第三章電氣主結(jié)線與高壓配電裝置

第三章電氣主結(jié)線與高壓配電裝置第一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第1節(jié)電氣主接線的功能、基本要求與設(shè)計(jì)原則變電所（含配電所、開(kāi)閉所和分區(qū)所）的電氣主接線，是由變壓器（如果有的話）、高壓開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等高壓電器組成的變換、分配電能的電路。也稱(chēng)電氣一次接線或電氣主系統(tǒng)。在主接線圖上，各種設(shè)備以規(guī)定的文字符號(hào)、圖形和設(shè)備之間的連線來(lái)表示，并標(biāo)明各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量和型號(hào)。電氣主接線圖一般畫(huà)成單線圖。電氣主接線反映了變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能，決定了變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行：電氣主接線的選擇對(duì)系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)度的靈活性，以及對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)及控制方式的擬定等都有重大的影響。第二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、電氣主接線應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求1）保證對(duì)用戶(hù)供電的可靠性，根據(jù)用戶(hù)負(fù)荷性質(zhì)不同，如一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷或三級(jí)負(fù)荷，采用不同可靠性的主接線；2）運(yùn)行的靈活性，主接線應(yīng)能給高壓設(shè)備的檢修提供保證；3）良好的經(jīng)濟(jì)性，在達(dá)到供電可靠性和運(yùn)行靈活性的前提下，盡可能減少投資；4）簡(jiǎn)單明了，具備可擴(kuò)展性。簡(jiǎn)單明了的主接線是運(yùn)行過(guò)程中減少出錯(cuò)的有力保證?？蛇m應(yīng)未來(lái)負(fù)荷的增長(zhǎng)。第三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要原則和步驟整個(gè)設(shè)計(jì)一般分為以下幾個(gè)階段：方案論證和確定、初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。

1）應(yīng)以批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，在進(jìn)行供變電工程的立項(xiàng)中，工程都要進(jìn)行充分的調(diào)查論證，完成論證后報(bào)批準(zhǔn)，所批準(zhǔn)的文件就成為設(shè)計(jì)的依據(jù)。2）根據(jù)具體工程的實(shí)際情況確定工程的重要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求（如主變、牽引網(wǎng)供電方式、補(bǔ)償措施等），確定主接線形式；3）對(duì)供變電工程中高壓設(shè)備進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，包括選何種設(shè)備、設(shè)備如何安裝、對(duì)選擇的設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)、工程的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；進(jìn)行設(shè)計(jì)的方案一般要提出若干個(gè)，在進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后才確定最終方案。4）注意新技術(shù)的應(yīng)用，在這方面應(yīng)該對(duì)可能運(yùn)用的新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)行充分調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上作出決定，既要考慮新技術(shù)帶來(lái)的好處，也要考慮其不利因素。第四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四電氣主接線中的主要電氣設(shè)備包括：電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、接地裝置以及各種無(wú)功補(bǔ)償裝置等。常用的主接線方式：?jiǎn)文妇€接線、單母線分段接線、單母線分段帶旁路母線接線、雙母線接線、雙母線帶旁路母線接線、雙母線分段接線、雙母線分段帶旁路母線接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、一臺(tái)半斷路器接線、單元接線、和角形接線等。第五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四主接線圖主要設(shè)備的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表第六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四文字符號(hào):新舊標(biāo)準(zhǔn)可查看《電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則》(GB7159—87)和《電工設(shè)備文字符號(hào)編制通則》(GB315—64)。圖形符號(hào):GB/T4728《電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)》，等同采用IEC60617database《電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》中的相應(yīng)內(nèi)容。GB/T5465一1996《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)繪制原則》，等同采用IEC416:1988《設(shè)備用圖形符號(hào)繪制原則》GB/T5465.2一1996《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)》，等同采用IEC417:1994《設(shè)備用圖形符號(hào)—目錄、索引、一覽表和活頁(yè)資料匯編》

第七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四主接線圖的形式1、主接線全圖全面畫(huà)出電路中的所有一次設(shè)備。2、主接線簡(jiǎn)圖酌情省略互感器等設(shè)備的主接線。3、主接線模擬圖是主接線的模型，著重表示運(yùn)行中各電力元件的運(yùn)行狀態(tài)。模擬圖的特點(diǎn)：準(zhǔn)確反映設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)情況；可以做操作前的模擬演示；主接線電壓等級(jí)線路用不同顏色表示；在設(shè)備旁標(biāo)注本站統(tǒng)一的運(yùn)行編號(hào)。第八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四電氣主系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)電器的配置原則:當(dāng)線路或高壓配電裝置檢修時(shí)，需要有明顯可見(jiàn)的斷口，以保證檢修人員及設(shè)備的安全。故在電氣回路中，在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)。若饋線的用戶(hù)側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶(hù)的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。若電源是發(fā)電機(jī)，則發(fā)電機(jī)與出口斷路器之間可以不裝隔離開(kāi)關(guān)。但有時(shí)為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整和試驗(yàn)，也可以裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或設(shè)置可拆卸點(diǎn)。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開(kāi)關(guān)。對(duì)35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1-2組接地開(kāi)關(guān)，以保證電器和母線檢修時(shí)的安全。第十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的操作順序

斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的操作順序?yàn)椋航油娐窌r(shí)，先合上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合斷路器；切斷電路時(shí)，先斷開(kāi)斷路器，再拉開(kāi)兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)。嚴(yán)禁在未斷開(kāi)斷路器的情況下，拉合隔離開(kāi)關(guān)。為了防止誤操作，除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外，還應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或電腦鑰匙等閉鎖裝置。第十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第2節(jié)電氣主接線的基本接線形式

主接線的功能是轉(zhuǎn)換、分配電能，主接線圖通常用單線圖表示。根據(jù)不同的工程要求，需采用不同的主接線形式。1、單母線接線母線：是一種把電能匯聚在一起后進(jìn)行重新分配的導(dǎo)線，也稱(chēng)匯流排。第十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四單母線接線示意圖各電源和出線都接在同一條公共母線上。如下圖所示。第十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)1）接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便，有利于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。2）檢修母線或母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，連接在母線上的所有回路都將停止工作；當(dāng)母線或母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)上發(fā)生短路故障或斷路器靠母線側(cè)絕緣套管損壞時(shí)，造成全部停電；檢修任一電源或出線斷路器時(shí)，該回路必須停電。適用范圍可靠性不高、出線回路不多的場(chǎng)合。10kV出線一般不超過(guò)5回，35kV出線不超過(guò)5回，110-220kV出線不超過(guò)2回。為了克服單母線接線的某些缺陷，在單母線接線的形式上派生出了以下幾種接線。第十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四單母線分段接線示意圖（1）單母線分段接線出線回路數(shù)增多時(shí)，根據(jù)電源的數(shù)目和功率，母線可分為2-3段，各段母線之間通過(guò)分段斷路器（或分段隔離開(kāi)關(guān)）相連，如下圖所示。正常工作時(shí)MD(FG)閉合，使母線并列運(yùn)行，電源回路和饋電回路應(yīng)交錯(cuò)連接在不同的分段母線上。第十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)：1)接線簡(jiǎn)單、操作方便、投資少。2)當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器將故障切除，保證正常母線不間斷供電（若為分段隔離開(kāi)關(guān)，則將短時(shí)全部停電，再隔離故障部分后，正常母線可恢復(fù)供電），提高了供電的可靠性?！镜归l操作過(guò)程】3)當(dāng)母線或母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)接在該分段上的全部電源和出線，并使該段用戶(hù)停電。任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路停電。適用范圍出線回路數(shù)比單母線接線更多時(shí)。

第十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四單母線帶旁路母線接線示意圖（2）單母線帶旁路母線接線單母線帶旁路母線接線形式上與單母線最大的差別在于增加了一條備用母線，在主母線M和旁路母線PM之間增加一臺(tái)旁路斷路器PD。正常工作時(shí)PD斷開(kāi)。第十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)：1)斷路器故障檢修時(shí)，可不停電進(jìn)行檢修，供電可靠，運(yùn)行靈活?！镜归l操作過(guò)程】2)旁路斷路器在同一時(shí)間只能代替一個(gè)線路斷路器的工作。3)母線出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，仍會(huì)造成全部停電。適用范圍適用于向比較重要的、斷路器檢修不允許停電的用戶(hù)供電，出線回路較多的變電所尤為適用。一般，該接線方式僅適用于110kV及以下電壓等級(jí)的母線。以上的操作步驟不是唯一的，但操作原則是一樣的：

