1.单台变压器主接线
当供电电源只有一回线路,变电所装设单台变压器,此外没有其他横向联系的接线方式时,称为单台变压器主接线,如图3-11所示。它在高压侧(变压器原边)无母线,结构简单,应用电气设备少,比较经济,但供电可靠性差,当进线或变压器任一元件发生故障时,整个线路-变压器组单元全部停电。因此,它多用于对三级负荷供电。
在单台变压器车间变电所中,单台变压器主接线应用较广泛。如图3-11(a)所示,进线经过隔离开关QS和高压熔断器FU,与变压器相连;当检修变电所时,借助隔离开关,使变电所与高压进线隔离,以便安全检修。但由于隔离开关无灭弧能力,它只能断开10kV、320kV·A以下的空载变压器,因此在变压器的低压侧装设低压闸刀开关Q,以便通断变压器的二级负荷。当变压器的内部发生短路时,可使高压熔断器FU1熔断而得到保护。低压熔断器FU2用来保护变压器二次侧母线故障。FU1与FU2应相互配合,具有选择性。
图3-11 6~10kV/220V/380V的单台变压器车间变电所主接线示意
(a)适用于断开10kV、320kV·A以下的空载变压器;(b)适用于变压器为320kV·A以上的较大的变电所;(c)适用于更大容量的变压器;
(d)电缆-变压器组接线
如果不受气候和环境条件限制,可将变压器置于室外装成杆塔式。此时可用跌落式熔断器取代隔离开关QS和高压熔断器FU1,简化变电所结构。
图3-11(b)所示接线适用于变压器容量在320kV·A以上的较大的变电所。这时,由于隔离开关已不能断开空载变压器,因此改用负荷开关FUQ,变压器二次侧可省去闸刀开关,只有在变压器检修从低压侧倒送电时,才装闸刀开关隔离电压。图3-11中的高压熔断器FU1也可装在负荷开关FUQ的上边。一旦出现负荷开关FUQ灭弧困难的情况,则可使熔断器切断电路。
图3-11(c)所示接线适用于更大容量的变压器,采用高压断路器QF代替负荷开关和熔断器。为了检修安全,在进线侧装设隔离开关。当有倒送电的可能时,在低压侧需装设闸刀开关。
由于装设高压断路器,可以采用性能完善的继电保护装置,因此变压器低压侧的熔断器可以省却。
图3-11(d)所示为电缆-变压器组接线,以电缆线路直接连接于单台变压器,中间不装任何开关设备。电缆和变压器的通断保护由装设在电缆线路首段的QS、Q、TA以及继电保护装置承担,这样可使车间变电所结构简单,尤其当变压器低压侧不设母线,而采用干线直接伸入车间时更为实用。这为变压器装置于杆塔上创造了条件,并且可以省掉低压配电盘。
图3-11所示的各种接线,当采用架空线路引入车间变电所时,在进线处尚需装设避雷器;采用电缆进线时,则在电缆首段装设避雷器,且与电缆金属外皮高通接地,此时进线处不再装设避雷器。(www.xing528.com)
2.两台变压器主接线
有两台变压器和两路电源进线的变电所,可以将每路进线与对应的变压器分别组合成线路-变压器组,且两列线路-变压器并用,如图3-12(a)所示。在进线端可装设避雷器和电压互感器TV,以隔离开关通断(见T1变压器内侧)。为了简化,也可以在进线端装设接地闸刀QS,如图中虚线所示。当变压器内部出现故障时,接地闸刀QS在保护装置作用下将自动闭合,造成人为接地短路,靠上级变电所配出线的断路器自动跳闸,切除故障变压器。
图3-12 两台变压器高压侧无母线、低压侧单母线分段的主接线
(a)线路-变压器组主接线;(b)内桥式主接线;(c)外桥式主接线
上述两列线路-变压器组的主接线中,一旦有任一元件出现故障,势必造成该进线终止。为了提高供电可靠性,常常在两条进线之间装设横向联络桥,构成桥式主接线,如图3-12(b)、(c)所示。这种桥式主接线可以使两条进线互为备用,以提高供电可靠性,满足一、二级负荷供电要求。由于联络桥设置位置的不同,可分为内桥式主接线和外桥式主接线。在此基础上发展变化进而形成了扩大的桥式主接线系统。
(1)内桥式主接线。联络桥装在两条进线断路器内侧的桥式主接线,称为内桥式主接线。如图3-12(b)所示,图中联络桥由桥路高压断路器QF5及其两端隔离开关构成。桥式接线在桥路断路器正常运行时经常处于开断状态。变压器以两组线路-变压器组主接线方式工作。但当任一条线路发生故障或检修时,例如进线W1电压消失,可断开该进线的断路器QF1,然后接通桥路断路器QF5,即可通过另一条进线W2,从而恢复变压器T1的供电。正常处于断开的桥路断路器可借备用电源自动投入装置自动合闸,恢复供电。
同样,如果变压器发生故障或检修,也可以通过桥路断路器沟通,使变压器二次侧负荷在一台变压器切除后仍有两路电源继续供电;但是,这时的操作较复杂,断电时间长。例如切除变压器T1,必须先断开进线断路器QF1以及变压器断路器QF3,再拉开变压器前T1端的隔离开关QF4,然后合上W1进线断路器QF1,并闭合桥路断路器QF5,恢复变压器T2取得两路电源供电,整个过程需要20~30min。可见在变压器故障出现得较频繁或者需要经常切除的情况(例如变压器的经济运行方式)下不宜采用内桥式主接线。因此内桥式主接线适用于进线路较长,线路故障出现得较频繁,而变压器不常切换的场合。
(2)外桥式主接线。联络桥装在两条进线断路器外侧(靠近进线一侧)的桥式主接线,称为外桥式主接线,如图3-12(c)所示。外桥式主接线对于变压器的切除非常方便,只需断开相应的线路断路器即可,例如检修变压器T1,则断开断路器QF1和QF3,再闭合QF5即可实现两条进线并联。可见在切换变压器时不影响线路的正常运行,但是,如果进线发生故障,外桥式主接线的切换就比较困难。因此,外桥式主接线适用于线路故障出现较少而变压器常需要经常切换的情况,而且当变电所高压侧有转出性负荷时,如环形供电系统,也可采用外桥式主接线,则转出负荷只需经过桥路断路器QF5,而不经过线路断路器QF1和QF2,这对减少进线断路器的故障以及采用开环网络、简化继电保护都是极为有利的。
为了节省投资,有时在联络桥上只装设开关而不装设高压断路器。正常运行时隔离开关也是处于分断状态,一旦线路或变压器发生故障,则需手动操作隔离开关。此时间断供电的时间将更长。
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