厂矿变配电所电气主接线的作用及类型

1.电气主接线的作用

变电所的电气主接线是变电所接受电能、变换电压和分配电能的线路，它表示由地区变电所电源引入→变压→各负载（动力、照明等）的变配电过程，由电源引入导线（架空线或电力电缆）、变压器、各种开关电器、母线、互感器、避雷器、电缆和无功补偿装置等高压电气设备，通过一定顺序连接组成。

配电所只担负接受电能和分配电能的任务，因此，它只有电源引入→各负载两个环节，在主接线中无变压器，其他则与变电所相似。

电气主接线又称主电路。用国家统一规定的电气图形符号和文字符号等表示主电路中各电气设备相互连接顺序的图形，就是电气主接线图，即主电路图。电气主接线图通常用单线图表示，即一相线就代表三相线。但在三相接线不同的局部位置要用三线图表示，例如最为常见的接有电流互感器TA的部位（因为TA的接线方案有一相式、两相式和三相式）。

2.电气主接线的基本形式

变配电所的电气主接线是以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电电路。变电所的主接线（或称一次接线、一次电路）是由各种开关设备（断路器、隔离开关等）、电力变压器、避雷器、互感器、母线、电力电缆、移相电容器等电气设备依一定次序相连接组成的具有接受和分配电能的电路。

母线又称汇流排，它是电路中的一个电气节点，由导体构成起着汇集电能和分配电能的作用，它将变压器输出的电能分配给各用户馈电线的作用。配电所只担负接受和分配电能的任务，因此相应的主接线无变压器，它与变电所相同。

考虑到三相系统对称，为了分析清楚和方便起见，通常主接线图用单线图表示。如果三相不尽相同，则局部可以用三线图表示。主接线的基本形式按有无母线通常分为有母线接线和无母线接线两大类。有母线的主接线接母线设置的不同，又有单母线接线、单母线分段接线和双母线接线3种接线形式。无母线接线有线路—变压器接线和桥接线两种接线形式。

图7-2-1 母线不分段接线

3.单母线接线

（1）单母线不分段接线

如图7-2-1所示，每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出是通过同一组母线连接的。断路器（QF₁、QF₂）主要用来切断负荷电流或故障电流，是主接线中最主要的开关设备。隔离开关（QS）有两种：靠近母线侧的称为母线隔离开关（QS₂、QS₃），作为隔离母线电源，以便检修母线、断路器QF₁、QF₂用；靠近线路侧的称为线路隔离开关（QS₁、QS₄），防止在检修断路器时从用户（负荷）侧反向供电，或防止雷电过电压沿线路侵入，以保证维修人员安全使用。

隔离开关与断路器必须实行联锁操作，以保证隔离开关“先通后断”，不带负荷操作。如出线1送电时，必须先合上SQ₃、SQ₄，再合上断路器QF₂；如停止供电，必须先断开QF₂，然后再断开SQ₃、SQ₄。

单母线接线简单，使用设备少，配电装置投资少，但可靠性、灵活性较差。当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开所有回路，造成全部用户停电。

这种接线适用于单电源进线的一般中、小型容量且对供电连续性要求不高的用户，电压为6～10kV级。

（2）单母线分段接线

当出线回路数增多且有两路电源进线时，可用隔离开关（或断路器）将母线分段，成为单母线分段接线，如图7-2-2所示，QS_L（或QF_L）为分段隔离开关（或断路器）。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常工作时，分段隔离开关（或断路器）可接通也可断开运行。即单母线分段接线可以分段运行，也可以并列运行。

图7-2-2 单母线分段接线

a）用隔离开关分段 b）用断路器分段

采用分段运行时，各段相当于单母线不分段接线。各段母线之间在电气上互不影响，互相分列，母线电压按非同期（同期指的是两个电源的频率、电压幅值、电压波形、初相角完全相同）考虑。任一路电源故障或检修时，如其余电源容量还能负担该电源的全部引出线负荷时，则可经过“倒闸操作”恢复故障或检修电源全部引出线的供电，否则该电源所带的负荷将全部或部分停止运行。当任意一段母线故障或检修时，该段母线的全部负荷将停电。

采用并列运行时，相当于单母线不分段接线形式。当某路电源停电或检修时，无需整个母线停电，只需断开停电或故障电源的断路器及其隔离开关，调整另外电源的负荷量。但当某段母线故障或检修时，将会引起正常母线段的短时停电。

