一文看懂全部變電站電氣主接線方式

1、變電站電氣主接線變電站電氣主接線一、變電站電氣主接線概述二、主接線的設(shè)計(jì)原則三、高壓配電裝置基本接線四、變電站電氣主接線五、中性點(diǎn)接地方式六、主接線中的設(shè)備配置一一 變電所電氣主接線概述變電所電氣主接線概述是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 1 1、主接線設(shè)計(jì)依據(jù)、主接線設(shè)計(jì)依據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位分期和最終建設(shè)規(guī)模負(fù)荷大小和重要性系統(tǒng)對主

2、接線提供的資料二二 主接線的設(shè)計(jì)原則主接線的設(shè)計(jì)原則2 2、主接線設(shè)計(jì)的基本要求、主接線設(shè)計(jì)的基本要求可靠性：指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。靈活性：主要體現(xiàn)在正常運(yùn)行或故障情況下都能迅速改變接線方式。經(jīng)濟(jì)性：主要是投資省、占地面積小、能量損失小。二二 主接線的設(shè)計(jì)原則主接線的設(shè)計(jì)原則1.變壓器線路組接線2.橋接線3.單母線接線4.單母線分段接線5.雙母線接線6.雙母線分段接線三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線7.帶旁路母線的母線制接線8. 3/2斷路器接線9.雙母線雙斷路器接線 10.變壓器母線接線11. 4/3斷路器接線三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本

3、接線1. 1. 變壓器變壓器線路組接線線路組接線 變壓器線路組接線是一臺變壓器與一條線路構(gòu)成一個接線單元。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線線路（a）線路（b）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少、高壓配電裝置簡單、占地面積小、本回路故障對其他回路沒有影響。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：可靠性不高。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)。 2. 2. 橋接線橋接線 橋接線又分為內(nèi)橋接線、外橋接線 和擴(kuò)大橋接線。三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線1) 1) 內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線 內(nèi)橋接線是橋斷路器接在線路斷路器內(nèi)側(cè)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：線路的投入和切除操作方便，線路故障時，僅故障線路斷路器斷開，其他

4、線路和變壓器不受影響。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：橋斷路器檢修停運(yùn)，兩回路需解列運(yùn)行。變壓器的投入和切除操作需要動作兩臺斷路器，操作較復(fù)雜。當(dāng)變壓器故障時，兩臺斷路器動作，致使一回?zé)o故障線路停電，擴(kuò)大了故障切除范圍。 2) 2) 外橋接線外橋接線 外橋接線是橋斷路器接在外側(cè)，另外兩臺斷路器接在變壓器回路。 當(dāng)線路發(fā)生故障時，需動作與之相連的兩臺斷路器，從而影響一臺未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行，因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中；主要用在變壓器投入和切除操作比較頻繁、通過橋斷路器有穿越功率的情況下。 3）擴(kuò)大橋接線擴(kuò)大橋接線其接線特點(diǎn)與內(nèi)橋接線或外橋接線基本相同 。因該種接線需用的斷路器數(shù)量與單母線接

5、線相同，所以在實(shí)際工程中采用得較少。 3. 3. 單母線接線單母線接線 特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線，所有電源和出線都接在同一組母線上。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線圖13 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：它是母線制接線中最簡單、清晰，采用設(shè)備少、造價低、操作方便、擴(kuò)建容易。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：可靠性不高。4. 4. 單母線分段接線單母線分段接線 用斷路器將母線分段，分段后的母線和母線隔離開關(guān)可分段輪流檢修。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有單母線接線的簡單、清晰，采用設(shè)備少、操作方便、擴(kuò)建容易等優(yōu)點(diǎn)外，增加分段斷路器后，提高了可靠性。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：當(dāng)分段斷路器故障時

6、，整個配電裝置會全停；母線和母線隔離開關(guān)檢修時，該段母線上連接的元件都要在檢修期間停電。5. 5. 雙母線接線雙母線接線 每一元件通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組母線上，兩組母線間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線圖14 雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 雙母線接線與單母線接線相比，具有較高的可靠性和靈活性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：雙母線接線與單母線接線相比1）增加了一條母線和母線隔離開關(guān)，增加了設(shè)備及相應(yīng)的構(gòu)支架，加大了配電裝置的占地和工程投資。2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障時，倒閘操作復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作。3）隔離開關(guān)操作閉鎖接線復(fù)雜。4）電壓回路接線復(fù)雜。6. 6.

