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电力系统主接线详解
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
网负荷对沿线平行通信线路的干扰影响,需在牵引变电所直流正、负
母线间设置550Hz、650Hz等谐波的并联滤波回路。
5)电源进(出)线电压等级及其回路数、断路器备用方式和检修
周期,对电气主接线形式的选择有重大影响。当交、直流牵引变电所
35kV~220kV电压的电源进线为两回路时,宜采用双T形分支接线
或桥形接线的主接线,当进(出)线不超过四回路及以上时,可采用
单母线或分段单母线的主接线;进(出)线为四回路及以上时,宜采
用带旁路母线的分段单线线主接线。对于有两路电源并联运行的
6kV~10kV铁路地区变、配电所,宜采用带断路器分段的单母线接线;
电源进线为一主一备时,分段开关可采用隔离开关。无地方电源的铁
路(站、段)发电所,装机容量一般在2000kV·A以下,额定电压定
为400V或6.3kV,其电气主接线宜采用单母线或隔离开关分段的单
母线接线。
6)交、直流牵引变电所牵引负荷侧电气接线形式,应根据主变压
器类型(单相、三相或其他)及数量、断路器或直流快速开关类型和
备用方式、馈线数目和线路的年运输量或者客流量因素确定。一般宜
采用单母线分段的接线,当馈线数在四回路以上时,应采用单母线分
段带旁路母线的接线。
电气主接线的基本形式
电气主接线的基本形式包括:有母线接线和无母线接线。母线是
汇流线,用以汇集电能和分配电能,是发电厂和变电所的重要装置。
电气主接线的细分类型如图1所示。
图1电气主接线类型
不分段单母线接线
图2是不分段单母线接线图,为了能在接通或断开电源,并在故
障情况下能自动切断故障电流,每一个电源回路和出线回路中都装有
断路器QF。为了保证检修人员的安全,断路器侧还装有隔离开关QS,
靠近母线侧的是母线隔离开关,靠近出线回路侧得是线路隔离开关。
若果出线的另一端没有接电源,也就没有倒送电能的可能,那么线路
隔离开关可以不装。图2中的QE是线路隔离开关的接地闸刀,可以在
检测时代替临时接地线。
图2不分段单母线接线图
在接通电路时,应先合断路器两侧的隔离开关,再合断路器;切
断电路时,应先断开断路器,在断开两侧的隔离开关。
不分段单母线接线的优点是:接线简单、操作方便、设备少、经
济性好;并且,母线便于向两端延伸,扩建方便。缺点是:①可靠性