1.2 供电系统及接线方式
作用: A 、正常运行时合、分电路。 B 、事故(短路)时能在继电保护装置控制 下切断故障回路。 C、 检修时使被检修设备与电源可靠隔离。
上述功能决定了开关电器在电力系统中起着非 常重要的作用,占60%以上。
开关电器的分类
高压开关电器 (3KV及以上电压等级) 低压开关电器 (1200V及以下电压等级)
QS6 QS6 QF4 QS5 QF4 QS8 QS10 QS9 QF5 QS5
QF3
QS7
(a)
图1–3 双回路放射式接线 (b)
优点是:当双回路同时工作时,可减少线路上的功率损失和电压 损失 缺点是:由于每个用户用双回路供电,故线路总长度长,电源总 出线回路数和所用开关设备多,投资大;如果负荷不大,常会造 成有色金属的浪费。 适用范围:适用于负荷大或孤立的重要用户。 对于容量大,而且特别重要的用户可采用图1-3(b)所示的母线 用断路器分段接线,从而可实现自动切换,以提高供电的可靠性。
C、串联型干线式
QS1 QF1
串联型干线式因干线的进出侧均安装隔离开关, 当发生故障时,可在找到故障点后,拉开相应的 隔离开关继续供电,从而缩小停电范围。
(2) 有备用接线方式
A、双回路放射式
QS1 QF1 QS2 QS1 QF1 QS2 QS3 QF2 QS4 QS3 QF2 QS4
QS7
文字符号:QS 图形符号:
负荷开关
介与断路器与隔离开关之间的一种简易电器开 关。 作用:专门用来接通或断开正常工作时的负荷 电流,但不能切断短路电流。具有灭弧栅。 一般与熔断器配合使用。由熔断器切断过载及 短路电流,由负荷开关接通或断开负荷电流。 文字符号:QL 图形符号:
高压熔断器
作用:流过短路电流或较长时间过电流时熔断, 来保护电器设备。 注意事项: 6KV熔断器只能用于6KV,不能用于3KV。 10KV熔断器只能用于10KV,不能用于6KV。 文字符号:FU 图形符号
低压电器
自动空气开关(自动空气断路器、低压断 路器) 作用:同高压断路器 文字符号:QA 图形符号:
缺点是:
电源出线回路较多,设备多,投资大。
母线
发电厂、变电站中通常出线和发电机电源 数目较多,为了便于二者的连接,常用母 线将电源和出线连接起来。 作用:汇集、分配、传输电能。
W
B、直接联接的干线式
6kV QS1 QF1 QS2 QF2
优点是: 线路总长度较短,造价较低,可节约有色金属; 由于最大负荷一般不同时出现,系统中的电压波动和电能 损失较小; 电源出线回路数少,可节省设备。 缺点是: 前段线路公用,增加了故障停电的可能性。
高压电器
高压断路器 作用: 正常状况下,控制各电力线路的开断与闭合。 事故时在继电保护装置控制下能自动切除短路 电流。 具有灭弧装置。可做操作电器。 文字符号:QF 图形符号:
QF
隔离开关
作用:
1. 能提供一个明显的断口,在检修时使设备与电源
可靠的隔离。 2. 一般与断路器配合使用,进行倒闸操作,以改变 电力系统的运行方式。 无灭弧装置,不能开断电流,故不可做操作电器。
生产和分配电能的设备称为一次设备。
二次设备
对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保
护的设备称二次设备。
1、一次设备
类型: (1)、生产和转换电能的设备 发电机:机械能转化为电能; 电动机:电能转化为机械能; 变压器:将电压升高或降低;
发电机 电动机 变压器 G
M
(2)接通或断开电路的开关电器
互感器符号图
电流互感器
TA
单次级
双次级
电压互感器 TV
双绕组
三绕组
(二)电力负荷分级及对供电可靠性的要求
1.一级负荷: 特点:中断供电将造成人身伤亡危险, 或重大原材料损坏 且难以修复,给国民经济带来重大损失者。 要求:一级负荷应由两个独立电源供电,有特殊要求的一 级负荷,两个独立电源且应来自不同的地点。 2.二级负荷: 特点:这类负荷若突然停电,将造成生产设备局部损坏,或 生产流程紊乱且恢复较困难,企业内部运输停顿,或出现大 量减产,因而在经济上造成一定的经济损失。 要求:一般允许停电几分钟,在工业企业中占的比例最大。 应由两回线路供电,两回线路应尽可能取自不同的变压器或母 线段。 3.三级负荷: 不属于一、二级负荷的用电设备。 要求:对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线 路供电。
1、工业企业总降压变电站的主接线方式
工厂35—110/6—10kV总降压变电所的特点是: ①根据负荷的类型,电源进线一般为1回至2回; ②变压器台数一般为两台。(根据需要扩展3-4台)
③6—10kv侧母线采用单母线或单母线分段制,极 少或甚至不采用双母线制。
无母线的接线方式
