發(fā)電廠電氣部分第四章

發(fā)電廠電氣部分第四章第一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)程序第二節(jié)主接線的基本接線形式第三節(jié)主變壓器的選擇第四節(jié)限制短路電流的方法第五節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)舉例

第二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五電氣主接線

電氣主接線又稱為電氣一次接線，是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖（電氣主接線圖）。

主接線代表了發(fā)電廠或變電站高電壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。第一節(jié)電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)程序第三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求1、可靠性可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。分析電氣主接線的可靠性要考慮以下幾方面：（1）發(fā)電廠、變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用各發(fā)電廠和變電站的電氣主接線的可靠性，應(yīng)與該發(fā)電廠和變電站在接入電力系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)。電壓等級(jí)越高、容量越大，則地位越高，電氣主接線可靠性要求也越高。第四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）負(fù)荷性質(zhì)和類別Ⅰ類負(fù)荷、Ⅱ類負(fù)荷、Ⅲ類負(fù)荷Ⅰ類負(fù)荷：即使短時(shí)停電也會(huì)造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞，任何時(shí)間都不能停電Ⅱ類負(fù)荷：停電將造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟(jì)損失，僅在必要時(shí)可短時(shí)停電Ⅲ類負(fù)荷：Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷以外的其他負(fù)荷，停電不會(huì)造成大的影響，必要時(shí)可長(zhǎng)時(shí)間停電

擔(dān)任基荷的發(fā)電廠，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)在5000h以上，主要供應(yīng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷用電，必須采用供電可靠性高的接線形式第五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（4）長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

運(yùn)行管理水平和運(yùn)行值班人員的素質(zhì)

衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐（3）設(shè)備制造水平

主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度,采用可靠性高的電氣設(shè)備可以提高主接線的可靠性，簡(jiǎn)化接線。第六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，從以下幾方面考慮：斷路器檢修時(shí)，能否不影響對(duì)系統(tǒng)供電線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電應(yīng)盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性(4)大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，不應(yīng)危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行定量分析主接線可靠性時(shí)，最主要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是斷路器的可靠性，主要指標(biāo)是故障率、可用系數(shù)和平均修復(fù)時(shí)間。第七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、靈活性（1）操作的方便性盡可能使操作步驟少（2）調(diào)度的方便性方便地改變運(yùn)行方式、盡快地切除故障（3）擴(kuò)建的方便性火電廠和變電站3、經(jīng)濟(jì)性通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理（1）節(jié)省一次投資（2）占地面積少（3）電能損耗少第八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、主接線的設(shè)計(jì)程序1.對(duì)原始資料分析：工程情況：發(fā)電廠類型規(guī)劃容量最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)電力系統(tǒng)情況：廠站在系統(tǒng)中的地位近期和遠(yuǎn)景與系統(tǒng)連接方式負(fù)荷情況：電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)環(huán)境條件：溫度、濕度、覆冰等重型設(shè)備的運(yùn)輸條件設(shè)備供貨情況：2.主接線方案的擬定和選擇3.短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備的選擇4.繪制電氣主接線圖5.編制工程概算(可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì))第九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)（一般超過(guò)4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建?？煞譃椋河袇R流母線的電氣主接線單母線接線及單母線分段接線雙母線接線及雙母線分段接線帶旁路母線的單母線和雙母線接線一臺(tái)半斷路器接線三份之四臺(tái)斷路器接線變壓器母線組接線無(wú)匯流母線的電氣主接線單元接線橋形接線多角形接線第二節(jié)主接線的基本接線形式第十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（1）供電電源：在發(fā)電廠是發(fā)電機(jī)或變壓器，在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線單母線接線1.單母線接線

（2）母線即可保證電源并列運(yùn)行，又能使任一出線可以從任一電源獲得電能。各出線在母線的布置盡可能使負(fù)荷均衡分配于母線上，以減小功率在母線上的傳輸。一、單母線接線及單母線分段接線第十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（3）每條回路中都裝有斷路器和隔離開關(guān)。斷路器：具有專用的滅弧裝置，可以接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流隔離開關(guān)：沒(méi)有滅弧裝置，不能帶負(fù)荷拉、合。為什么斷路器兩側(cè)配有隔離開關(guān)？單母線接線（4）QE，線路隔離開關(guān)的接地開關(guān)（接地刀閘），用于線路檢修時(shí)替代臨時(shí)安全接地線第十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（5）倒閘操作單母線接線操作順序：對(duì)線路WL2停電：對(duì)線路WL2送電：斷開QF2→斷開QS22→斷開QS21合上QS21→合上QS22→合上QF2第十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五電氣“五防”是指：防止誤分、合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛接地線或合接地刀閘；防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開關(guān)）；防止誤入帶電間隔。防止誤操作的措施：除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外，還應(yīng)加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或防誤操作的電腦鑰匙第十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五倒閘操作程序示意圖：第十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、操作方便，設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，便于擴(kuò)建缺點(diǎn)：

