网格状四角形电气主接线

摘要

本发明公开了一种网格状四角形电气主接线，包括四角形接线基本网格，四角形接线基本网格任意一边为新四角形一边，外接三个串联的断路器，三个串联的断路器与相连四角形接线基本网格的任意一边共四台断路器环形相连形成一个新的四角形，在外接三个断路器中的每两台断路器间的连线上引出回路的电气主接线，每个断路器两侧分部设有一个隔离开关，由隔离开关送出回路；若干个按照前述连接构造方式相连的新的四角形即能够形成网格状四角形电气主接线。本发明兼具四角形接线和3/2接线两种接线方式的优点。与3/2接线方式相比较部分节点具备更高可靠性，在n较小情况下，断路器数与出线数之比小于1.5，具备更好经济性；其不需要母线，占地面积小，扩建方便。

权利要求

1.一种网格状四角形电气主接线，包括四角形接线基本网格，其特征是，所述四角形接线基本网格的任意一边为新四角形一边，外接三个串联的断路器，三个串联的断路器与相连的四角形接线基本网格的任意一边共四台断路器环形相连形成一个新的四角形，在外接的三个断路器中的每两台断路器间的连线上引出回路的电气主接线，每个断路器两侧分部设有一个隔离开关，由隔离开关送出回路；若干个按照前述连接构造方式相连的新的四角形即能够形成网格状四角形电气主接线；

网格状四角形电气主接线方式中，包含有n个独立回路，n为自然数，每个独立回路均为由四个断路器组成的四角形回路，则该接线方式中出线数为4+2（n-1），所用断路器数为

4+3（n-1）个，则在网格状四角形电气主接线方式下，断路器数与出线数之比为f(x)=[4+3（n-1）]/[4+2（n-1）]对上式，当n=1时min[f(x)]=1；当n→∞时，max[f(x)]=1.5；

所述四角形接线基本网格为：四台断路器环形相连并从每两台断路器连线上引出回路的电气主接线，每个断路器两侧都设有一个隔离开关，由隔离开关送出回路；

所述网格状四角形电气主接线中有两类出线节点，L型出线节点与T型出线节点，L型出线节点为仅与2个断路器相连的出线节点，T型出线节点为与3个或3个以上断路器相连的出线节点；

所述L型出线节点运行方式与3/2接线相同。

说明书

网格状四角形电气主接线

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电力网中网格状四角形电气主接线。

背景技术

[0002] 电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路，电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等，它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时，为了清晰和方便，通常将三相电路图描绘成单线图。

[0003] 电气主接线应满足以下几点要求：

[0004] (1)运行的可靠性：主接线系统应保证对用户供电的可靠性，特别是保证对重要负荷的供电。

[0005] (2)运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况，特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向用户的供电？在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。

[0006] (3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。

[0007] 当前，电气主接线常见8种接线方式，包括：线路变压器组接线、桥形接线、多角形接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线带旁路接线、双母线分段带旁路接线、3/2(4/3)断路器接线。

[0008] 其中，多角形接线是指将多台断路器环形相连并从每两台断路器连线上引出回路的电气主接线，断路器和开关相互连接，每个断路器两侧都有隔离开关，由隔离开关送出回路。当有三台断路器环形连接时，从每两台断路器之间可以引出三个回路，即成为三角形接线.其他多角形接线按此类推。

[0009] 多角形接线中每台断路器的两侧均装设有隔离开关，供检修断路器时隔离之用。多角形接线的断路器台数与所引出的线路回路数相等，与单母线接线相同，是一种较为经济的接线，且多角形接线的配电装置占地也较少。在单母线接线中，当母线、母线隔离开关发生故障、进行检修，或当继电保护动作而断路器拒绝动作时，都会使整个配电装置停电。
而在多角形接线中，最严重的故障也只会使相邻的两回线路停电，所以多角形接线的供电可靠性较高。多角形接线中任一台断路器进行检修时，其他各回路均能继续正常供电，具有较高的灵活性。当断路器进行检修时，多角形接线可开环运行，开环运行的时间将随着断路器台数的增加而增加此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电，扩大了故障停电范围，且开环运行的时间愈长，这一缺点就愈大。为了提高多角形接线的可靠性，电源线路和供电线路通常需布置在对角上，避免相邻布置。多角形接线一般不多于六角形，通常为三角形和四角形(如图1所示)。多角形接线的配电装置在布置上不容易进行扩建。因此通常是变电所的远景规模比较明确和场地受到限制时，采用多角形接线。

[0010] 申请号为97107573.2的专利提出了《一种超高压配电装置电气主接线》，该主接线是将多个两侧分别装有一组隔离开关的断路器单元串联成闭环，在每一个单元两侧分别并接一组隔离开关，其另一端各接到不同的旁路母线段上，在任一隔离开关与旁路母线段之间再串入一组隔离开关，在两隔离开关的连线与另一旁路母线段间跨接一组隔离开关，进出线回路经隔离开关接在单元之间的连线上。该主接线方式在使用过程中存在以下问题：1、使用两段旁路母线，使其占地面积较大；2、所有断路器连接成闭环，不利于电气主接线的扩建。

