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第二章电气主接线
第一节电气主接线的基础知识
电气主接线是指发电厂、变电站、电力系统中传送电能的通路。发电厂电气主接线是由各种电气设备通过连接线,按其功能要求组成的接受和分配电能的电路。它不仅标明了各主要设备的规格、数量,而且反映各设备的作用、连接方式和各回路间的相互联系,构成了发电厂电气部分的主体。如果用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关、刀闸及测量、保护电器等有关电气设备,按工作顺序排列,详细表示电气设备的组成和连接关系的接线图,称为电气接线图。
电气接线图分为一次接线图和二次接线图。一次接线图是表示一次设备的连接方式,也称电气主系统图;二次接线图是表示二次设备的连接方式。发电厂主接线是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据之一,因此,发电厂电气运行人员必须熟悉主接线图,了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和进行操作的步骤等,以保证安全发供电。

电气主接线的连接方式对系统的安全、经济运行和稳定、灵活及配电装置的布置、机电保护和控制方式等有着非常重要的关系。因此,电气主接线必须满足以下基本要求。
运行的可靠性
发、供电的安全可靠性,是电力生产和分配的基本要求。因为电能的发、送、用是在同一时刻进行的,电力系统中任何一个环节故障,都将影响
到整体。所以,主接线若不能保证安全可靠的工作,发电厂就不能完成生产和输送以及保证电能的质量。主接线的可靠性不是只对发电厂来说的,应考虑到发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。因此,对主接线的可靠性可从以下几个方面分析。
⑴短路器检修时是否影响供电。
⑵设备或线路故障或检修时,停电线路数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
⑶有没有使全厂停电的可能性。
⑷与系统的潮流分布是否合理。
具有一定的灵活性
主接线不但在正常运行情况下,能根据调度的要求,灵活地改变运行方式,达到调度的目的;而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备、切除故障,使停电时间最短、影响范围最小,并且在检修时能保证检修人员的安全。
操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、方便操作,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作,还往往会造成人员误操作而发生事故。但接线过于简单,不但不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便,或造成不必要的停电。
经济性要高
主接线在保证安全可靠,操作灵活方便的基础上,还应是投资和年运行费用最小,占地面积最少,是发电厂尽快发挥经济效益。
应具有扩建的可能性
主接线应考虑将来有扩建的可能性。

电气主接线的设计原则一般是根据机组的容量、台数、电压等级及接入系统的方式等方面考虑,其设计步骤如下:
对设计依据和基础资料进行综合分析;
根据发电机容量和台数,拟定可能采用的主接线方式;
确定主变压器的容量和台数;
确定厂用电源的接线方式;
论证是否需要限制断路电流,并采取什么措施;
对选出的方案进行技术和经济综合比较,确定最佳方案。

加装限流电抗器
加装限流电抗器的目的,在于使发电机回路及用户侧能选用遮断容量小的断路器,既节省投资又能保证安全。
加装普通电抗器
主要用来限制电缆馈线支路短路电流。由于电缆的阻抗值较小且有分布电容,即使在电缆末端发生短路,其短路电流也比较大,加装电抗器后可限制其短路电流。
采用分裂变压器
当发电机容量较大时,采用分裂变压器组成的扩大单元接线,可起到限制短路电流的效果。
电气主接线的代表符号如表2—1所示:
表2—1 电气主接线图中的代表符号
序号
设备名称
图例
序号
设备名称
图例
1
发电机
8
电压互感器
2
双绕组变压器
9
电流互感器
3
三绕组变压器
10
母线
4
自耦变压器
11
避雷器
5
断路器
12
电抗器
6
隔离开关
13
熔断器
7
带接地刀闸的隔离开关
第二节电气主接线的基本接线方式
电气主接线的基本接线方式有两种,一种是有母线接线方式,另一种是无母线接线方式,象单元接线、桥形接线、角形接线属于无母线接线方式。

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如图2—1电源和出线都接在一条母线上,各个进出线与母线间都装有一组断路器QF和隔离开关QS。这种接线的优点是:结构清晰、接线简单、操作方便,而且隔离开关与断路器之间易做成可靠的联锁,可避免发生误操作。此外,这种接线设备少,投资小,运行维护费用也低,使用于小容量发电厂和变电所以及可靠性要求不高的用户变电所。其缺点是:当母线故障或清扫检修时,要全部停电;当连接母线上的隔离开关中任一台需检修或故障时,也要全部停电;任一电源进线