对主结线和电气元件的基本要求和功能

1.主结线的定义

主结线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定次序相连接的接受和分配电能的电路。

主结线只表达上述电气设备之间的电气连接关系，与其具体安装地点无关。主结线的实施场所是变电站或配电站。

主结线可分为有母线接线和无母线接线两大类。有母线接线又可分为单母线接线和双母线接线；无母线接线可分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。中、低压供配电系统中主要采用单母线接线、单元式接线和桥式接线。

2.对主结线的基本要求

（1）安全性 必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。

（2）可靠性 主结线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。要保证主结线的可靠性可以采用多种措施。如系统中某一电气元件故障时，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使之不影响系统其他部分的继续运行；也可以在系统中设置备用元件，当工作元件故障时，由自动装置立即投入备用元件来替代工作元件。因此，在主结线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作。

（3）灵活性 应能适应各种可能的运行方式的要求。主结线的电路关系是可以改变的，在系统运行中，这种主结线电路关系的改变叫运行方式的改变。运行方式的改变通常是通过对主结线中某些电气元件的投入和切除来实现的，因此，主结线应考虑是否方便电气元件的投切操作。从而适应各个时段能源供电能力与负荷变化的要求，适应元件检修的要求，保证各种不正常运行方式下系统仍能达到足够的供电质量。

（4）经济性

应满足最少的投资与年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。如：简化接线、减少电压层次等。

3.主结线中主要电气元件的功能

主结线图是一种电路图，以单线表示法绘图，用单线表示三相，其中各电气元件以IEC标准或国家标准统一规定的图形符号和文字符号表示，见表3-4-1所示，表中部分电气元件的主要功能如下：

表3-4-1 主结线中主要电气元件的图形符号和文字符号

①三个符号分别表示单个二次级绕组，一个铁心、两个二次绕组；两个铁心、两个二次绕组的电流互感器。

②两个符号分别表示双绕组和三绕组电压互感器。

常见电气元件主要功能：(www.xing528.com)

1）断路器是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，并能切断故障回路。故障回路中故障电流通常很大（如短路电流），切断故障回路需专门强灭弧能力的灭弧装置，所以断路器主触头设于灭弧装置内，无法观察其通断状态，即断开时无可见断点。考虑使用安全，除小容量低压断路器外，一般断路器均不能单独使用，必须与能产生可见断点的隔离电器配合使用。

2）负荷开关也是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，具有一定的灭弧能力，断时有明显可见断点。

3）隔离开关是一种隔离电器，只能切除或投入空载或很小（几安）的负荷，断开时有明显可见的断点。往往与断路器配合使用。

4）熔断器是一种保护电器，专门用于切断过负荷较大的回路或短路回路。当熔断器熔体上通过的电流超过一定值后，熔体发热熔断，切断电路。

5）电流互感器是一种电流变换电器，隔离大电流，通常将大电流变成小电流，以取得测量和保护用电流信号。

6）电压互感器是一种电压变换电器，隔离高电压，通常将高电压变成低电压，以取得测量和保护用电压信号。

7）避雷器防过电压侵入。避雷器设于被保护设备的前端，当有过电压侵入时，将避雷器击穿，对地放电，以起到保护后面的电气设备的作用。

8）移相电容器。作无功功率补偿。供配电系统大多都是感性负荷，从系统汲取感性无功，致使系统中感性无功成分增加，功率因数下降；电容器向系统汲取容性无功，使系统容性无功成分增加，以抵消部分感性无功，提高功率因数。

4.开关电器的组合方式及操作顺序

1）开关电器的组合方式对电气设备或配电线路进行投入或切除，是由各种开关电器实施的。在确定开关元件时，要考虑到既能投、切正常负荷，又能在回路故障时切除故障回路，因此通常采用“断路器+隔离开关”（两台隔离开关分设于断路器两侧，可产生明显断点）或“负荷开关+熔断器”的开关组合方式来完成上述功能。当断路器的负荷侧无电流倒送可能时，则可省去断路器负荷侧的隔离开关。

2）开关电器的操作顺序由“断路器+隔离开关”组成的开关组，因隔离开关不能切合负荷电流和短路电流，在进行回路投入和退出操作时，必须遵循的操作顺序是：

接通回路时，先闭合隔离开关，后闭会断路器。

断开回路时，先断开断路器，后断开隔离开关。

由“负荷开关+熔断器”组成的开关组，当正常负荷投、切时，使用负荷开关操作；回路过负荷或短路时，由熔断器自动切断电路。不能用熔断器投、切正常负荷。

正确执行开关操作操序，是避免发生事故，保证主结线安全运行的十分重要的措施。主结线中开关进行投、切操作，可以改变主结线的电路关系，即改变主结线的运行方式。