隔離開(kāi)關(guān)不能帶負(fù)荷進(jìn)行分閘或合閘操作；對(duì)于空載線路、母線、不帶電線路和母線，與其它帶電母線連接的最后操作必須通過(guò)斷路器進(jìn)行；母線之間切換，要求在等電位后才進(jìn)行功率的轉(zhuǎn)移。第十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四單母線分段帶旁路母線接線示意圖（3）單母線分段帶旁路母線接線這種接線方式兼顧了旁路母線和母線分段兩方面的優(yōu)點(diǎn)。為了減少投資，可不專(zhuān)設(shè)旁路斷路器，而用母線分段斷路器QFd兼作旁路斷路器QFp，常用的接線如下圖所示。供電可靠性較高，一般用在35kV-110kV的變電所母線。第十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、雙母線接線這種接線設(shè)置了1M、2M兩條主母線，一條為工作母線，一條為備用母線（任一條母線都可以作為工作母線或備用母線），兩條母線之間通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡(jiǎn)稱(chēng)母聯(lián)斷路器）MD連接，每條電源進(jìn)線或用戶(hù)饋線經(jīng)斷路器后都通過(guò)兩臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)分別和兩條母線相聯(lián)，正常時(shí)母聯(lián)斷路器MD斷開(kāi)，如圖所示。雙母線接線示意圖第二十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)：1)工作母線故障時(shí)，所有回路能迅速轉(zhuǎn)換到備用母線，短時(shí)停電時(shí)間后，可恢復(fù)工作；檢修母線時(shí)，可倒換到另一條母線上，電源和出線都可以繼續(xù)工作；檢修任一回路母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需該回路停電；若無(wú)備用斷路器，檢修任一線路斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路器代替其工作，停電時(shí)間很短。【倒閘操作過(guò)程】檢修線路斷路器接線示意圖第二十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四2)運(yùn)行方式靈活，可按照單母線分段接線、單母線帶旁路母線接線運(yùn)行。便于擴(kuò)建成其他更可靠更復(fù)雜的方式。3)當(dāng)母線檢修時(shí)，需使用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒閘操作，容易造成誤操作；工作母線故障時(shí)，將造成短時(shí)（切換母線時(shí)間）全部進(jìn)出線停電；在任一線路斷路器檢修時(shí)，該回路仍需停電或短時(shí)停電（用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器之前）；使用的母線隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量較大，同時(shí)也增加了母線的長(zhǎng)度，使得配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資和占地面積增大。第二十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四適用范圍這種接線方式適用于供電要求比較高，出線回路較多的變電站中，一般35kV出線回路為8回，110-220kV出線為4回及以上的母線。為了彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，提高雙母線接線的可靠性，由雙母線接線派生出來(lái)的主接線形式還有：雙母線分段、雙母線帶旁路母線接線等。第二十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（1）雙母線分段接線方式下圖所示為工作母線分段的雙母線接線。用分段斷路器將工作母線Ⅰ分段，每段用母聯(lián)斷路器與備用母線Ⅱ相連。這種接線具有單母線分段和雙母線接線的特點(diǎn)，有較高的供電可靠性與運(yùn)行靈活性，但所使用的電氣設(shè)備較多，使投資增大。另外，當(dāng)檢修某回路出線斷路器時(shí)，則該回路停電，或短時(shí)停電后再用“跨條”恢復(fù)供電。雙母線分段接線常用于大中型發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中。雙母線分段接線示意圖第二十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）帶旁路母線的雙母線接線采用帶旁路母線的雙母線接線，目的是為了不停電檢修任一回路斷路。有專(zhuān)用旁路斷路器的雙母線帶旁路母線接線示意圖帶旁路母線的雙母線接線，其供電可靠性和運(yùn)行的靈活性都很高。但所用設(shè)備較多，占地面積大，經(jīng)濟(jì)性較差。一般規(guī)定當(dāng)220kV線路有5（或4）回及以上出線、110kV線路有7（或6）回及以上、35kV線路回路數(shù)為9（或8）回及以上時(shí)，可采用有專(zhuān)用旁路斷路器的帶旁路母線的雙母線接線。第二十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器幾種形式當(dāng)出線回路數(shù)較少時(shí)，為了減少斷路器的數(shù)目，可不設(shè)專(zhuān)用的旁路斷路器，而用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器，其接線如圖所示。第二十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、橋形接線橋形接線有兩種：內(nèi)橋和外橋接線。只有兩臺(tái)主變壓器和兩條電源進(jìn)線線路時(shí)，可以采用橋形接線方式，可看作是單母線分段接線的變形，即去掉線路側(cè)斷路器或主變壓器側(cè)斷路器后的接線，也可看作是變壓器—線路單元接線的變形，即在兩組變壓器—線路單元接線的升壓側(cè)增加一橫向聯(lián)接橋臂后的接線。橋式接線的橋臂由斷路器及其兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)組成，正常運(yùn)行時(shí)處于接通狀態(tài)。根據(jù)橋臂的位置又可分為內(nèi)橋接線、外橋接線和雙斷路器橋形接線三種形式。第二十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四內(nèi)橋接線特點(diǎn)內(nèi)橋接線如圖（a）所示，橋臂置于線路斷路器的內(nèi)側(cè)。其特點(diǎn)如下：（1）線路發(fā)生故障時(shí)，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三條支路可繼續(xù)工作，并保持相互間的聯(lián)系。（2）變壓器故障時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器及與故障變壓器同側(cè)的線路斷路器均自動(dòng)跳閘，使未故障線路的供電受到影響，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)對(duì)該線路的供電。（3）變壓器操作復(fù)雜。兩回線路有穿越功率時(shí)，橋斷路器檢修或故障將造成環(huán)網(wǎng)斷開(kāi)?？稍诰€路斷路器外側(cè)安裝跨條避免此缺陷。適用范圍內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長(zhǎng)、線路故障率較高、穿越功率少和變壓器不需要經(jīng)常改變運(yùn)行方式的場(chǎng)合。第二十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四外橋接線特點(diǎn)外橋接線如圖（b）所示，橋臂置于線路斷路器的外側(cè)。其特點(diǎn)如下：（1）變壓器發(fā)生故障時(shí)，僅跳故障變壓器支路的斷路器，其余支路可繼續(xù)工作，并保持相互間的聯(lián)系。（2）線路發(fā)生故障時(shí)，聯(lián)絡(luò)斷路器及與故障線路同側(cè)的變壓器支路的斷路器均自動(dòng)跳閘，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)被切除變壓器的工作。（3）線路投入與切除時(shí)，操作復(fù)雜，影響變壓器的運(yùn)行。適用范圍這種接線適用于線路較短、故障率較低、主變壓器需按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求經(jīng)常投切以及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率通過(guò)橋臂回路的場(chǎng)合。第三十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四雙斷路器橋形接線特點(diǎn)因內(nèi)橋接線中變壓器的投入與切除要影響到線路的正常運(yùn)行，外橋接線中線路的投入與切除要影響到變壓器的運(yùn)行，而且更改運(yùn)行方式時(shí)需利用隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，故內(nèi)橋、外橋接線的工作可靠性和靈活性較差。為了提高供電可靠性，克服內(nèi)外橋形接線的不足，使運(yùn)行方式的調(diào)度操作更為方便，確保安全可靠供電，可在高壓進(jìn)線與主變壓器進(jìn)線之間增設(shè)斷路器，構(gòu)成雙斷路器橋形接線，其原理接線如圖（c）。適用范圍雙斷路器接線方式在35/10kV的變電站中大量采用。

