单母线、单母线分段

110kV变电站电气主接线及运行方式变电站电气主接线是指高压电气设备通过连线组成的接受或者分配电能的电路。

其形式与电力系统整体及变电所的运行可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

所以,主接线设计是一个综合性问题,应根据电力系统发展要求,着重分析变电所在系统中所处的地位、性质、规模及电气设备特点等,做出符合实际需要的经济合理的电气主接线。

一变电所主接线基本要求1．1 保证必要的供电可靠性和电能质量。

保证供电可靠性和电能质量是对主接线设计的最基本要求，当系统发生故障时,要求停电范围小,恢复供电快，电压、频率和供电连续可靠是表征电能质量的基本指标,主接线应在各种运行方式下都能满足这方面的要求。

1. 2 具有一定的灵活性和方便性。

主接线应能适应各种运行状态,灵活地进行运行方式切换，能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化，在改变运行方式时操作方便,便于变电所的扩建。

1. 3 具有经济性。

在确保供电可靠、满足电能质量的前提下,应尽量节省建设投资和运行费用,减少用地面积。

1. 4 简化主接线。

配网自动化、变电所无人化是现代电网发展的必然趋势,简化主接线为这一技术的全面实施创造了更为有利的条件。

1. 5 设计标准化。

同类型变电所采用相同的主接线形式,可使主接线规范化、标准化,有利于系统运行和设备检修。

1. 6 具有发展和扩建的可能性。

变电站电气主接线应根据发展的需要具有一定的扩展性。

二变电所主接线基本形式的变化随着电力系统的发展，调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用,变电所电气主接线形式亦有了很大变化。

目前常用的主接线形式有:单母线、单母线带旁路母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、一个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。

从形式上看,主接线的发展过程是由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。

在当今的技术环境中, 随着新技术、高质量电气产品广泛应用,在某些条件下采用简单主接线方式比复杂主接线方式更可靠、更安全,变电所主接线日趋简化。

电力系统母线接线有几种方式？有何特点？母线接线主要有以下几种方式：(1)单母线。

单母线、单母线分段、单母线加旁路和单母线分段加旁路。

(2)双母线。

双母线、双母线分段、双母线加旁路和双母线分段加旁路。

(3)三母线。

三母线、三母线分段、三母线分段加旁路。

(4) 3/2接线、3/2接线母线分段。

(5) 4/3接线。

(6)母线一变压器一发电机组单元接线。

(7)桥形接线。

内桥形接线、外桥形接线、复式桥形接线。

(8)角形接线(或称环形)。

三角形接线、四角形接线、多角形接线。

电力系统母线接线方式有以下特点：(1)单母线接线。

单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差。

当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断开母线的全部电源。

(2)双母线接线。

双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。

但这种接线所用设备(特别是隔离开关)多，配电装置复杂，经济性较差;在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便;尤其当母线系统故障时，须短时切除较多电源和线路，这对特别重要的大型发电厂和变电所是不允许的。

(3)单、双母线或母线分段加旁路。

其供电可靠性高，运行灵活方便，但投资有所增加，经济性稍差。

特别是用旁路断路器带该回路时，操作复杂，增加了误操作的机会。

同时，由于加装旁路断路器，使相应的保护及自动化系统复杂化。

(4) 3/2及4/3接线。

具有较高的供电可靠性和运行灵活性。

任一母线故障或检修，均不致停电;除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修都不会中断供电;甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下，功率仍能继续输送。

