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第2章 工厂供配电一次接线


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2.1 供配电所电气主接线
2.灵活性 (1)调度灵活:能按照调度的要求,方便而灵活地投切 机组、变压器和线路,调配电源和负荷,以满足在正常、 事故、检修等运行方式下的切换操作要求。 (2)检修安全、方便:可以方便地停运断路器、母线及 其二次设备进行检修,而不致影响电网的运行和对其它用 户的供电。应尽可能的使操作步骤少,便于运行人员掌握, 不易发生误操作。 (3)扩建方便 能根据扩建的要求,方便地从初期接线 过渡到远景接线:在不影响连续供电或停电时间最短的情 况下,投入新机组、变压器或线路而不互相干扰,对一次 设备和二次设备的改造为最少。
3) 断开出线WL1的断路器QF1; 4) 断开QS12和QS11。 此时出线WL1已经由旁路断路器QFp回路供电,在需要检 修的断路器QF1两侧布置安全措施后,就可以对其进行检修。
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f ) 旁路母线的设置原则: 1) 一般断路器切断的短路故障次数达到需要检修的次数后(或 长期运行后),就需要检修,如不允许停电检修,就需要设置 旁路母线。 2) 电源回路也可以接入旁路,如图3-3中虚线所示,这种进出线 全接入旁路的形式叫全旁路方式。 3) 由于线路故障较多,出线断路器检修较频繁,故出线应接入 旁路; 4) 考虑到变压器是静止元件,故障率低,且在变电所一般由多 台变压器并列运行,而发电厂发电机—变压器回路的断路器可 以安排在发电机检修时一起检修,故主变进线回路接入旁路的 情况较少。 5) 对于采用手车式成套开关柜的6~35kV配电装置,由于断路器 可以快速更换,也可以不设置旁路母线。
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二、电气主接线的基本接线形式
(1) 电气主接线的基本环节是电源(发电机或变压器)和 出线,它们之间如何连接是电气主接线的主体。 (2) 当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时(一般 超过4回),需设置母线作为中间环节(掌握中间环节是关键)。 (3) 对于进出线数目少,不再扩建和发展的电气主接线,不 设置母线而采用简化的中间环节。 (4) 主接线的分类:根据是否有母线,主接线接线形式可以 分为有母线和无母线两大类型。 母线也称汇流母线,起汇集和分配电能的作用。 有母线的主接线:由于设置了母线,使得电源和引出线之间 连接方便,接线清晰,接线形式多,运行灵活,维护方便,便 于安装和扩建。
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电气主接线直接关系到电力系统运行的可靠性、 灵活性和安全性,直接影响发电厂、变电所电气设备 的选择,配电装置的布置,保护与控制方式选择和检 修的安全与方便性。所以电气主接线是电力设计、运 行、检修部门以及有关技术人员必须深入掌握的主要 内容。 电气主接线图:就是用国家规定的电气设备图形 与文字符号,详细表示电气主接线组成的电路图。电 气主接线图一般用单线图表示(即用单相接线表示三 相系统),但对三相接线不完全相同的局部图面(如 各相中电流互感器的配置)则应画成三线图。
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但有母线的主接线使用的开关电器多,配电装置占地面积 较大,投资较大。 无母线的主接线:使用的开关电器少,配电装置占地面积 较小,投资较小。
有母线的基本接线形式
1. 单母线接线及其母线分段的接线 ⑴单母线接线 如图所示。
a) 结构特征:只有一组母线W,接 在母线上的所有电源和出线回路, 都经过开关电器连接在该母线上并 列运行。
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常用一次设备的图形和文字符号: 名称 发电机 双绕组变压器 图形符号
G
文字符号 G T
(旧符号) (F) (B)
三绕组变压器
T
(B)
三绕组自耦变压器
T
(B)
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名称 图形符号 (旧符号) 文字符号(旧符号) QF ( DL )
断路器 隔离开关
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1) 合上QFp; 给旁路母线W3充电,检查旁路母线W3是否完好,如果旁路母 线有故障,QFp在继电保护控制下自动切断故障,旁路母线不 能使用;如果QFp合闸成功,说明旁路母线完好。
2) 合上出线旁路隔离开关QS1p; 此时QS1p的两端等电位。也可以先断开QFp,然后合上QS1p, 再合上QFp,以避免万一合上QS1p前,发生线路故障,QF1事 故跳闸,造成QS1p合到短路故障上。
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各回路都装有断路器和隔离开关,断路器用以正常工作时 投切该回路及故障时切除该回路;隔离开关用以在切断电路时 建立明显可见的断开点,将电源与停运设备可靠隔离,以保证 检修安全。
母线隔离开关:与母线相连接的隔离开关,如图3-1中的QS11; 线路隔离开关:与线路相连接的隔离开关,如图3-1中的QS12。