總的來(lái)說(shuō)，橋形接線屬于無(wú)母線的接線形式，簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，造價(jià)低，也易于發(fā)展過(guò)渡為單母線分段或雙母線接線。供電可靠性、運(yùn)行靈活性稍差。橋形接線在牽引變電所也有應(yīng)用。第三十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四雙“T”接線示意圖4、簡(jiǎn)單分支接線又稱(chēng)雙T接線。若高壓側(cè)兩回進(jìn)線分別從輸電線路分支連接，且進(jìn)線較短，兩回進(jìn)線間無(wú)穿越功率，則可以省去橋斷路器，考慮到靈活性，可保留跨條。第三十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)線不設(shè)繼電保護(hù)。線路故障由線路兩側(cè)斷路器跳開(kāi)。同一輸電線路上的分支不宜過(guò)多。運(yùn)行方式：1）允許在低壓側(cè)并聯(lián)（現(xiàn)少用）。正常時(shí)跨條打開(kāi)。某進(jìn)線故障，倒閘操作后可恢復(fù)供電。2）兩回電源不允許并聯(lián)，一主一備，變壓器可并聯(lián)工作（現(xiàn)少用），也可不并聯(lián)，一主一備。某進(jìn)線故障，可利用備用電源自投裝置恢復(fù)供電。適用范圍電氣化牽引變電所110kV側(cè)常用的接線形式就常采用雙“T”接線。兩牽引變壓器一主一備。第三十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四5、其他接線形式（1）二分之三斷路器接線方式兩組母線之間接有若干串?dāng)嗦菲?，每一串?臺(tái)斷路器，中間一臺(tái)稱(chēng)作聯(lián)絡(luò)斷路器，每?jī)膳_(tái)之間接入一條回路，共有兩條回路。正常運(yùn)行時(shí)，兩組母線同時(shí)工作，所有斷路器均閉合。在一臺(tái)半斷路器接線中，一般應(yīng)采用交叉配置的原則，即同名回路應(yīng)接在不同串內(nèi)，電源回路宜與出線回路配合成串。此外，同名回路還宜接在不同側(cè)的母線上。主要優(yōu)點(diǎn)：環(huán)形供電，可靠性高；運(yùn)行靈活性好；避免用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作檢修方便。主要缺點(diǎn)是投資大、繼電保護(hù)裝置復(fù)雜。第三十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）變壓器母線組接線方式各出線回路由兩臺(tái)斷路器分別接在兩組母線上，而在工作可靠、故障率很低的主變壓器的出口不裝設(shè)斷路器，直接通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接到母線上，組成變壓器母線組接線。這種接線調(diào)度靈活，電源和負(fù)荷可自由調(diào)配，安全可靠，有利于擴(kuò)建。當(dāng)變壓器故障時(shí)，和它連接于同一母線上的斷路器跳閘，但不影響其他回路供電。由隔離開(kāi)關(guān)隔離故障，使變壓器退出運(yùn)行后，該母線即可恢復(fù)運(yùn)行。當(dāng)出線回路數(shù)較多時(shí)，出線也可以采用一臺(tái)半斷路器的接線形式。第三十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（3）單元接線方式發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)—變壓器組，稱(chēng)為單元接線。其中，圖（a）和（b）是發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線。除圖中所示的單元接線外，還可以接成發(fā)電機(jī)—自耦變壓器單元接線、發(fā)電機(jī)—變壓器—線路組單元等形式。