但此接线使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大， 二次控制接线和继电保护都比较复杂。

(5)母线一变压器一发电机组单元接线。

它具有接线简单，开关设备少，操作简便，宜于扩建，以及因为不设发电机出口电压母线，发电机和主变压器低压侧短路电流有所减小等特点。

编制开关号原则一、母线类：1.单母线不分段为3＃母线。

2.单母线分段为4＃母线和5＃母线。

如分为四段为4＃、5＃、6＃、7＃母线。

3.旁路母线，10KV及以下编为1＃母线。

二、断路器及自动开关类1.进线开关(1)10KV，字头为2，10KV电源进线或（降压主变压器）开关为01、02、03……。

例如201为10KV的第一路电源进线开关。

(2)6KV，字头为6，6KV电源进线或（降压主变压器）开关为01、02、03……。

例如601为6KV的第一路电源进线开关。

(3)0.4 KV,字头为4，进线变压器开关为01、02、03……。

例如401为0.4 KV第一路电源进线开关或＃变压器总开关。

2.出现开关(1)10KV第一路出线开关为11、12、13……。

例如211为10KV的4＃母线上的开关。

10KV第二路出线开关为21、22、23……。

例如221为10KV的5＃母线上的开关。

(2)6KV第一路出线开关为11、12、13……。

例如611为6KV的4＃母线上的开关。

6KV第二路出线开关为21、22、23……。

例如621为10KV的5＃母线上的开关。

(3)0.4KV第一路出线开关为11、12、13……。

例如411为0.4KV的4＃母线上的开关。

0.4KV第二路出线开关为21、22、23……。

例如421为0.4KV 的5＃母线上的开关。

3.联络开关字头与各级电压的代号相同，后面两个数字为母线代号。

例如：10KV的4＃母线与5＃母线的联络开关为245。

6KV的4＃母线与5＃母线的联络开关为645。

0.4KV的4＃母线与5＃母线的联络开关为445。

开关编号方位顺序面向电源，从左开始沿母线顺序编号。

三、隔离开关类1.线路侧和变压器侧为2，前面加母线编号或该回路开关编号（下同）。

例如：201-2、211-2、401-2、411-2……。

2.母线侧随母线编号，例如201-4、402-5、421-5。

3.电压互感器编号为9，例如49为4＃母线上电压互感器隔离开关；201-9为201开关线路侧电压互感器的隔离开关。

第三章 电气主接线1．什么是电气主接线？答：由规定的各种电气设备的图形符号和连接线所组成的表示接受和分配电能的电路。

它不仅表示各种电气设备的规格、数量、连接方式和作用，而且反映了各电力回路的相互关系和运行条件，从而构成了发电厂或变电所电气部分的主体。

2．在确定电气主接线方案时应满足那些要求？答：1）保证必要的供电可靠性；2）保证电能质量；3）具有一定的灵活性和方便性；4）具有一定的经济性。

3．衡量电气主接线可靠性的标志是什么？答：1）路器检修时能否不影晌供电；2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对重要用户的供电；3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性；4)大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。

4．单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线、单母线分段带旁路接线的各自特点是什么？答： 1）单母线接线：整个配电装置中只有一组母线，所有的电源和引出线都经过相应的断路器和隔离开关连接到母线W 上。

优点：a.接线简单，投资少；b.操作方便，容易扩建缺点：a.检修母线或母线隔离开关，全厂（所）停电；b.母线或母线隔离开关故障，全厂（所）停电；c.检修出线断路器，该回路停电。

2）单母线分段接线：采用隔离开关或断路器将单母线进行分段。

优点：改进了单母线缺点中的a 和b —降低1/2；缺点：缺点c 未改进，增加了两个缺点⎩⎨⎧不能均衡扩建双回路交叉跨越 3）单母线带旁路母线：在单母线接线上加一组旁路母线和旁路断路器，每条出线通过隔离开关连接到旁路旁路母线上。

优点：同单母，且改进缺点c 。

缺点：同单母线缺点a ，b 。

4）单母线分段带旁路接线优点：同单母分段，且改进了缺点c 。

缺点：⎩⎨⎧不能均衡扩建双回路交叉跨越5．单母线分段的目的是什么？答：提高供电可靠性。

6．在电气主接线中，设置旁路设施的作用是什么？答：为使出线断路器检修时不中断该出线供电，保证供电可靠性。

母线保护保护配置及测试交流母线保护保护配置及测试⽅法⼀、母线保护的⼏个术语和概念●主接线形式常见的主接线形式：单母线接线形式、单母分段接线形式、单母三分段接线形式、双母线接线形式、双母单分段接线形式、双母双分段接线形式；3/2接线形式。

