电气主接线知识详解

电气主接线知识详解

通常，发电厂和变电所的主接线应满足下列基本要求：

1）根据系统和用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量。在运行中供电被迫中断的机会越少，则主接线的可靠性就越高。

2）主接线应具有一定的灵活性和以适应电力系统及主要设备的各种运行工况的要求，此外还要便于检修。

3）主接线应简单明了，运行方便，使主要元件投入或切除时所需的操作步骤最少。

4）在满足上述要求的条件下投资和运行费用最少。

5）具有扩建的可能性。

当进出线数较多时（大于4回），为了便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节。

包括：单母线接线、双母线接线、3/2接线、4/3接线、变压器母线组接线。

当进出线数较少时（小于等于4回），为了节省投资，可不设母线。

包括：单元接线、桥形接线、角形接线。

一、单母线接线

只有一组母线的接线称为单母线接线，如图1所示。

图1 单母线接线示意图

单母线接线的特点是电源和供电线路都连接在同一组母线上。为了便于投入或切除任何一条进、出线，在每条引线上都装有可以在各种运行工况下开断或接通电路的断路器（如图1中的DL1）。当需要检修断路器而又保证其他线路正常供电时，在每个断路器的两侧装设隔离开关（G1～G4）。隔离开关的作用只是保证检修断路器时和其他带电部分隔离，而不能用来切除电路中的电流。由于断路器具有灭弧装置，而隔离开关没有，所以在操作时，隔离开关应遵循“先通后断”的原则：接通电路时，应先合上隔离开关；而后合上断路器；开断电路时，应先断开断路器，而后断开隔离开关。此外，隔离开关可在等电位状态下进行操作。

单母线接线的主要优点：简单、明显，操作方便，不易发生误操作，投资少，便于扩建。

单母线的主要缺点：当母线隔离开关发生故障或检修时必须断开全部电源，造成整个装置停电。此外，当出现断路器检修时，也必须在整个检修期间停止该回路的工作。由于上述缺点的存在，使得单母线接线无法满足对重要用户供电的要求。

单母线接线适用范围：适用于6～220kV系统中，只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路数不多的中小型发电厂或变电站。

二、单母线分段接线

单母线接线的缺点可以通过分段办法来加以克服，如图2所示。

图2 单母线分段接线

当在母线中间装设一个断路器后，即把母线分为两段，这样对重要用户可以由分别接在两段母线上的两条线路供电，当任一段母线故障时，都

不至于使重要用户全部停电。另外，对两段母线可以分别进行清扫和检修，可以减少对用户停电。

由于单母线分段接线既保留了单母线接线本身的简单、经济、方便等优点，又在一定程度上客服了它的缺点，运行灵活性有所提高（可以并列运行，也可以分列运行），因此这种接线方式一直被广泛应用。

但是单母线分段接线也有较显著的缺点，这就是当一段母线或任一母线隔离开关发生故障或检修时，该母线上所连接的全部引线都要在检修期间长期停电。显然，对于大容量发电厂和枢纽变电所，这都是不容许的。

单母线分段接线适用范围：适用于中小容量发电厂的6～10kV接线和6～220kV的变电站中。

三、单母线带旁路母线接线

单母线带旁路母线接线如图3所示。

图3 单母线带旁路母线

旁路母线的作用：可以不停电检修任一进、出线断路器。

不停电检修断路器QF1的步骤：

1）用旁路断路器QF0对旁路母线W2充电，合QSp1、QSp2，再合GFp。

2）充电成功后，使出线断路器QF1与旁路断路器QF0并列运行，合QS13。

3）退出断路器QF19，拉QF1、QS12、QS11。

4）QF1两侧挂地线（或者合地刀），检修。

架设旁路母线的原则：

1）10kV线路一般不架设，原因为：重要用户由双电源供电；10kV 断路器价格低，可设专用备用断路器，手车式断路器。

2）35kV线路一般不架设，原因同上，但下列情况也可以考虑：出线回路数很多时（大于8回）；有较重要的用户且单电源供电。

3）110kV及以上线路出线较多时，一般均架设，原因是：断路器检修时间长（5～7天）；线路停电影响范围大。

4）中小型水电厂不架设旁路母线，原因：断路器检修安排在苦水季节。

四、双母线接线

双母线接线方式是针对单母线分段接线的缺点而提出来的，其基本接线形式如图4所示，即除了工作母线1之外还增设了一组备用母线2。

图4 双母线接线

由于有两组母线，可以做到相互备用。两组母线之间用母线联络断路器DL连接起来，每一个回路都通过一只断路器和两只隔离开关接到两组母线上。当运行时，接至工作母线上的隔离开关接通，接至备用母线上的隔离开关断开。

双母线接线的特点：

1）轮流检修母线而不致使供电中断。当修理任一回路的母线隔离开关时只断开该回路。

2）工作母线故障时，可将全部回路转移到备用母线上，从而使装置迅速恢复供电。

3）修理任何一个回路的断路器时，不致使该回路的供电长期中断。

4）在个别回路的断路器需要单独进行试验时，可将该回路分出来，并单独接至备用母线上。

双母线接线的最重要操作是切换母线。下面以检修工作母线和出线断路器为例来说明其操作步骤。

（1）检修工作母线

要检修工作母线必须将所有电源和线路都换接到备用母线上去。为此，首先应检查备用母线是否完好，方法是先接通母线联络断路器DL使备用母线带电。如备用母线存在绝缘不良或故障时，则断路器在继电保护装置作用下自动断开；当备用母线无故障时，DL即保持在接通状态。这时由于两组母线是等电位的，可以先接通备用母线上的所有隔离开关，再断开工作母线上的所有隔离开关，这样就完成了母线的转换。最后，还必须断开母线联络断路器DL以及它和工作母线之间的隔离开关。以便隔离起来，进行检修。

（2）检修一条出线上的断路器