第三十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四為了減少變壓器及其高壓側(cè)斷路器的臺(tái)數(shù)，節(jié)約投資與占地面積，可采用右圖所示的擴(kuò)大單元接線。擴(kuò)大單元接線的缺點(diǎn)是運(yùn)行靈活性較差。單元接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單清晰，投資小，占地少，操作方便，經(jīng)濟(jì)性好，由于不設(shè)發(fā)電機(jī)側(cè)母線，減少了發(fā)電機(jī)側(cè)發(fā)生短路故障的幾率。單元接線、擴(kuò)大單元接線主要用于發(fā)電廠。第三十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（4）角形接線方式

角形接線又稱(chēng)環(huán)形接線，斷路器數(shù)等于回路數(shù)，各回路都與兩臺(tái)斷路器相連，即接在“角”上，如圖所示。優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有母線，斷路器少，經(jīng)濟(jì)性較好；工作可靠性與靈活性較高，可與雙母線相比，回路或斷路器故障均不影響其他回路的供電；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遠(yuǎn)程操作。缺點(diǎn)：檢修任一斷路器時(shí)，角形接線變成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，降低可靠性；角形接線在開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，各支路所通過(guò)的電流差別很大，可能使電器設(shè)備的選擇出現(xiàn)困難，并使繼電保護(hù)復(fù)雜化；角形接線閉合成環(huán)，其配電裝置難于擴(kuò)建發(fā)展。我國(guó)經(jīng)驗(yàn)表明，在110kV及以上配電裝置中，當(dāng)出線回?cái)?shù)不多，且發(fā)展比較明確時(shí)，可以采用角形接線，一般以采用三角或四角形為宜最多不要超過(guò)六角形。第三十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第3節(jié)牽引變電所負(fù)荷側(cè)電氣接線特點(diǎn)前面所提到的是一些常見(jiàn)的主接線。針對(duì)具體的工程，需要分析研究后確定采用何種主接線，對(duì)于牽引變電所，也要根據(jù)其特點(diǎn)來(lái)確定主接線。牽引變電所主接線由兩部分組成：高壓側(cè)和低壓側(cè)。常見(jiàn)的牽引變電所高壓側(cè)主接線形式為雙“T”，也有采用橋接線的。牽引變壓器均采用固定備用方式。牽引變電所牽引側(cè)的特點(diǎn)：1）接觸網(wǎng)沒(méi)有備用；2）影響牽引側(cè)接線的因素多；如牽引變壓器類(lèi)型、接線方式、備用方式，饋線數(shù)目、電氣化鐵路年運(yùn)量、單線或復(fù)線，以及變電所附近鐵路其他設(shè)施如大型樞紐站，電力機(jī)車(chē)段和地區(qū)負(fù)荷等的供電要求等3）牽引側(cè)母線為單相母線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；4）饋線斷路器動(dòng)作頻繁。第三十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四牽引側(cè)多采用單母線分段主接線的接線形式。饋出線與母線之間斷路器采用100%、50%或1/n備用。牽引變電所27.5KV側(cè)的斷路器多采用手車(chē)式真空或氣體斷路器產(chǎn)品。1）每路饋線設(shè)有備用斷路器的單母線結(jié)線，如圖所示。斷路器不設(shè)移動(dòng)備用，工作斷路器檢修時(shí)，即由備用斷路器代替。這種方式在饋線數(shù)量較少時(shí)采用，操作轉(zhuǎn)換較方便，但投資較大。斷路器100%備用方式第四十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四斷路器50%備用方式2）每?jī)陕佛伨€設(shè)一公共備用斷路器BD，通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，可使BD代替任一饋線斷路器，并達(dá)到按單母線分段運(yùn)行的作用。這種結(jié)線的缺點(diǎn)是隔離開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換太繁瑣。第四十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四斷路器1/n備用方式3）單母線分段帶旁路母線的結(jié)線，考慮到饋線斷路器檢修時(shí)備用的需要，在每個(gè)分段母線上各設(shè)一臺(tái)旁路斷路器1BD、2BD，分別作為每段母線上連接的饋線斷路器的備用。這種結(jié)線適用于饋線數(shù)目較多的復(fù)線，或靠近大型樞紐站向幾個(gè)方向電氣化鐵路供電的單線牽引變電所。第四十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第4節(jié)交流牽引變電所和供電裝置電氣主接線前面所說(shuō)的交流牽引變電所110KV側(cè)多采用雙“T”接線或橋接線，而牽引側(cè)則多采用單母線分段接線只是一個(gè)一般情況，對(duì)于不同的牽引變電所，實(shí)際上其主接線形式還是有一些差別。