【专业知识】2015年电气工程师考试《发输变电》变电站主接线方式

变电站主接线的基本形式详解变电站是电力系统中不可或缺的一环，它起着输电、变电、配电、调节电压、保护及控制等功能。

主接线作为变电站工程的核心部分承担了能量传输的重要任务。

本文将对变电站主接线的基本形式进行详解。

一、主接线概述主接线是变电站中贯穿所有电气设备的主体架构，承担着输电、分配、开关等功能，将线路运行所需的电能有机结合在一起。

变电站主接线一般由下列几方面内容组成：•额定电压：主接线必须与变电站本身之间的额定电压匹配，一般是110kV、220kV、500kV、750kV等。

•输电容量：主接线将输电线路经变压器变成变电站本身所需的电能，因此主接线的损耗必须小，并且输电容量大小要相当，以确保变电站正常运行。

•形式多样：包括框架式、单汇流式、多汇流式等几种形式。

根据实际情况，选择合适的主接线形式，以达到最佳的输电效果。

二、主接线的形式主接线形式的选择是变电站设计与建设中较为重要的一环，同时也是最具挑战性的一部分。

不同的主接线形式根据变电站的实际情况选择不同的方案。

以下是三种常用的主接线形式。

1. 框架式框架式主接线通常适用于额定电压小于500kV的变电站，一般采用钢管框架结构。

框架结构坚固、耐腐蚀、重量轻，同时可以防止漏电，使系统运行更加可靠。

框架式主接线的使用成本低，同时操作简单容易维护。

2. 单汇流式单汇流式主接线通常适用于额定电压中、低压变电站。

单汇流式主接线由同一截面积的铝排制成，排杆的结合处用桥接片桥接起来。

排杆及连接器为轻型铝制材料，容易安装、操作、维护。

因为它仅有一汇流，所以在常规情况下的运行电流不宜过大，需尽可能减少汇流局部损耗。

3. 多汇流式多汇流式主接线常用于高压变电站中，由安装在水平排端点的二汇流接线排构成。

因为它有多个汇流结构，所以电流分解均匀，压降小，缺陷较易定位，同时机械强度也有所提高。

缺点是造价比较高，而且安装和维护的难度也较大。

三、主接线的故障处理变电站主接线故障的处理方式粗略地分为两类：一个是从故障点直接修理，使用锡焊接头连接、替换电气元件等方式进行紧急处理；另一个是采用绕行等措施，避免故障点对整个输电线路的影响。

变电站主接线图（解释）变电站一次系统图1、单母线接线特点：只有一组母线，所有电源回路和出线回路，均经过必要的开关电器连接到该母线上并列运行。

主要优点：接线简单、清晰，所用电气设备少，操作方便，配电装置造价便宜。

主要缺点：适应性差，母线故障或检修，全部回路均需停电；任一回路断路器检修，该回路停电。

适用范围：单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合；10kV纯无功补偿设备出线（电容器、电抗器）。

2、单母线分段接线特点：与单母线接线方法相比，增加了分段断路器，将母线适当分段。

当对可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关进行分段。

母线分段的数目，决定于电源的数目，容量、出线回数，运行要求等。

母线分段一般分为2－3段。

优点：母线发生故障时，仅故障母线段停电，缩小停电范围；对重要用户由两侧共同供电，提高供电可靠性；缺点：当一段母线故障或检修时，与该段所连的所有电源和出线均需断开，单回供电用户要停电；任一出线断路器检修，该回路要停电。

适用：6~10kV，出线6回以上；35~66kV，出线不超过8回时；110~220kV，出线不超过4回时。

3、单母线分段带旁路母线接线优点：增设旁路母线，增设各出线回路中相应的旁路隔离开关，解决出线断路器检修时的停电问题。

为了节省投资，可不专设旁路断路器，而用母线分段断路器兼作旁路断路器。

因为电压越高，断路器检修所需的时间越长，停电损失越大，因此旁路母线多用于35kV以上接线。

适用：6~10kV接线一般不设旁路母线；35~66kV，可设不专设旁路断路器的旁路母线；110kV出线6回以上，220kV出线4回以上，宜用专设旁路断路器的旁路母线；出线断路器使用可靠性较高的SF6断路器时，可不设旁路母线。