7、雙母線分段接線雙母線分段接線 在雙母線中的一條或兩條母線上加分段斷路器，形成雙母線單分段接線或雙母線雙分段接線。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線圖15 雙母線分段接線 雙母線單分段或雙分段接線克服了雙母線接線存在全?？赡苄缘娜秉c(diǎn)，縮小了故障停電范圍，提高了接線的可靠性。 特別是雙母線雙分段接線，比雙母線單分段接線只多一臺分段斷路器和一組母線電壓互感器和避雷針，占地面積相同，但可靠性提高明顯。 7. 7. 帶旁路母線的接線帶旁路母線的接線 帶旁路母線的接線可分為單母線帶旁路、單母線分段帶旁路、雙母線帶旁路、雙母線分段（單分、雙分）帶旁路等接線方式。 加旁路母線及旁路斷路器的目的是

8、利用一套公用的母線、公用的斷路器和公用的保護(hù)裝置。在母線引出各元件的斷路器、保護(hù)裝置需停電檢修時。通過旁路母線由旁路斷路器及其保護(hù)代替，而引出元件可不停電。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線 旁母的三種接線方式旁母的三種接線方式 1）有專用旁路斷路器的旁母接線2）母聯(lián)兼作旁斷路器的旁母接線3）用分段斷路器兼作旁路斷路器的旁母接線旁路母線專用旁路斷路器雙母線母聯(lián)旁路母線的負(fù)面影響旁路母線的負(fù)面影響1）旁路母線、旁路斷路器及在各回路的旁路隔離開關(guān)，增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。2）旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。3）保護(hù)及二次

9、回路接線復(fù)雜。4）用旁路代替各回路斷路器的倒閘操作，需要人來完成，因此帶旁路母線的接線不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班。采用旁路母線的環(huán)境主要發(fā)生了采用旁路母線的環(huán)境主要發(fā)生了以下幾個方面變化以下幾個方面變化1）電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高。2）由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減少，而每次檢修的時間又非常短，旁路母線的使用幾率也在逐年下降。3）由于繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化，維護(hù)工作大量減少，需要停電維護(hù)的幾率很小。特別是雙重化配置的保護(hù)，可以一套保護(hù)運(yùn)行、另一套保護(hù)停用更換插件，不需要旁路保護(hù)代替。4）220kV及以下新設(shè)計(jì)的變電站，一般都按無人值班方式設(shè)

10、計(jì)。旁路母線給無人值班帶來不便。8. 3/28. 3/2斷路器接線斷路器接線在兩主母線之間串接三臺斷路器，組成一個完整串（Diameter)，每串中兩臺斷路器之間引出一回線路或一組變壓器（通稱為一個元件）。每一個元件占有3/2臺斷路器，即3/2斷路器接線。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線3/23/2斷路器接線具有如下優(yōu)點(diǎn)斷路器接線具有如下優(yōu)點(diǎn): : 高可靠性，高運(yùn)行靈活性。運(yùn)行操作、設(shè)備檢修方便。母線故障不會停電。隔離刀閘不作操作電器，減少誤操作機(jī)會。3/23/2斷路器接線具有如下缺點(diǎn)斷路器接線具有如下缺點(diǎn): :重合閘實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，涉及兩個斷路器使用斷路器較多（3/2)，造價高繼電

