淺析電廠一次主接線

【摘 要】本文對電廠一次主接線形式、優(yōu)缺點及相關要求進行了分析探討。

【關鍵詞】電廠；電氣主接線；單母線接線；雙母線接線

電氣主接線的基本接線形式有單母線接線和雙母線接線。

1、單母線接線

1.1單母線不分段接線

接線特點：

每條引入線和引出線的電路中都裝有斷路器和隔離開關，電源的引入與引出是通過一根母線連接的。在每一條回路中，斷路器母線側應裝隔離開關，出線側如無電源可不裝隔離開關，但加裝隔離開關，可防止過電壓的侵入，使運行更安全。

其電源在發(fā)電廠是發(fā)電機或變壓器，在變電所是變壓器或高壓進線回路。優(yōu)點：簡單、清晰設備少、投資少、運行操作方便、利于擴建。缺點：母線和母線側開關檢修或母線故障，會造成整個配電裝置停電，出線回路斷路器檢修時，該回路要停電。

應用：單母線不分段接線適用于用戶對供電連續(xù)性要求不高的二、三級負荷用戶。

操作原則：

接通電路時，先閉合斷路器兩側的隔離開關，再閉合斷路器；切斷電路時，先斷開斷路器，再斷開斷路器兩側的隔離開關。

為了防止誤操作，在斷路器與隔離開關之間應加裝閉鎖裝置。在出線處，設計了接地開關，起作用是在電路或設備檢修時，作為安全接地線用。

1.1.1單母線接線的優(yōu)點

簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便，有利于擴建和采用成套配電裝置。

1.1.2單母線接線的主要缺點

母線或母線隔離開關檢修時，連接在母線上的所有回路都將停止工作；當母線或母線隔離開關上發(fā)生短路故障或斷路器靠母線側絕緣套管損壞時，所有斷路器都將自動斷開，造成全部停電；檢修任一電源或出線斷路器時，該回路必須停電。

1.1.3 單母線接線對出線的要求

單母線接線方式，10kV出線一般不超過5回，35kV出線不超過5回，110～220kV出線不超過2回

因此，這種接線只適用于小容量和用戶對供電可靠性要求不高的發(fā)電廠或變電所中。

1.2單母線分段接線

為了提高供電的可靠性和靈活性，采用在母線上加裝斷路器的方式，將單母線接線變成單母線分段接線

接線特點：母線按電源的數(shù)量和功率、電網(wǎng)的接線和運行的方式進行分段。母線可分成多段（2～3段），有兩個電源供電提高供電的可靠性和靈活性。

運行說明：主要是保證斷路器和隔離開關的操作順序。分段斷路器可接通運行，也可以斷開運行。當斷路器接通運行時，若任意一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器在繼電保護裝置的作用下，自動跳開，將故障段切除，非故障段繼續(xù)運行。

當斷路器斷開運行時，分段斷路器除裝有繼電保護裝置外，還裝有備用電源自動投入裝置。當任一電源故障時，電源斷路器自動斷開，分段斷路器自動投入，保證由另一電源供電給全部負荷。

1.2.1單母線分段接線的優(yōu)點

該接線方式由雙電源供電，故供電可靠性高，同時具有接線簡單、操作方便、投資少等優(yōu)點。當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器或隔離開關將故障切除，保證正常母線不間斷供電，不致使重要的用戶停電，提高了供電的可靠性。對于雙回路重要負荷，將雙回路分別接于不同的分段，可以保證重要的用戶供電。

1.2.2單母線分段接線的缺點

當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，必須斷開接在該分段上的全部電源和出線，這樣就減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回路供電的用戶停電；任一出線斷路器檢修時，該回路停止工作。

1.2.3對單母線分段接線評價

單母線分段接線，雖然較單母線接線提高了供電可靠性和靈活性，但當電源容量較大和出線數(shù)目較多，尤其是單回路供電的用戶較多時，其缺點更加突出。因此，一般認為單母線分段接線應用在6～10kV，出線在6回及以上時，每段所接容量不宜超過25MW；用于35～66kV時，出線回路不宜超過8回；用于110～220kV時，出線回路不宜超過4回。

在可靠性要求不高時，或者在工程分期實施時，為了降低設備費用，也可使用一組或兩組隔離開關進行分段，任一段母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關，完好段即可恢復供電。