其他主接线形式：单母分段分段兼旁路接线形式、双母线母联兼旁路接线形式、双母线旁路兼母联接线形式、双母线母线兼旁母接线形式。

◆单母线接线形式特点：单母线运⾏⽅式固定，接线简单清晰，设备少、投资⼩运⾏操作⽅便，利于扩建。

但可靠性和灵活性较差，母线发⽣故障时跳开母线上所有连接元件，检修时也需全站停电。

◆单母分段接线形式III需根据分段⼑闸位置、分段断路器位置识别分段运⾏状态；分段TA极性端默认在I母侧。

特点：单母线分段接线可以减少母线故障的影响范围，提⾼供电的可靠性。

当⼀段母线有故障时，分段断路器在继电保护的配合下⾃动跳闸，切除故障段，使⾮故障母线保持正常供电，母线或母线隔离开关检修或故障时的停电范围缩⼩了⼀半。

对于重要⽤户，可以采⽤双回路供电，将双回路分别接引在不同分段母线上，保证不中断供电。

◆双母线专设母联接线形式I II需根据各元件⼑闸位置确定该元件所运⾏母线，根据母联⼑闸位置、母联断路器位置识别母联运⾏状态，母联TA 极性端默认在I 母侧。

特点：具有两组结构相同的母线，每⼀回路都经⼀台断路器、两组隔离开关分别连接到两组母线上，两组母线之间通过母联断路器来实现联络。

双母线接线⽐单母线分段接线的供电可靠性⾼、运⾏灵活，但投资也明显增⼤，因此，只有当进出线回路数较多、母线上电源较多、输送和穿越功率较⼤、母线故障后要求尽快恢复送电、母线和母线隔离开关检修时不允许影响对⽤户的供电、系统运⾏调度对接线的灵活性有⼀定要求等情况下，才采⽤双母线接线⽅式。

◆单母双分段接线形式IIIIII根据分段⼑闸位置、分段断路器位置识别分段运⾏状态；分段1的TA 极性端默认I 母侧，分段2的TA 极性端默认II 母侧。

《发电厂电气部分》课程实验报告姓名： xx 学号： xxx闸操作要求，倒闸操作在0.3s开始、并在0.5s内完成；给出QF1、QS11、QS12的动作时序图，并给出i1、i QF1仿真波形图。

3、对于单母分段线接线：各断路器与隔离开关的初始状态均为合，设置各断路器与隔离开关的动作时间，满足当0.5s线路L2发生故障时L1能正常供电；要求各开关动作顺序符合倒闸操作要求；给出QF2、QFD的动作时序图，并给出i QF1、i QF2、i d仿真波形图。

三、实验步骤及结果1、按照图1（a）所示，在PSCAD/EMTDC软件中搭建的仿真模型如图2所示。

图2 单母线接线仿真模型图2、对于单母线接线：设置各断路器与隔离开关的动作时间，对QF1进行停电检修，QF1、QS11、QS12的动作时序图如图3所示。

图3 QF1、QS11、QS12的动作时序图3、对于单母线接线：仿真1s，得到i1、i QF的仿真波形如图4所示。

图4 倒闸操作时各电流仿真波形图从图3、图4可以总结单母线接线的运行特点如下：1)每回进出线都装有断路器和隔离开关2)进行停送电时，必须严格遵守操作顺序。

停电时，先断断路器再断隔离开关；送电时，先合隔离开关再合断路器。

4、按照图1（b）所示，在PSCAD/EMTDC软件中搭建的仿真模型如图5所示。

图5 单母线分段接线仿真模型图5、对于单母线分段接线：设置各断路器与隔离开关的动作时间，为满足当0.5s线路L2发生故障时L1能正常供电，QF2、QFD的动作时序图如图6所示。

图6 QF2、QFD的动作时序图6、对于单母分段线接线：仿真1s，得到i QF1、i QF2、i d的仿真波形如图7所示。

图7 倒闸操作时各电流仿真波形图从图6、图7可以总结单母线分段接线的运行特点如下：1)单母线分段相比于单母线接线可靠性增加，灵活性增加。

2)两母线可并列运行，也可分裂运行。

3)任意母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段也可继续供电，减小了停电范围。

单母线的接线形式（一）、单母线不分段结线1、单电源进线回路只有一种运行方式，结构简单、清晰，设备少，投资少，可靠性差。

一旦电源或母线故障，则造成出线回路中断供电，只可向三级负荷供电2、双电源进线回路相对可提供供电可靠性，。

若母线故障仍会使所有的负荷都停电，但由于母线故障率较低，这种结构可用于一、二级负荷供电。

双电源并列运行暗备用或热备用双电源一备一用运行明备用或冷备用电源一进一出运行中间型变电站（二）、单母线分段结线当一段母线故障时，可保证部分负荷不中断供电。

当一回电源故障时，若另一回电源有足够容量，可保证所有负荷不中断供电。

1、双电源并列运行2、双电源分列运行3、双电源一备一用运行（三）、单母线带旁路结线主结构中有两条母线，一条为主母线，一条为旁路母线。

主要用于出线回路较重要，不允许停电检修断路器的场合。

强调：双电源并列运行必须满足两个电源同期要求（即电源电压幅值、相位、频率相同），否则可能会使系统造成严重事故。

一般来讲，若两个电源不是来自于上一级变电站的同一段母线，他们满足同期要求的可能性很小。

因此这种运行方式很少使用。

在双电源供电的变电所中，安装APD可减少备用电源与工作电源的切换时间，保证供电的连续性。

1、明备用的双电源变电所中，备用电源自投装置应安装在备用电源进线断路器上，正常时由工作电源S1供电，当工作电源停电时，QF1分闸，APD使QF2断路器自动合闸，保证供电连续性。

