優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)了電氣主接線8種接線方式的設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用原則,并通過案例進(jìn)行了論證 關(guān)鍵詞:電氣主接線;連接方式;優(yōu)缺點(diǎn);分析;實(shí)際;應(yīng)用 電氣主接線主要是指在發(fā)電廠變電所電力系統(tǒng)中,為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)變壓器母線斷路器隔離刀閘線路等它們的連接方式對供電可靠性運(yùn)行靈活性經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí),為了清晰和方便,通常

2、將三相電路圖描繪成單線圖在繪制主接線全圖時(shí),將互感器避雷器電容器中性點(diǎn)設(shè)備以及載通信用的通道加工元件(也稱高頻阻波器)等也表示出來 1 電氣主接線接線要求 對一個(gè)電廠而言,電氣主接線在電廠設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)機(jī)組容量電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等,從供電的可靠性運(yùn)行的靈活性和方便性經(jīng)濟(jì)性發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面,經(jīng)綜合比較后確定它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況電氣主接線又稱電氣一次接線圖 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求: (1)運(yùn)行的可靠性:主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性,特別是保證對重要負(fù)荷的供電 (2)運(yùn)行的靈活性:主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況,特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或

3、工作情況發(fā)生變化時(shí),能夠通過倒換開關(guān)的運(yùn)行方式,做到調(diào)度靈活,不中斷向用戶的供電在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線 (3)主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下,做到經(jīng)濟(jì)合理,盡量減少占地面積,節(jié)投資 2 電氣主接線常見8種接線方式優(yōu)缺點(diǎn)分析 2.1 線路變壓器組接線 線路變壓器組接線就是線路和變壓器直接相連,是一種最簡單的接線方式線路變壓器組接線的優(yōu)點(diǎn)是斷路器少,接線簡單,造價(jià)省相應(yīng)220kV采用線路變壓器組,110kV宜采用單母分段接線,正常分段斷路器打開運(yùn)行,對限制短路電流效果顯著,較適合于110kV開環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)架但其可靠性相對較差,線路故障檢修停運(yùn)時(shí),變壓

4、器將被迫停運(yùn),對變電所的供電負(fù)荷影響較大其較適合用于正常二運(yùn)一備的城區(qū)中心變電所,如上海中心城區(qū)就有采用 2.2 橋形接線 橋形接線采用4個(gè)回路3臺斷路器和6個(gè)隔離開關(guān),是接線中斷路器數(shù)量較少也是投資較省的一種接線方式根據(jù)橋形斷路器的位置又可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線由于變壓器的可靠性遠(yuǎn)大于線路,因此中應(yīng)用較多的為內(nèi)橋接線若為了在檢修斷路器時(shí)不影響和變壓器的正常運(yùn)行,有時(shí)在橋形外附設(shè)一組隔離開關(guān),這就成了長期開環(huán)運(yùn)行的四邊形接線 2.3 多角形接線 多角形接線就是將斷路器和隔離開關(guān)相互連接,且每一臺斷路器兩側(cè)都有隔離開關(guān),由隔離開關(guān)之間送出回路多角形接線所用設(shè)備少,投資省,運(yùn)行的靈活性和可靠性較好

5、正常情況下為雙重連接,任何一臺斷路器檢修都不影響送電,由于沒有母線,在連接的任一部分故障時(shí),對電網(wǎng)的運(yùn)行影響都較小其最主要的缺點(diǎn)是回路數(shù)受到限制,因?yàn)楫?dāng)環(huán)形接線中有一臺斷路器檢修時(shí)就要開環(huán)運(yùn)行,此時(shí)當(dāng)其它回路發(fā)生故障就要造成兩個(gè)回路停電,擴(kuò)大了故障停電范圍,且開環(huán)運(yùn)行的時(shí)間愈長,這一缺點(diǎn)就愈大環(huán)中的斷路器數(shù)量越多,開環(huán)檢修的機(jī)會就越大,所一般只采四角(邊)形接線和五角形接線,同時(shí)為了可靠性,線路和變壓器采用對角連接原則四邊形的保護(hù)接線比較復(fù)雜,一二次回路倒換操作較多 2.4 單母線分段接線 單母線分段接線就是將一段母線用斷路器分為兩段,它的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單,投資省,操作方便;缺點(diǎn)是母線故障或檢修

6、時(shí)要造成部分回路停電 2.5 雙母線接線 雙母線接線就是將工作線電源線和出線通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組(一次/二次)母線上,且兩組母線都是工作線,而每一回路都可通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運(yùn)行 與單母線相比,它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大,可以輪流檢修母線而不使供電中斷,當(dāng)一組母線故障時(shí),只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線,就可迅速恢復(fù)供電,另外還具有調(diào)度擴(kuò)建檢修方便的優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是每一回路都增加了一組隔離開關(guān),使配電裝置的構(gòu)架及占地面積投資費(fèi)用都相應(yīng)增加;同時(shí)由于配電裝置的復(fù)雜,在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā)生誤操作,且不宜實(shí)現(xiàn)自動化;尤其當(dāng)母線故障時(shí),須短時(shí)切除較多的電源和線路,這對特別

