电气主接线各种连接方式优缺点电气主接线常见8种接线方式优缺点分析.pdf

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作者：管理员 发表时间：2010/5/27 22:20:57 阅读：次  
       电气主接线主要是指在发电厂变电所的电力系统中,为满足预
定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接
关系的传送电能的电路、电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、
母线、断路器、隔离刀闸、线路等，它们的连接方式对供电可靠性、运
行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运
行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图，在绘制主
接线全图时,将互感器、避雷器、电容器中性点设备以及载波通信用的
通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来。  
      
    1 电气主接线接线要求 
      
    对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂
规模及电厂在电力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和
方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定它的
接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况，电气主接线又称电气
一次接线图。 
    电气主接线应满足以下几点要求: 
    (1)运行的可靠性:主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是
保证对重要负荷的供电。  
    (2)运行的灵活性:主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别
是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行
方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电，在扩建时应能很方便的从初
期建设到最终接线。  
    (3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件
的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资。  
      
    2 电气主接线常见 8 种接线方式优缺点分析  
      
     线路变压器组接线  
    线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接
线方式，线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省，对变
电所的供电负荷影响较大，其较适合用于正常二运一备的城区中心变电
所。      
     桥形接线  
    桥形接线采用 4 个回路 3 台断路器和 6 个隔离开关,是接线中断路
器数量较少，也是投资较省的一种接线方式，根据桥形断路器的位置又
可分为内桥和外桥两种接线，由于变压器的可靠性远大于线路,因此中
应用较多的为内桥接线，若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常
运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边
形接线。  
      
     多角形接线
多角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两
侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路，多角形接线所用设备少,投
资省,运行的灵活性和可靠性较好，正常情况下为双重连接,任何一台断
路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电
网的运行影响都较小，其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形
接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就
要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这
一缺点就愈大，环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所一般
只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采
用对角连接原则，四边形的保护接线比较复杂,一、二次回路倒换操作
较多。  
      
     单母线分段接线  
    单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段,它的优点是接
线简单,投资省,操作方便;缺点是母线故障或检修时要造成部分回路停
电。  
      
     双母线接线 
       双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两
组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而
每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。
与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不
使供电中断,当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一
组母线,就可迅速恢复供电,另外还具有调度、扩建、检修方便的优点;
其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面
积，投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒
闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短
时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允
许的。 
     双母线带旁路接线 
    双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线，其
特点是具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍有
继续供电,但旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的机会,也使保护
及自动化系统复杂化,投资费用较大,一般为了节省断路器及设备间隔,
当出线达到 5 个回路以上时,才增设专用的旁路断路器,出线少于 5 个回
路时,则采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式。      
     双母线分段带旁路接线 
    双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线
上增设分段断路器,它具有双母线带旁路的优点,但投资费用较大,占用
设备间隔较多,一般采用此种接线的原则为:  
    (1)当设备连接的进出线总数为 12～16 回时,在一组母线上设置分
段断路器;
(2)当设备连接的进出线总数为 17 回及以上时,在两组母线上设置
分段断器。      
     3/2(4/3)断路器接线 
    3/2(4/3)断路器接线就是在每3(4)个断路器中间送出2(3)回回路,
一般只用于 500kV(或重要 220kV)电网的母线主接线，它的主要优点是:  
    (1)运行调度灵活,正常时两条母线和全部断路器运行,成多路环状
供电;  
    (2)检修时操作方便,当一组母线停支时,回路不需要切换,任一台
断路器检修,各回路仍按原接线方式,不需切换;  
    (3)运行可靠,每一回路由两台断路器供电,母线发生故障时,任何
回路都不停电?  
    2/3(4/3)断路器接线的缺点是使用设备较多,特别是断路器和电流
互感器,投资费用大,保护接线复杂。 
      
    3 案例分析:10kV 终端变电所主接线模式分析       
    终端变电所又称受端变电所,这类变电所接近负荷中心,电能通过
它分配给用户或下级配电所，在确保供电可靠性的前提下,变电所主接
线设计应有利于规范化，简单化，自动化及无人化,尽可能减少占地面
积，变电所主接线方式应根据负荷性质，变压器负载率，电气设备特点
及上级电网强弱等因素确定，一般终端变电所高压侧主接线形式选用线
路-变压器组接线和内桥接线。
 线路-变压器组接线  
    线路-变压器组接线是最简单主接线方式，高压配电装置只配置 2
个设备单元,接线简单清晰,占地面积小,送电线路故障时由送电端变电
所出线断路器跳闸，在正常运行方式下,L1、L2 线路各带一台主变,系统
接线简单,运行可靠、经济,有利于变电所实现自动化、无人化，如主变
容量满足低负载率标准(2 台主变负载率取 ～),系统发生故障
时,恢复供电操作十分方便，当 1 台主变或一条线路故障退出运行,只需
在变电所低压侧作转移负荷操作,就能确保 100%负荷正常用电,对相邻
变电所无影响，如主变容量按高负载率配置(),
主变或线路发生故障时,需要通过相邻变电所联络线来转移部份负荷,
实现相互支援，因此,对于地方电网中 110kV 终端变电所,如主变容量满
足 N-1 要求,即主变容量满足低负载率标准,首先应推荐采用线路-变压
器组接线方式。 
      
     内桥接线 
    内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式，其高压侧断路器数量
较少,线路故障操作简单，方便,系统接线清晰，在正常运行方式下,桥
断路器打开,类似于线路-变压器组接线,L1、L2 线路各带 1 台主变，因
内桥接线线路侧装有断路器,线路的投入和切除十分方便，当送电线路
发生故障时,只需断开故障线路的断路器,不影响其它回路正常运行，但
变压器故障时,则与其连接的两台断路器都要断开,从而影响了一回未
故障线路的正常运行。随着主变制造工艺和质量的迅速提高,现在各厂
家生产的主变大都为免维护式，因主变压器运行可靠性较高,其故障率
次/百台/年,而且主变也不需要经常切换,而送电线路故障
率高达 次/百 km/年，因此,对于地方电网中 110kV 终端变电所,如
主变容量不能满足 N-1 要求,采用内桥主接线方式有利于提高系统供电
可靠性。