[科普中國]-電氣主接線

電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送和運行等要求而設(shè)計的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電氣主接線以電源進線和引出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)構(gòu)成的電能輸配電路1。

定義電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對供電可靠性、運行靈活性及經(jīng)濟合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運行方式時，為了清晰和方便，通常將三相電路圖描繪成單線圖。在繪制主接線全圖時，將互感器、避雷器、電容器、中性點設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱高頻阻波器）等也表示出來。

對一個電廠而言，電氣主接線在電廠設(shè)計時就根據(jù)機組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等，從供電的可靠性、運行的靈活性和方便性、經(jīng)濟性、發(fā)展和擴建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。

電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點要求：

可靠性主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性，特別是保證對重要負荷的供電。

靈活性主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時，能夠通過倒換開關(guān)的運行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶供電。在擴建時應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。

主接線基本形式（一）有母線接線1

1. 單母線接線

所有電源進線和引出線都連接于同一組母線上。單母線接線適于出線回路少的小型變配電所，一般供三級負荷，兩路電源進線的單母線可供二級負荷。

2.分段單母線接線

①兩路電源一用一備時，分段斷路器接通運行。

②兩路電源同時工作互為備用時，分段斷路器則斷開運行。

3.雙母線接線1

特點：

每個回路經(jīng)斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接到兩組母線上。

應(yīng)用：

僅用于有大量一、二級負荷的大型變配電所。

4.

（二）無母線的主接線1

1.線路－變壓器組單元接線

接線簡單，設(shè)備少，經(jīng)濟性好，適于只有一臺主變壓器的小型變電所

2.橋式接線

能實現(xiàn)電源線路和變壓器的充分利用。

3.多角形接線

多角形接線就是將斷路器和隔離開關(guān)相互連接，且每一臺斷路器兩側(cè)都有隔離開關(guān)，由隔離開關(guān)之間送出回路一種電氣主接線的連接方式。2

基本要求電氣主接線應(yīng)滿足下列基本要求：

①牽引變電所、鐵路變電所電氣主接應(yīng)綜合考慮電源進線情況（有無穿越通過）、負荷重要程度、主變壓器容量和臺數(shù)，以及進線和饋出線回路數(shù)量、斷路器備用方式和電氣設(shè)備特點等條件確定，并具有相應(yīng)的安全可靠性、運行靈活和經(jīng)濟性。

②具有一級電力負荷的牽引變電所，向運輸生產(chǎn)、安全環(huán)衛(wèi)等一級電力負荷供電的鐵路變電所，城市軌道交通降壓變電所（見電力負荷、電力牽引負荷）應(yīng)有兩回路相互獨立的電源進線，每路電源進線應(yīng)能保證對全部負荷的供電。沒有一級電力負荷的鐵路變、配電所，應(yīng)有一回路可靠的進線電源，有條件時宜設(shè)置兩回路進線電源。

③主變壓器的臺數(shù)和容量能滿足規(guī)劃期間供電負荷的需要，并能滿足當(dāng)變壓器故障或檢修時供電負荷的需要。在三相交流牽引變電所和鐵路變電所中，當(dāng)出現(xiàn)三級電壓且中壓或低壓側(cè)負荷超過變壓器額定容量的15%時，通常應(yīng)采用三繞組變壓器為主變壓器。

④按電力系統(tǒng)無功功率就地平衡的要求，交流牽引變電所和鐵路變、配電所需分層次裝設(shè)并聯(lián)電容補償設(shè)備與相應(yīng)主接線配電單元。為改善注入電力統(tǒng)的諧波含量，交流牽引變電所牽引電壓側(cè)母線，還需要考慮接入無功、諧波綜合并聯(lián)補償裝置回路（見并聯(lián)綜合補償裝置）。對于直流制干線電氣化鐵路，為減輕直流12相脈動電壓牽引網(wǎng)負荷對沿線平行通信線路的干擾影響，需在牽引變電所直流正、負母線間設(shè)置550 Hz、650Hz等諧波的并聯(lián)濾波回路。

⑤電源進（出）線電壓等級及其回路數(shù)、斷路器備用方式和檢修周期，對電氣主接線形式的選擇有重大影響。當(dāng)交、直流牽引變電所35 kV～220 kV電壓的電源進線為兩回路時，宜采用雙T形分支接線或橋形接線的主接線，當(dāng)進（出）線不超過四回路及以上時，可采用單母線或分段單母線的主接線；進（出）線為四回路及以上時，宜采用帶旁路母線的分段單線線主接線。對于有兩路電源并聯(lián)運行的6kV～10 kV鐵路地區(qū)變、配電所，宜采用帶斷路器分段的單母線接線；電源進線為一主一備時，分段開關(guān)可采用隔離開關(guān)。無地方電源的鐵路（站、段）發(fā)電所，裝機容量一般在2 000 kV·A以下，額定電壓定為400 V或6.3 kV，其電氣主接線宜采用單母線或隔離開關(guān)分段的單母線接線。

⑥交、直流牽引變電所牽引負荷側(cè)電氣接線形式，應(yīng)根據(jù)主變壓器類型（單相、三相或其他）及數(shù)量、斷路器或直流快速開關(guān)類型和備用方式、饋線數(shù)目和線路的年運輸量或者客流量因素確定。一般宜采用單母線分段的接線，當(dāng)饋線數(shù)在四回路以上時，應(yīng)采用單母線分段帶旁路母線的接線。

經(jīng)濟合理主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所