线,并且变压器进线也进入旁路母线。自耦变压器T5的高、中压绕组起500kV与220kV 两个电压等级的联系作用,称为联络变压器。Gl~G均采用发电机一变压器单元接线 与G1、G2不同,G3、G4机端采用分相封闭母线,故主回路及厂用变压器分支均未装隔 离开关和断路器。T7~T10为厂用电变压器(低压侧为分裂绕组)。T6为电厂提供启动 电源及厂用电备用电源。TS的低压端提供厂用电备用电源 地方性电厂的总容量及单机容量都较小,生产的电能大部分由发电机电压经线路直接 送往发电厂附近的用户,稍远些的用户用35kV线路供电,剩余的电能经升压变压器送入 110kV及以上电压系统。根据上述特点,地方性电厂均设有发电机电压母线,一般采用单 母线分段或双母线分段接线。当发电机电压母线短路电流较大时,还要考虑限制短路电流 的措施,如设置母线分段电抗器和出线电抗器,以使出线回路能选择轻型断路器。在升高 电压侧,则根据电厂与系统交换功率的大小,及电厂在系统中的重要性等因素,采用不同 的主接线形式,如:单母线、双母线、桥形接线、角形接线等。热电厂建在城市或工业区 附近,除主要向附近的用户供电外,还向它们供热,它也属于地方性电厂。 图218为一地方性火力发电厂的电气主接线图。地方负荷由机端电压10kV母线和升 高电压35kⅤ母线供电,机端母线为双母线分段接线,35kV为内桥接线。发电机G1、G2 足以供应地方负荷,另两台发电机经单元接线直接将功率送入110kV系统,110kV系统 经变压器T1、T2与G1、G2及地方负荷发生联系。 M J10k V 图2-18地方性火力发电厂电气主接线图
(二)水力发电厂 根据水电厂的特点,它的电气主接线主要应从以下几方面考虑: (1)水电厂建在水力资源处,一般远离负荷中心,发电机电压负荷很小或没有。因 此,常采用单元接线,或扩大单元接线,不设机端母线。 (2)水电厂一般地形比较复杂。因此,要尽量简化主接 线,缩小配电装置的占地面积。 (3)水电厂的机组容量、台数是根据水力资源条件一次确 定的,一般不考虑发展。因此,水电厂的升高电压配电装置多 釆用角形接线、桥形接线,若回路数较多,根据电压等级、传 输容量、重要程度等,也可采用单母线分段、双母线接线、双 母带旁路母线、一台半断路器接线等。 (4)水力发电机组启动快,启停额外耗能少,故水电常用 作系统的调频发电厂,它的厂内运行方式变化大。因此,水电 T2 厂的主接线应具有较好的灵活性。 (5)水力发电机组的运行及控制比较简单,易于实现自动 化。因此,其电气主接线应尽力避免把隔离开关作为操作电 器。 图2-19为一中等容量水力发电厂的电气主接线。四台水力 发电机组与两台变压器接成扩大单元接线,高压侧接线类似四图219中等容量水电厂 的电气主接线图 角形接线,多了…个对角连接支路。高压侧五个回路用了六个 断路器,费用较少,可靠性较高,隔离开关不作操作电器,易于实现自动化 大容量水电厂的电气主接线与区域性火力发电厂的主接线有许多相似的特点。当占地 比较困难时,应予特殊考虑。 三)变电所电气主接线 变电所主接线的设计要求,基本上和发电厂相同。根据变电所在系统中的重要性、总 容量、出线回路数、负荷性质、设备特点、环境条件等情 况,本着满足供电可靠性、操作方便、运行灵活、节约投 A iwv资、便于扩建的原则,具体选用相应的主接线形式。 通常主接线的高压侧应尽可能采用断路器数目较少的 接线,以节约投资。随出线数的增多可采用桥形、角形、 单母线及双母线等接线形式。当为超高压枢纽变电所时, 其高压母线可采用双母带旁路接线或一台半断路器接线 1Okv 若变电所的二次侧为10V或35kV,此侧的电气主接线一 般根据负荷的性质及出线的多少等条件来选定,可选用单 母线接线、单母线分段接线,必要时可采用双母线接线或 加旁路母线的接线。 图220终端变电所主接线图位于电力系统最末端的用户变电所,其低压侧按其负
