变配电所的电气主接线及结构

母线段上的电源断路器，这样非故障母线段仍正常工作； 当任
一电源线路故障或检修时，无需母线停电，只要断开电源的断路
器及其隔离开关，而连接在该电源母线上的出线可通过分段断路
器QF从另一段母线上得到供电。如果正常工作时分段断路器QF
是断开的，则当一段母线故障时，连在故障母线段上的电源断路
器在继电保护的作用下跳开，非故障母线段仍能照常工作。
5.1 变配电所的任务和类型
5.1.1 变配电所的任务 变配电所是供配电系统的核心，在供配电系统中占有非常
重要的地位。作为各类工厂和民用建筑电能供应的中心，变电 所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务；配电 所担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。
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气体、易燃易爆气体等，必须建立独立变电所； 或者中小型企
业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所向全厂各车间供电。
5. 杆上变电所
杆上变电所指变压器装在室外的电杆上，亦称杆上变电所
(如图5-1中的8)。杆上变电所最为简单经济，一般用于容量在
315 kV·A及315 kV·A以下的变压器，多用于生活区供电。
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3. 露天(或半露天)变电所 变压器安装在车间外面抬高的地面上(如图5-1中的6)，变压 器上方没有任何遮蔽物的变电所，称为露天变电所； 变压器上 方设有顶板或挑檐的，则称为半露天变电所。该类型变电所比较 简单经济，通风散热好，但安全可靠性较差。因此只要周围环境 条件允许，无腐蚀性、爆炸性气体和粉尘，不靠近易燃易爆的厂 房就可以采用。这种形式的变电所在小型用户中较为常见。
5.1.2 变电所的类型 变电所按其在供配电系统中的地位和作用，可分为总降压变
电所、车间变电所、独立变电所、楼上变电所、移动变电所及成 套变电所等。
1. 总降压变电所 总降压变电所通常是将35～110 kV的电源电压降至6～10kV， 再送至附近的车间变电所或某些6～10 kV的高压用电设备。用户 是否要设置总降压变电所是由地区供电电源的电压等级和用户负 荷的大小以及分布情况来确定的。一般来讲，大型用户和某些电 源进线电压为35 kV及35 kV以上的中型用户设总降压变电所，中小
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图5-4 双母线接线
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4. 桥形接线 所谓桥形接线，是指在两路电源进线之间跨接了一个断路器， 犹如一座桥，如图5-5所示。根据桥回路的位置不同，可分为内桥 和外桥两种接线。 内桥接线如图5-5(a)所示，桥回路置于线路断路器内侧(靠变 压器侧)，此时电源线路经断路器和隔离开关接至桥接点； 而变 压器支路只经隔离开关与桥接点相连。内桥接线多用于因电源线 路较长而发生故障和停电检修的机会较多，且变电所的变压器不 需经常切换的变电所。
经工厂总降压变电所将电压降为6～10 kV，然后经车间变电所 再降为220／380 V。下面介绍几种较常见的工厂总降压变电所 的主接线。
1. 装设一台主变压器的总降压变电所主接线 装设一台主变压器的总降压变电所主接线如图5-6所示。 变电所一次侧通常不设母线，二次侧采用单母线接线，进线侧 一般采用高压断路器作为主开关。其特点是简单经济，但供电 可靠性不高，仅适用于三级负荷的工厂。
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图5-1 变电所的类型
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2) 车间内变电所 车间内变电所的变压器室位于车间内的单独房间中(如图5-1 中的5)。车间内变电所占用车间内的面积，但它处于负荷中心， 因而可以减少线路上的电能损耗和有色金属的消耗。由于设在 车间内其安全性要差一些，因此这种变电所适用于负荷较大的 多跨厂房，在大型冶金企业中比较多见。
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1. 单母线接线 如图5-2所示，当有一路电源进线时，常用此接线方式。这种 接线方式的特点是： 整个配电装置只有一组母线，电源进线和所 有出线都接在同一组母线上。进出回路均装有断路器QF和隔离开 关QS。断路器用于在正常或故障情况下接通与断开电路，隔离开 关用于停电检修断路器时隔离电压的隔离电器。靠近线路侧的隔离 开关称线路隔离开关，主要作用是防止在检修断路器时从用户侧反 向馈电； 靠近母线侧的隔离开关称母线隔离开关，主要作用是在 检修断路器时隔离母线电源。 单母线接线简单清楚、操作方便，投资少，便于扩建； 但可 靠性和灵活性较差。在母线和母线隔离开关检修或故障时，各支路 都必须停止工作； 引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。 因此，单母线接线不能满足对不允许停电的重要用户的供电要求， 只适2用021/于3/7 对供电连续性要求不高的三级负荷的中、小容量用户12。
