变电所主接线的基本形式分析

变电所主接线的基本形式分析
摘要】变电所供电主接线的设计方案应该首先确定电荷等级来确保供电系统的
合理和有效，然后就要考虑电荷容量、供电距离和地方发展情况等因素，最后通
过技术经济比较后制定方案。

本文结合实例，对供电主接线方式进行讨论，介绍
了设计方案的策划、修改和最后实施的过程，说明了电气工程师要多与供电公司
沟通，为民用建筑提供安全可靠的供电系统。

【关键词】变电所；主接线；基本形式
变电所的电气主接线（以下简称主接线）是由变压器、断路器、隔离开关、
自感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产和分配电能
的电路。

电气主接线又称为一次接线。

1 几种常用供电主接线方式
大负荷容量用户都使用高压供电。

高压供电分别有两种使用方式。

一种是供
电部门建造一座靠近使用者建筑的标准变电站，。

另一种是在用户的建筑物内建
造变电站并配置设备。

民用建筑变电所主要是用户变电所，高压侧出线回路不多，母线很短，一般
采用封闭式成套开关柜。

实践经验证明，当具有两路10kV高压电源供电时，根
据用户的负荷特点，经技术经济比较，可以采用如下几种主接线方式：（1）两路电源同时供电单母线分段，互为备用。

（2）两路电源一路供电，一路备用，母线不分段。

（3）三路电源两路供电两用一备，或三路供电母线分段加联络开关的接线方式。

随着对供电可靠性要求的提高，很多场合需用两路电源来保证供电的可靠性。

当一路电源发生停电或欠压时，自动切换到另一路，以保证正常电源供电。

常用
的高压双电源自动转换装置由两台高压真空断路器和智能控制器两部分组成。

该
装置具有短路及过流等保护互锁功能，有效避免了负载故障时不必要的再次供电
冲击。

1.1具有母线的主接线
1）单母线分段接线
为了提高单母线接线的供电可靠性和灵活性，可采用断路器分段的单母线接线，如图2所示这样不仅便于分段检修母线和母线隔离开关，而且可以减小母线
故障的影响范围；对重要用户可以从不同分段上引接，当一段母线发生故障时，
自动装置将分段断路器DQF跳开，保证正常段母线不间断供电。

而两段母线同时
故障的几率甚小，可以不予考虑。

单母线分段接线有两种运行方式：第一种，正常运行时分段断路器DQF是断
开的，在DQF上还装有备用自动投入装置，当任一电源失电，电源断路器断开后
将自动接通，保证全部线路的继续供电；第二种，正常远行时是接通的，仟一母
线故障时DQS断开，保证非故障段母线可以正常工作。

在可靠性要求不高时，可
以用隔离开关分段，故障时将短时停电，撩开分段隔离开关后，正常段母线即可
恢复供电。

2）带旁路母线的单命线接线
旁路母线SW经旁路断路器SQF与工作母线连接，每一出线又经旁路隔离开
关SQS与旁路母线连接。

正常运行时SQS和SQF断开，当检修某出线断路器QF 时，可通过断路器和隔离开关的操作，不停电地将QF从线路上退出，用SQF代
替QF。

但操作时应特别注意，隔离开关作为操作电器必须遵循“等电位原则”，即
判断操作前后隔离外关两端的电位，如果操作前后，隔离开关两端的电位都相等，则可以进行合闸操作或分闸操作。

由于旁路系统造价昂贵，同时使配电装置和运
行复杂，所以有其规程规定：电压为35kV而出线在8回以下，110kV、6回以上，220kV、4回以上的屋外配电装置都可加设旁路母线。

6一l0kv屋内配电装置、一
般不装设旁路母线。

因为在这种情况下，供电容量小、距离短，而且易于在系统
中取得备用电源，断路器换置方便。

只有在特殊重要场合，不允许停电检修断路
器时才设置旁路母线。

1.2没有母线的主接线
1）桥形接线
当只有两台变压器和两条线路时，可以采用桥形接线。

桥形接线按照连接桥
的位置可分为内桥接线和外桥接线，内桥接线的连接桥设置在变压器侧，外桥接
线的连接桥设置在线路侧。

正常运行时，桥同路为接通状态。

（1）内桥接线。

内桥接线的特点是线路的投入和切除比较方便，变压器的投入和切除比较复杂。

所以内桥接线适用于较长的线路和变压器不需要经常切换的
场合；（2）外桥接线。

外桥接线的特点与内桥相反，它适用于线路较短和变压
器带经常切换的场合。

此外，当两条线路间有穿越功率时，也应采用外桥接线。

因为这时的穿越功率仅通过桥断路器，如果采用内桥接线，则穿越功率不仅要通
过桥断路器，而且还药通过两组线路断路器，其中任意一台断路器检修或故降时，都将影响穿越功率的传送。

桥形接线有工作可靠、灵活、使用的电器少、装置简单清晰和建设费用低等
优点，并且特别容易发展为单母线分段或双母线接线。

因此广泛使用在220kv反
以下的变电所中，具有两路电源的工厂企业变电所也普遍采用，还可以作为建设
初期的过渡接线。

2）多角形接线
多角形接线没有集中的母线，相当于将单母线均断路器放电源和引出线的数
目分段，且连接成环形的接线。

多角形接线分成三角形、四角形、六角形接线等。

2 主接线的设计步骤
主接线的具体设计步骤如下:
2.1 分析原始资料,包括:
1）本工程情况变电所类型,设计规划容量(近期,远景),主变台数及容量等。

2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划(5~10年),变电所在电力系统
中的位置和作用,本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方
式等。

3）负荷情况负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容
量等。

4）环境条件当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度
等因素,对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。

5）设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性,必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较,保证设计的先进性、经济性和
可行性。

2.2 拟定主接线方案。

根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,可拟
定出若干个主接线方案。

因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及
母线结构等考虑不同,会出现多种接线方案。

应依据对主接线的基本要求,结合最
新技术,确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。

2.3 短路电流的计算。

对拟定的主接线,为了选择合理的电器,需进行短路电流计算。

2.4 主要电器选择。

包括高压断路器、隔离开关、母线等电器的选择。

结束语
变电站电气主接线其形式与电力系统整体及变电所的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

所以，主接线设计是一个综合性问题，应根据电力系统发展要求，着重分析变电所在系统中所处的地位、性质、规模及电气设备特点等，做出符合实际需要的经济合理的电气主接线。

参考文献:
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