第五章 电能系统的电气接线
5.1 概述
5.2 电能系统的电气接线的基本要求
5.3 高压输电网的接线方式
5.4 城市电力网的接线方式
5.5 工业企业配电网的接线方式
5.6 发电厂及变电所电气主接线的基本形式
5.7 发电厂电气主接线
5.8 变电所电气主接线
5.1 概述( 1)
( 一 ) 电能系统电气接线:
发电机, 变压器, 输配电线路及用电设备按工作要求的顺
序用电路方式连接形成的用于生产, 传输与分配电能的电路 。
(二)一次接线与二次接线
一次接线:
将电气一次设备(与发、输、供、用电直接有关的电
气设备)按一定顺序联接起来的电路图,常称为, 主接线, 。
二次接线:
表明二次设备(为了保障电力装置的安全、经济运行及
操作方便而装设的辅助设备)相互联接的电力接线图。
5.1 概述( 2)
( 三 ) 电气接线划分:
发电厂电气主接线
发电机出口 发电厂升压站出线侧
变电所电气主接线
变电所一次进线 二次电压出线
电力网的电气接线
5.1 概述( 3)
(四)电力网结构:
高压输电网、高中压配电网和低压配电网。
5.2 电气接线的基本要求
1,可靠;
2,灵活;
3,经济;
4,安全;
5,便于发展与扩建 。
5.3 高压输电网的接线方式(1)
(一)主要布置格局:
多个大型发电厂升压站与接近负荷中心的多个枢纽变电所
相互联接形成的主干网。
(二)功能:
发电厂 枢纽变电所;
与相邻电网联接形成大型网络;
供电给大容量的用户。
电能
(三)电压等级:
,= 220kV
5.3 高压输电网的接线方式( 2)
(四)要求
高电压等级、紧密的电气联系、足够的输送能量,
简化的结构;
,N- 1”校验安全原则。
(五)接线方式
1.放射式、链式
5.3 高压输电网的接线方式( 3)
2.环式
3.多电源串连式
5.4 城市电力网的接线方式
分类:
1.城市送电网 ( 220~500kV ),
在城市外围形成的向城市送电的电网 。
功能:
枢纽变电所(地区变电所) 城市用户
2.城市配电网:
城市电网外围以内一层的配电网 。
( 1) 城市高压配电网 ( 35~ 220kV) ;
( 2) 城市中压配电网 ( 6~ 20kV) ;
( 3) 城市低压配电网 ( 380/220V) 。
概述
电能
5.4.1 城市送电网接线方式的特点(1)
( 一 ) 要求:
1) 多电源供电, 电源容量不能过于集中 。
2) 各电源之间网络联系紧密, 形成强大的受端
系统 。
3) 受电点尽可能靠近负荷中心 。
5.4.1 城市送电网接线方式的特点(2)
(二) 常用接线方式
? 多回路并列送电的接线方式:
5.4.1 城市送电网接线方式的特点(3)
? 常见的环式送电网接线方式:
5.4.2 城市高压配电网接线方式特点( 1)
( 一 ) 要求:
1) 能接受电源点供出的全部容量, 并能供应 35~
110KV变电站的全部负荷 。
2) 可靠性要求低于送电网 。
3) 中小容量电厂可根据容量大小直接接入 。
5.4.2 城市高压配电网接线方式特点( 2)
( 二 ) 常用接线方式
1) 环形
5.4.2 城市高压配电网接线方式特点( 3)
2)双回路受端分裂方式
5.4.2 城市高压配电网接线方式特点( 4)
3)点式
5.4.2 城市高压配电网接线方式特点( 5)
4),4× 6”联络网络接线方

5.4.3 城市中压配电网接线方式特点(1)
( 一 ) 要求,
1) 适应城市的发展 。
2) 任一条线路因检修停运时, 保持向用户继续供电 。
3) 加强网络结构, 有效提高供电可靠性 。
4) 尽量采用配网自动化设施 。
5.4.3 城市中压配电网接线方式特点(2)
(二 ) 接线方式
1) 手拉手式
5.4.3 城市中压配电网接线方式特点(3)
2)双,T”形双电源式
5.4.3 城市中压配电网接线方式特点(4)
3)环式
5.5.1 工业企业配电网的构成
由总降压变电所、厂区高压配电线路、各车间变、