4、双母线接线优点：两条母线互为备用，一条母线检修时，另一条母线可以继续工作，不会中断对用户的供电；任一母线侧隔离开关检修时，只需断开这一回路即可；工作母线故障时，所有回路能迅速切换至备用母线而恢复供电；可将个别回路单独接在备用母线上进行特殊工作或试验；因而可靠性高，运行方式灵活，便于扩建。

1、变电站电气主接线概述主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。

主接线的确定对电力系统及变电站本身运行的可靠性、灵活性、经济性密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的的拟定有较大影响。

因此，必须处理好各方面关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。

2、变电站主接线形式（1）变压器—线路组接线变压器—线路组接线是一台变压器与一条线路构成一个接线单元。

优点：设备少、高压配电装置简单、占地面积小、本回路故障对其他回路没有影响。

缺点：可靠性不高。

线路故障或检修时，变压器停运；变压器故障或检修时，线路停运。

（2）桥接线桥接线又分为内桥接线、外桥接线和扩大桥接线。

1）内桥接线内桥接线是桥断路器接在线路断路器内侧。

特点：线路的投入和切除操作方便，线路故障时，仅故障线路断路器断开，其他线路和变压器不受影响。

但是，当桥断路器检修停运，两回路需解列运行。

变压器的投入和切除操作需要动作两台断路器，操作较复杂。

当变压器故障时，两台断路器动作，致使一回无故障线路停电，扩大了故障切除范围。

2）外桥接线外桥接线是桥断路器接在线路断路器外侧，另外两台断路器接在变压器回路。

特点：当线路发生故障时，需动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器运行，因此，外桥接线只能用于线路短、检修和故障少的线路中；主要用在变压器投入和切除操作比较频繁、通过桥断路器有穿越功率的情况下。

3）扩大桥接线其接线特点与内桥接线或外桥接线基本相同。

因该种接线需用的断路器数量与单母线接线相同，所以在实际工程中采用得较少。

（3）单母线接线整个配电装置只有一组母线，所有电源和出线都接在同一组母线上。

特点：是母线制接线中最简单、清晰，采用设备少、造价低、操作方便、扩建容易。

但是可靠性不高。

（4）单母线分段接线用断路器将母线分段，分段后的母线和母线隔离开关可分段轮流检修。

特点：具有单母线接线的简单、清晰，采用设备少、操作方便、扩建容易等优点外，增加分段断路器后，提高了可靠性。

1 变电所主接线方式1.1 变电所主变压器的一次侧接线方式主接线图即主电路图，即表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称为一次电路图，而用来控制、指示、监测和保护一次电路及其设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图。

二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。

变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

一、对工厂变电所主接线的要求如下：a安全：应符合有关国家校准和技术犯规和技术犯规的要求，能充分保证人身和设备的安全。

b可靠：应满足电力负荷特辑是其中一、二次负荷对供电可靠性的要求。

c灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且能适应负荷的发展。

d经济：在满足上述的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。

一般来说，主接线图只表示电气设备的一相连接，因为三相交流电力装置中的所有三相连接方法是相同的，所接的电气设备也一样，这种图称为单线图。

为了使看图容易起见，图上只画出系统的主要元件，如发电机、变压器、断路器等，以及其相互间连接。

二、在接线时，变电所主接线的一般要求：a变电所中的高、低压母线一般采用单母线或单母线分段，车间变电所的变压器一般均分列运行；b变电所的主接线，应按照电源情况、生产要求、负荷性质、容量大小以及与邻近配变电所的联系等因数确定，力求简单可靠；c按在母线上的阀型避雷器和电压互感器一般合用一组隔离开关，架空线出现上的阀型避雷器不装设隔离开关；d全厂只有一台容量较小的配电变压器时其一次侧不宜设高压开关柜。