7、重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的      2.6 雙母線帶旁路接線 雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上,增設(shè)旁路母線其特點(diǎn)是具有雙母線接線的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)線路(主變壓器)斷路器檢修時(shí),仍有繼續(xù)供電,但旁路的倒換操作比較復(fù)雜,增加了誤操作的機(jī)會,也使保護(hù)及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化,投資費(fèi)用較大,一般為了節(jié)省斷路器及設(shè)備間隔,當(dāng)出線達(dá)到5個(gè)回路以上時(shí),才增設(shè)專用的旁路斷路器,出線少于5個(gè)回路時(shí),則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線方式 2.7 雙母線分段帶旁路接線 雙母線分段帶旁路接線就是在雙母線帶旁路接線的基礎(chǔ)上,在母線上增設(shè)分段斷路器,它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點(diǎn)

8、,但投資費(fèi)用較大,占用設(shè)備間隔較多,一般采用此種接線的原則為: (1)當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為1216回時(shí),在一組母線上設(shè)置分段斷路器; (2)當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為17回及以上時(shí),在兩組母線上設(shè)置分段斷器 2.8 3/2(4/3)斷路器接線 3/2(4/3)斷路器接線就是在每3(4)個(gè)斷路器中間送出2(3)回回路,一般只用于500kV(或重要220kV)電網(wǎng)的母線主接線它的主要優(yōu)點(diǎn)是: (1)運(yùn)行調(diào)度靈活,正常時(shí)兩條母線和全部斷路器運(yùn)行,成多路環(huán)狀供電; (2)檢修時(shí)操作方便,當(dāng)一組母線停支時(shí),回路不需要切換,任一臺斷路器檢修,各回路仍按原接線方式霆,不需切換; (3)運(yùn)行可靠,每一回路由

9、兩臺斷路器供電,母線發(fā)生故障時(shí),任何回路都不停電 2/3(4/3)斷路器接線的缺點(diǎn)是使用設(shè)備較多,特別是斷路器和電流互感器,投資費(fèi)用大,保護(hù)接線復(fù)雜 3 案例分析:10kV終端變電所主接線模式分析 終端變電所又稱受端變電所,這類變電所接近負(fù)荷中心,電能通過它分配給用戶或下級配電所在確保供電可靠性的前提下,變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)有利于規(guī)范化簡單化自動化及無人化,盡可能減少占地面積變電所主接線方式應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)變壓器負(fù)載率電氣設(shè)備特點(diǎn)及上級電網(wǎng)強(qiáng)弱等因素確定一般終端變電所高壓側(cè)主接線形式選用線路-變壓器組接線和內(nèi)橋接線 3.1 線路-變壓器組接線 線路-變壓器組接線是最簡單主接線方式高壓配電裝置只配置

10、2個(gè)設(shè)備單元,接線簡單清晰,占地面積小,送電線路故障時(shí)由送電端變電所出線斷路器跳閘在正常運(yùn)行方式下,L1L2線路各帶一臺主變,系統(tǒng)接線簡單,運(yùn)行可靠經(jīng)濟(jì),有利于變電所實(shí)現(xiàn)自動化無人化如主變?nèi)萘繚M足低負(fù)載率標(biāo)準(zhǔn)(2臺主變負(fù)載率取0.50.65),系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),恢復(fù)供電操作十分方便當(dāng)1臺主變或一條線路故障退出運(yùn)行,只需在變電所低壓側(cè)作轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作,就能確保100%負(fù)荷正常用電,對相鄰變電所無影響如主變?nèi)萘堪锤哓?fù)載率配置(2臺主變負(fù)載率高于0.65),主變或線路發(fā)生故障時(shí),需要通過相鄰變電所聯(lián)絡(luò)線來轉(zhuǎn)移部份負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)相互支援因此,對于地方電網(wǎng)中110kV終端變電所,如主變?nèi)萘繚M足N-1要求,即主變?nèi)萘繚M足低負(fù)載率標(biāo)準(zhǔn),首先應(yīng)推薦采用線路-變壓器組接線方式 3.2 內(nèi)橋接線 內(nèi)橋接線是終端變電所最常用的主接線方式(見圖2)其高壓側(cè)斷路器數(shù)量較少,線路故障操作簡單方便,系統(tǒng)接線清晰在正常運(yùn)行方式下,橋斷路器打開,類似于線路-變壓器組接線,L1L2線路各帶1臺主變因內(nèi)橋接線線路側(cè)裝有斷路器,線路的投入和切除十分方便當(dāng)送電線路發(fā)生故障時(shí),只需斷開故障線路的斷路器,不影響其它回路正常運(yùn)行但變壓器故障時(shí),則與其連接的兩臺斷路器都要斷開,從而影響了一回未故障線路的正常運(yùn)行隨著主變制造工藝和質(zhì)量的迅速提高,現(xiàn)在各廠家生產(chǎn)的主變大都為免維護(hù)式因主變壓器運(yùn)行可靠性較高,其故障率一般