配电所、车间低压配电线路、动力或照明配电箱以及
用电设备构成。
5.5.2 工业企业配电网的接线方式
1,厂区高压或中压配电网接线
1) 放射式接线
? 单回路放射式
特点:可靠性
较差,只适宜
三级负荷供电。
工业企业配电网的放射式接线 (1)
? 有公共备用线的单回路放射式
特点:任一条配
电线故障或检修时,
可以切换至公共备
用线路上,保证了
供电可靠性。
工业企业配电网的放射式接线 (2)
? 具有低压联络线的单回路放射式
特点:各车间
变电所之间可互
为备用,提高了
供电可靠性。
工业企业配电网的放射式接线 (3)
? 单电源双回路放射式
工业企业配电网的放射式接线 (4)
? 双电源双回路放射式
特点:两条回路互
为备用,提高了供电
可靠性,可以给一级、
二级负荷较多的车间
供电。
工业企业配电网的树干式接线 (1)
2) 树干式接线:
? 普通的树干式接线
特点:较放射式接线出线回路数少,节约有色
金属,但可靠性差。
工业企业配电网的树干式接线 (2)
? 串连树干式接线
特点:干线上出线故障后,能缩小停电范围。
工业企业配电网的树干式接线 (3)
? 有公共备用线的树干式接线
特点:任一工作干线发生故障或检修时,均可将
负荷自动或手动切换至备用干线上。
工业企业配电网的环形接线
3) 环型接线:
特点:运行灵活,供电可靠性高,但导线
和设备选择有一定困难。
工业企业配电网的低压接线 (1)
1) 放射式接线(可靠性较高,操作灵活,投资高)
工业企业配电网的低压接线 (2)
2) 树干式接线 ( 可靠性不是很高, 节省金属消耗 )
工业企业配电网的低压接线 (3)
3) 低压混合式接线
5.6 发电厂及变电所的电气主接线的基本形式
1,发电厂及变电所电气主接线是指由主要电气
设备按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的
发电厂、变电所内部的电气主电路。
2,要解决的问题:
(1) 变压器设置问题(发电厂如何经变压器和系统
相联)
(2) 母线制问题(电源馈线各回路之间如何联系,
电能如何汇集和分配)
3,电气主接线主要分为有母线和无母线两大类。
概述
5.6.1 有母线接线
1,单母线接线
特点:
接线 简单清晰, 设备少,
投资低, 运行操作方便 。
可靠性、灵活性低,
有全厂(全所)停电的可
能。
母线:
又称为“汇流排”,起着汇集和分配电能的作

单母线分段的接线
2,单母线分段
特点:
可母线并列运行, 也可
母线分段运行, 母线故
障时的停电范围缩小,
可靠性高于单母线接线 。
单母线带旁路母线 的接线
3,单母线带旁路母线
1) 任一线路断路器检
修时的操作 ( 例图中 L3
线路断路器 QF1),
合 QF2两侧隔离开
关 ---合 QF2 ---合 QS3-
--断 QF1---拉开 QF1两
侧隔离开关 。
单母线带旁路母线的接线特点
2) 特点:
旁路断路器只能代替一台线路断路器运
行 。
可靠行增强, 但设备投资和占地增大 。
35kV系统有 8回以上出线, 110kV系统有
6回以上出线, 220kV系统有 4回以上出线, 才
考虑加设旁路母线 。
单母线分段带旁路母线 的接线
4,单母线分段带旁路母线:
特点:
兼有单母线分段
和单母线带旁路母
线接线的优点。
双母线接线(1)
5,双母线接线
两种正常运行方式:
? 一组母线工作,为“正
母”,另一组母线停电
备用,为“备母”;
? 二组母线同时工作,电
源与负荷进行合理分配,
通过一组隔离开关固接
在一定的母线上。
双母线接线( 2)
特点:
1) 检修任一母线时, 不会中断供电 。
? 闭合 QF两侧的隔离开关
? 闭合 QF
? 闭合各回路备用母线侧隔
离开关
? 断开各回路工作母线侧隔
离开关。
如欲检修母线 W2时的操作
(倒排操作):
双母线接线( 3)
2) 检修任一回路的母线隔离开关时,只需断
开该回路。
3) 工作母线发生故障时,可迅速恢复供电。
4) 方便试验:任一回路试验时,只需把此回