母线可分段运行，也可不分段运行。实际运行中一般采取分段运行的方式。

单母线分段便于分段检修母线，减小母线故障影响范围，提高了供电的可靠性和灵活性。这种接线适用于双电源进线的比较重要的负荷，电压为6～10kV级。

（3）带旁路的单母线接线(www.xing528.com)

带旁路的单母线接线如图7-2-3所示，当对断路器QF₃进行检修时，先闭合QS₇、QS₄、QS₃，再闭合旁路母线断路器QF₂，然后将QF₃断开、打开隔离开关QS₅，QS₆，使出线L₁不需要停电就可对断路器QF₃进行检修，保证供电的连续性。

图7-2-3 带旁路的单母线接线

4.双母线接线

双母线接线方式如图7-2-4所示，其中母线WB₁为工作母线、母线WB₂为备用母线，两段母线互为备用。任一电源进线回路或负荷引出线都经一个断路器和两个母线隔离开关接于双母线上，两个母线通过母线断路器QF_L及其隔离开关相连接。其工作方式可分为两种：

（1）两组母线分列运行

其中一组母线运行，一组母线备用，即两组母线分为运行或备用状态。与WB₁连接的母线隔离开关闭合，与WB₂连接的母线隔离开关断开，母线联络断路器QF_L在正常运行时处于断开状态，其两侧与之串接的隔离开关为闭合状态。当工作母线WB₁故障或检修时，经“倒闸操作”即可由备用母线继续供电。

（2）两组母线并列运行

两组母线同时并列运行，但互为备用。将电源进线与引出线路同两组母线连接，并将所有母线隔离开关闭合，母线联络断路器QF_L在正常运行时也闭合。当某组母线故障或检修时，仍可经“倒闭操作”，将全部电源和引出线路均接于另一组母线上，继续为用户供电。

由于双母线两组互为备用，大大提高了供电可靠性和主接线工作的灵活性。一般用在对供电可靠性要求很高的一级负荷，如大型建筑物群总降压变电所的35～110kV主接线系统中，或有重要高压负荷或有自备发电厂的6～10kV主接线系统。

图7-2-4 双母线不分段接线

5.桥式接线

对于具有双电源进线、两台变压器的终端式总降压变电所，可采用桥式接线。它实质是连接了两个35～110kV“线路—变压器组”的高压侧，其特点是有一条横连跨桥的“桥”。桥式接线比单母线分段结构简单，减少了断路器的数量，两路电源进线只采用3台断路器就可实现电源的互为备用。根据跨接桥横连位置的不同，分为内桥接线和外桥接线。

（1）内桥接线

图7-2-5a为内桥接线，跨接桥接在进线断路器之下而靠近变压器侧，桥断路器（QF₃）装在线路断路器（QF₁、QF₂）之内，变压器高压侧仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可以提高输电线路运行方式的灵活性。

如果电源进线L₁失电或检修时，先将QF₁和QS₃断开，然后合上QF₃（其两侧的QS₇、QS₈应先合上），即可使两台主变压器T₁、T₂均由电源进线L₂供电，操作比较简单。如果要停用变压器T₁，则需先断开QF₁、QF₃及QF₄，然后断开QS₅、QS₉，再合上QF₁和QF₃，使主变压器T₂仍可由两路电源进线供电，显然操作比较麻烦。

内桥接线适用于：变电所对一级、二级负荷供电；电源线路较长；变电所跨接桥没有电源线之间的穿越功率；负荷曲线较平衡，主变压器不经常退出工作；终端型总降压变电所。

（2）外桥接线

图7-2-5b为外桥接线，跨接桥接在进线断路器之上而靠近线路侧，桥断路器（QF₃）装在变压器断路器（QF₁、QF₂）之外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器。

如果电源进线L₁失电或检修时，需断开QF₁、QF₃，然后断开QS₁，再合上QF₁、QF₃，使两台主变压器T₁、T₂均由电源进线L₂供电，显然操作比较麻烦。如果要停用变压器T₁，只要断开QF₁、QF₄即可；如果要停用变压器T₂，只要断开QF₂、QF₅即可，操作比较简单。

外桥接线适用于：变压所对一级、二级负荷供电；电源线路较短；允许变电所高压进线之间有较稳定的穿越功率；负荷曲线变化大，主变压器需要经常操作；中间型总降压变电所，易于构成环网。

图7-2-5 桥式接线

a）内桥式 b）外桥式