（1）可靠性較差母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行，造成全廠（站）停電。

（2）靈活性較差調(diào)度不方便電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，線路側(cè)發(fā)生短路的短路電流較大適用范圍：一般適用于出線回路少，并且沒(méi)有重要負(fù)荷的中小型發(fā)電廠和變電站中第十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.單母線分段接線單母線分段接線單母線用分段斷路器QFD進(jìn)行分段，以提高供電可靠性和靈活性（1）電源可以并列運(yùn)行也可以分列運(yùn)行（2）重要用戶可以從不同段引出兩回饋線供電優(yōu)點(diǎn)：第十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五單母線分段接線（3）任一段母線或母線隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段繼續(xù)供電（4）任一段母線故障，則只有該母線段停電在可靠性要求不高時(shí)，可用隔離開關(guān)分段（5）電源分列運(yùn)行時(shí)，為防止因電源斷開而引起的停電，應(yīng)在QFD上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，在任一電源斷開時(shí)，將QFD自動(dòng)接通第十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五缺點(diǎn)：增了分段設(shè)備的投資和占地面積；重要負(fù)荷采用兩條出線供電時(shí)，增加了出線數(shù)目；某段母線故障或檢修仍有停電問(wèn)題；某回路的斷路器檢修，該回路停電適用范圍：廣泛應(yīng)用于小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置；變電站有兩臺(tái)主變時(shí)的6-10kV配電裝置；35kV配電裝置出線4-8回；110-220kV配電裝置出線3-4回第十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、雙母線接線及雙母線分段接線1.雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：(1)供電可靠①可輪流檢修一組母線，而不使供電中斷②一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電③檢修任一出線的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需停該隔離開關(guān)所在的一條回路和與此隔離開關(guān)相連的母線，其他回路均倒換到另一組母線上而不中斷供電。第二十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五則檢修工作母線的倒閘操作如下：(為保證不中斷供電的“先通后斷”原則)合母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)(QS1、QS2)→合母聯(lián)斷路器(QFC)→合備用母線上的隔離開關(guān)→再斷開工作母線上的隔離開關(guān)→再斷開母聯(lián)斷路器→斷開母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)設(shè)正常運(yùn)行：一組為工作母線，一組為備用母線，母聯(lián)斷路器斷開第二十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)運(yùn)行方式靈活①可為單母線運(yùn)行②“固定連接方式”

運(yùn)行兩組母線同時(shí)運(yùn)行③兩組母線分列運(yùn)行

相當(dāng)于分裂為兩個(gè)電廠，限制短路電流。④特殊功能同期或者解列、個(gè)別回路單獨(dú)試驗(yàn)(3)擴(kuò)建方便向雙母線的任一方向擴(kuò)建，不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷的自由組合分配，也不會(huì)造成原有回路停電第二十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五缺點(diǎn)：（1）所用設(shè)備多（尤其是隔離開關(guān)），配電裝置復(fù)雜（2）母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為操作電器，容易誤操作（3）當(dāng)一組母線故障時(shí)，仍會(huì)短時(shí)停電（4）檢修任一回出線斷路器，該回路停電第二十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五適用范圍：（1）進(jìn)出線回路較多、容量較大、出線帶電抗器的6-10kV配電裝置（2）35-60kV配電裝置，出線數(shù)超過(guò)8回，或電源較多、負(fù)荷較大時(shí)（3）110kV配電裝置，出線回?cái)?shù)為6回及以上（4）220kV配電裝置，出線回?cái)?shù)為4回及以上第二十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.雙母線分段接線雙母線分段接線比雙母線接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線（假設(shè)為W1）發(fā)生故障后，在繼保作用下，分段斷路器QFD先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，隨后將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上即可恢復(fù)供電。這樣，工作母線故障時(shí),只是部分短時(shí)停電?？s小母線故障的停電范圍第二十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：與雙母線接線相比，增加了母聯(lián)斷路器QFC2和分段斷路器QFD、限流電抗器L，提高了供電可靠性和靈活性。缺點(diǎn)：增加了母聯(lián)斷路器和分段斷路器，配電裝置投資增大。第二十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五適用范圍：

應(yīng)用于進(jìn)出線回路數(shù)或母線上電源較多的中小型發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中及變電站6-10kV配電裝置中。較多用于220kV配電裝置中，當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10-14回時(shí)采用3分段，當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回及以上時(shí)采用四分段接線（兩組母線均用斷路器分段）。在330-500kV大容量配電裝置中，出線數(shù)為6回及以上時(shí)也有采用雙母線分段接線的。第二十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、帶旁路母線的單母線和雙母線接線旁路母線的作用：檢修任一回接入旁路母線的進(jìn)、出線的斷路器時(shí)，不中斷該回線路供電檢修出線WL1的斷路器QF1：（1）合旁路斷路器QFP1兩側(cè)的隔離開關(guān)→合QFP1以檢查旁母是否完好（2）合旁路隔離開關(guān)QSP1（兩端為等電位）