1、中心牽引變電所電氣主接線特點(diǎn)：除了給牽引負(fù)荷供電之外，還要向鄰近牽引變電所和地區(qū)變電所供電?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，中心牽引變電所電氣主接線與一般牽引變電所電氣主接線的差別在高壓側(cè)而非牽引側(cè)。一般來(lái)說(shuō)，中心牽引變電所110kV側(cè)主接線多采用單母線分段或單母線分段帶旁路母線的接線形式。第四十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四中心牽引變電所主接線第四十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四高壓側(cè)線路斷路器2DL檢修時(shí)，可用旁路斷路器PD代替線路斷路器2DL，保證線路的不停電檢修?！镜归l操作】由旁路斷路器代替線路斷路器第四十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、中間及終端式牽引變電所主接線與中心牽引變電所差別在于不存在向鄰近牽引變電所和附近地區(qū)變電所供電的情況。我們常提到的牽引變電所就是這一類(lèi)的變電所。橋形結(jié)線的中間牽引變電所可能還有穿越功率通過(guò)高壓母線，并向鄰近牽引變電所和附近地區(qū)變電所供電。第四十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（單線）外橋結(jié)線的三相牽引變電所主結(jié)線第四十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四（復(fù)線）高壓側(cè)簡(jiǎn)單分支結(jié)線(雙T形)的三相牽引變電所主結(jié)線第四十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、AT（自耦變壓器）供電系統(tǒng)牽引變電所主接線AT牽引供電系統(tǒng)采用的是2*25kV電壓供電，由正饋線、負(fù)饋線（回流）和鋼軌形成電能的通路，供電能力強(qiáng)，每個(gè)供電臂的供電距離可以達(dá)到約50kM，適用于高速、重載電氣化鐵路。供電臂沿線通常每隔10kM設(shè)置一座AT站。AT牽引變電所一般采用三相-二相變壓器，如SCOTT、伍德橋、十字交叉、當(dāng)量平衡、阻抗匹配等接線的變壓器，由于負(fù)荷重，變壓器容量較大。除了牽引側(cè)的電壓等級(jí)，這種牽引變電所總的來(lái)說(shuō)，在主接線上無(wú)過(guò)多特殊之處。第四十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四復(fù)線AT牽引變電所主結(jié)線第五十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四4、開(kāi)閉所、分區(qū)所、AT所主接線及其功用4．1開(kāi)閉所主接線開(kāi)閉所的作用在于把供電系統(tǒng)劃分為若干個(gè)區(qū)域，以便在檢修或電路出現(xiàn)故障時(shí)把停電限制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，所以實(shí)際上是一個(gè)與配電所類(lèi)似的東西，主要類(lèi)型有以下兩種：1）在電氣化樞紐地區(qū)，設(shè)置開(kāi)閉所，用于把從牽引變電所引來(lái)的饋線再作為開(kāi)閉所的電源進(jìn)線，這種開(kāi)閉所一般設(shè)兩回進(jìn)線，通常采用單母線或單母線分段接線形式。由于開(kāi)閉所多設(shè)在樞紐，故開(kāi)閉所由同一條電氣化區(qū)段的上、下行接觸網(wǎng)供電或由相鄰線路的接觸網(wǎng)供電。開(kāi)閉所的出線在3回以上，并有旁路母線和備用專(zhuān)用旁路斷路器。2）在AT供電系統(tǒng)中，設(shè)置開(kāi)閉所，并與AT所合并，用于把供電區(qū)域劃分為若干個(gè)小的區(qū)域。第五十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四普通開(kāi)閉所第五十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四AT供電系統(tǒng)開(kāi)閉所第五十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四4．2分區(qū)所主接線單線鐵路采用隔離開(kāi)關(guān)做為“分區(qū)所”，正常運(yùn)行時(shí)斷開(kāi)，必要時(shí)合閘以越區(qū)供電。分區(qū)所常見(jiàn)于復(fù)線牽引供電系統(tǒng)中，其功能有二：1.使接觸網(wǎng)末端在正常運(yùn)行時(shí)并聯(lián)，以提高接觸網(wǎng)末端電壓水平；2.實(shí)施必要時(shí)的越區(qū)供電。第五十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四分區(qū)所的主接線形式主要有兩斷路器、三斷路器和四斷路器接線幾種。三斷路器分區(qū)所接線示意圖第五十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四四斷路器分區(qū)所接線示意圖第五十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四4．3AT所主接線