(1)线路-变压器组接线方式 当供电电源只有一回线路,且变电站只装设一台 变压器时,采用线路—变压器组接线方式,如图 1-6所示。
全桥接线
L1
L2 QS2
优点: 线路和变压器投入和切除 均方便。 缺点:所用设备多,投资 大。
QS1
QF1 QS3 QF3 T1
QS5 QS6 QF3
QF2 QS4
QF4 T2
全桥接线
有母线接线方式
(1)单母线分段接线 穿越负荷 优点:当某回受电线路或变压器 穿越负荷 因故障或检修停止运行时,可通 Ⅰ1 Ⅱ1 过母线分段断路器的联络,保证 继续对两段母线上的重要负荷供 电。 缺点:当其中任一段母线需要检 QFS 修或发生故障时,接于该段母线 Ⅰ2 的全部进、出线均停止运行。 Ⅱ2 为此,一、二级负荷必须由接在 两段母线上的环形系统或双回路 图1–8 单母线分段式接线 供电,以便互为备用。 适用:多用于具有一、二级负荷, 且进、出线较多的变电所。 一般采用断路器分段,只有在出线较少且供电连续性要求不高 时,为了经济才采用隔离开关作母线联络。
1.2
供电系统及接线方式
企业供电系统的特点: 处于电力系统末端,经一至两级降压后直接 向系统供电,接线简单。 一、确定供电系统的一般原则 1、供电可靠 2、操作方便、运行灵活 3、经济合理 4、便于发展
二、供电系统的接线方式
(一)、主要电气设备 根据电气设备作用的不同,分两种类型 一次设备
2、对主接线图的要求
(1)、安全。 必须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。 应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。 (3)、灵活。 应能适应供电系统所需的各种运行方式,便于操作 维护,能适应负荷的发展。 (4)、经济。 在上述要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少, 运行费用低。 (5)、 易于扩建。
35~110kV 35~110kV
QS
35~110kV
QF
FU
QF QS
QF
QF
6~10kV (a)
QS
6~10kV (b)
QS为跌落式保险;(c)进线为断路器
线路—变压器组接线方式
优点: 接线简单,使用的设备少,基建投资省。 缺点: 供电的可靠性低,当供电线路、变压器及 低压母线发生故障或高压设备检修时全部 负荷都将停止供电。 适用场合: 只应用于三级或不太重要的二级负荷的变 电所。
图1-5环式接线
缺点是:运行线路较长,故障时(特别是靠近电 源附近段故障),电压损失大。
因环式接线的导线截面应按故障情况下能担负环网全
部负荷考虑,故有色金属的消耗量增加,两个负荷大 小相差越悬殊,其消耗量就越大。
适用:适用于负荷容量相差不大,所处地理位置 距电源均较远,而彼此相距较近的情况。
(2)桥式接线
适用: 当只有两台变压器和两条线路时,采用桥形 接线。 按桥连断路器的位置不同,可分三种: 外桥 内桥 全桥
外桥接线
特点: ①桥断路器在线路侧。 ②变压器回路有断路器,变压器 投切方便。 ③线路上无断路器,线路投入与 切除复杂。 ④易于过渡到全桥或单母线分段 接线。 ⑤比内桥少两组隔离开关,投资 少,占地面积小 适用: 进线短、倒闸次数少的变电所; 或变压器采取经济运行需要经常 切换的终端变电所。
一种特殊的设备——互感器
作用:将一次接线系统的高电压、大电流变 换成标准等级的低电压(100V)和小电流 (5A/1A),向二次测量、控制与调节装置 及仪表提供电压、电流信号。 因此互感器是连接一次回路与二次回路的设 备,它是一次回路与二次回路的分界线。 类型:电压互感器、电流互感器。 符号如图
L1 QS1 QS5 QS6 QF3
L2
QS2
QS3
QS4
QF1
T1 外桥接线
QF2
T2
内桥接线
L1 特点: ①桥断路器在变压器侧 QS1 ②每条线路都装设一台断路器, QF1 线路投入和切除方便。 QS3 QS7 QS8 ③变压器投入与切除复杂。 QS5 QF3 ④不易于扩展成全桥或单母线 T2 分段接线。 内桥接线 适用范围: 线路较长,故障几率较多,而 变压器又不经常切除的终端变 电所。 L2 QS2 QF2 QS4 QS6 T3
(三)供电系统接线方式
1、主接线图的定义 变配电所的(电气)主接线也称一次接线,是指由各种开关电 器、电力变压器、母线、电力电缆及电抗器、避雷器、电容器 等一次设备依一定次序连接起来,接受和分配电能的电路。 主接线图是表示这种电路的接线方式,是表示电能由电源分 配至用户的主要电路。
主接线图是按照单线图来绘制。 主接线图只表示电气装置的一相连接.称之为单线图。单 线图清晰易看,广泛用于设计和运行。
B、双回路干线式
QS1 QF1 QS2