（3）斷開QF1→斷開QS13、QS11可在第(2)前先斷開QFP1,待合上QSP1后再合上QFP11.單母線分段帶旁路母線接線專用旁路斷路器第二十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五檢修電源側(cè)斷路器旁路母線通過(guò)旁路隔離開關(guān)接至電源，然后斷開電源側(cè)的斷路器，出線不會(huì)停電第二十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五分段斷路器兼作旁路斷路器的接線正常運(yùn)行：QS1、QFD、QS2合，QS3、QS4、QSD斷，QFD作為分段斷路器即單母分段運(yùn)行檢修QF1：(1)合QSD,使W?和W??段母線保持聯(lián)系(2)斷開QFD→斷開QS2→合QS4→合QFD,以檢查旁母是否完好(3)合QS15→斷開QF1、QS12、QS11第三十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五分段斷路器兼旁路斷路器接線形式(a）(b)(c)(b)、(c)正常運(yùn)行時(shí)，旁路母線WP帶電第三十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五旁路斷路器兼作分段斷路器的接線正常運(yùn)行：QS1、QFP、QS3合，QS2斷，QFP兼做分段斷路器，旁母WP帶電即單母分段運(yùn)行檢修QF1：(1)合QS2,使W?和W??段母線保持聯(lián)系(2)斷開QS3(3)合QS15→斷開QF1、QS12、QS11第三十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.雙母線帶旁路母線接線具有專用旁路斷路器的雙母線帶旁路接線任一母線檢修均不致停電任一斷路器檢修，不引起停電第三十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器接線形式(a)(b)(c)(c)也稱作旁路斷路器兼作母聯(lián)斷路器接線第三十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.旁路母線設(shè)置的原則（1）110kV及以上的高壓配電裝置，因電壓等級(jí)高，輸送功率大，停電的影響較大，均需設(shè)置旁路母線。①出線回?cái)?shù)較少時(shí),可采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器的接線②110kV出線6回及以上，220kV出線4回及以上時(shí)，需裝設(shè)專用旁路斷路器（2）35-60kV配電裝置①當(dāng)采用單母分段接線且檢修斷路器時(shí)不允許停電，可設(shè)置不帶專用旁路斷路器的旁路母線；②當(dāng)采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。（3）6-10kV配電裝置一般不設(shè)置旁路母線

第三十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五旁路隔離開關(guān)QF4檢修時(shí)WL4發(fā)生短路？QF4檢修時(shí)，合母聯(lián)QFC和旁路隔離開關(guān)QSP第三十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五下列情況下可不設(shè)置旁母：（1）當(dāng)系統(tǒng)條件允許斷路器停電檢修時(shí)（如雙回路供電的負(fù)荷）（2）當(dāng)接線允許斷路器停電檢修時(shí)（如每條回路有兩臺(tái)及以上斷路器供電，如多角形接線、一臺(tái)半斷路器接線）（3）中小型水電站枯水季節(jié)允許停電檢修出線斷路器時(shí)（4）采用高可靠性的SF6斷路器對(duì)于特殊需要，但又不便于設(shè)置旁路母線的情況，可設(shè)置臨時(shí)“跨條”：圖4－9第三十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五設(shè)置臨時(shí)“跨條”檢修QF3具體操作步驟如下：（1）將原來(lái)連接在W2的各回路均切換到W1上，斷開QFC及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，母線W2停電（2）斷開QF3及QS33和QS31（3）將QF3兩端接線拆開，并用“跨條”接上（4）合QS32和QS33，（5）合QFC兩側(cè)的隔離開關(guān)，最后合QFC第三十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)由于斷路器檢修造成停電。缺點(diǎn)：1多裝了一臺(tái)旁路斷路器和一套旁路母線。2投資大，配電裝置占地面積增多。3增加了誤操作的幾率。帶旁母接線的特點(diǎn)第三十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五隨著高壓配電裝置廣泛采用SF6斷路器及國(guó)產(chǎn)斷路器質(zhì)量的提高，系統(tǒng)備用容量的增加、保護(hù)雙重化的完善，為簡(jiǎn)化接線，新建變電站將逐步取消旁路設(shè)施。第四十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五四.一臺(tái)半斷路器接線（3/2接線）每?jī)蓚€(gè)回路（進(jìn)線、出線）用3臺(tái)斷路器構(gòu)成一串接至兩組母線。運(yùn)行時(shí)，兩組母線和同一串的3臺(tái)斷路器都投入工作，稱為完整串運(yùn)行，形成多環(huán)路狀供電，具有很高的可靠性。第四十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一臺(tái)半斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)任一母線故障或檢修均不致停電任一斷路器檢修，不引起停電當(dāng)同一串中有一條進(jìn)線、一條出線時(shí)，當(dāng)兩組母線同時(shí)故障的極端情況下，可以通過(guò)聯(lián)絡(luò)斷路器繼續(xù)輸送功率在檢修母線或回路斷路器時(shí)，不必用隔離開關(guān)進(jìn)行大量的倒閘操作，隔離開關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離帶電設(shè)備使用。第四十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一臺(tái)半斷路器接線的兩條原則：（1）電源線宜與負(fù)荷線配對(duì)成串，即要求同一個(gè)斷路器串中，配置一條電源線和一條出線回路。（2）當(dāng)建設(shè)初期只有兩串時(shí)，同名回路宜分別接于不同側(cè)的母線，進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)；當(dāng)達(dá)到三串及以上時(shí)，同名線路可接于同側(cè)母線。交叉接線非交叉接線同名回路接于不同側(cè)的母線同名回路接于同一側(cè)的母線交叉接線比非交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性分析當(dāng)QF2檢修，另一串的聯(lián)絡(luò)斷路器異常跳閘或事故跳閘時(shí)第四十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

缺點(diǎn)：所用斷路器多，投資大，二次控制接線和繼電保護(hù)復(fù)雜，斷路器動(dòng)作頻繁，檢修次數(shù)多

應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于超高壓電網(wǎng)中，在330kV和500kV變電站當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上，一般都采用這種接線方式第四十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三分之四臺(tái)斷路器接線把3條回路的進(jìn)出線通過(guò)4臺(tái)斷路器構(gòu)成一串連接到兩組母線上。應(yīng)用范圍：

