第一节电气主接线3篇(常用电气主接线)

时间：2022-10-25 14:00:44 综合范文

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第一节电气主接线3篇(常用电气主接线)

第一节电气主接线1

　　浅析小型水电站电气主接线的设计型式

　　摘要：主接线是每个电站设计的重要组成部分，本文主要根据小型水电站电气主接线设计的特点、电气主接线的主要形式，对小型水电站电气主接线的接线方式进行简单分析。

　　关键词：小型水电站电气主接线接线方式

　　一、小型水电站电气主接线设计的特点

　　电气主接线是水电站电气设计的中心环节，它与电力系统、电站规模、枢纽布置、地形条件、动能参数及电站运行方式等因素密切相关，而且对电气设备布置、设备选择、继电保护和控制方式都有较大的影响。电气主接线设计的合理与否关系到电站长期安全、可靠、经济运行，因此电气主接线的设计是水电站总体设计的一个重要组成部分。

　　小型水电站电气主接线设计的特点是：水电站接入系统接线较为简单、回路数较少，电压等级一般为35KV、10KV，极少数为110KV，离负荷中心较近。电气主接线一般比较简单明了，容易实现自动化。

　　二、小型水电站电气主接线的主要形式

发电机电压接线与发电机——变压器的组合方式

　　一般小型水电站的主变压器数量多为一台，有的采用二台，因此，发电机电压侧接线较为简单，常分为三种形式：单母线与单母线分段接线

　　这种接线方式简单明显，运行方便，配电装置投资少，便于扩建，并且可采用成套配电装置，简化电气布；由于接线清晰，对应性强，各操作单元之间互不影响，易于实现自动化，适用于装机容量小，对供电可靠性要求不高的水电站。

　　单母线接线在母线检修或故障时，将造成全厂停机。因此，有的电站采用单母线分段的接线方式，可靠性比单母线高，当一段母线检修或故障时，能保持另一段母线的发电机向系统供电，但是单母线分段接线方式的继电保护较为复杂。单元接线方式

　　发电机和主变器容量相匹配（有时容量相同），接线最清晰，故障影响范围最小，运行可靠、—1— 灵活、电气布置和继电保护均较简单。但主变压器和高压断器的数量比单母线多，投资大。在我区水电站主接中有极少数电站采用。扩大单元接线

　　小型水电站，尤其是容量较小的电站，若有二台发电机，往往优先采用扩大单元接线方式，只有1台主变压器。该接线方式在我区水电站得到广泛应用。扩大单元接线与单元接线相比较，能减少主变压器及其相应的高压设备，可简化电气布置。但是，若主变压器故障或检查时，会迫使二台机组容量不能送出。升高电压侧的接线方式

　　小型水电站一般采用两绕组变压器，即高压侧只有一种电压等级，有的水电站经过论证后也可采用三绕组变压器；即出现两种电压等级。小型水电站升高电压侧接线方式一般有以下四种：变压器——线路组接线

　　此种接线最为简单、设备最少，布置简单，占地面积小，继电保护简单，但在主变压器、线路发生故障或检修时均停止向电网送电。单母线与单母线分段接线

　　这种接线在小型水电站较为常见。单母线接线的变压器、线路各自有自己的断路器，互不影响，继电保护简单，便于实现自动化、远动化；电气布置简单，扩建方便。但若线路断路器检修或故障需停电、母线故障或检修，全厂停电。为了克服这个缺点，可采用单母线分段接线。

　　对单母线或单母线分段接线，若要求提高可靠性、可增加旁路母线或旁路隔离开关，使线路侧断路器，检修时不影响停电。桥形接线

　　桥形接线适用于“两进两出”的水电站，在小型水电站电气主接线设计中，经常与单母线或单母线分段接线相比较。当两回线路有较大穿越功率时，若采用单母线接线方式，穿越功率必须经过两个断路器，而且单母线故障时，水电站全部容量不能送出，因此往往优先考虑采用穿越功率只经过一个断路器的外桥接线方式。

　　外桥接线适用于年利用小时数较低，担任调峰、变压器切合频繁，或线路较短、故障较少的电站。当有穿越动率时，采用外桥接线比内桥接线较为有利。而内桥接线适用于电站年利用小时数较高，主变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的电站。

