变电站主接线常用方式类比分析论文

关于变电站主接线常用方式的类比分析摘要：根据不同的电压等级、负荷要求、设备情况等，变电站的电气主接线方式也分为很多种。文章将对几种常用的电气主接线方式的优缺点进行探讨，并对不同等级的电站如何选择电气主接线方式进行分析。

关键词：电压等级；接线方式；优缺点

中图分类号：tm645 文献标识码：a 文章编号：1006-8937（2012）29-0109-02

电气主接线常见的有八种接线方式，即线路变压器组接线、桥形接线、多角形接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路接线、3/2断路器接线。现在变电站较常用的是后五种方式，本文将通过类比的方法，将这几种接线方式进行比较，进而得出它们的优缺点。

电气主接线主要是指在电力系统中，根据不同的限制因素，如电压等级、输送便捷度、环境状况等而设计的传送电能的电路，它表明了高压电气设备之间，即发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等的相互连接关系。电气主接线连接方式的正确与否对整个电力系统以及变电站的供电可靠性、运行灵活性、检修方便性和经济合理性起着关键作用，同时也对变电站一次电气设备的选择、输配电装置的布局、继电保护调试方案的拟定有很大影响。因此，合理确定主接线方案十分重要。

1 不同电气主接线方式优缺点分析及相互比较

1.1 单母线分段接线与双母线接线

单母线分段接线是用断路器将母线分段，分段后母线和母线隔离开关可分段轮流检修。对重要用户，可从不同段母线引双回路供电。这种接线不仅简单、清晰，而且采用设备少、操作方便、扩容容易、可靠性较高。缺点一是当分段断路器故障时，影响无电源段供电；二是母线和母线隔离开关检修时，连接在该段母线上的元件都要在检修期间停电。

双母线接线是为克服单母线分段接线在母线和母线隔离开关检修时，相应段母线上连接的元件都要在检修期间停电的缺点而发展起来的。这种接线，每一元件通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上，两组母线间通过母联断路器连接。根据需要，每一元件可通过母线隔离开关连接到任一条母线上。

双母线接线比单母线接线具有更高的可靠性和灵活性，主要体现以下几点：

①当线路故障，断路器拒动或母线故障，将非永久性故障元件切换到无故障母线，可迅速恢复供电，故只需停一条母线及所连接的元件即可。②当检修任一元件的母线隔离开关时，只需停该元件和一条母线，将其他元件切换到另一母线即可，不影响其他元件供电。③可在任何元件都不停电的情况下轮流检修母线，只需将要检修的母线上的全部元件切换到另一条不检修的母线即可。④断路器检修可加临时跨条，将被检修断路器旁路，用母联断路器代替被检修断路器，减少停电时间。⑤运行和调度灵活。根据系统运行的需

要，各元件可灵活地连接到任一母线上，实现系统的合理接线。⑥扩建方面。双母线接线配电装置通常在一期工程中将就母线构架一次建成，近期扩建间隔的母线也安装好，因此，在扩建新元件施工时，对原有元件没有影响。

同时，双母线接线又有如下缺点：①加大了配电装置的占地和工程投资。②当母线或母线隔离开关故障检修时，倒闸操作复杂，容易发生误操作。③隔离开关操作闭锁接线复杂。④保护和测量装置的电压取自母线电压互感器二次侧，因此需经过切换，而且电压回路接线复杂。

1.2 双母线单分段接线与双母线双分段接线

当双母线接线配电装置的进、出现回路数较多时，为增加供电可靠性和运行灵活性，在双母线中的一条或两条母线上加分段断路器，形成双母线单分段接线方式或双母线双分段接线方式。在母线系统中，除分段断路器之外，在两母线间还设母联断路器。将这种接线称为双母线三分段或双母线四分段接线。

双母线分段接线克服了双母线接线存在全停可能性的缺点，缩小了故障停电范围，提高了接线的可靠性。特别是双母线双分段接线，比双母线单分段接线只多一台分段断路器和一组母线电压互感器和避雷器，占地面积相同，但可靠性提高明显。为使数据一目了然，表1中以12个元件为例，列出了两种接线的故障停电范围。

从表1数据不难看出，双母线双分段接线母线保护接线比单分段母线保护接线简单，可靠性也较高。这种接线在系统运行中非常

灵活，可通过分段断路器或母联断路器将系统分割成几个互不连接的部分，达到限制短路电流、控制潮流、缩小故障停电范围的目的。

1.3 带旁路母线的母线制接线和3/2断路器接线

带旁路母线的接线可分为单母线带旁路、单母线分段带旁路、双母线带旁路、双母线分段（单分、双分）带旁路等接线方式。加旁路母线及旁路断路器的目的是当从母线引出各元件的断路器、保护装置需停电检修时，通过旁路母线由旁路断路器及其保护代替，而引出元件可不停电。

3/2断路器接线是指接线中有两条主母线，在两主母线之间串接三台断路器，组成一个完整串，每串中两台断路器之间引出一回线路或一组变压器，即一个元件。每个元件占有3/2台断路器。

1.3.1 供电可靠性比较

供电可靠性比较如表2所示。

从表2中可以看出，3/2断路器接线供电可靠性高，其每一回路由2台断路器供电，全接线后形成多环接线，运行调度灵活，隔离开关仅作为检修时用，避免了双母线接线中的隔离开关倒闸操作，检修母线时出线不用切换。

1.3.2 技术经济比较

投资比较不仅仅局限于断路器组数的差异，还应考虑其它电气设备如隔离开关、电流互感器等的影响。按照不同规模，总回路数从2～12 回两种接线方案的主设备比较如表3所示。

从表3可以看出，在进出线回路数较少时双母线接线比一个半

断路器过渡接线的设备节省约几十万元；当进出线回路数为6～8 回时，两种接线方案的设备费几乎相等，而随着进出线回路数的增加，一个半断路器接线的设备费越来越贵，到12 回时它比双母线分段带旁路母线接线设备费贵352万元，占总设备费的13.7%。新建500 kv变电站220 kv部分广泛选用3/2接线。随着断路器，隔离开关等主设备制造质量的提高，220 kv变电站已广泛采用双母线无旁路的接线方式，这样可以大幅度的节约占地、减少投资。

2 结语

根据变电站在电力系统中发挥的作用不同，通常分为枢纽站、联络站、中间站及终端站，其中枢纽站是控制核心，其可靠性也最高。3/2接线主要用于枢纽站，如由我公司建成并投运不久的1 000 kv晋东南—南洋（开关站）—荆门的特高压变电站，3/2接线是在双母线的基础上发展起来的，在出现回路较多的情况下，优先采用。双母线接线有其自身优越性，比如投资少、占地少、保护易配置、供电可靠性也较高，所以在国家电网公司的中间站采用比较多。双母线接线多使用gis布置方案，这样用地更少。陕西省绝大多数采用这种接线方式，多用ais或gis，前者用在用地宽裕、污秽等级小、工程投资少的情况下，后者则相反。至于带旁路的母线接线，由于科技的进步，技术的成熟，现在的电气设备出现故障的机率也在减少，检修周期都变长，所以这种接线方式已逐渐被淘汰。众多接线方式中，供电较差的就是单母线分段接线，出现故障时，有可能导致一方供电停止，若要避免这类似事情发生，需要精心设计全