通常用于發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)(進(jìn)線)大于線路(出線)數(shù)的大型水電廠，以便實(shí)現(xiàn)在一個(gè)串的3個(gè)回路中電源與負(fù)荷容量相互匹配。第四十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五實(shí)際運(yùn)用中，可以根據(jù)電源和負(fù)荷的數(shù)量及擴(kuò)建要求，采用三分之四臺(tái)、一臺(tái)半及兩臺(tái)斷路器的多重連接的組合接線，有利于提高配電裝置的可靠性和靈活性。第四十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五五.變壓器母線組接線各出線回路由兩臺(tái)斷路器分別接在兩組母線上，變壓器直接通過(guò)隔離開關(guān)接到母線上，組成變壓器母線組接線。第四十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：可靠性較高調(diào)度靈活擴(kuò)建方便缺點(diǎn)：使用斷路器和隔離開關(guān)多，投資大適用范圍：遠(yuǎn)距離、大容量輸電線路，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性要較高，并要求主變的質(zhì)量、故障率甚低的變電站中采用。和3/2接線比較？一回母線故障或檢修會(huì)造成與該母線連接的變壓器停電第四十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五無(wú)匯流母線的電氣主接線六.單元接線(a)發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器單元接線是大型機(jī)組廣泛采用的接線形式。發(fā)電機(jī)不設(shè)出口斷路器，在運(yùn)行中存在如下技術(shù)問(wèn)題：（1）當(dāng)主變壓器或廠用高壓變壓器發(fā)生故障時(shí)，除了跳開主變壓器高壓側(cè)出口斷路器外，還需跳開發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)斷路器。但由于大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的時(shí)間常數(shù)較大，不可能迅速滅磁，一段時(shí)間內(nèi)故障電流仍較大。（2）發(fā)電機(jī)故障跳閘時(shí)，將失去廠用工作電源。第四十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五無(wú)匯流母線的電氣主接線六.單元接線大容量發(fā)電機(jī)裝設(shè)出口斷路器大容量發(fā)電機(jī)裝設(shè)出口斷路器優(yōu)越性：（1）主變壓器或廠用高壓變壓器故障時(shí)，迅速斷開主變壓器高壓側(cè)斷路器和發(fā)電機(jī)出口斷路器，有利于發(fā)電機(jī)和變壓器的安全；（2）發(fā)電機(jī)故障只需斷開發(fā)電機(jī)出口斷路器，不會(huì)造成高壓系統(tǒng)接線方式的改變；（3）發(fā)電機(jī)組正常啟?；蚴鹿释C(jī)時(shí)，廠用電可由主變壓器從系統(tǒng)倒送；（4）由于主變壓器可兼作廠用電的啟動(dòng)與備用電源，可以減少?gòu)S用變壓器臺(tái)數(shù)和容量，簡(jiǎn)化廠用電接線。但增加投資第五十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五單元接線的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便（2）由于沒(méi)有發(fā)電機(jī)電壓母線，無(wú)多臺(tái)機(jī)并列，發(fā)電機(jī)出口短路電流相對(duì)減小（3）配電裝置簡(jiǎn)單，占地少，投資省缺點(diǎn)：?jiǎn)卧腥我辉收匣驒z修都會(huì)影響整個(gè)單元的工作適用范圍：

200MW及以上大機(jī)組一般采用與雙繞組變壓器組成單元接線。

第五十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五(c)發(fā)電機(jī)－變壓器-線路單元接線在電廠不設(shè)升壓配電裝置，把電能直接送到附近的樞紐變電站或開關(guān)站，節(jié)省電廠占地面積。適用于地理位置狹窄或地區(qū)內(nèi)有多個(gè)相互之間距離很近的電廠，且靠近電廠的中心地區(qū)設(shè)有樞紐變電站或開關(guān)站。(b)發(fā)電機(jī)－三繞組變壓器單元接線為使電廠接入兩種電壓等級(jí)。為了在發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)，還能保持和高、中壓電網(wǎng)之間的聯(lián)系，在變壓器的三側(cè)均應(yīng)裝斷路器。第五十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五擴(kuò)大單元接線（a）發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線（b）發(fā)電機(jī)－分裂繞組變壓器擴(kuò)大單元接線適用范圍：發(fā)電機(jī)單機(jī)容量偏?。▋H為系統(tǒng)容量的1%－2%）或更小，而電廠的升高電壓等級(jí)又較高，可采用擴(kuò)大單元接線。（主變?nèi)萘看螅┑谖迨?yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五七.橋形接線當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，宜采用橋形接線。內(nèi)橋：橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)外橋：橋連斷路器設(shè)置在線路側(cè)（a）內(nèi)橋（b）外橋第五十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五內(nèi)橋：特點(diǎn)：（1）一回線路檢修或故障時(shí)，其余部分不受影響，操作簡(jiǎn)單。（2）變壓器切除、投入或故障時(shí)，要使相應(yīng)回路線路短時(shí)停電，且操作復(fù)雜。（3）線路側(cè)斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)間停電。適用范圍：輸電線路較長(zhǎng)(相對(duì)來(lái)說(shuō)線路的故障機(jī)率較大)，而變壓器又不需經(jīng)常投、切的小容量配電裝置中。加入“跨條”：變壓器進(jìn)線要停運(yùn)時(shí)，投入“跨條”可使得相應(yīng)線路不停電第五十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五外橋（3）線路側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停電。特點(diǎn)：（1）一回線路檢修或故障時(shí)，要使相應(yīng)一臺(tái)變壓器短時(shí)停運(yùn)，且操作復(fù)雜。（2）變壓器切除、投入或故障時(shí)，不影響其它回路，操作簡(jiǎn)單。適用范圍：輸電線路較短，變壓器經(jīng)常投、切的小容量配電裝置中。加入“跨條”：出線要停運(yùn)時(shí)，投入“跨條”可使得相應(yīng)變壓器不停運(yùn)第五十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性好，四回三臺(tái)斷路器，比單母線接線節(jié)省了一臺(tái)斷路器，且沒(méi)有母線，投資省。缺點(diǎn)：但可靠性不高，只適用于小容量發(fā)電廠或變電站。第五十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五八.多角形接線（a）三角形接線（b）四角形接線斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形電路，電源回路和出線回路都接在2臺(tái)斷路器之間。第五十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（a）三角形接線（b）四角形接線（2）檢修任一斷路器時(shí)，只需斷開該斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，不會(huì)引起停電優(yōu)點(diǎn)：（1）經(jīng)濟(jì)性好，使用斷路器等于回路數(shù)，且閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性和靈活性較高（4）任一回路故障，只跳開與其相連的的2臺(tái)斷路器，不影響其他回路供電（3）操作方便，隔離開關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電壓，不作操作之用第五十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五缺點(diǎn)：（1）角形中任一臺(tái)斷路器檢修，變開環(huán)運(yùn)行，可靠性降低。此時(shí)恰好有故障，又有斷路器自動(dòng)跳開，可能會(huì)影響其他回路供電，因此，一般將電源與饋線回路交替布置。（2）運(yùn)行方式變化大，電流在閉環(huán)和開環(huán)兩種情況下所流過(guò)的工作電流差別較大，可能使電氣設(shè)備選擇發(fā)生困難，并使繼電保護(hù)裝置復(fù)雜化。（3）不便于擴(kuò)建。第六十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五配置原則：