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　　三、电气主接线的实质

　　小型水电站是指电站装机容量为：KW以下，机组容量为KW以下，出线电压不超过35KV的电站。促成小型水电站电气主接线的基本制约条件如下：升压侧的制约条件

　　由于小型水电站装机容量小于KW，大多是无调节能力的季节性电站，及使有水库调节其能力也有限；一般来说，小型水电站升高电压侧常采用单母线接方式，不仅可以满足可靠性要求，也便于分期过渡，只有当用电负荷提出更高的要求或其它原因才有可能采用单母线分段的接线方式；当只有一台变压器及一条高压出线时采用变压器——线路组；桥型接线由于继电保护较复杂，采用很少，只有地方电网已形成环网，有穿越功率通过时又是“二进二出”的格局，才有必要考虑桥型接线。

发电机电压侧的制约因素

　　小型水电站的机组台数一般都在四台以下，应充分考虑地方电网运行方式对电站停机的要求及水能参数对电站开机台数的制约因素。

　　小型水电站采用单母线或单母线分段接线方式时，发电机电压侧的短路电流值及相应的发电机开关的参数成为制约条件；但也有对具备四台机组二个扩大单元及二台主变的小型水电站，在发电机电压侧二个扩大单元之间以隔离开关联结，正常时断开运行，当变压器故障检修一台时方接通，对运行方式有一定的灵活性。

　　单独单元接线，一般多用于一～三台机组的小型水电站，便于过渡，结线及继电保护简单，但高压侧设备较多，占地面积较大。

　　扩大单元接线，一般多用于二台机组的小型水电站，即二台机组可采用一个扩大单元，四台机组采用二个扩大单元，三台机组采用一个扩大单元和一个独立单元的组合。梯网接线

　　我区小型水电站建设从建国以来走过从无到有，不断壮大，梯级滚动开发的历程。因而梯级开发小型水电站不断增多，在构思梯网接线时，除了遵循小型水电站接线定型化的原则外，还应充分考虑到梯级各电站不仅有水的联系，还有电的联系，各个梯级电站往往以联络线集中到某个梯级电站向主网送电，个别电站送电电压也发展到110KV级，同时在梯级开发中，各梯级电站不是一次同时建成，有一个分期过渡的问题，这些因素均应在梯网接线中统一考虑。

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　　四、结语

　　电气主接线是小型水电站电气设计的中心环节，必须研究小型水电站的特点，总结设计和运行的经验教训，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，在满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求的基础上，通过技术经济比较，合理地确定电气主接线方案。设计者应根据水能设计参数、机组台数、出线电压及出线回路数等，确定主接线方案；再进行全面的技术经济比较，推荐技术上可靠、经济上合理的方案，力求电站电气主接线的简单、灵活、可靠、投资省，有发展余地。

　　参考文献：

（1）小型水电站机电手册（电气一次）水利电力出版社（2）农村电气规划指南水利电力出版社（3）小型水电站（电气一次）水利电力出版社

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第一节电气主接线2

　　电气主接线形式综述

　　学院：电气信息工程学院

　　班级：自动化10-02班

　　姓名：卢靖宇

　　学号：

　　5电气主接线形式综述

　　电气主接线主要是指在发电厂、变电所、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。定义

　　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。

　　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：

　　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。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。

　　基本要求

　　电气主接线应满足下列基本要求：

①牵引变电所、铁路变电所电气主接应综合考虑电源进线情况（有无穿越通过）、负荷重要程度、主变压器容量和台数，以及进线和馈出线回路数量、断路器备用方式和电气设备特点等条件确定，并具有相应的安全可靠性、运行灵活和经济性。

②具有一级电力负荷的牵引变电所，向运输生产、安全环卫等一级电力负荷供电的铁路变电所，城市轨道交通降压变电所（见电力负荷、电力牵引负荷）应有两回路相互独立的电源进线，每路电源进线应能保证对全部负荷的供电。没有一级电力负荷的铁路变、配电所，应有一回路可靠的进线电源，有条件时宜设置两回路进线电源。

③主变压器的台数和容量能满足规划期间供电负荷的需要，并能满足当变压器故障或检修时供电负荷的需要。在三相交流牵引变电所和铁路变电所中，当出现三级电压且中压或低压侧负荷超过变压器额定容量的15%时，通常应采用三绕组变压器为主变压器。