2、暗备用的双电源变电所中，备用电源自动投入装置应安装在母线分段断路器QF3上，正常时两个电源分别供电给两端母线，当一个电源切除时，APD使QF3合闸，另一个电源向两段母线供电，保证供电连续性。

暗备用双电源明备用双电源WB2WB1QF3APD QF2S1V V V V S1QF1APDQF1QF1S2S1V VVV。

变电所的单母线接线详解一、单母线接线单母线接线，各电源和出线都接在同一条公共母线WB上，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电所是变压器或高压进线回路。

如下图所示。

单母线接线单母线接线的母线既可以保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一电源获得电能。

每条回路中都装有断路器和隔离开关，紧靠母线侧的隔离开关(如QSB)称作母线隔离开关，靠近线路侧的隔离开关(如QSL)称为线路隔离开关。

使用断路器和隔离开关可以方便地将电路接入母线或从母线上断开。

例如，当检修断路器QF时，可先断开QF，再拉开线路隔离开关QSL，最后拉开母线隔离开关QSB。

然后，在QF两侧挂上接地线，以保证检修人员的安全。

当QF恢复送电时，与停电顺序相反，在拆除接地线后，先合上QSB、再合QSL，最后合QF。

1、单母线接线的优点单母线接线的优点是简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建。

隔离开关仅在检修电气设备时作隔离电源用，不作为倒闸操作设备，从而避免因用隔离开关进行大量倒闸操作而引起的误操作事故。

2、单母线接线的缺点1）母线或母线隔离开关检修时，连接在母线上的所有回路都需停止工作；2）当母线或母线隔离开关上发生短路故障或断路器靠母线侧绝缘套管损坏时，所有断路器都将自动断开，造成全部停电;3）检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。

因此，这种接线只适用于小容量和用户对供电可靠性要求不高的发电厂或变电所中。

适用范围为：在6~10kV配电装置中不超过5回；在35kV配电装置中不超过3回。

为了克服以上缺点，可采用将母线分段和加旁路母线的措施。

二、单母线分段接线单母线接线当出线回路数较多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线，如下图所示。

单母线分段接线根据电源的数目和功率大小，母线可分为2~3段。

段数分得越多，故障时停电范围越小，但使用的断路器数量越多，其配电装置和运行也就越复杂，所需费用就越高。

在可靠性要求不高，或者在工程分期实施时，为了降低设备费用，也可使用一组或两组隔离开关进行分段，任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。

2．带旁路母线的单母线分段接线(1)带专用旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线旁路母线的作用是：检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电。

评价：单母线分段接线增设旁路母线后，可以使单母线分段接线在检修任一出线断路器时不中断对该回路的供电。

但配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关数量，接线复杂，投资增大。

适用范围：6~10kV配电装置。

(2)检修断路器时的不停电倒闸操作过程：正常运行时，旁路断路器QFp、各进出线回路的旁路隔离开关是断开的，旁路断路器两侧的隔离开关是合上的，旁路母线W3不带电。

若检修WL1的断路器QF1，使该出线不停电的操作步骤为：1) 合上QFp;给旁路母线W3充电，检查旁路母线W3是否完好，如果旁路母线有故障，QFp在继电保护控制下自动切断故障，旁路母线不能使用；如果QFp合闸成功，说明旁路母线完好。

2) 合上出线旁路隔离开关QS1p；此时QS1p的两端等电位。

也可以先断开QFp，然后合上QS1p，再合上QFp，以避免万一合上QS1p前，发生线路故障，QF1事故跳闸，造成QS1p 合到短路故障上。

3)断开出线WL1的断路器QF1;4) 断开QS12和QS11。

此时出线WL1已经由旁路断路器QFp回路供电，在需要检修的断路器QF1两侧布置安全措施后，就可以对其进行检修。

(2)单母线分段带简易旁路母线接线它是在单母线分段接线的基础上，增加了旁路母线W3、隔离开关QS3、QS4、分段隔离开关QSd及各出线回路中相应的旁路隔离开关，分段断路器QFd兼作旁路断路器。