11、保護(hù)復(fù)雜（講一下為什么復(fù)雜）CT回路復(fù)雜，保護(hù)和測量回路需接入兩組CT3/23/2斷路器接線應(yīng)用斷路器接線應(yīng)用: :用于大中型電廠和變電站220KV一般不宜采用330KV及以上超高壓輸變電系統(tǒng)經(jīng)常采用 9.9.雙母線雙斷路器接線雙母線雙斷路器接線 在接線中有兩條母線，每一元件經(jīng)兩臺斷路器分別接在兩條母線上。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線AA出線出線出線圖17 雙母線雙斷路接線 主要特點(diǎn)如下： 1）具有較高的可靠性。 2）運(yùn)行靈活。 3）分期擴(kuò)建方便。 4）利于運(yùn)行維護(hù) 。5）設(shè)備投資高。 10. 10. 變壓器變壓器母線接線母線接線 變壓器臺數(shù)較多的超高壓變電所（例如有4臺變

12、壓器），可將兩臺變壓器接在母線上，而另兩臺變壓器接在串內(nèi)。這種接線不僅可靠性、靈活性都較高，而且布置上也較方便（變壓器進(jìn)串的接線、布置上較方便）。三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線AA圖18 變壓器母線接線11. 4/311. 4/3斷路器接線斷路器接線這是由3/2斷路器接線演變來的接線方式，即在3/2斷路器接線的串內(nèi)再串入一臺斷路器，就可再引出一個元件，形成4臺斷路器接3個元件的接線方式。 三三 高壓配電裝置基本接線高壓配電裝置基本接線AAL1L2QF2QF1L3QF3QF4第一串第二串第三串圖19 4/3斷路器接線主要特點(diǎn)如下：主要特點(diǎn)如下： 1）對超高壓配電裝置有更好的經(jīng)濟(jì)性

13、。 2）在雙重故障情況下，停電范圍大于3/2 斷路器接線。 3）4/3斷路器接線通常不能采用斷路器成列布置，中間元件引出也比較困難。 南網(wǎng)110KV典型電氣主接線見附件一南網(wǎng)220KV典型電氣主接線見附件二南網(wǎng)500KV典型電氣主接線見附件三加納330KV電氣主接線見附件四四四 變電站電氣主接線變電站電氣主接線1.35110kV主接線設(shè)計(jì)2.35220kV主接線設(shè)計(jì)3.220500kV主接線設(shè)計(jì)四四 變電站電氣主接線變電站電氣主接線1. 35110kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)變電站高壓側(cè)宜不設(shè)斷路器或斷路器較少的接線。線路3回及以下、主變?yōu)?臺及以下終端變電站，宜采用線路變壓器組或橋形接線，如高壓

14、側(cè)線路有穿越功率，宜采用外橋、單母線或單母線分段。635kV負(fù)荷側(cè)宜采用單母線分段。1. 35110kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)主接線回路宜采用無油斷路器，市區(qū)和地下變電站可采用GIS。配電裝置易于檢修、操作的開關(guān)柜，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。母線上避雷器和電壓互感器可合用一組隔離開關(guān)，變壓器引出線上的避雷器不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。2. 35220kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)減少電壓等級，簡化接線。線路3回及以下、主變?yōu)?臺及以下終端變電站，宜采用線路變壓器組或橋形接線，如高壓側(cè)線路有穿越功率，宜采用外橋、單母線、單母線分段或其他接線。6110kV負(fù)荷側(cè)宜采用單母線分段或其他接線。宜考慮負(fù)荷均勻分配。地下變電站的6

15、6220kV配電裝置宜采用GIS。35kV及以下配電裝置宜選用開關(guān)柜。3. 220500kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)當(dāng)線路、變壓器等元件總數(shù)為6回及以上，且變電站在系統(tǒng)中重要地位時，宜采用一個半斷路器接線或雙母線分段接線。采用一個半斷路器接線時，電源回路和負(fù)荷回路配對成串，同名回路在不同串內(nèi)。當(dāng)變壓器多于兩臺時，多出的變壓器不進(jìn)串，直接經(jīng)斷路器接母線。見附件四。330kV500kV雙母線，67回一條母線裝分段斷路器，8回及以下兩條母線裝分段斷路器。3. 220500kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)110kV220kV雙母線，1014回一條母線裝分段斷路器，15回及以下兩條母線裝分段斷路器。110kV220