電源應(yīng)盡量配置在多角形的對(duì)角上，使所選電氣設(shè)備的額定電流不致過(guò)大；且在一臺(tái)斷路器檢修變開環(huán)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，可減少負(fù)荷線路停電。適用范圍：用于回路數(shù)較少且能一次建成、而不需再擴(kuò)建的110kV及以上的配電裝置中。多用于進(jìn)出線數(shù)不超過(guò)6回、地形狹窄的中小型水電廠。第六十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五電氣主接線基本接線形式小結(jié)有匯流母線無(wú)匯流母線單母線接線雙母線接線帶旁路母線的接線一臺(tái)半斷路器接線變壓器母線組接線單母線接線單母線分段接線雙母線接線雙母線分段接線單元接線橋形接線多角形接線單母線分段帶旁路母線接線雙母線帶旁路母線接線特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，便于安裝和擴(kuò)建，但占地面積較大。適用于進(jìn)出線數(shù)較多的廠（站）。特點(diǎn)：使用設(shè)備相對(duì)較少，占地面積少。只適用于進(jìn)出線數(shù)少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的廠(站)。第六十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）能熟練掌握各種主接線的構(gòu)成以及運(yùn)行方式（2）能分析各種主接線的運(yùn)行特性（3）能根據(jù)要求正確寫出倒閘操作的操作步驟（正確填寫檢修操作票）第六十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五九.各種類型發(fā)電廠和變電站主接線的特點(diǎn)一、火力發(fā)電廠電氣主接線

1、中小型火電廠電氣主接線

2、大型火電廠電氣主接線二、水力發(fā)電廠電氣主接線

1、中等容量水電廠主接線

2、大容量水電廠主接線三、變電所電氣主接線

1、變電所主接線

2、樞紐變電所主接線第六十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、火力發(fā)電廠電氣主接線1、地方性火電廠建設(shè)在城市附近或工業(yè)負(fù)荷中心；我國(guó)近年來(lái)為提高能源利用率和環(huán)境保護(hù)要求，逐步對(duì)小火電實(shí)行關(guān)停的政策，當(dāng)前在建或運(yùn)行的地方性火電廠多為熱電廠，以推行熱電聯(lián)產(chǎn)，在為工業(yè)和民用提供蒸汽和熱水熱能的同時(shí)，生產(chǎn)的電能大部分都用發(fā)電機(jī)電壓直接饋送給地方用戶，只將剩余的電能以升高電壓送往電力系統(tǒng)。一般熱電廠的單機(jī)容多為中小型機(jī)組。通常電氣主接線包括發(fā)電機(jī)電壓接線及1~2級(jí)升高電壓級(jí)接線，且與系統(tǒng)相連接第六十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）發(fā)電機(jī)電壓接線

1）當(dāng)機(jī)組容量小于6MW時(shí)，采用單母線；當(dāng)機(jī)組容量大于等于12MW時(shí)，采用雙母線或單母線分段接線；當(dāng)機(jī)組容量大于等于25MW時(shí)，采用雙母分段接線，并加裝母線電抗器和出線電抗器。

2）通常有2臺(tái)及以上的主變壓器與升高電壓級(jí)聯(lián)系，以便將剩余功率輸送到系統(tǒng)或從系統(tǒng)倒送功率。（2）升高電壓等級(jí)接線升高電壓等級(jí)不多于兩級(jí)，接線方式按具體情況分析，可用雙母線、單母線分段等接線，出線數(shù)多時(shí)，增設(shè)旁路母線。（3）對(duì)100-300MW及以上的機(jī)組，多采用單元接線直接接到升高電壓等級(jí)第六十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五中型熱電廠主接線第六十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.區(qū)域性火電廠接線