④按电力系统无功功率就地平衡的要求，交流牵引变电所和铁路变、配电所需分层次装设并联电容补偿设备与相应主接线配电单元。为改善注入电力统的谐波含量，交流牵引变电所牵引电压侧母线，还需要考虑接入无功、谐波综合并联补偿装置回路（见并联综合补偿装置）。对于直流制干线电气化铁路，为减轻直流12相脉动电压牵引网负荷对沿线平行通信线路的干扰影响，需在牵引变电所直流正、负母线间设置550 Hz、650Hz等谐波的并联滤波回路。

⑤电源进（出）线电压等级及其回路数、断路器备用方式和检修周期，对电气主接线形式的选择有重大影响。当交、直流牵引变电所35 kV～220 kV电压的电源进线为两回路时，宜采用双T形分支接线或桥形接线的主接线，当进（出）线不超过四回路及以上时，可采用单母线或分段单母线的主接线；进（出）线为四回路及以上时，宜采用带旁路母线的分段单线线主接线。对于有两路电源并联运行的6kV～10 kV铁路地区变、配电所，宜采用带断路器分段的单母线接线；电源进线为一主一备时，分段开关可采用隔离开关。无地方电源的铁路（站、段）发电所，装机容量一般在2 000 kV·A以下，额定电压定为400 V或 kV，其电气主接线宜采用单母线或隔离开关分段的单母线接线。

⑥交、直流牵引变电所牵引负荷侧电气接线形式，应根据主变压器类型（单相、三相或其他）及数量、断路器或直流快速开关类型和备用方式、馈线数目和线路的年运输量或者客流量因素确定。一般宜采用单母线分段的接线，当馈线数在四回路以上时，应采用单母线分段带旁路母线的接线。

　　经济合理

　　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

　　电气主接线有以下几种：

~220KV高压配电装置的主接线分为两种，一种是有汇流母线的接线：

　　包括：单母线接线；单母线分段接线；双母线接线；双母线分段接线；增设旁路母线或旁路隔离开关的接线；

　　另一种是无汇流母线的接线：包括：变压器-线路单元接线；桥形接线（内桥形接线和外桥形接线）3~5角形接线。

　　个别特殊情况下也是用一台半断路器接线。

~500KV主接线有双母线三分段（或四分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线；一台半断路器接线；变压器-母线接线和3~5角形接线。

　　其他接线有：环形母线多分段接线；1有1/3台断路器接线。

　　3.大型电厂（总容量在1000MW以上）有发电机-变压器单元接线；发电机-变压器扩大单元接线；发电机--变压器-线路单元接线；一厂两战接线。

　　4.中小型（总容量在200~1000MW）电厂主接线有：发电机的连接方式；主变压器的连接方式；发电机电压配电装置的接线；限流电抗器的连接方式；无发电机电压配电装置的中型电厂接线。

　　采用何种主接线的形式要满足可靠性、灵活性和经济性三项基本原则

【单母线接线】

　　优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。

　　缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线或母线隔离开关等）故障时检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。

　　适用范围：6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回；35-63KV配电装置出线回路数不超过3回；110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。

【单母线分段接线】

　　优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

　　缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；35KV配电装置出线回路数为4-8回时；110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。

【单母分段带旁路母线】

　　这种接线方式在进出线不多，容量不大的中小型电压等级为35-110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。

【桥型接线】

　　1、内桥形接线

　　优点：高压断器数量少，四个回路只需三台断路器。

　　缺点：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运；桥连断路器检修时，两个回路需解列运行；出线断路器检修时，线路需较长时期停运。

　　适用范围：适用于较小容量的发电厂，变电所并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的情况。

　　2、外桥形接线

　　优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。

　　缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运。高压侧断路器检修时，变压器较长时期停运。

　　适用范围：适用于较小容量的发电厂，变电所并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较少的情况。

【双母线接线】

　　优点：

　　1）供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障时，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。

　　2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。

　　3）扩建方便。向双母线的左右任何的一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。

　　4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。

　　缺点：

　　1）增加一组母线和使每回线路需要增加一组母线隔离开关。

　　2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。

　　适用范围：6-10KV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；35KV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多、负荷较大时；110-220KV配电装置，出线回路数为5回及以上时，或110-220KV配电装置在系统中占重要地位，出线回路数为4回及以上时。

【双母线分段接线】

　　双母线分段可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且相互联系的系统是有利的。由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题，而较容易实现分阶段的扩建优点。但容易受到母线故障的影响，断路器检修时需要停运线路。占地面积较大。一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段