1.3單母線分段帶旁路

斷路器經(jīng)過長期運行和切除一定次數(shù)短路電流后需要進行檢修，有些重要的用戶要求不停電檢修斷路器，我們可以通過加裝旁路母線的辦法來解決這個問題。

接線特點：

在出線隔離開關外側加裝一個旁路母線，每一回出線通過一個旁路隔離開關與旁路母線相連；在每段匯流母線與旁路母線之間加裝一個斷路器，組成專設旁路斷路器的接線。

運行說明：

正常情況下，旁路母線不帶電，旁路斷路器及兩側的隔離開關處于斷開狀態(tài)。當某一斷路器需要檢修時，通過倒閘操作，實現(xiàn)不停電檢修該斷路器。

單母線分段帶旁路優(yōu)缺點：

優(yōu)點：單母線帶旁路母線接線方式的最大優(yōu)點是供電可靠性高。接線簡單、清晰，操作方便、易于擴建，斷路器故障檢修時，可不停電進行檢修，供電可靠，運行靈活，適用于向重要用戶供電，出線回路較多的變電所尤為適用。

缺點：旁路斷路器在同一時間只能代替一個線路斷路器的工作。但母線出現(xiàn)故障或檢修時，仍會造成整個主母線停止工作。

2、雙母線接線

2.1雙母線接線簡述

對于單母線接線方式，工作母線檢修及事故時停電時間較長，當電源容量大，單回供電回路數(shù)多時，單母線接線不能保證供電的可靠性，此時宜采用雙母線接線。

接線特點：下圖所示為雙母線接線，它有兩組母線，一組為工作母線，一組為備用母線。每一電源和每一出線都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關分別與兩組母線相連，任一組母線都可以作為工作母線或備用母線。兩組母線之間通過母線聯(lián)絡斷路器（簡稱母聯(lián)斷路器）連接。

運行說明：正常情況下，任一回路只能通過一把隔離開關和一條母線相接。

實際中采用的運行方式有以下幾種：

a）、固定連接方式——一些電源和出線固定地連接在一條母線上，另一些電源和出線固定地連接在另一條母線上，母聯(lián)斷路器閉合，即兩條母線都是工作母線，互為備用，相當于單母線分段運行，可靠性較高，一般作為長期的運行方式。

b）、特殊運行方式——采用一組母線工作，一組母線備用檢修或事故，母聯(lián)斷路器斷開。相當于單母線運行，可靠性差，一般作為母線或母線側隔離開關檢修時采用。

c）、在特殊需要時，將個別回路接在備用母線上單獨工作或試驗，母聯(lián)斷路器閉合或母聯(lián)斷路器替代該回路斷路器。

任一電源或出線回路由工作母線切換至備用母線，或各種運行方式之間轉換的基本操作是倒母線，通過倒母線操作，任一回路將不會停電。

倒母線操作的基本原則如下：

a）、母聯(lián)斷路器一定要合上，并取下母聯(lián)斷路器的操作保險（熔斷器），使其成為一個“死開關”，以保證操作中兩條母線始終并列為等電位，從而實現(xiàn)隔離開關的等電位的切換。

b）、必須先依次合上所有回路與備用母線相連的隔離開關，再依次斷開所有回路與工作母線相連的隔離開關，這里隔離開關的“先合后斷”也是為了保證隔離開關在等電位下進行操作，切換過程中不會產(chǎn)生電弧。

2.2雙母線接線優(yōu)點

運行方式靈活，可靠性高，便于擴建；檢修母線時，電源和出線都可以繼續(xù)工作；檢修任一回路母線隔離開關時，只需斷開該回路；工作母線故障時，所有回路能迅速恢復工作；檢修任一線路斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替其工作。

2.3雙母線接線缺點

當母線故障或檢修時，需使用隔離開關進行倒閘操作，容易造成誤操作，為此，在隔離開關和斷路器之間需加閉鎖裝置；工作母線故障時，將造成短時（切換母線時間）全部進出線停電；在任一線路斷路器檢修時，該回路仍需停電或短時停電（用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器之前）；使用的母線隔離開關數(shù)量較大，同時也增加了母線的長度，使得配電裝置結構復雜，投資和占地面積增大。

2.4雙母線接線適用范圍

這種接線方式適用于供電要求比較高，出線回路較多的發(fā)電廠和變電站中，一般35kV出線回路為8回，110出線為5回及以上的220kV出線為3回及以上者，都采用雙母線接線。在我國大中型發(fā)電廠雙母線接線被廣泛采用。