变电所电气主接线方式

主接线图(原理接线图)表示电能由电源分配给用户的主要电路，图中应表示出与该电路所有相关的电气设备及其相互联接关系。由于三相交流电力装置中各相连接方法相同，所接的电气设备也一样，因此，主接线图通常以单线图形式出现，表示电气设备的单相联接方式。

对变电所电气主接线的基本要求为安全、可靠、灵活、经济。

安全包括设备运行安全和人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准规定、力求设计规范，并正确选择电气设备。所设计的保护系统既要满足正常运行监视功能，又要满足故障情况下的检测保护功能。

可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷的不中断供电的要求。例如，可将供、配电装置分段联接，互为备用；当部分装置发生故障时，故障部分被自动切除，而其余部分仍保持工作，为了使供电系统工作可靠，接线方式应力求简单清晰。

灵活指的是利用最少的切换操作，实现符合工况要求的运行方式。检修时操作简单、安全，又不致中断供电等。

经济是指在满足技术要求的条件下，尽量减少初投资和年运行费用。

变电所主接线图方案的选取和负荷等级密切相关，一、二类负荷往往要求两路电源进线或采用专线供电方案。

（1）高压断路器(或称高压开关) 线路正常时，用其来接通、切断负荷电流；线路故障(短路)时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置，具有较强的灭弧能力。

按灭弧介质划分，断路器分为油断路器(SN)、六氟化硫（SF6）、真空断路器(ZN)等多种类型；图3-1a)为六氟化硫（SF6）断路器，b)为真空断路器的结构图。

（2）高压熔断器在线路故障(短路)时，用来切断强大的短路电流。在某些情况下，熔断器可与负荷开关或隔离开关配合使用，取代价格昂贵的高压断路器，以节约工程投资。图3-2为高压熔断器外形结构图；b)跌落式熔断器常用于户

外，但不适宜易燃、易爆场所使用。

（3）负荷开关线路正常时，用来接通或切断负荷电流；负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限，不能用来切断短路电流。负荷开关在断开后具有明显的断开点,见图3-3。

（4）变电所中还有高压隔离开关(高压刀闸)，其作用是为检修时产生一个明显的停电分断间隙，隔开电源部分，以便保证检修的安全。在电力系统中，隔离开关通常和断路器等配合使用；隔离开关不设灭弧装置，断弧能力差，通常断开电源由断路器完成。隔离开关的功能虽然相同，但由于所用结构不同，主接线图中的电气符号会有很大区别，在手车式开关电器柜联结的隔离开关常用表示。在6kV、 l0kV变配电所中，设计规范允许采用隔离开关作为下列设备和线路的正常通断操作开关：

电压互感器和避雷器及励磁电流不超过2A的空载变压器等小电流线路。

变电所中除了变压器及以上几类主要电气开关设备外，还有其它电气设备，例如：电流互感器主要作用是取电流信号，把主回路中的大电流变换为供计量仪表和继电保护用的小电流；并兼有隔离电源高压的作用。电流互感器二次侧额定电流通常为5A，二次侧额定电流1A以下往往用于科研或微机集成保护；电流互感器属电流源，使用中的电流互感器二次侧不允许开路，暂时不用的接线端口要可靠短接，以免产生开路高压。

电压互感器其作用是把电源高电压变换为低电压，供计量仪表和继电保护用，有隔离电源高压的作用。电压互感器二次侧额定电压通常为l00V，更低电压输出用于科研或微机集成保护，电压互感器属电压源，二次侧不允许短路。

避雷器避雷器主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压及系统操作过电压，保护电气设备以免受过电压损害。

低压配电系统中有低压断路器(俗称自动空气开关)、低压隔离开关(刀开关)、低压熔断器等。

母线是汇集和分配电流的主要环节。在变、配电所中，母线制是指变压器或电源进线与各馈出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制和双母线制，中小型工厂供、配电系统中一般不采用双母线制。

l.单母线制

单母线制如图3—4，用于只有一回进线的场合。单母线制的可靠性和灵活性较低，母线或主干线上的设备如变压器T、断路器QF、隔离开关QS发生故障或检修时，都会影响母线全部负荷的用电。

2．单母线分段制

两回电源进线时，通常采用单母线分

段制，当母线分段开关需要带负荷操作或继电保护和互为备用自动投入装置时，应采用断路器，接线方式如图3—5所示，否则可将QF3改为隔离开关。

单母线分段制系统的可靠性和灵活性比单母线制好，基本上可满足一、二类负荷用户的要求。当双回路电源同时供电时，母线分段联络开关通常是打开的，当某一回路故障（或一段母线故障）不影响另一段母线的正常供电，采用分段检修可避免全部负荷供电中断。单母线分段制中，母线“合”运行可以增大供电电源容量，减少系统电源阻抗，有利于电弧炉等冲击性负载运行。在供、配电系统中，一般用户采用“分”的运行方式。

1.单回电源进线单台变压器组接线

图3-6为单回电源进线—变压器组的几种典型接线方式，其共同特点是：一回电源进线经过一台主降压变压器供电到厂内配电母线上。

图3-6a)中变压器两侧均设有断路器，此时母线侧通常有备用电源。变压器内部发生故障时，继电保护装置动作于QF1跳闸；当变压器二次侧母线故障时，继电保护装置动作于QF2跳闸。隔离开关QS1和QS2在检修变压器及断路器时打开，起隔离电源的作用。系统调试合闸操作顺序，先闭合QS1和QS2，然后依次闭合QF1和QF2；打开时，先打开QF2和QFl，然后打开QSl和QS2。图3－6b）具有接线简单、投资少的优点，可用于负荷不大的三类负荷。变压器的过电流和内部故障保护由跌落式熔断器完成，低压母线的故障保护由变压器二次侧低压断路器完成。

单回电源进线的线路单容量变压器组接线，由于线路和变压器发生故障或日常维护都将全部负荷停电，故通常只用于三级负荷供电。当用户有两回电源进线时，采用双回线路变压器组接线配以单母线分段制，可提高供电可靠性，能满足一、二级负荷供电要求，接线如图3—7。若不带备用电源自动投合装置母线分段联络开关可仅设隔离开关。在双回线路—变压器组接线设计中，单台变压器容量以承担母线侧一、二级负荷容量为依据，若某一回路失电，如线路l或变压器T1等任一元件发生故障不能投入工作，其一、二级负荷可由另一回路供给，当然选择导线截面时需将这一工况考虑在列。这种接线的缺点是线路、变压器组合容量平时得不到充分利用。图3－8桥式主接线组合优势明显。

2．桥式主接线