具在下列之一者，应装设母线分段断路器：其一是动装置有要求，其二是倒换电源严重影响生产，第三是出现回路多。

为了保证对一、二级负荷进行可靠在企业变电所中一次侧主接线中广泛采用由两电源线路受压和装设两台变压器的上台变压器的桥式主接线。

桥式又分为内桥、外桥、全桥三种，内桥、外桥分别如图a、b所示。

变电站电气主接线变电站的电气主接线又称一次接线，它是汇集和分配电能的通路。

电气主接线的选择应充分考虑供电可靠性、运行灵活性、操作简便性，经济性以及便于扩建等基本条件。

目前，110kV配电装置的接线按有无母线分为有母线和无母线两种类型，其发展过程如下：有母线类：单母线—单母线分段—双母线—双母线带旁路—双母线分段带旁路。

无母线类：变压器线路接线(线路变压器组)—桥形接线(内桥、外桥)—多角形接线。

一、单母线接线单母线接线如图5—1所示。

这种接线的特点是接线简单清晰，操作方便、使用设备少，投资省，但可靠性差。

在母线或母线隔离开关检修、故障时会造成大面积停电。

因此，这种接线方式适用于一般的工厂、企业及对用电可靠性要求不高、容量不大的变电站。

二、单母线分段接线单母线分段接线如图5—2所示。

用断路器把母线分段，可以提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈线路由双电源供电。

当一段母线检修或故障时，分段开关自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电，且接线简单、设备少、投资小、运行操作方便，不易发生误操作事故。

但是单母线分段接线也有诸多缺点，如当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都将在检修期内停电；当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越；扩建需两方向均衡发展。

三、双母线每一回路都是通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上。

如图5—3所示。

两组母线都是工作母线，同时工作线、电源线和出线适当地分配在两组母线上，可以通过母联断路器并列运行。

与单母线相比，它的优点是供电可靠性高，可以轮流检修母线而不使供电中断。

当一组母线出现故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线上，即可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便的优点。

它的缺点是(与单母线相比)每个回路增加了一组母线隔离开关，使配电装置的构架及其占地面积、投资费用都相应增加，在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作。

一、引言随着电力系统的快速发展，变电站电气主接线方式也在不断升级，以适应电力系统的不断变化。

正确的接线方式不仅能提高电力系统的安全性和可靠性，还能节约成本和资源，因此，变电站电气主接线方式的选择至关重要。

本文将详细解析变电站电气主接线方式的类型、特点及适用情况，帮助读者更好地理解不同接线方式的优缺点，从而为变电站电气主接线的选择提供参考。

二、变电站电气主接线方式的类型变电站电气主接线方式的类型也称为接线形式，主要包括以下几种：1. 单母线接法单母线接法是指变电站的母线只有一条，负荷和其它设备全部通过这条母线连接。