荷大小及负荷性质的不同,有10kV、6kV、3kV、0.6kV、380V/220V等。一般采用成 套开关柜,主接线采用单母线或单母线分段。 图220为一终端变电所的主接线。高压侧为两回110kV进线从系统送来电源,高压 侧采用外桥形接线,低压侧为单母分段接线,正常时分段断路器QF断开,以限制短路电 流。当变压器按经济运行方式,要求一台退出运行时,分段断路器QF闭合,由一台主变 压器供两段线路上的负荷。 图221为一大容量枢纽变电所的电气主接线图。220kV侧采用双母线带旁路接线形 式。500kV侧为一台半断路器接线,变压器与出线交叉布置,提高了供电可靠性。35kV 侧接静止补偿装置 250kV SuOk v 303//c 全静止补偿装置 图221枢纽变电所主接线图 第三节电力系统中性点的运行方式 电力系统中性点是指接入系统的星形连接的变压器或发电机绕组的中性点。它的接地 方式是一个涉及到短路电流大小、绝缘水平、供电可靠性、接地保护方式、对通信的干 扰、系统接线方式等很多方面的问题。 电力系统中性点的接地方式分两大类。其一是电力系统中性点直接接地;其二为电力 系统中性点不接地,包括中性点经消弧线圈接地。 电力系统的三相对地电容相等,它们相当于连在系统上的一个星形负荷,这个星形负 荷的中性点为大地。因此,正常对称运行的电力系统的中性点不管接地与否,它对地的电 压恒为零,各相对地电压当然就为它们各自的相电压。但是在系统中发生接地故障时,流
入接地点的电流及各相对地电压的大小等就与电力系统的中性点接地与否有很大关系了 下面着重就电力系统中发生单相接地故障时电力系统中性点处于不同运行方式所对应的工 作状况进行分析和比较,从而得出电力系统中性点各种运行方式的适用范围。 中性点直接接地系统中一相接地的特点 由图2-22可见,中性点直接接地系统中一相 Ec im=ke接地时主要具有下述特点 1)故障相电流及流入故障点的电流很大, ①E 因故障祁经很小的线路阻抗形成短路 (2)故障相及中性点对地电压为零; (3)非故障相对地电压仍为相电压 (4)与故障相相关的线电压的大小降低为相 图222中性点直接接地系统中 电压。 发生单相接地时的状况 二、中性点不接地系统中一相接地的特点 中性点不接地系统发生一相接地时的情况见 图223。图中 2。-1x。(3EA+3E E (2-1) EA=√3E -OUAP=0 ia=ia+ic t 图223中性点不接地系统中一相接地时的状况 (a)电压、电流分布;(b)电压、电髖相量图
其模值为 可见中性点不接地系统发生一相接地时主要有如下特点 (1)故障相流入故障点的电流的大小等于正常时本电压级每相对地总电容电流的三 倍,故与本电压级所联线路的多少及长短有关; (2)中性点对地电压升高为相电压 (3)非故障相对地电压升高为相电压的3倍即为线电压; (4)三相之间的线电压保持与正常时相同。 三、中性点经消弧线團接地系统中一相接地的特点 由图224可知,中性点经消弧线圈(即电感线圈)接地系统中一相接地后,接地点 的电流为(p+f),其中id为线路的电容电流,i为消弧线圈支路的电流,二者相位相 反。适当选择消弧线圈的感抗,可以使一相接地时接地点的电流减到很小,熄灭接地电流 产生的电弧,这也是消弧线圈得名的原因。除此之外,中性点经消弧线圈接地系统与不接 地系统中一相接地时具有基本相同的特点。 E=√3E jXp 零 Id 图2-24中性点经消弧线圈接地系统中一相接地时的状况 (a)电压、电流分布;(b)电压及电流相量图 四、电力系统中性点的运行方式 由以上分析可知,中性点不接地系统中一相接地时,不形成短路,故障点电流仅为系 统的对地电容电流,线电压仍对称,可见,此种故障发生时,既无短路电流对电气设备的 危害,又不影响正常的电能传输,故此时一般不立即断开线路开关。瞬时性接地一般能在 短时内自动恢复正常,对永久性接地也允许系统继续运行,待查出故障线路或故障点后再 33