王一荻 孫丹丹 劉晶晶
摘 要:電氣主接線又被稱為一次接線或則主電路,它主要是表示電能的生產(chǎn)、匯聚、傳輸、分配的關(guān)系,電氣主接線主要分為有匯流母線主接線和無匯流母線主接線,電氣主接線是電力網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分,它是發(fā)電廠和變電站的主結(jié)構(gòu)部分,它直接影響電力系統(tǒng)的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性,因此主接線的設(shè)計必須考慮各方面的影響因素,來確定最佳的方案。
關(guān)鍵詞:主接線;電力系統(tǒng);有匯流母線;無匯流母線
中圖分類號:TM52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、電氣主接線設(shè)計的基本要求
1.可靠性
發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)任重要的地位和作用,一旦與之相連接的主接線不可靠,會使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到破壞,使電力系統(tǒng)瓦解,我國的電力負(fù)荷分為三類,一類負(fù)荷(例如:醫(yī)院、科研所)中斷發(fā)電會造成人身傷亡危險或重大設(shè)備損壞且難以修復(fù),或給政治上和經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者,二類負(fù)荷(例如:普通工廠、小型商場)中斷供電將大量減產(chǎn),或?qū)⒃O(shè)備損壞事故,三類負(fù)荷(例如:小區(qū)、農(nóng)村)停電后不造成損失,因此必須保證電氣主接線的可靠性。
2.靈活性
電氣主接線必須保證各種的運(yùn)行狀態(tài),保證操作方便,在可靠性的條件下必選保證接線簡單,使工作人員能完全的掌握,操作中不出任何的錯誤;保證調(diào)度的方便,設(shè)計時候要考慮調(diào)度的快速性與時間最短,符合調(diào)度部門的要求;保證便于擴(kuò)建,設(shè)計時保證以后的方便擴(kuò)建,最開始建設(shè)就要保證未來的擴(kuò)建預(yù)算。
3.經(jīng)濟(jì)性
建設(shè)時要節(jié)約一次投資,節(jié)約安裝費(fèi)和材料成本費(fèi),保證占地少,周圍便于以后擴(kuò)建,損耗少,保證有功電源的最優(yōu)組合和有功負(fù)荷的最優(yōu)分配。
二、電氣主接線的基本形式
1.有匯流母線接線
有匯流母線包括單母線、單母線分段接線、單母線分段帶旁母、雙母線、雙母線分段接線、雙母線分段帶旁母、3/2接線等。
(1)單母線接線(如圖1所示)
優(yōu)點(diǎn):簡單、清晰、設(shè)備少、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn):可靠性差,母線或則隔離開關(guān)檢修時必須要停電。適用于發(fā)電廠和變電站可靠性要求不高的地方。
(2)單母線分段接線(如圖2所示)
優(yōu)點(diǎn):可以分段檢修、故障影響小、提高一半的可靠性。缺點(diǎn):斷路器和母線檢修影響供電。適用于110kV以下的并且可靠性要求不太高的地方。
(3)單母線分段帶旁母(如圖3所示)
優(yōu)點(diǎn):斷路器檢修不停電。缺點(diǎn):母線檢修仍然停電。適用于110kV以上要求各項指標(biāo)高的高壓配置中。
(4)雙母線接線(如圖4所示)
優(yōu)點(diǎn):單一一組母線檢修不停電,靈活性和可靠性高。缺點(diǎn):斷路器檢修仍停電。適用于大中型發(fā)電廠和變電站。
(5)雙母線分段接線(如圖5所示)
優(yōu)點(diǎn):可以分段檢修、故障影響小、提高一半的可靠性。缺點(diǎn):斷路器檢修影響供電。適用于雙母線分段接線多用于220kV的配電裝置中。
(6)雙母線分段帶旁母(如圖6所示)
優(yōu)點(diǎn):斷路器和母線檢修不停電。缺點(diǎn):接線復(fù)雜。適用于高壓電中并且要求各項指標(biāo)高的配電裝置中。
(7)3/2接線(如圖7所示)
優(yōu)點(diǎn):比雙母線的供電可靠性高、母線檢修不會停電、誤操作程度小。缺點(diǎn):使用的斷路器數(shù)目多、造價高、接線復(fù)雜。適應(yīng)于330kV~500kV的很重要的配電裝置中。
2.無匯流母線接線
無匯流母線接線包括橋形接線、角形接線、單元接線。
(1)橋形接線(如圖8所示)
當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條線路時應(yīng)該采用橋行接線,橋行接線分為內(nèi)橋接線和外僑接線,內(nèi)橋接線的跨橋側(cè)接近變壓器側(cè),電源較長,變壓器不需要經(jīng)常切換;外橋接線的電源較短,變壓器退出不影響工作。橋形接線雖然使用的斷路器數(shù)量少,整體經(jīng)濟(jì),但是其可靠性低。
(2)角形接線(如圖9所示)
優(yōu)點(diǎn):所用的斷路器數(shù)目比較少,可靠性高,任意斷路器檢修不會引起回路停電,不需要母線,無母線故障問題。缺點(diǎn):檢修時容易發(fā)生線路混亂、擴(kuò)建不方便。
(3)單元接線(如圖10所示)
優(yōu)點(diǎn):單元接線簡單、設(shè)備少、操作簡單、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn):主變壓器發(fā)生故障切除斷路器需要發(fā)電機(jī)磁場開關(guān),比較麻煩,切除故障時間長、造成設(shè)備損壞。
三、電氣主接線的設(shè)計程序
按照國家規(guī)定電氣主接線在各階段隨著要求不同略微有差異,但是整體的設(shè)計思路、方法、過程相同,如圖11所示。
結(jié)語
中小型的發(fā)電廠和變電站沒有必要采用高可靠性和高復(fù)雜性的接線,雙母線分段接線多用于220KV的配電裝置里,在330KV到500KV的配電裝置中多用于3/2接線,通常在變電站主接線的高壓側(cè)采取無匯流母線接線方式。電氣主接線是由電器元件和連接的輸送與分配電能的電路所組成,我們在選擇電氣主接線的基本類型時候,要根據(jù)不同的要求進(jìn)行選擇,要綜合個方面的因素,來確定最佳的施工方案,所以在發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計中擬定電氣主接線是最復(fù)雜的,也是最重要的任務(wù)。
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