发电厂电气分 6 第四章电气主接线及其设计 可见，设置旁路提高了供电可靠性和灵活性，但增加了很多旁路设备，增加了投资和占 地面积，接线较为复杂。 2、分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线 包源 图四4分段断路器兼作旁路断路器的接线 在工程实践中，为了减少投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断 路器，常用的接线如图24所示。 当检修QF1时，Q1由运行转为冷各用的操作步骤为：合上Qsd 断开Od-拉开Q52-合上0S4-合上0d,检查wp充电正常+合上Q, QFd确己分流一断开QF1→拉开QS12一拉开Qs11。 3、分段断路器兼作旁路断路器的其他接线形式 分段断路器兼旁路断路器的其他接线形式如图2-5所示。其中，图2-5()装有母线分 段隔离开关。正常运行时，母线分段隔离开关断开：在用分段断路器代替出线断路器时，母 线分段隔离开关闭合，两分段并列运行。另外此接线形式只有1段母线可带旁路母线。图 25(b)因正常运行时断路器作分段断路器， 所以旁路母线带电， 在用分段断路器代替出线 断路器时，只能从I段母线供电，即只有I段母线可带旁路母线。图2-5(c)与(b)类似， 但在用分段断路器代替出线断路器时，两段母线均可带旁路母线，两分段分列运行。 应当指出，随者高压断路器制造技术和质量的提高，近年来旁路母线（包括后述的各种 带旁路母线的接线形式)的应用愈来愈少。 b 图四-5分段兼旁路断路器的其他接线形式
发电厂电气部分 第四章 电气主接线及其设计 6 可见，设置旁路提高了供电可靠性和灵活性，但增加了很多旁路设备，增加了投资和占 地面积，接线较为复杂。 2、 分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线 在工程实践中，为了减少投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断 路器，常用的接线如图 2-4 所示。 当检修 QF1 时，QF1 由运行转为冷备用的操作步骤为：合上 QSd（合上前 QSd 两侧等 电位）→断开 QFd→拉开 QS2→合上 QS4→合上 QFd，检查 WP 充电正常→合上 QSp1，检查 QFd 确已分流→断开 QF1→拉开 QS12→拉开 QS11。 3、 分段断路器兼作旁路断路器的其他接线形式 分段断路器兼旁路断路器的其他接线形式如图 2-5 所示。其中，图 2-5（a）装有母线分 段隔离开关。正常运行时，母线分段隔离开关断开；在用分段断路器代替出线断路器时，母 线分段隔离开关闭合，两分段并列运行。另外此接线形式只有 I 段母线可带旁路母线。图 2-5（b）因正常运行时断路器作分段断路器，所以旁路母线带电，在用分段断路器代替出线 断路器时，只能从 I 段母线供电，即只有 I 段母线可带旁路母线。图 2-5（c）与（b）类似， 但在用分段断路器代替出线断路器时，两段母线均可带旁路母线，两分段分列运行。 应当指出，随着高压断路器制造技术和质量的提高，近年来旁路母线（包括后述的各种 带旁路母线的接线形式）的应用愈来愈少。 图四-4 分段断路器兼作旁路断路器的接线 图四-5 分段兼旁路断路器的其他接线形式
发电厂电气语分 第四章电气主接线及其设计】 山东理工大学教案 第6次课教学课型：理论课√实验课口习题课口实践课口技能课口其它口 主要教学内容（注明：*重点#难点）： 电气主接线的基本形式-2 重点： 电气主接线的基本形式 难点： 典型电气主接线运行方式分析：典型倒闸操作 课程目标及要求 课程目标：课程目标1 要求： 能分析电气主接线的原理、运行方式、特点和适用条件：能进行典型倒闸操作 教学方法和教学手段： 多媒体教学，问题导向教学。 讨论、思考题 台半断路器接线中的交叉布置有何意义？ 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比较，两种接线各有何利弊？ 作业：2,3,6,8,9,10,11 参考资料： [1]姚春球，发电厂电气部分（第二版），中国电力出版社，2013.4 [2]郭琳，发电厂电气部分课程设计，中国电力出版社，2009.8
