电气主接线的基本形式及优缺点.docx

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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,须先合上隔离开关QS1和QS2,再投入断路器QF2;如欲停止对其供电,须先断开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1~2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

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。
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一般适用于一台主变压器的以下三种情况:
(1)6~10kV配电装置的出线回路数不超过5回。
(2)35~63kV配电装置的出线回路数不超过3回。
(3)110~220kV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

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。
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(1)6~10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。
(2)35~63kV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。
三、单母线带旁路母线的接线
有了旁路母线,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旁路母线,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,降低造价都不设旁路母线。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,才设置旁路母线。
带有专用旁路断路器的接线,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旁路母线的线路过多、难于操作时采用。为节约建设投资,可以不采用专用旁路断路器。对于单母线分段接线,常采用以分段断路器兼作旁路断路器的接线。两段母线均可带旁路母线,正常时旁路母线不带电。
图4—3单母线分段断路器兼做旁路断路器接线
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作为旁路断路器运行时,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35~110kV的变电所较为适用,具有足够的可靠性和灵活性。