其中，单母线的前幅和后幅结构相同，两侧各设置接地刀闸，以保证安全。

单母线接法的优点是结构相对简单，运行可靠性高，安装和调试难度小。

但其缺点也显而易见，即可靠性不够高，一旦母线发生故障，将会导致整个系统的停运。

2. 双母线接法双母线接法是指变电站设置两条母线，并在两侧各设置两个断路器，以确保充分的备份保护。

在运行时，负荷可以根据实际需要连接到不同的母线上，以保证系统的安全性和可靠性。

双母线接法的优点是在出现母线故障时，可以及时切换到备用母线，确保系统的连续供电。

同时，该接法也有一定的经济优势，因为可以根据负荷情况灵活运行，提高整个系统的效率。

3. 汇流变及升压变联合接法汇流变及升压变联合接法是指在变电站中同时使用汇流变和升压变接线，以提高运行效率。

其中，汇流变将不同厂站输送的电流汇集到一个地方，升压变则将汇流后的电流升压到变电站需要的电压值。

汇流变及升压变联合接法的优点是可以快速汇集电流和升压电压，确保系统正常运行。

同时，也可以在实际负荷发生变化时进行调整，以提高系统的运行效率。

4. 母分手及环网接法母分手及环网接法是指在变电站中设置多条母线，并通过母分手和环网等手段将不同的线路连接起来。

在实际运行中，可以根据负荷情况对母线进行选线，以提高系统的可靠性和经济性。

母分手及环网接法的优点是通过灵活的选线和环网手段，可以避免母线单点故障和停运导致的损失。

变电站电气主接线讲义(一)变电站电气主接线讲义变电站作为输电网的重要部分，其电气主接线的设计与实施直接影响着输电线路的运行效率和安全性。

本文就变电站电气主接线的相关内容进行讲解，包括概念解释、接线类型、接线方案等方面。

一、概念解释电气主接线是指将发电机出口电压通过输电线路送入变电站后，在变压器的作用下转化为负荷需要的电压值，并将其分别送往各个用电负荷点的传输线路。

电气主接线包括高压、中压、低压三个层次，其中高压指110kV及以上的电压等级，中压指10kV~110kV的电压等级，低压指10kV以下的电压等级。

二、接线类型根据不同的工程需求和电气主接线方式，接线可分为开放式接线、密闭式接线和混合式接线。

1. 开放式接线：开放式接线的主要特点是导线间距较大，适用于室外气候温和的地区，结构简单，易于维护。

但是开放式接线的缺点也比较明显，这种接线方式容易被天气因素和随意放置的人破坏。

同时，对于一些用电负荷密集的地区，这种接线方式容易产生干扰，造成不必要的损失。

2. 密闭式接线：密闭式接线是在导线间加装保护管，形成密闭化的接线方式。

相对于开放式接线，这种接线方式具备了良好的抗风、抗摆动性能，更加稳定可靠。

但密闭式接线的缺点是维护难度较大，因为需要将密闭保护管拆卸后才能进行检修和维护。

3. 混合式接线：混合式接线是将开放式和密闭式接线方式混合的一种接线方式。

在开放式接线和密闭式接线各自的优点之间取得平衡。

在用电负荷密集的地区，这种接线方式表现更佳。

三、接线方案接线方案是指根据输电线路和用电负载特点设计的一套电气主接线方案，包括接线线路的数量、线路电压等级、设备选型、馈电方式等。

接线方案的具体设计需要考虑很多因素，比如电压等级与用电负荷之间的匹配问题，确定隔离开关、刀闸等设备的类型和数量，考虑通道宽度和安全间距的要求，甚至还要考虑未来扩容的可能性。