发电厂电气部分 第四章 电气主接线及其设计 7 山 东 理 工 大 学 教 案 第 6 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 电气主接线的基本形式-2 重点： 电气主接线的基本形式 难点： 典型电气主接线运行方式分析；典型倒闸操作 课程目标及要求 课程目标：课程目标 1 要求： 能分析电气主接线的原理、运行方式、特点和适用条件；能进行典型倒闸操作； 教学方法和教学手段： 多媒体教学，问题导向教学。 讨论、思考题 一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？ 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比较，两种接线各有何利弊？ 作业：2,3,6,8,9,10,11 参考资料： [1] 姚春球，发电厂电气部分（第二版），中国电力出版社 ，2013.4 [2] 郭琳，发电厂电气部分课程设计，中国电力出版社，2009.8
发电厂电气分 8 第四章电气主接线及其设计 4普通双母线接线 图2-6所示为普通双母线接线。它有两组母线， 一组为工作母线 组为备用母线。每 ·电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以 作为工作母线或备用母线。两组母线之间通过母线联络断路器QFc(简称母联断路器)连接。 1、优点 采用两组母线后，运行的可靠性和灵活性大为提高，其优点如下。 (1)运行方式灵活，可以采用两组母线并列运行方式（母联断路器闭合），相当于单母 分段运行：也可以采用两组母线分列运行方式 (母联路器断开)：或采用任一组母线工作 另一组母线备用的运行方式（母联断路器断开），相当于单母线运行方式。 WL WL WL 电源 图四6普通双母线接线 (2)检修母线时，电源和出线都可以继续工作，不会中断对用户的供电。例如需要检 修工作母线时，可将所有回路转移到备用母线上工作，即倒母线。具体步骤如下。 首先检查备用母线是否完好。为此，先合上母联断路器Q©两侧的隔离开关，然后接 通母联断路器OFc 向备用母线充电。若备用母线完好，继 后面步骤 将所有回路切换至备用母线。先取下母联断路器Q℃的直流操作熔断器，然后依次接 通所有回路备用母线侧的母线隔离开关，依次断开工作母线侧的隔离开关。 合上母联断路器QFc的直流操作熔断器，断开QF©及其两侧的隔离开关，则原工作母 线即可检修。 (3)检修任一回路母线隔离开关时，只需中断该回路的供电 (4)工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作。当工作母线发生短路故障时，各电 源回路的断路器便自动跳闸。此时，断开各出线回路的断路器和工作母线侧的母线隔离开关， 合上各回路备用母线侧的母线隔离开关，再合上各电源和出线回路的断路器，各回路就能迅 速地在备用母线上恢复工作。 (5)检修任一出线断路器时，可用母联断路器代替其工作 6)便于扩建，双母线接线可以任意向两侧延伸扩建，不影响母线的电源和负荷分配 扩建施1 2、 (1)在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较 复杂，容易造成误操作。 (2)工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出线停电。 (3)在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电（用母联断路器代替线路 断路器之前)》 (4)使用的母线隔离开关数量较多，同时也增加了母线的长度，使得配电装置结构复
发电厂电气部分 第四章 电气主接线及其设计 8 4 普通双母线接线 图 2-6 所示为普通双母线接线。它有两组母线，一组为工作母线，一组为备用母线。每 一电源和每一出线都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线相连，任一组母线都可以 作为工作母线或备用母线。两组母线之间通过母线联络断路器 QFc（简称母联断路器）连接。 1、 优点 采用两组母线后，运行的可靠性和灵活性大为提高，其优点如下。 （1）运行方式灵活，可以采用两组母线并列运行方式（母联断路器闭合），相当于单母 分段运行；也可以采用两组母线分列运行方式（母联断路器断开）；或采用任一组母线工作， 另一组母线备用的运行方式（母联断路器断开），相当于单母线运行方式。 （2）检修母线时，电源和出线都可以继续工作，不会中断对用户的供电。例如需要检 修工作母线时，可将所有回路转移到备用母线上工作，即倒母线。具体步骤如下。 首先检查备用母线是否完好。为此，先合上母联断路器 QFc 两侧的隔离开关，然后接 通母联断路器 QFc，向备用母线充电。若备用母线完好，继续后面步骤。 将所有回路切换至备用母线。先取下母联断路器 QFc 的直流操作熔断器，然后依次接 通所有回路备用母线侧的母线隔离开关，依次断开工作母线侧的隔离开关。 合上母联断路器 QFc 的直流操作熔断器，断开 QFc 及其两侧的隔离开关，则原工作母 线即可检修。 （3）检修任一回路母线隔离开关时，只需中断该回路的供电。 （4）工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作。当工作母线发生短路故障时，各电 源回路的断路器便自动跳闸。此时，断开各出线回路的断路器和工作母线侧的母线隔离开关， 合上各回路备用母线侧的母线隔离开关，再合上各电源和出线回路的断路器，各回路就能迅 速地在备用母线上恢复工作。 （5）检修任一出线断路器时，可用母联断路器代替其工作。 （6）便于扩建，双母线接线可以任意向两侧延伸扩建，不影响母线的电源和负荷分配， 扩建施工时不会引起原有回路停电。 2、 缺点 （1）在倒母线的操作过程中，需使用隔离开关切换所有负荷电流回路，操作过程比较 复杂，容易造成误操作。 （2）工作母线故障时，将造成短时（切换母线时间）全部进出线停电。 （3）在任一线路断路器检修时，该回路仍需停电或短时停电（用母联断路器代替线路 断路器之前）。 （4）使用的母线隔离开关数量较多，同时也增加了母线的长度，使得配电装置结构复 图四-6 普通双母线接线 QS3 QF1 QS2 QS1
发电厂电气语分 9 第四章电气主接线及其设计 杂，投资和占地面积增大。 为了弥补上述缺点，提高双母线接线的可靠性，可对其接线形式进行改进。 3、 适用范围 当母线上的出线回路数或电源数较多、输送和穿越功率较大、母线或母线设备检修时不 允许对用户停电、母线故障时要求迅速恢复供电、系统运行调度对主接线的灵活性有一定要 求时一般采用双母线接线，根据运行经验， 般在下列情况时宜采用双母线接线。 (1)6>10kV配电装置 当短路电流较大 、出线需带电抗器时 (2)35~63水V配电装置，当出线回路数超过8回或连接的电源较多、负荷较大时。 (3)110~220kV配电装置，当出线回路数超过5回及以上或配电装置在系统中居重要 地位、出线回路数为4回及以上时。 5双母线分段接线 普通双母线接线在母联断路器故障或一组母线检修，另一组运行母线故障时，有可能造 成严重的或全厂（站）停电事故，难以满足大型电厂和变电站对主接线可靠性的要求。 提供大型电厂和变电站对 靠性 防止全厂 )停电事故的 生 可采 线 段接线，就是用断路器将其中一组母线分段，构成双母线三分段接线，或将两段母线都分段， 构成双母线四分段接线， 1、 双母线三分段接线 图27所示为双母线三分段接线，用分段断路器 将一组母线分为两段，每段用母联断路器与另一组母 线相连。该接线有两种运行方式。 1) 组母线作为备用母线，下面两度 分别经一台母联断路器与备用母线相连。正常运行时， 电源、线路分别接于两个分段上，分段断路器QFd闭 T'W3 合，两台母联断路器均断开，相当于单母线分段运行。 这种方式又称为工作母线分段的双母线接线，具有单 母线分段和双母线接线的 点， 有较高的供电可靠性 与运行灵活性。 例如，当工作母线的一段检修或发生故障时，可 以把该段全部回路倒换到备用母线上，仍可通过母联 图四-7双母线三分段接线 断路器维持两部分并列运行。这时如果再发生母线故障也只影响一半的电源和负荷。 (2 上面一组母线也作为一个工作段，电源和负荷均分在3个分段上运行，母联 路器的 个和分段断路器均闭合，这种接线方式在一段母线故障时，停电范围只有1/3。 在中小型发电厂的6一10kV配电装置中，为限制 6一10kV系统中的短路电流，常采用图2-8所示的用 叉接电抗器分段的双母线接线形式。由图可见，在分 段处转设右分段断路器OFd.母线分段由抗器L及4 台隔离开关。为了使任 工作母线停运时，电抗器仍 能起到限流作用，母线分段电抗器可以经分段断路器 及隔离开关交叉接至备用母线上。正常运行方式时， W1和2两段母线经分段电抗器、断路器及隔离开关 并列运行，W3备用，任一段母线发生短路故隨时，分 段电抗器都能起到限制短路电流的作用。检修母线时 @ @ 1(或W2)时，仍可通过倒闸操作使母线2（或1）、 图四8用叉接电抗器分段的双母线接线