AT所中的自耦變壓器，其中點(diǎn)經(jīng)中性線（N）與接觸網(wǎng)保護(hù)線（PW）相連后接至鋼軌，兩個(gè)引線端子分別接至接觸網(wǎng)和正饋線。AT供電系統(tǒng)的除了牽引變電所變壓器、牽引側(cè)接線等方面與直供、BT方式不同，沿線還通常每隔10kM設(shè)置一座AT所，以維持AT牽引網(wǎng)電壓和AT吸流作用。AT所的位置有3種：供電臂首端：不單獨(dú)設(shè)置AT所，而是置于牽引變電所內(nèi)供電臂中間：設(shè)置AT所，或者設(shè)置如前所述的AT開(kāi)閉所供電臂末端：設(shè)置AT分區(qū)所第五十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四復(fù)線AT所示意圖普通AT所：所中的自耦變壓器，其中點(diǎn)經(jīng)中性線（N）與接觸網(wǎng)保護(hù)線（PW）相連后接至鋼軌，兩個(gè)引線端子分別接至接觸網(wǎng)和正饋線。第五十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四AT分區(qū)所：將分區(qū)所及其兩側(cè)供電臂的AT所合并。AT分區(qū)所主接線示意圖第五十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四5、主接線實(shí)例德國(guó)牽引變電所主接線

第六十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四法國(guó)牽引變電所主接線

第六十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四日本牽引變電所主接線

第六十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四秦沈客運(yùn)專(zhuān)線牽引變電所主接線第六十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四膠濟(jì)線牽引變電所主接線第六十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四膠濟(jì)線開(kāi)閉所主接線第六十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四ATS－自耦所；PP－并聯(lián)點(diǎn)；SP－分區(qū)點(diǎn)；TPS－牽引供電；TSS－牽引變電所；＊－備用變壓器京津城際220kV/2×25kVTPS系統(tǒng)饋電概覽圖第六十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第六十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第六十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第六十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第5節(jié)直流牽引變電所主接線構(gòu)成、特點(diǎn)

及其運(yùn)行略。第七十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四第6節(jié)確定主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