路单独切换至备用母线。
双母线接线( 4)
5) 任一回路断路器检修时, 可用母联断路器代替其工作 。
其操作过程如下:
? 断开 L1线路断路器 QF1,并断
开两侧的隔离开关 QS1,QS3,拆
除 QF1上的接线。
? 在拆除 QF1的缺口处连接一临
时跨条。
? 闭合 QS2,QS3。
? 闭合隔离开关 QS5,QS6。
? 闭合母线联络断路器。
双母线带旁路母线的接线
特点:除具有双
母线的优点外,还
可保证任一回路断
路器检修时,该回
路不停电,运行的
可靠性更高。
6,双母线带旁路母线的接线
母联兼作旁路断路器的接线
为节省投资,也可采用母联兼作旁路断路器
的接线。
双母线单(双)分段带旁路接线
8,双母线单(双)分段带旁路接线
母线分段
后可以减小
母线故障时
的影响范围。
双母线分段的接线
在分段处加装母线
电抗器,可限制短路
电流,便于线路选用
价格低廉的轻型电气
设备。
一个半断路器的接线
7,一个半断路器的接线 1) 可靠性 高, 任一断 路
器的故障不会造成线路停
电 。
2) 隔离开 关只起隔离 电
源的作用, 避免了误操作
引起的事故 。
3) 运行调度灵活
4) 使用断 路器多, 设备
投资, 占地面积大 。
5) 继电保 护, 自动装 置
配置复杂 。
变压器-母线接线
9,变压器-母线接线
特点:
调度灵活,电源和负
荷可以自由调配,安全
可靠。
5.6.2 无母线类接线
1,桥形接线
(1) 内桥接线
适合于线路长,线路故
障率高,而变压器不需要
经常操作的场合。
(2) 外桥形接线
适合于输电距离短,线
路故障机会较少,而变
压器需要经常操作的场
合。
桥形接线特点
1) 接线简单, 使用设备少, 经济性高 。
2) 随负荷发展很容易扩建成单母线或双母线接
线 。
3) 内桥接线适用于线路长, 而变压器不需要频
繁操做的场合 。
外桥接线适用于线路短,而 变压器需要经常
操作的场合。
桥形接线特点,
角形接线
2,角形接线
特点:
1) 可靠性高 。
2) 使用设备少, 占
地面积小 。
3) 不利于扩建 。
单元接线
3,单元接线
特点:
1) 接线简 单, 使用设 备
少 。
2) 没有母 线, 因而减 少
了全部停电的可能性 。
3) 减少了短路电流 。
4) 单元中 一个元件故 障
停电会造成整个单元停电 。
单元接线的应用
单元接线一般应用于以下场合:
(1) 同一地区有几个大型电厂,能源丰富,
可以合建一个枢纽变电所时。
(2) 电厂地理位置狭窄,平面布置有困难时。
(3) 电厂离枢纽变电所较近,直接引线比较
方便时。
5.7 发电厂的电气主接线
5.7.1 向近区供电为主的电气主接线发电厂
向近区供电为主的发电厂,一般容量较小,
并建立在工业企业、城市、乡镇附近。因此,
发电机电压级的接线常采用有母线的接线形式,
升高电压侧则根据具体情况采用合适的接线形
式。
某热电厂的电气主接线图
5.7.2 向远区供电为主的发电厂主接线
向远区供电为主的
发电厂一般容量较大,
多为坑口电厂、核电
站或水电站,生产电
能经高压输电线送入
系统。因此其接线常
采用单元接线或扩大
单元接线。
某大型凝汽式火力发电厂主接线图
某中等容量水电厂的主接线图
某大型水电站的主接线图
5.8 变电所电气主接线
1, 枢纽变电所电气主接线
系统的枢纽变电所汇集多个大电源和大容量联
络线,在系统中处于非常重要的地位,因而对其
供电可靠性要求非常高。
其高压侧常采用一个半断路器接线或双母线
接线,其低压侧常采用双母线接线或者单母线分
段带旁路母线的接线。
某枢纽变电所的主接线
中间变电所电气主接线
2, 地区变电所的电气主接线
(1)中间变电所
电气主接线
终端变电所电气主接线
(2)终端变电所
电气主接线
低压侧为 380/220V 的小型变电所电气主接线
3,低压侧为 380/220V的小型变电所电气主接线
具有重要负荷的工业企业变电所接线图
配电所电气主接线
4,配电所电气主接线