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⑵单母线分段接线 a) 结构特征:如图所示。 1) 设置分段断路器QFd将母线分成两 段,当可靠性要求不高时,也可利用 分段隔离开关QSd进行分段。 2) 各段母线为单母线结构。 b) 评价: 1) 接线简单清晰,经济性好。 2) 有一定灵活性(有三种运行方式)。 3) 可靠性: ①任一母线或母线隔离开关检修时,仅停检修段。 ②任一段母线故障时,继电保护装置可使分段断路器跳闸,保 证正常母线段继续运行,减小了母线故障影响范围。 ③任一断路器检修时,该断路器所带用户也将停电。
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定性分析和衡量主接线可靠性的评判标准: 1)断路器检修时,能否不影响供电。 2) 母线(或断路器)故障以及母线或母线隔离开关检 修时,停运的回路数的多少和停电的时间的长短,能否保 证对I类负荷和大部分II类负荷的供电。
3)发电厂、变电所全部停运的可能性。
4)大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性 的特殊要求。
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b) 旁路母线的作用是:检修 任一进出线断路器时,不中断对该 回路的供电。 c) 评价:单母线分段接线增设 旁路母线后,可以使单母线分段接 线在检修任一出线断路器时不中断 对该回路的供电。但配电装置占地 面积增大,增加了断路器和隔离开 关数量,接线复杂,投资增大。 d) 适用范围: 6~10kV配电装置。 e) 检修断路器时的不停电倒闸操作过程: 正常运行时,旁路断路器QFp、各进出线回路的旁路隔离 开关是断开的,旁路断路器两侧的隔离开 关是合上的,旁路 母线W3不带电。若检修WL1的断路器QF1,使该出线不停电 的操作步骤为: 供电教研室
( ) ( )
QS
(G)
熔断器Байду номын сангаас
FU
( RD )
电抗器
L
( DK)
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名称 图形符号 (旧符号) 文字符号(旧符号) QF W ( DL ) ( MX )
手车断路器
母线
( )
电缆终端头
L F
( XL )
避雷器
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一、对电气主接线的基本要求
b) 倒闸操作原则: 断路器与隔离开关间的操作顺序: 保证隔离开关“先通 后断”(在等电位状态下,隔离开关也可以单独操作),这种 断路器与隔离开关间的操作顺序必须严格遵守,绝不能带负荷 拉刀闸(即隔离开关),否则将造成误操作,产生电弧而导致 严重的后果。
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母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序:母线隔离开关 “先通后断”,即接通电路时,先合母线隔离开关,后合线路隔 离开关;切断电路时,先断开线路隔离开关,后断开母线隔离开 关。以避免万一断路器的实际开合状态与指示状态不一致时,误 操作发生在母线隔离开关上,产生的电弧会引起母线短路,使事 故扩大。 例如:对WL1送电时,先合上QS11,再合上QS12,最后 合上QF1。对WL1停电时,先断开QF1,再依次拉开QS12和 QS11。 c) 接地开关(图3-1中QS13)的作用: 保证检修安全: 当电压等级在110kV及以上时,线路隔离 开关或断路器两侧的隔离开关(布置较高时)都应设置接地开 关,母线也应设置接地开关或接地器,以代替人工挂接地线, 保证出线、断路器和母线检修时,检修人员的安全。 供电教研室
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3.经济性
主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下,做到: 节约投资 (1) 主接线应力求简单清晰,节省断路器、隔离开关 等一次电气设备; (2) 要使相应的控制、保护不过于复杂,节省二次设 备与控制电缆等; (3) 能限制短路电流,以便于选择价廉电气设备和轻 型电器等。 (4) 一次设计,分期投资建设、投产。
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d) 评价: 主要优点是接线简单清晰,设备少,操作方便,造价便宜, 只要配电装置留有余地,母线可以向两端延伸,可扩性好。 主要缺点是可靠性和灵活性都较差: 1)母线和母线隔离开关检修时,全部回路均需停运; 2)母线故障时,继电保护会切除所有电源,全部回路均需 停运; 3)任一断路器检修时,其所在回路也将停运; 4)它只有一种运行方式。 e ) 适用范围:单母线接线只能用于某些出线回数较少,对 供电可靠性要求不高的小容量发电厂和变电所中。
《工厂供电》
总课时:42学时
第2章 工厂供配电一次接线
1 2
变配电所电气主接线
工厂电力线路
3
变配电所的结构与布置
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2.1 供配电所电气主接线 本节主要内容: 什么是电气主接线、电气主接线图; 对电气主接线的基本要求有哪些; 常用电气主接线的基本形式有哪些;
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2.1 供配电所电气主接线
概括地说是应满足可靠性、灵活性、经济性三项基 本要求。 1.可靠性 (1)电能生产的特点要求电气主接线首先应满足可靠性 的要求。电能不能大量储存,发电、输电和用电必须在同 一瞬间完成的,任何一个环节出现故障都会造成供电中断。
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