发电厂电气部分 第四章 电气主接线及其设计 9 杂，投资和占地面积增大。 为了弥补上述缺点，提高双母线接线的可靠性，可对其接线形式进行改进。 3、 适用范围 当母线上的出线回路数或电源数较多、输送和穿越功率较大、母线或母线设备检修时不 允许对用户停电、母线故障时要求迅速恢复供电、系统运行调度对主接线的灵活性有一定要 求时一般采用双母线接线，根据运行经验，一般在下列情况时宜采用双母线接线。 （1）6～10kV 配电装置，当短路电流较大、出线需带电抗器时。 （2）35～63kV 配电装置，当出线回路数超过 8 回或连接的电源较多、负荷较大时。 （3）110～220kV 配电装置，当出线回路数超过 5 回及以上或配电装置在系统中居重要 地位、出线回路数为 4 回及以上时。 5 双母线分段接线 普通双母线接线在母联断路器故障或一组母线检修，另一组运行母线故障时，有可能造 成严重的或全厂（站）停电事故，难以满足大型电厂和变电站对主接线可靠性的要求。为了 提供大型电厂和变电站对主接线可靠性，防止全厂（站）停电事故的发生，可采用双母线分 段接线，就是用断路器将其中一组母线分段，构成双母线三分段接线，或将两段母线都分段， 构成双母线四分段接线。 1、 双母线三分段接线 图 2-7 所示为双母线三分段接线，用分段断路器 将一组母线分为两段，每段用母联断路器与另一组母 线相连。该接线有两种运行方式。 （1） 上面一组母线作为备用母线，下面两段 分别经一台母联断路器与备用母线相连。正常运行时， 电源、线路分别接于两个分段上，分段断路器 QFd 闭 合，两台母联断路器均断开，相当于单母线分段运行。 这种方式又称为工作母线分段的双母线接线，具有单 母线分段和双母线接线的特点，有较高的供电可靠性 与运行灵活性。 例如，当工作母线的一段检修或发生故障时，可 以把该段全部回路倒换到备用母线上，仍可通过母联 断路器维持两部分并列运行。这时如果再发生母线故障也只影响一半的电源和负荷。 （2） 上面一组母线也作为一个工作段，电源和负荷均分在 3 个分段上运行，母联断 路器的一个和分段断路器均闭合，这种接线方式在一段母线故障时，停电范围只有 1/3。 在中小型发电厂的 6～10kV 配电装置中，为限制 6～10kV 系统中的短路电流，常采用图 2-8 所示的用 叉接电抗器分段的双母线接线形式。由图可见，在分 段处装设有分段断路器 QFd，母线分段电抗器 L 及 4 台隔离开关。为了使任一工作母线停运时，电抗器仍 能起到限流作用，母线分段电抗器可以经分段断路器 及隔离开关交叉接至备用母线上。正常运行方式时， W1 和 W2 两段母线经分段电抗器、断路器及隔离开关 并列运行，W3 备用，任一段母线发生短路故障时，分 段电抗器都能起到限制短路电流的作用。检修母线时 W1(或 W2)时，仍可通过倒闸操作使母线 W2(或 W1)、 图四-7 双母线三分段接线 图四-8 用叉接电抗器分段的双母线接线
发电厅电气分 10 第四章电气主接线及其设计 3两段经过分段断路器QF及分段电抗器保持并列运行。当一台及以上发电机退出运行 母线系统短路电流减小，不需电抗器眼流时，可将分段电抗器断开，利用母联断路器使母线 W1(或2)与备用母线W3并列运行，以消除分段电抗器中的功率损耗与电压损耗，使两段母 线电压均衡。 双母线四分段接线 当采用双母线同时运行方式时，可用分段断路 器将双母线中的两组母线各分为两段 并设置两台 母联断路器，即为双母线四分段接线，如图29所 示。正常运行时，电源和线路大致均分在4段母线 上，母联断路器和分段新路器均合上，4段母线同 时运行当任一段母线故喷时，只有1/4的电源和负 荷停电：当任一母联断路器或分段断路器 障时 只有1/2左右的 电源和负荷停电（分段单母线及普 通双母线接线都会全停电)。但这种接线的断路器及 配电装置投资更大，用于进出线回路数较多的配电 装置。 图四-9双母线四分段接线 以上双母线或双母线分段接线，当检修某回路 出线断路器时，则该回路停电，或短时停电后再用“跨条”恢复供电 6双母线带旁路母线接线 采用双母线带旁路母线接线的目的是不停电格 修任一回进出线断路器。 