与带旁路母线的单母线分段接线相比，少用一台断路器，节省了投资。

旁路母线可以经QS4、QFd、QS1接至母线W2，也可以经QS3、QFd、QS2接至母线W1。

分段隔离开关QSd的作用是：可使QFd作旁路断路器时，保持两段工作母线并列运行。

b) 检修线路断路器时的不停电倒闸操作过程：初始条件：平时旁路母线不带电，QS1、QS2及QFd合闸，QS3、QS4及QSd断开，按单母线分段方式运行。

什么叫母联,母联和分段有什么关联？母联开关是一种同时连接在两排并列母线上的隔离开关。

它通常用于连接东西母线或南北母线之间的开关。

在电力系统中，当存在双母线时，称之为母联，而当只有单条母线时，称之为分段。

单母线分段是指将母线划分为不同的段，每条线路只能连接到I段或II段的母线上。

这种分段的设计有一些优点。

首先，通过母线分段，可以为重要用户提供来自不同段的供电。

这意味着即使一段母线发生故障，重要用户仍然可以从其他段获得稳定的电力供应。

其次，单母线分段系统通常配备分段断路器，这些断路器能够自动切断故障，确保正常段母线的不间断供电。

这个功能大大提高了系统的可靠性和稳定性。

然而，单母线分段也存在一些缺点。

首先，当母线发生故障时，该母线上的回路都会停电。

这可能会给用户带来不便和损失。

其次，在扩建系统时，需要同时向两个方向进行均衡扩建。

这增加了设计和施工的复杂性，也可能增加投资成本。

相比之下，双母线接线系统具有一些优点。

首先，它提供了更可靠的供电。

当一条母线发生故障时，另一条母线仍然可以继续供电，确保用户的正常运行。

其次，双母线系统具有更大的调度灵活性。

通过切换开关，可以根据需要将不同的负载连接到不同的母线上，实现电力调度。

此外，在系统扩建时，双母线系统也更为方便。

只需要增加一组母线和隔离开关，就可以扩展系统的供电容量。

然而，双母线接线也存在一些缺点。

首先，它增加了一组母线和隔离开关的需求，这增加了投资成本。

每个回路都需要增加一组母线隔离开关，这增加了操作复杂性。

此外，双母线接线也占用了更多的占地面积。

在实际应用中，选择使用单母线分段还是双母线接线系统需要综合考虑不同因素。

如果对供电可靠性和调度灵活性有更高要求，并且可以承受一定的投资成本和复杂性，那么双母线接线系统可能是更好的选择。

如果对投资成本和复杂性有更高的限制，但仍需要为重要用户提供备用电源，那么单母线分段系统可能更合适。

综上所述，母联开关是连接在两排并列母线上的开关，可以用于连接东西母线或南北母线。

单母线分段运行方式说明
一、什么是单母线分段运行方式
单母线分段运行方式，也称作环网分段运行，是一种多路线运行模式，通过继电器中断某一段线路，并通过半或完全同步切换，使得多条线路共用一条母线，实现线路分段运行，在高铁线路运行中，运行安全性和可靠性大大提升。

二、单母线分段运行的优势
1、节省投资成本。

只需要在本站建设一条母线，即可满足多条调车线路的控制需求。

2、快捷便利。

在相应的运行情况下，由于不需要搬迁设备等操作，从而大大缩短了准备时间，提高运行质量和可靠性。

3、扩大运行区域。

环网分段方式能够扩大各铁路段之间的运行面积，从而有利于多段车的安全运行。

三、单母线分段运行的缺点
1、维护成本较高。

单母线分段运行方式需要在站内定期进行维护和检修，成本较高，有时会影响实际运行。

2、难以满足高节育性能要求。

分段运行的车次比全程编组需要经由较多的前加控车站，进而影响节育程度。

3、不利于货物运输。

由于分段运行的折返时间长，不利于货物的运输效率，影响货运效率。

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单母线分段的操作方法
单母线分段是为了更好地分离电力系统，以提高电力系统的可靠性和稳定性。

下面是单母线分段的操作方法：
1. 準備工具：断路器、隔离开关、地刀、接地线等设备。

2. 将母线切换到备用状态，保持现有负荷的供电状态。

3. 在将母线分段前，应先断开分段位置上的负荷以及相邻的负荷，同时关闭两边的断路器和隔离开关。

4. 开启分段处的断路器和隔离开关，切断两端连接，进行绝缘测试。

5. 分段完成后，重新接通相邻负荷，检查供电可靠性，确保工作安全。

6. 对于分段处，应加强巡视和维护，以确保接触面的干净和绝缘状态。

7. 在完成分段操作后，必须对所有设备进行检查和测试，以确保母线系统的稳定性和可靠性。

总之，单母线分段操作应先进行充分的准备，符合电力安全规范，注重操作可靠性，并定期进行维护和检查。