一般建在煤炭生產(chǎn)基地附近，為凝汽式電廠，一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能幾乎全部用高壓或超高壓輸電線路送至遠(yuǎn)方，裝機(jī)總?cè)萘吭?000MW以上，單機(jī)容量為200MW以上，目前以600MW為主力機(jī)組。（1）在系統(tǒng)中地位重要，主要承擔(dān)基本負(fù)荷，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)高，對(duì)主接線要求較高；（2）地區(qū)負(fù)荷少，可不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線；（3）升高電壓部分多為220kV及以上電壓等級(jí)，220kV一般采用雙母線帶旁路母線接線，330-500kV一般采用一臺(tái)半斷路器接線。聯(lián)絡(luò)變壓器一般采用自耦變壓器，其低壓側(cè)兼作廠用電的備用電源和啟動(dòng)電源。第六十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五區(qū)域性火電廠主接線第六十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、水力發(fā)電廠電氣主接線(1)一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，當(dāng)?shù)刎?fù)荷很小甚至沒(méi)有，電能絕大部分要以較高電壓輸送到遠(yuǎn)方。主接線不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，多采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線或擴(kuò)大單元接線。

(2)主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，主變臺(tái)數(shù)和高壓斷路器數(shù)量應(yīng)盡量減少，高壓配電裝置應(yīng)布置緊湊、占地少。

(3)裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量大都一次確定，高壓配電裝置也一次建成，不考慮擴(kuò)建問(wèn)題。

(4)水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)快，常在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)頻、調(diào)峰及調(diào)相任務(wù)，因此機(jī)組開停頻繁，運(yùn)行方式變化大，主接線應(yīng)具有較好的靈活性。各發(fā)電機(jī)出口裝有出口斷路器，避免機(jī)組頻繁啟停對(duì)高壓接線運(yùn)行方式的影響。第七十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五大型水電廠的主接線第七十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五中型水電廠主接線第七十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、變電站電氣主接線

變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。通常變電站主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線，以節(jié)省投資，可采用橋形、單母線、雙母線接線及角形接線等。如果變電站電壓為超高壓等級(jí)，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線分段帶旁路接線或采用一臺(tái)半斷路器接線。變電站低壓側(cè)常采用單母分段接線或雙母接線，以便于擴(kuò)建。6~10kV饋線應(yīng)選輕型斷路器，若不能滿足開斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。第七十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)主變壓器的選擇

主變壓器：用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器一、變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的選擇二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器廠（站）用變壓器：只供本廠（站）用電的變壓器，或稱自用變第七十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定

1.單元接線的主變壓器容量的選擇

單元接線的主變壓器容量應(yīng)按照發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來(lái)確定。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的計(jì)算原則計(jì)算出的兩臺(tái)機(jī)組容量之和來(lái)確定。

一般情況下，主變壓器容量與發(fā)電機(jī)相配套即可。例如100MW發(fā)電機(jī)配120MVA主變壓器；200MW發(fā)電機(jī)配240MVA主變壓器；300MW發(fā)電機(jī)配360MVA主變壓器；600MW發(fā)電機(jī)配720(3×240)MVA主變壓器等。第七十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線（機(jī)壓母線）的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將剩余功率送至系統(tǒng)。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上容量最大的一臺(tái)機(jī)組退出運(yùn)行時(shí)，主變壓器應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線的最大負(fù)荷要求。

2.接于發(fā)電機(jī)電壓母線和升高電壓母線之間的主變壓器的選擇第七十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（3）若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有兩臺(tái)或以上主變壓器時(shí)，其中容量最大的一臺(tái)退出時(shí)，其它主變壓器應(yīng)在允許過(guò)負(fù)荷范圍內(nèi)能輸送剩余功率的70%以上。

（4）對(duì)水電比重較大的系統(tǒng)，在豐水期火電機(jī)組停機(jī)時(shí)，火電廠的主變應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大負(fù)荷要求。接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般來(lái)說(shuō)不應(yīng)少于2臺(tái)，但對(duì)主要向發(fā)電機(jī)電壓供電的地方電廠、系統(tǒng)電源主要作為備用時(shí)，可以只裝一臺(tái)。

第八十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器容量的確定聯(lián)絡(luò)變壓器通常只選一臺(tái)，最多不超過(guò)兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選擇應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：（1）聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下有功功率和無(wú)功功率交換；（2）聯(lián)絡(luò)變壓器的容量一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組的容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的要求。

廠用變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定見第五章第八十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.變電站主變壓器容量的確定

變電站主變壓器容量一般應(yīng)按5－10年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。

（1）對(duì)重要變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器的容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電。

（2）對(duì)一般變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%－80%

對(duì)于樞紐變電站在中低壓側(cè)已形成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站設(shè)置2臺(tái)主變?yōu)橐耍粚?duì)地區(qū)性孤立的變電站或大型工業(yè)專用變電站，可設(shè)3臺(tái)主變壓器。第八十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇1.相數(shù)的選擇（1）300MW及以下機(jī)組單元接線的主變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。如受到運(yùn)輸條件限制，亦可選單相變壓器組。（2）600MW機(jī)組單元接線的主變壓器和500kV電力系統(tǒng)中的主變壓器應(yīng)綜合考慮運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可選擇單相組成三相變壓器

包括：相數(shù)的選擇、繞組數(shù)的選擇、繞組聯(lián)結(jié)組號(hào)的選擇、調(diào)壓方式的選擇、冷卻方式的選擇第八十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.繞組數(shù)的選擇（1）只有一種升高電壓級(jí)向系統(tǒng)供電的發(fā)電廠或只有兩種電壓的變電站，采用雙繞組變壓器。（2）有兩種升高電壓級(jí)向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠以及有三種電壓的變電站，可以采用2臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器

