电气主接线的基本形式及优缺点

第四章 电气主接线第 2 节单母线接线主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。概 括的讲可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形 式。变电所电气主接线的基本环节是电源（变压器）、母线和出线（馈 线）。各个变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的 功率也不一样。在进出线数较多时（一般超过4 回），为便于电能的 汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便， 有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路 器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小， 但只适于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所。有汇流母线的接 线形式主要有：单母线接线和双母线接线。一、单母线接线单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和 引出线都经过开关电器接到同一组母线上。供电电源是变压器或高压 进线回路，母线即可以保证电源并列工作，又能使任一条出线路都可 以从电源 1 或 2 获得电能。每条回路中都装有断路器和隔离开关，靠 近母线侧的隔离开关称作母线隔离开关，靠近线路侧的称为线路隔离 开关（在实际变电所中，通常把靠近电源侧的隔离开关称为甲刀闸， 把靠近负荷侧的隔离开关称为乙刀闸。断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流 和开断短路电流，用来作为接通或切断电路的控制电器。隔离开关没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用作设备停 运后退出工作时断开电路，保证与带电部分隔离，起着隔离电压的作 用。同一回路中在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开 关，以便检修断路器时隔离电源。同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格 遵守下列操作顺序:如对馈线L1送电时,xx合上隔离开关QS1和QS2, 再投入断路器QF2；如欲停止对其供电，xx断开QF2,然后再断开QS3 和QS2。为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外， 还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁。接 地开关（又称接地刀闸）QS4是在检修电路和设备时合上，取代安全 接地线的作用。当电压在 110kV 及以上时，断路器两侧的隔离开关和 线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对 35kV 及以上的母线， 在每段母线上亦应设置 12 组接地开关或接地器，以保证电器和母线 检修时的安全。图 4 1 单母线接线QF断路器；QS隔离开关1单母线接线的优缺点优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源；与之相连的所有电力装置在整个检修期间均需停止工作。此外，在出线断路器检修期间，必 须停止该回路的工作。2单母线接线的适用范围:般适用于一台主变压器的以下三种情况：（1）610kV 配电装置的出线回路数不超过5 回。（2）3563kV 配电装置的出线回路数不超过 3 回。（3）110220kV 配电装置的出线回路数不超过2 回。二、单母线分段接线为了克服一般单母线接线存在的缺点，提高它的供电可靠性和灵 活性，把单母线分成几段，在每段母线之间装设一个分段断路器和两 个隔离开关。每段母线上均接有电源和出线回路，便成为单母线分段 接线。图 4 2 单母线分段接线1单母线分段接线的优缺点优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出 两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正 常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的 回路都要在检修期间内停电。（2）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。2单母线接线的适用范围：（1）610kV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。（2）3563kV 配电装置出线回路数为 48 回时。（3）110220kV 配电装置出线回路数为 34 回时。三、单母线带 xx 母线的接线有了 xx 母线，检修与它相连的任意回路的断路器时，该回路便 可以不停电，从而提高了供电的可靠性。它广泛地用于出线数较多的 110kV 及以上的高压配电装置中。而 35kV 及以下的配电装置一般不 设 xx 母线，因为负荷小，供电距离短，容易取得备用电源，有可能停电检修断路器，并且断路器的检修、安装或更换均较方便。一般35kV 以下配电装置多为屋内型，为节省建筑面积，降低造价都不设XX母线。只有在向特殊重要的I、II类用户负荷供电，不允许停电检修断路器时，才设置XX母线。带有专用 XX 断路器的接线，加装了价高的断路器和隔离开关， 增加了投资。供电可靠性有特殊需要或接入XX母线的线路过多、难 于操作时采用。为节约建设投资，可以不采用专用XX断路器。对于 单母线分段接线，常采用以分段断路器兼作XX断路器的接线。两段 母线均可带XX母线，正常时XX母线不带电。图43单母线分段断路器兼做XX断路器接线以此图为例，说明不停电检修任一出线路断路器的倒闸操作步 骤。例如检修QF1，第一步检查旁母有无故障，此时分段断路器QFf 及隔离开关QS2、QS3在闭合状态，QS1、QS4、QS5均断开，以单母 线分段方式运行。当QFf作为xx断路器运行时，闭合隔离开关QS1, 后断开QFf和QS3,再合上QS4,最后合QFf。如果旁母无故障，QFf 不跳闸。第二步合上QSp，断开QF1及两侧的隔离开关。这时，该出 线路L1经QSp、旁母、QS4、QFf和QS2仍然联在第一段母线上。该 出线路这种接线方式，对于进出线不多，电压为 35110kV 的变电所 较为适用，具有足够的可靠性和灵活性。