第四章 电气主接线

第四章 电气主接线4－1 对电气主接线的基本要求一、电力系统负荷的分类电力系统负荷按重要性，可分为：（1）Ⅰ类负荷。

即使短时停电（包括双路电源的手动切换）也将造成人员伤亡和重大设备损失。

——Ⅰ类负荷要求双路电源供电，并建议设置独立的自备电源。

（2）Ⅱ类负荷。

较长时间停电将造成较大的经济损失。

允许短时停电（几分钟～几十分钟）。

——Ⅱ类负荷要求双路电源供电，一般不建议设置独立的自备电源。

（3）Ⅲ类负荷。

Ⅰ、Ⅱ类负荷以外的负荷。

允许长时间停电。

——Ⅲ类负荷一般可由单路电源供电。

二 、电气主接线·由必要的电气设备，·按照一定顺序（功能要求）组成的，·用于接受和分配电能的电路。

三、电气主接线图·用国家标准规定的图形和文字符号，·详细地表示所有的基本组成和连接关系的·单线接线图。

四、基本要求电气主接线的优劣，将直接影响到系统运行时的可靠性和灵活性，并对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，都具有决定性的作用。

1．可靠性（1）供电可靠性。

因设备操作、检修或故障等因素，被迫中断供电的影响范围越小、停电时间越短，表明主接线的供电可靠性越高。

（2）结构可靠性。

由于电气主接线结构因素，造成停电的几率大小，将直接对供电可靠性的影响。

电气主接线由多个设备组成，将导致其结构复杂、停电几率上升。

2．灵活性应当具有多种运行方式，以适应不同运行方式的需求。

——在满足可靠性的前提下，具有一定的灵活性。

3．方便性主要表现为操作、巡视、维护、检修等方面的方便性。

——在满足可靠性和灵活性的前提下，具有一定的方便性。

4．经济性（1）投资省。

包括主设备投资、电工建（构）筑物投资、占地面积投资；（2）经济效益。

包括供电可靠性高、年运行费小等。

——在满足前三项技术要求的前提下，做到经济合理。

5．扩建可行性一般有母线的主接线扩建方便；无母线的主接线扩建不方便，但应注意留有扩建的空间。

4－2 有汇流母线的主接线一、单母线接线系列只有一组（可以有多段）工作母线的接线称单母线接线。

这种接线的每回进出线都只经过一台断路器固定接于母线的某一段上。

1．单母线接线（1）母线——接受（汇集）和分配（输出）电能。

为广义节点。

（2）特性分析1）供电可靠性低。

母线W及母线侧隔离开关QS W检修，全部停电，且停电时间取决于检修时间；母线W及母线侧隔离开关QS W故障，全部停电，且停电时间取决于故障排除时间；回路断路器检修需要停相应回路；……2）结构可靠性低。

母线侧隔离开关QS W较多，造成母线停电（即全所停电）几率很高。

但回路设备少，回路停电几率不高。

3）灵活性低。

母线只有一种运行方式。

4）方便性高。

每个回路中均有断路器来控制，回路投切操作方便；但母线投切操作稍有不方便。

设备少，基本无交叉配置，清晰度高，方便性高。

5）投资较小。

为有母线接线中，使用断路器最少的接线。

6）运行效益不高。

因供电可靠性不高，一般意义上的运行效益不高。

但实际应用中，能够注意避开其短处，加上投资不高，还是可以使用的。

（3）适用范围：一般只适用于6～220kV系统中只有一台发电机或一台主变压器的、对可靠性要求不高的场合，或用户具有双路及以上电源的场合。

母线分成几段。

（1）结构说明——分段回路一般占用两个间隔（2）特性分析1）供电可靠性高。

母线W及母线侧隔离开关QS W检修，停所在母线；母线W及母线侧隔离开关QS W故障，停所在母线，而母线分列运行时对另一段母线无影响；分段断路器QF d检修不停电；……2）结构可靠性高。

每段母线上的QS W为（N/2+1）（N为回路数），明显少于单母线接线，故停电几率减小。

3）灵活性低。

母线只有二种运行方式，即两段母线可以并列运行或分列运行。

4）方便性高。

每个回路中均有断路器来控制，回路投切操作方便；但母线投切操作方便。

（相对单母线而言，只需在(N/2+1)个回路中操作，工作量小。

）设备少，基本无交叉配置，清晰度高，方便性高。

5）投资较小。

比单母线接线，设备有所增加，故投资相应增加。

6）运行效益高。

比单母线接线，供电可靠性高，运行效益高。

在结构简单的集中主接线中，单母线分段接线得到广泛的应用。

（3）适用范围1）6～10kV配电装置，出线回路数为6回及以上时；发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量为12MW及以下时。