1）最大機(jī)組容量為125MW及以下，而且變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的15%及以上時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用三繞組變壓器。當(dāng)某側(cè)的通過(guò)容量少于15%時(shí)，可采用2臺(tái)雙繞組變壓器。第八十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2）最大機(jī)組為200MW及以上的發(fā)電廠，宜采用發(fā)電機(jī)－雙繞組變壓器單元加聯(lián)絡(luò)變壓器。聯(lián)絡(luò)變壓器宜采用三繞組（包括自耦變壓器），其低壓側(cè)可作為廠用電備用電源和啟動(dòng)電源，亦可連接無(wú)功補(bǔ)償裝置。（圖4-18）3）擴(kuò)大單元接線的主變壓器，優(yōu)先采用低壓分裂繞組變壓器，可以限制短路電流。

4）在有三種電壓的變電站中，如變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖沒(méi)有負(fù)荷，但需在該側(cè)接無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。

5）110kV及以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變壓器的場(chǎng)所，均可優(yōu)先選用自耦變壓器，它損耗小，價(jià)格低。第八十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.繞組聯(lián)結(jié)組號(hào)的選擇

變壓器三相繞組的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。

在我國(guó)：110kV及以上電壓，變壓器三相繞組接成“YN”，稱為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，也稱大電流接地系統(tǒng)。35kV采用“Y”或“d”，35kV以下（不包含0.4kV）一般都為“d”，中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地，稱為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，也稱小電流接地系統(tǒng)。

在發(fā)電廠和變電站中，為限制3次諧波，主變壓器接線組別一般都采用YNd11常規(guī)接線，三繞組變壓器采用YNYN0d11接線第八十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.調(diào)壓方式的選擇無(wú)激磁調(diào)壓：分接頭不帶電切換，調(diào)整范圍較小有載調(diào)壓：分接頭帶負(fù)荷切換，調(diào)整范圍可達(dá)30％，適用于運(yùn)行方式變化較大的情形:(1)接于輸出功率變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時(shí)。(2)接于時(shí)而為送端、時(shí)而為受端、具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)。(181.5%)110/11kV，17級(jí)高壓側(cè)抽頭（廣州供鹿鳴變電站）(1+18/-6

1.25%)500/196.5kV，25級(jí)高壓側(cè)抽頭（穗東換流站）第八十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.冷卻方式的選擇(1)自然風(fēng)冷卻;(2)強(qiáng)迫風(fēng)冷卻;(3)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻;(4)強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻;(5)強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻

通常依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管型輻射式冷卻器及電動(dòng)風(fēng)扇散發(fā)熱量的自然風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于中、小型變壓器；大容量變壓器一般采取強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻；在發(fā)電廠水源充足的情況下，為壓縮占地面積，也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻是大型變壓器采用的高效率的冷卻方式。第八十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四節(jié)限制短路電流的方法

短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。在大容量發(fā)電廠中，在發(fā)電機(jī)電壓母線或發(fā)電機(jī)出口處，短路電流可高達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培，這將使母線、斷路器等一次設(shè)備遭受到嚴(yán)重的沖擊(發(fā)熱和電動(dòng)力)。為了使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，能合理地選擇輕型電氣設(shè)備，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取限制短路電流的措施。第八十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、加裝普通電抗器（1）母線電抗器L1位置：母線分段處，損耗最小目的：讓發(fā)電機(jī)出口斷路器、變壓器低壓斷路器、母聯(lián)斷路器和分段斷路器等均能按各回路額定電流來(lái)選擇作用范圍：無(wú)論廠內(nèi)（K1、K2）或廠外（K3）短路時(shí)，L1均可起限流作用一、加裝限流電抗器(常用于發(fā)電廠和變電站的6～10kV配電裝置)第九十頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五作用：①限制該電抗器后發(fā)生故障時(shí)的短路電流；②由于短路時(shí)電壓降主要產(chǎn)生在電抗器中，因而能在母線維持較高的剩余電壓。K3處短路時(shí)，母線電壓維持大于65%額定電壓；這對(duì)非故障用戶的電動(dòng)機(jī)極為有利。

③正常運(yùn)行時(shí)，L2上的電壓降不應(yīng)大于5%額定電壓，（2）線路電抗器L2目的：限制電纜饋線短路電流第九十一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、加裝分裂電抗器分裂電抗器的繞組中心有一個(gè)抽頭，將電抗器分為兩個(gè)分支，即兩個(gè)臂，一般中間抽頭用來(lái)連接電源，兩臂用來(lái)連接大致相等的兩組負(fù)荷。當(dāng)分裂電抗器的分支電抗值與普通的電抗值相等時(shí)：—正常運(yùn)行時(shí)，電壓損失比普通電抗器小。—短路時(shí)，限流作用比普通電抗器好。－出線比普通電抗器多第九十二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五穿越型電抗分裂型電抗互感電抗互感系數(shù)自感電抗第九十三頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、采用低壓分裂繞組變壓器

采用低壓分裂繞組變壓器，組成擴(kuò)大單元接線，可以起到限制短路電流的效果。分裂繞組變壓器有一個(gè)高壓繞組和兩個(gè)低壓的分裂繞組，兩個(gè)分裂繞組的額定電壓和額定容量相同。分裂繞組變壓器的繞組在鐵芯上的布置有兩個(gè)特點(diǎn)，其一是兩個(gè)低壓分裂繞組之間有較大的短路電抗，其二是每一分裂繞組與高壓繞組之間的短路電抗較小。即x1<x2’=x2’’第九十四頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)低壓繞組流過(guò)相同的電流（I/2），高壓側(cè)通過(guò)I，則高低壓繞組的等值電抗：

x12=x1+x2/2穿越電抗短路時(shí)，當(dāng)任一低壓側(cè)發(fā)電機(jī)出口處短路，該處與另一低壓側(cè)發(fā)電機(jī)之間的短路電抗：X2’2”=2x2