16、kV母線上避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。330kV500kV避雷器和母線電壓互感器不應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)。安裝在出線的耦合電容器、電壓互感器和接在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器，不應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)。3. 220500kV主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)330kV500kV線路并聯(lián)電抗器回路，不宜裝設(shè)斷路器或負(fù)荷開關(guān)（見附件四）。330kV500kV母線并聯(lián)電抗器回路應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。在滿足繼電保護(hù)和計(jì)量的前提下，每串宜裝設(shè)三組CT.與兩種110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的主變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變。 1.1.電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地五

17、五 中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式2.2.主變壓器中性點(diǎn)接地主變壓器中性點(diǎn)接地110500KV采用中性點(diǎn)接地方式-凡是自耦變壓器須直接接地或經(jīng)小電阻接地-凡是中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應(yīng)有一臺變壓器直接接地。五五 中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式663KV采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地-任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。-如變壓器無中性點(diǎn)或中性點(diǎn)無引出，應(yīng)裝設(shè)專用接地變壓器。五五 中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式1.隔離開關(guān)2.接地刀閘3.電壓互感器4.電流互感器5.避雷器6.阻波器和耦合電容器六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置1.1.隔離開關(guān)隔離開關(guān)一臺半斷路器接線中，

18、進(jìn)出線可裝設(shè)隔離開關(guān)，也可不裝。完整的3串及以上時不裝（見附件四）。多角形接線中的進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)，以便進(jìn)出線檢修時，保證閉環(huán)運(yùn)行（見下圖）。六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置1.1.隔離開關(guān)隔離開關(guān)橋形接線中的跨條宜用兩組隔離開關(guān)串聯(lián)，以便不停電檢修。斷路器兩側(cè)應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時隔離電源。中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置1.1.隔離開關(guān)隔離開關(guān)母線上的避雷器和電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。330500避雷器和電壓互感器均不應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)。接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開頭。六六 主接

19、線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置自耦變的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)2.2.接地刀閘或接地器接地刀閘或接地器35kV及以上母線上宜裝設(shè)12組接地刀閘63kV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘（見附件二）。雙母線接地線兩組隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地刀閘（見附件二）。63kV及以上變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地刀閘（見附件一）六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置3.3.電壓互感器電壓互感器6220kV電壓等級的主母線三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有無壓時，出線的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。500kV電壓互感器按下述配置原則（330

20、kV參考執(zhí)行）1）雙母接線，宜在每回出線和每組母線三相上裝設(shè)電壓互感器（見附件二）六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置3.3.電壓互感器電壓互感器2）一個半斷路器接線，每回出線三相上裝設(shè)電壓互感器；在主變進(jìn)線和每組母線上，應(yīng)根據(jù)繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，在一相或三相上裝設(shè)電壓互感器。3）兼作為并聯(lián)電容器組泄能和兼作為限制切斷空載長線過電壓的電磁式電壓互感器，其與電容器組之間和與線路之間不應(yīng)有斷開點(diǎn)（見附件三、四）。六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置4.4.電流互感器電流互感器凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。另外，發(fā)電機(jī)和變壓器中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器出口、橋形接線的跨條上應(yīng)裝設(shè)電流互感器（見圖1-2）。對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對非直接接地系統(tǒng)，一般按兩相或三相配置。一個半接線中，線路-線路串可裝設(shè)4組電流互感器，在滿足保護(hù)和測量需求的條件下也可裝設(shè)3組。線路-變壓器串，如果變壓器的套管CT可以利用，可以裝設(shè)3組。六六 主接線中的設(shè)備配置主接線中的設(shè)備配置5.5.避雷器避雷器配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時除外。330KV及以上變壓器和電抗器必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)盡可