同时，接线方案还需要根据现场实际情况进行灵活调整，满足实际需求。

变电站电气主接线讲义(1)变电站电气主接线讲义一、概述电气主接线是指电气设备之间的连接方法，也被称为电气连接线路。

变电站电气主接线是变电站电气系统中连接变压器、断路器、隔离开关、电容器等主要电气设备的电气连接线路。

二、接线方式1. 端子接线端子接线是指使用端子、导线、螺栓等连接电气设备之间的电气连接方式，常用于连接电容器和电容器组。

端子连接形式一般为压接和螺栓连接。

2. 母排接线母排接线是指利用母线槽、母排母线等形式连接电气设备之间的电气连接方式，常用于连接变压器、断路器、隔离开关等设备。

母排接线方式一般有单元接线、口联接线、箱式插接母线等。

3. 环网接线环网接线是指利用多个母排相互连接形成环网的电气连接方式，常用于高压环网柜的设备接线。

环网接线方式一般使用环网母线和环网隔离开关。

三、接线要点1. 根据设备性质、电源和负载特点选择适当的接线方式。

2. 确保接线部位的电气绝缘强度和安全可靠性，使用合适的绝缘材料和绝缘装置。

3. 选择合适的导线截面和材质，根据电流大小和电压等级确定导线截面。

4. 保持接线的清洁、干燥、无积尘，定期检查接线连接处的松动、氧化等情况，及时处理。

5. 在进行电气主接线时，先熟悉设备的线路图和连线规则，严格按照连接方式和接线要点进行连接。

四、连接检查1. 接线完毕后，需要进行连接检查，检查内容包括电气连通性、电气绝缘强度、连接螺栓箍紧、标志标牌等情况。

2. 定期进行接线检查和消缺，确保接线的安全可靠性和电气连通性。

五、总结电气主接线是变电站电气系统运行的基础，接线方式、接线要点和连接检查是确保接线安全可靠的重要保障。

在接线过程中，需要严格按照连接规则和接线要点进行操作，保证接线清洁、干燥、无积尘，定期进行接线检查和消缺，以确保接线的安全可靠性和电气连通性。

电气主接线的基本接线形式
电气主接线的基本接线形式
发电厂和变电站主接线的基本环节是电源和出线，母线是联接二者的中间环节，起到汇集和分配电能的作用，不论是发电机、变压器或其他电源都接到一组母线上，向母线输送电能；所有出线也都接到同一组母线由母线送出电能。

采用母线的优缺点：可使接线简单明了、运行方便，有利于安装和扩建，但配电装置占地面积大，使用的开关电器多。

无汇流母线的接线的优缺点：使用开关电器少，占地面积小，适于进出线回路少的场所。

据此，主接线的基本形式可以概括的分为两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。

当然这两大类里面又可细分，分别进行介绍。

电气主接线的基本接线形式
（一）单母线接线
1.不分段单母线接线
3. 隔离开关和断路器的操作顺序(保证隔离开关“先通后断”)
在接通电路时，应先和断路器两侧的隔离开关，再和断路器；在切断
电路时，先断开断开断路器，再断开两侧的隔离开关。

4. 单母线接线的特点
优点：接线简单清晰、操作方便、设备少、投资小，隔离开关仅用于
检修，不作为操作电器，不容易发生误操作。

缺点：母线和母线隔离开关检修或故障时，将造成全部回路停电；
出线断路器检修时，该回路将停电。

调度不方便，电源只能并列运行，并且线路侧发生短路时，有
较大的短路电流
5. 适用范围
这种接线方式只适用于对供电可靠性和连续性要求不高的Ⅲ类负荷，
或有备用电源的Ⅱ级负荷用户。

一般只用在出线回路少，没有重要负荷的发电厂和变电所中。

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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。

详细解读电力系统主接线的基本要求、基本形式和接线方式详细解读电力系统主接线的基本要求、基本形式和接线方式导读主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线。

变配电站的主接线是由各主要电气设备（包括变压器、开关电器、母线、互感器及连接线路等）按一定顺序连接而成的、接受和分配电能的总电路。

本期专题将详细解读电力系统主接线的基本要求、基本形式和接线方式。

主接线一般需符合电力系统对本电站在供电可靠性和电能质量方面的要求，技术先进，经济合理，接线简单、清晰，操作维护方便和具有一定的灵活性，并能适应工程建设不同阶段的要求。

对主接线的要求电气主接线应满足下列基本要求：1）牵引变电所、铁路变电所电气主接应综合考虑电源进线情况（有无穿越通过）、负荷重要程度、主变压器容量和台数，以及进线和馈出线回路数量、断路器备用方式和电气设备特点等条件确定，并具有相应的安全可靠性、运行灵活和经济性。

2）具有一级电力负荷的牵引变电所，向运输生产、安全环卫等一级电力负荷供电的铁路变电所，城市轨道交通降压变电所（见电力负荷、电力牵引负荷）应有两回路相互独立的电源进线，每路电源进线应能保证对全部负荷的供电。

没有一级电力负荷的铁路变、配电所，应有一回路可靠的进线电源，有条件时宜设置两回路进线电源。

3）主变压器的台数和容量能满足规划期间供电负荷的需要，并能满足当变压器故障或检修时供电负荷的需要。

在三相交流牵引变电所和铁路变电所中，当出现三级电压且中压或低压侧负荷超过变压器额定容量的15%时，通常应采用三绕组变压器为主变压器。

4）按电力系统无功功率就地平衡的要求，交流牵引变电所和铁路变、配电所需分层次装设并联电容补偿设备与相应主接线配电单元。

为改善注入电力系统的谐波含量，交流牵引变电所牵引电压侧母线，还需要考虑接入无功、谐波综合并联补偿装置回路（见并联综合补偿装置）。

对于直流制干线电气化铁路，为减轻直流12相脉动电压牵引网负荷对沿线平。