分裂電抗該處與系統(tǒng)之間的短路電抗：X’12=x1+x2

半穿越電抗第九十五頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五可見，低壓分裂繞組正常運(yùn)行時(shí)電抗值，只相當(dāng)于兩分裂繞組短路電抗的1/4。當(dāng)一個(gè)分裂繞組出口（如2’）發(fā)生短路，來(lái)自另一臺(tái)發(fā)電機(jī)的短路電抗將遇到x2’2”的限制，來(lái)自系統(tǒng)短路電流將遇到（x1+x2’=x12+0.25*x2’2”）限制，這些電抗值都很大，起到了限流作用。應(yīng)用:(1)用于發(fā)電機(jī)-主變壓器擴(kuò)大單元接線(2)用作高壓廠用變壓器，這時(shí)兩個(gè)分裂繞組分別接至不同的廠用母線分段(任一分段短路時(shí)，限制另一分段的大型電動(dòng)機(jī)的反饋電流)第九十六頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運(yùn)行方式1、大容量發(fā)電機(jī)可采用單元接線。2、降壓變電站，變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行，也稱為“母線硬分段”接線方式。3、雙回路線路，在負(fù)荷允許的條件下，按單回路運(yùn)行。4、環(huán)形供電網(wǎng)，在穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)行。目的在增大系統(tǒng)阻抗，減小短路電流第九十七頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第五節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)舉例電氣主接線的設(shè)計(jì)步驟1.對(duì)任務(wù)書原始資料進(jìn)行分析

（1）工程情況發(fā)電廠類型、裝機(jī)容量、單機(jī)容量及臺(tái)數(shù)、可能的運(yùn)行方式和年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（2）電力系統(tǒng)情況發(fā)展規(guī)劃、在電力系統(tǒng)中的地位，與系統(tǒng)的連接方式以及中性點(diǎn)接地方式（3）負(fù)荷情況負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等（4）環(huán)境條件（5）設(shè)備供貨情況2.主接線方案的擬定與選擇3.短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備的選擇4.繪制電氣主接線圖及設(shè)計(jì)技術(shù)說(shuō)明書5.編制工程概算第九十八頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

電氣主接線的可靠性指標(biāo)用某種供電方式下的可用度、平均無(wú)故障時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間和故障頻率等表示。電氣主接線的可靠性的計(jì)算程序（1）根據(jù)電氣主接線的形式，列出其中所有元件（2）給出每個(gè)元件的故障率、修復(fù)率、計(jì)劃?rùn)z修率和停運(yùn)時(shí)間等（3）確定系統(tǒng)故障判據(jù)，即規(guī)定主接線正常和故障條件（4）建立數(shù)學(xué)模型，選擇要計(jì)算的可靠性指示，如系統(tǒng)故障率、平均無(wú)故障工作時(shí)間等（5）采用合適的可靠性計(jì)算方法，例如網(wǎng)絡(luò)法、狀態(tài)空間法等，計(jì)算電氣主接線系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)第九十九頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五經(jīng)濟(jì)性比較（1）綜合總投資O的計(jì)算

O＝O0（1＋a/100）（萬(wàn)元）（2）年運(yùn)行費(fèi)用U的計(jì)算

U=α△A+U1+U2

（萬(wàn)元）（3）靜態(tài)比較法（4）動(dòng)態(tài)比較法（最小年費(fèi)用法）第一百頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)舉例某火力發(fā)電廠原始資料供熱式機(jī)組2×50MW(UN=10.5kV)；凝汽式機(jī)組2×300MW(UN=15.75kV)；廠用電率6%，機(jī)組年利用小時(shí)Tmax=6500h。電力負(fù)荷及與電力系統(tǒng)連接情況資料

(1)10.5kV電壓級(jí)Pmax=20MW，Pmin=15MW，cosφ

=0.8，電纜饋線10回。

(2)220kV電壓級(jí)Pmax=250MW，Pmin=200MW，cosφ

=0.85，Tmax=4500h，架空線5回。

(3)500kV電壓級(jí)與容量為3500MW的電力系統(tǒng)連接，系統(tǒng)歸算到本電廠500kV母線上的標(biāo)幺電抗0.021(基準(zhǔn)容量為100MV·A)，500kV架空線4回，備用線1回。第一百零一頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

1、對(duì)原始資料的分析

設(shè)計(jì)電廠容量:2×50+2×300MW=700MW;

占系統(tǒng)總?cè)萘?00/(3500+700)×100%=16.7%;

超過(guò)系統(tǒng)檢修備用容量8%~15%和事故備用容量10%的限額。說(shuō)明該廠在系統(tǒng)中的作用和地位至關(guān)重要。由于年利用小時(shí)數(shù)為6500h>5000h，遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的平均最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。該電廠在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷,從而在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)務(wù)必側(cè)重考慮可靠性。第一百零二頁(yè)，共一百一十四頁(yè)，編輯于2023年，星期五

10.5kV電壓級(jí):地方負(fù)荷容量最大為20MW,共有10回電纜饋線,與50MW發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓相等，采用直饋線為宜。

15.75kV電壓級(jí):300MW發(fā)電機(jī)出口電壓，既無(wú)直配負(fù)荷,又無(wú)特殊要求,擬采用單元接線形式。