與比較主接線方案的確定主要地受到技術(shù)方面的因素和經(jīng)濟(jì)方面的因素的影響。在工程設(shè)計(jì)中，一般要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)提出若干個(gè)方案，對(duì)每個(gè)方案分別分析其技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最后進(jìn)行比較分析，從中確定較優(yōu)的方案。1、主變壓器類(lèi)型、容量和臺(tái)數(shù)選擇及其備用方式問(wèn)題主變壓器是一座牽引變電所的核心，影響到整個(gè)工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。第七十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四主變壓器的容量確定在供電系統(tǒng)課程中介紹。牽引供電系統(tǒng)的供電方式一般來(lái)說(shuō)也是在方案論證階段就已經(jīng)確定的，需要根據(jù)現(xiàn)行運(yùn)能的需求、對(duì)運(yùn)能需求的預(yù)測(cè)、對(duì)電源的調(diào)查以及整個(gè)工程的地理環(huán)境等方面的分析后確定。主變壓器接線形式主變壓器容量、臺(tái)數(shù)和備用方式主變壓器容量、臺(tái)數(shù)和備用方式是互相關(guān)聯(lián)的。固定備用、移動(dòng)備用（現(xiàn)已不用）。第七十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四變壓器接線型式應(yīng)用于直接供電方式的主要有：?jiǎn)蜗嘟泳€、V/v接線、YNd11接線、三相/兩相平衡接線(Scott接線、Wood-Bridge接線等)、阻抗匹配平衡接線應(yīng)用于AT供電方式的主要有：?jiǎn)蜗嘟泳€、V/X接線、三相/兩相平衡接線(Scott接線、Wood-Bridge接線等)、十字交叉接線牽引變壓器第七十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四適用于（帶回流線）直接供電方式的變壓器接線ABCTACCTBACCTBACCTB第八十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四適用于AT供電方式的變壓器接線ABCFTACCTBFACCFB第八十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四適用于AT供電方式的變壓器接線b’bCTFACBACBaca’c’b’baca’c’第八十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四YNd11接線簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，價(jià)格較低原邊帶接地中性點(diǎn)，副邊可提供三相動(dòng)力電源；副邊三角形可提供三次諧波通道，諧波特性較好；容量利用率低對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)序影響較大第八十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四單相 接線最簡(jiǎn)單，高壓側(cè)僅需引入兩路進(jìn)線，可取消饋線AT，對(duì)于低壓母線側(cè)的載流能力要求最高;取消饋線AT后，變壓器低壓兩繞組容量不等;可取消所端分相，利于高速行車(chē);原邊無(wú)接地中性點(diǎn)，繞組間為全絕緣;容量利用率最高，安裝容量最小;正常情況下，對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)序影響最大;如保留饋線AT，則可降低低壓母線側(cè)的載流能力要求，同時(shí)變壓器低壓兩繞組容量相同，但變電所接線較為復(fù)雜。第八十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四三相/兩相平衡變 接線較復(fù)雜，制造及工藝要求較高；Wood-Bridge接線原邊有接地中性點(diǎn)，副邊有三角形接線，可提供三次諧波通道，有效降低諧波影響；Scott原邊無(wú)中性點(diǎn)，中性點(diǎn)電位易發(fā)生偏移；容量利用率較高；能有效降低負(fù)序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的影響。第八十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四Vv 接線簡(jiǎn)單，材料利用率高；原邊無(wú)接地中性點(diǎn)，繞組間全絕緣隔離；容量利用率較高；對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)序影響較大；第八十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四Vx1.接線簡(jiǎn)單，可取消饋線AT，對(duì)于低壓母線側(cè)的載流能力要求較高;2.取消饋線AT后，變壓器低壓兩繞組容量不等;3.原邊無(wú)接地中性點(diǎn)，繞組間為全絕緣，次邊可提供三相動(dòng)力電源;4.容量利用率高，安裝容量小;5.對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)序影響同十字交叉接線相當(dāng);6.如保留饋線AT，則可降低低壓母線側(cè)的載流能力要求，同時(shí)變壓器低壓兩繞組容量相同，但變電所接線較為復(fù)雜。第八十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、有關(guān)主接線方案的若干技術(shù)原則與要求技術(shù)原則1）牽引變電所必須有兩回電源供電，這兩回電源線可以從不同發(fā)電廠或變電站獲得，也可以從同一發(fā)電廠或變電站中的不同母線獲得，應(yīng)配合外部電源進(jìn)行高壓側(cè)主接線的設(shè)計(jì)；2）采用從較高電壓等級(jí)的變電站母線獲得電源，一般來(lái)說(shuō)，110kV或220kV電壓等級(jí)，考慮高壓側(cè)進(jìn)出線及牽引側(cè)饋線斷路器的備用方式；3）如果存在地區(qū)負(fù)荷，則必須考慮地區(qū)負(fù)荷對(duì)牽引負(fù)荷的影響。對(duì)電能質(zhì)量的技術(shù)要求有些電能質(zhì)量指標(biāo)，不是我們能考慮的，如工第八十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四頻偏移、年平均停電時(shí)間等，因此對(duì)于電能質(zhì)量的技術(shù)要求，從以下三個(gè)方面考慮：電壓損失、電能損失和三相電壓不平衡度，可以通過(guò)潮流計(jì)算確定是否滿(mǎn)足要求，其中的電壓損失對(duì)電力機(jī)車(chē)的正常運(yùn)行有很大的影響，要根據(jù)運(yùn)行機(jī)車(chē)型號(hào)確定接觸網(wǎng)最低電壓；電壓不平衡度，校驗(yàn)是否超過(guò)國(guó)家允許標(biāo)準(zhǔn)，如果超過(guò)允許值，則要采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

3、經(jīng)濟(jì)比較

在進(jìn)行完技術(shù)分析比較后，還要計(jì)算考慮方案在經(jīng)濟(jì)上的合理性，每一個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)性都包含兩個(gè)方面。第八十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期四一次投資

設(shè)備投資、安裝費(fèi)用（含配電裝置）、占地和土石方工程費(fèi)用等綜合造價(jià)。年運(yùn)行費(fèi)用變壓器電能損耗費(fèi)、變壓器和配電裝置的折舊費(fèi)、設(shè)備的管理和維修