2）35～60kV配电装置，出线回路数为4～8回时。

3）110～220kV配电装置，出线回路数为3～4回时。

3．单母线带旁路母线接线、单母线分段带旁路母线接线（1）带旁路接线的优点是：检修任一接入旁路的进线、出线的断路器时，使该回路不停电。

缺点是：操作极其复杂且易出错，防误闭锁困难而导致可靠性较低，不利于实现自动化，保护配置和整定复杂，设备利用率大幅度下降。

——凡使用SF6断路器或有条件停电检修时，一般不建议设置旁路母线。

如需要设置，则必须经过技术经济比较后，才可以使用。

（2）分段单母线设置旁路母线的原则：1）6～10kV配电装置，一般不设旁路母线。

目前对于断路器检修不允许停电的用户，大多采用双路电源，允许停电检修断路器，并注意结合线路检修时检修断路器。

2）35～60kV配电装置，一般不设旁路母线。

目前对于断路器检修不允许停电的用户，大多采用双路电源，允许停电检修断路器，并注意结合线路检修时检修断路器。

3）110～220kV配电装置，一般输电距离和容量较大，停电影响较大，可采用双路电源供电，也可采用旁路母线。

3．采用专用旁路断路器的条件：1）110kV出线为7回及以上，220kV出线5回及以上；2）地位重要的配电装置，110kV出线为6回及以上，220kV出线4回及以上；3）当采用旁路母线时，主变的110～220kV侧应当接入旁路母线；4）发电厂主变的110～220kV侧断路器，一般采用随发电机停电检修，不接入旁路母线。

二、双母线接线系列有两组工作母线的接线称为双母线接线。

每个回路都经过一台断路器和两台母线隔离开关分别与两组母线连接，其中一台隔离开关闭合，另一台隔离开关断开；两母线之间通过母线联络断路器（简称母联）连接。

1．双母线接线（1）特性分析1）供电可靠性高表现在：① 母线W和QS W检修时不停电；② 母线W和QS W故障时经倒闸操作只需短时停电；③ QF C检修不需停电。

2）结构可靠性低表现在：①每个回路中均增加了一组隔离开关，则本回路停电检修几率增大，即用户停电几率增大，供电可靠性下降；② QS W偏多，不利于实现自动化。

3）运行方式灵活。

每个回路都可以选择正母（或付母）两种运行方式和，两组母线则可以采用并列（和分列）运行方式，经过组合则可有多种运行方式。

4）方便性差表现在：①操作不方便。

尤其是倒闸操作，复杂且极易出错；②母线倒闸操作过程中，QS作为操作电器，为事故的隐患；③交叉接线多，清晰度较差，多方面造成不便。

5）投资大从主设备、电工建（构）筑物投资、占地面积投资等各方面均有所增加。

6）运行效益尚可供电可靠性较高，但结构可靠性较低。

当采用高可靠性的设备（尤其是隔离开关），则认为运行效益较高。

（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、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。

2．双母线带旁路接线（1）与但母线带旁路类似，带旁路母线后可以解决回路断路器检修的停电问题，但相应缺点同样成立。

由此，是否设置旁路母线，仍然需要充分论证。

（2）关于母联和旁路问题1）采用专用旁路断路器和专用母线联络断路器。

这种接线，运行操作方便，不影响双母线的运行方式，但多用一组旁路母线、一台旁路断路器和多台旁路隔离开关，增加投资和占地面积，且旁路断路器的继电保护整定较复杂。

2）以母联断路器兼作旁路断路器，或以旁路断路器兼作母联断路器。

主要特点是省略了一组断路器，较小了投资。

主要缺点是断路器不能同时起两种作用，即用作一种功能，必然丢失另一种功能，导致供电可靠性下降。

3）一般双母线设置旁路母线的原则。

《220kV～500kV变电所设计技术规程（DL/T 5218-2005）》规定： 第7章 电气部分 第7.1节 电气主接线7.1.2 330kV～500kV配电装置的最终接线方式，当线路、变压器等连接元件总数为6回及以上，且变电所在系统中具有重要地位时，宜通过技术经济比较确定采用一个半断路器或双母线分段的接线。

在确因系统潮流控制、限制短路电流、分片运行需要的情况下，经技术经济论证后，可在一个半断路器接线中装设母线分段断路器。

当采用一个半断路器接线时，宜将电源回路与负荷回路配对成串，同名回路配置在不同串内，同名回路可接于同一侧母线。

当采用双母线分段接线时，宜将电源回路与负荷回路均匀配置在各段母线上。

线路、变压器连接元件总数为6～7回时，在一条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联兼旁路断路器；元件总数为8回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器。

当需要旁路母线时，应提供技术经济比较后确定。

7.1.4 500kV变电所中的220kV配电装置和330kV变电所中的220kV 或110kV配电装置，可采用双母线接线，技术经济合理时，也可采用一个半断路器接线。

当采用双母线接线，且出线和变压器等连接元件总数为10～14回时，可在一条主母线上装设分段断路器；15回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器；当为了限制220kV母线短路电流或满足系统解列运行的要求，亦可根据需要将母线分段。

220kV变电所中的220kV配电装置，当在系统中居重要地位、出线回路数为4回及以上时，宜采用双母线接线；当出线和变压器等连接元件总数为10～14回时，可在一条母线上装设分段断路器，15回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器；亦可根据系统需要将母线分段。

一般性质的220kV变电所的配电装置，出线回路数在4回及以下时，可采用其他简单的主接线。

220kV终端变电所的配电装置，能满足运行要求时，宜采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。

当电力系统继电保护能满足要求时，也可采用线路分支接线。

220kV变电所中的110kV、66kV配电装置（或35kV配电装置），当出线回路数在6回以下时（或4～7回时）宜采用单母线或单母线分段接线，6回及以上时（或8回及以上时），宜采用双母线接线。

采用双母线或单母线接线的110～220kV配电装置，当断路器为少油型时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路母线。

当110kV出线回路数为6回及以上，220kV出线为4回及以上时，可设置专用旁路断路器。

7.1.5 凡设有旁路母线的66kV～500kV配电装置，主变压器回路中的断路器宜接入旁路母线。