桥形接线采用设备少，接线清晰简单，安全可靠，操作灵活， 能适用于多种运行方式。对于35 kV及35 kV以上的总降压变电所， 当有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥形接线。桥形 接线适用于一、二级负荷。
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5.2.2 工厂总降压变电所主接线 电源进线电压为35 kV及35 kV以上的大中型工厂，一般先
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2021图/3/75-6 装设一台主变压器的总降压变电所主接线
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2. 装设两台主变压器的总降压变电所主接线 一次侧采用内桥接线、二次侧采用单母线分段的总降压变 电所主接线如图5-7所示。这种主接线其一次侧的高压断路器 QF10跨接在两路电源进线之间，而且处在线路断路器QF11和 QF12的内侧，靠近变压器。这种接线的运行灵活性较好，供电 可靠性较高，适用于一、二级负荷的工厂。正常运行时，QF10 断开，其两侧QS处于闭合状态。如果某路电源 (例如Ⅰ线路)停电 检修或发生故障时，则断开QF11，投入QF10即可由Ⅱ恢复对变 压器T1的供电。
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2. 车间变电所 车间变电所按其变压器安装位置的不同，可分为如下两类。 1) 车间附设变电所 车间附设变电所的一面墙或几面墙与车间的墙共用，变压器 的大门朝车间外开，按变压器位于车间的墙内或墙外，进一步又 分为内附式(如图5-1中的1，2)和外附式(如图5-1中的3，4) 内附式变电所要占用一定的车间面积，但其因在车间内部， 故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间外部，不占用车间 面积，便于车间设备的布局，而且安全性也比内附式变电所要高 一些。
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图5-7 一次侧采用内桥接线、二次侧采用单母线分段的
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一次侧采用外桥接线、二次侧采用单母线分段的总降压变 电所主接线如图5-8所示。这种主接线其一次侧的高压断路器 QF10也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器QF11和 QF12的外侧，靠近电源进线方向。这种主接线的运行灵活性 和供电可靠性与内桥接线相同，同样适用于一、二级负荷的工 厂。但由于跨接桥的位置有别于内桥接线，因此它们适用的场 合也有所区别。例如，变压器T1停电检修或发生故障时，则断 开QF11，投入QF10，使两路电源进线迅速恢复正常运行。若 故障发生在某条电源进线上，则切换将变得较为复杂。
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9. 成套变电所 成套变电所一般又称箱式变电所，是由电器制造厂按一定接 线方案成套制造、现场装配的变电所，其安装或迁移比较方便。 车间变电所、独立变电所、地下变电所和楼上变电所均属室 内型(户内式)变电所。露天(或半露天)变电所、杆上变电所则属 室外型(户外型)变电所。移动变电所和成套变电所有室内和室外 两种类型。
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图5-2 单母线接线
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2. 单母线分段接线 如图5-3所示，当有双电源供电且引出线数目较多时，为提 高供电可靠性，可用断路器或隔离开关将母线分段，使其成为 单母线分段接线。接线时每一电源连到一段母线上，并把引出 线负荷均分到每段母线上。分段开关可以采用隔离开关或断路 器。因隔离开关分段操作不便，现通常采用断路器分段的单母 线接线。
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5.2 变配电所的电气主接线
5.2.1 变配电所主接线的基本形式 主接线的基本形式就是主要电气设备的几种连接方式。变
配电所常用主接线的基本形式可分为有母线和无母线两种。有 母线主要包括单母线接线、单母线分段接线和双母线接线； 无 母线主要有桥形接线等。
单母线分段接线与单母线接线相比提高了供电可靠性和灵活
性，且调度灵活，易于扩建，除母线故障或检修外，可对用户连
续供电。它适用于有两路电源进线，装设了备用电源自动装置，
分段断路器可自动投入以及出线回路数较多的变配电所，可供电
给一20、21/3二/7 级负荷。
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3. 双母线接线 如图5-4所示，双母线接线具有两组母线Ⅰ和Ⅱ。通过母线 联络断路器连接，每一条引出线和电源支路都经一台断路器与两 组母线隔离开关分别接至两组母线上，从而使得运行的可靠性和 灵活性大为提高。双母线接线的特点为： (1) 可轮流检修母线而不影响正常供电； (2) 检修任一母线侧隔离开关时，只影响该回路供电； (3) 工作母线发生故障后，所有回路短时停电并能迅速恢复 供电； (4) 当出线回路断路器检修时，该回路要停止工作。 双母线接线供电可靠，运行灵活，检修方便，易于扩散，因 此在大、中型变配电所中广泛采用，但使用设备较多，投资较大。