图2-10所示为双母线带旁路母线接线。图中 W3为旁路母线，QFp为专用的旁路断路器。当电 源回路断路器也要求不停电检修时，也可如图23 样接入旁路 双母线带旁路接线，其供电可靠性和运行的灵 活性都很高，但所用设备较多、占地面积大，经济 性较差。因此，一般规定当220kV线路有4回及以 上出线、11OkV线路有6回及以上出线时，可采用 有专用旁路断路器的双母线带旁路接线。 当出线回路数较少时，为了减少断路器的数目 可不设专用的旁路断路器，也可采用如图2-11所示 母联断路器兼作旁路断路器的双母线带旁路接线。 图四具有转用奇器的 对进出线回路数较多的线路，也可采用双母线 三分段带旁路接线或双母线四分段带旁路接线，双母线四分段带旁路接线如图2-12所示。 双母线分段或带旁路母线的双母线接线的适用 围如下 (1)发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量或负荷为25W及以上时。 (2)220kW配电装置，当进出线回路数为10~14回时，采用双母线三分段带旁路母 线接线：当进出线回路数为15回及以上时，采用双母线四分段带旁路母线接线。两种情况 均装设两台母联旅旁路斯路器」 过于复杂的主接线固然供电可靠性较高，运行也较为灵活，但也给运行操作带来麻烦 容易导致误操作。随着设备制造水平的不断提高，设备检修的几率大大降低，因此，过于复 杂的主接线并非理想的设计方案，目前设计者都趋向于设计较为简单的主接线，以利于运行
发电厂电气部分 第四章 电气主接线及其设计 10 W3 两段经过分段断路器 QFd 及分段电抗器保持并列运行。当一台及以上发电机退出运行， 母线系统短路电流减小，不需电抗器限流时，可将分段电抗器断开，利用母联断路器使母线 W1(或 W2)与备用母线 W3 并列运行，以消除分段电抗器中的功率损耗与电压损耗，使两段母 线电压均衡。 2、 双母线四分段接线 当采用双母线同时运行方式时，可用分段断路 器将双母线中的两组母线各分为两段，并设置两台 母联断路器，即为双母线四分段接线，如图 2-9 所 示。正常运行时，电源和线路大致均分在 4 段母线 上，母联断路器和分段断路器均合上，4 段母线同 时运行当任一段母线故障时，只有 1/4 的电源和负 荷停电；当任一母联断路器或分段断路器故障时， 只有 1/2 左右的电源和负荷停电（分段单母线及普 通双母线接线都会全停电）。但这种接线的断路器及 配电装置投资更大，用于进出线回路数较多的配电 装置。 以上双母线或双母线分段接线，当检修某回路 出线断路器时，则该回路停电，或短时停电后再用“跨条”恢复供电。 6 双母线带旁路母线接线 采用双母线带旁路母线接线的目的是不停电检 修任一回进出线断路器。 图 2-10 所示为双母线带旁路母线接线。图中 W3 为旁路母线，QFp 为专用的旁路断路器。当电 源回路断路器也要求不停电检修时，也可如图 2-3 一样接入旁路。 双母线带旁路接线，其供电可靠性和运行的灵 活性都很高，但所用设备较多、占地面积大，经济 性较差。因此，一般规定当 220kV 线路有 4 回及以 上出线、110kV 线路有 6 回及以上出线时，可采用 有专用旁路断路器的双母线带旁路接线。 当出线回路数较少时，为了减少断路器的数目， 可不设专用的旁路断路器，也可采用如图 2-11 所示 母联断路器兼作旁路断路器的双母线带旁路接线。 对进出线回路数较多的线路，也可采用双母线 三分段带旁路接线或双母线四分段带旁路接线，双母线四分段带旁路接线如图 2-12 所示。 双母线分段或带旁路母线的双母线接线的适用范围如下。 （1）发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量或负荷为 25MW 及以上时。 （2）220kV 配电装置，当进出线回路数为 10～14 回时，采用双母线三分段带旁路母 线接线；当进出线回路数为 15 回及以上时，采用双母线四分段带旁路母线接线。两种情况 均装设两台母联兼旁路断路器。 过于复杂的主接线固然供电可靠性较高，运行也较为灵活，但也给运行操作带来麻烦， 容易导致误操作。随着设备制造水平的不断提高，设备检修的几率大大降低，因此，过于复 杂的主接线并非理想的设计方案，目前设计者都趋向于设计较为简单的主接线，以利于运行 图四-9 双母线四分段接线 图四-10 具有专用旁路断路器的 双母线带旁路母线接线