发明内容

[0011] 本发明的目的是为了克服现有的多角形接线的开环运行时可靠性降低和配电装置布置上不易扩建的缺点，提供一种网格状四角形电气主接线。该电气主接线形式在现有四角形接线基础上，以四边形网格形状对原有四角形接线方式进行扩展，保证了系统的灵活性，提高了单台断路器运行时可靠性。

[0012] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

[0013] 一种网格状四角形电气主接线，包括四角形接线基本网格，所述四角形接线基本网格的任意一边为新四角形一边，外接三个串联的断路器，三个串联的断路器与相连的四角形接线基本网格的任意一边共四台断路器环形相连形成一个新的四角形，在外接的三个断路器中的每两台断路器间的连线上引出回路的电气主接线，每个断路器两侧分部设有一个隔离开关，由隔离开关送出回路；若干个按照前述的连接构造方式连接的新的四角形即能够形成网格状四角形电气主接线。

[0014] 所述四角形接线基本网格为：四台断路器环形相连并从每两台断路器连线上引出回路的电气主接线，每个断路器两侧都设有一个隔离开关，由隔离开关送出回路。

[0015] 所述网格状四角形电气主接线中有两类出线节点，L型出线节点与T型出线节点，L型出线节点为仅与2个断路器相连的出线节点，T型出线节点为与3个或3个以上断路器相连的出线节点。

[0016] 所述L型出线节点运行方式与3/2接线相同，具有运行调度灵活、检修时操作方便、运行可靠的优点。

[0017] T型出线节点，因每个连接3个或3个以上断路器，所以给该类节点所接出线或进线将具有更高的可靠性。

[0018] 综合来看，若网格状四角形电气主接线方式中，包含有n个独立回路(n为自然数)，每个独立回路均为由四个断路器组成的四角形回路，则该接线方式中出线数为4+2(n-1)，所用断路器数为4+3(n-1)个，则在网格状四角形电气主接线方式下，断路器数与出线数之比为

[0019] f(x)＝[4+3(n-1)]/[4+2(n-1)]

[0020] 对上式，当n＝1时min[f(x)]＝1；当n→∞时，max[f(x)]＝1.5。

[0021] 所以，该接线方式下，除具有较高可靠性之外，还具备较好的经济性。

[0022] 综上所述，网格状四角形电气主接线兼具四角形接线和3/2接线两种接线方式的优点。它克服了四角形接线线路回路受到限制的缺点；与3/2接线方式相比较部分节点(T型出线节点)具备更高的可靠性，在n较小的情况下，断路器数与出线数之比小于1.5，具备更好的经济性；另，该接线方式不需要母线，因此占地面积小，但扩建方便。

附图说明

[0023] 图1是本发明四角形接线基本网格示意图；

[0024] 图2是本发明的电路原理示意图；

[0025] 其中1断路器，2隔离开关，3变压器。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0027] 如图1、2所示，一种网格状四角形电气主接线，包括四角形接线基本网格，所述四角形接线基本网格的任意一边为新四角形一边，外接三个串联的断路器1，所述三个串联的断路器1与相连的四角形接线基本网格的任意一边共四台断路器1环形相连形成一个新的四角形，在外接的三个断路器1中的每两台断路器1间的连线上引出回路的电气主接线，其中的部分电气主接线与变压器3相连。每个断路器1两侧分部设有一个隔离开关2，由隔离开关2送出回路；按照前述的连接构造方式，经过若干次依次类推的连接，即能够形成网格状四角形电气主接线。

[0028] 四角形接线基本网格为：四台断路器1环形相连并从每两台断路器1连线上引出回路的电气主接线，每个断路器1两侧都设有一个隔离开关2，由隔离开关2送出回路。

[0029] 所述网格状四角形电气主接线中有两类出线节点，L型出线节点与T型出线节点，L型出线节点为仅与2个断路器1相连的出线节点，T型出线节点为与3个或3个以上断路器1相连的出线节点。

[0030] 所述L型出线节点运行方式与3/2接线相同，具有运行调度灵活、检修时操作方便、运行可靠的优点。

[0031] T型出线节点，因每个连接3个或3个以上断路器1，所以给该类节点所接出线或进线将具有更高的可靠性。

[0032] 综合来看，若网格状四角形电气主接线方式中，包含有n个独立回路(n为自然数)，每个独立回路均为由四个断路器1组成的四角形回路，则该接线方式中出线数为4+2(n-1)，所用断路器1数为4+3(n-1)个，则在网格状四角形电气主接线方式下，断路器数与出线数之比为

[0033] f(x)＝[4+3(n-1)]/[4+2(n-1)]

[0034] 对上式，当n＝1时min[f(x)]＝1；当n→∞时，max[f(x)]＝1.5。

[0035] 所以，该接线方式下，除具有较高可靠性之外，还具备较好的经济性和可扩展性。