第四章 变电所主接线
第一节 主接线
一、基本概念 1．母线
母线又称汇流排，在原理上它是电路中的一个电气节点，由导体构成，它起着汇集变压器的
电能和给各用户的馈电线分配电能的作用。 2．主接线
定义：变电所的主接线（或称一次接线、一次电路）是指由各种开关电器、电力变压器、断路器、隔离开关、避雷器、互感器、母线、电力电缆、移相电容器等电气设备依一定次序相连接的具有接受和分配电能的电路。
电气主接线图通常画成单线图的形式表示。
二、对主接线的基本要求 1．可靠性
根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性；满足用户对供电的可靠性
的要求，保证供电供电的电能质量。
2．灵活性
主接线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便、灵
活；尽量避免误操作；便于检修和维护，提高运行的可靠性。
3．安全性
保证在进行一切操作、切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护、检修
工作。
4．经济性
考虑用户的近期与长远发展规划，应使主接线的一次投资与运行费用达到经济合理，力求将
费用降到最低。
第二节 单母线接线
一、单母线不分段接线
1．接线
如图4-1所示，每条引入线和引出线的电路中都装有断路器和隔离开关，电源的引入与引出
是通过一根母线连接的。
图4-1 单母线不分段接线
断路器（QF1、QF3）主要用来切断负荷电流或故障电流，是主接线中最主要的开关设备。 隔离开关（QS）有两种：靠近母线侧的称为母线隔离开关（QS2、QS3），作为隔离母线电
源，检修断路器用；靠近线路侧的称为线路隔离开关（QS1、QS4），防止在检修断路器、母线时从用户侧反向送电，或防止雷电过电压沿线路侵入，保证维修人员安全使用。
2．特点
（1）电路简单，使用设备少，费用低； （2）可靠性和灵活性差；
（3）当母线、电源断路器（QF1）、电源的母线隔离开关（QS2）故障或检修时，必须断开
所有出线回路的电源，而造成全部用户停电；
（4）单母线不分段接线适用于用户对供电连续性要求不高的用户。 3．改进措施
有时为了提高供电系统的可靠性，用户可以将单母线不分段接线进行必要的改进，如图4-2
所示。
4-2 单母线不分段的改进
改进的单母线不分段接线增图加了一个电源进线的母线隔离开关（QS2、QS3），将一段母线分为两段（DM1、DM2）。当某段母线故障或检修时，先将电源切断，QF1、QS1分断，将故障或需要检修的母线DM1（或DM2）的电源侧母线隔离开关QS2（或QS3）打开，再闭合电源，QS1、QF1闭合，继续对非故障母线段DM2（或DM1）供电，缩小因母线故障或检修造成的停电范围，提高了单母线不分段接线的可靠性。
二、单母线分段接线
1．接线
如图4-3所示。
（a）用隔离开关分段 （b）用断路器分段
图4-3 单母线分段接线
单母线分段接线是根据电源的数量和负荷计算、电网的结构情况来决定的。一般每段有一个
或两个电源，使各段引出线用电负荷尽可能与电源的提供的电力负荷平衡，减少各段之间的功率交换。
2．运行方式
单母线分段接线可以分段运行，也可以并列运行。
（1）分段运行
采用分段运行时，各段相当于单母线不分段状态，各段母线之间的电气互不影响，互相分列，
母线电压按非同期（同期指的是两个电源的频率、电压幅值、电压波形、初相角完全相同）考虑。任一路电源故障或检修时，如其余电源功率能负担全部引出线的负荷时，则可经过“倒闸操作”恢复对全部引出线的供电，否则该电源所带的负荷将全部或部分停止运行。当任意一段母线故障或检修时，该段母线的全部负荷将停电。
（2）并列运行
采用并列运行时，相当于单母线不分段接线形式。当某路电源停电或检修时，无需整个母线
停电，只须断开停电或故障电源的断路器及其隔离开关，调整另外电源的负荷量。但当某段母线故障或检修时，将会引起正常母线段的短时停电。
实际运行中一般采取分段运行的方式。
3．分段方式
单母线分段接线根据分段的开关设备不同，有以下几种方式：
（1）用隔离开关分段
如图4-3（a）所示。对于用隔离开关QSL分段的单母线接线，由于隔离开关不能带电流操作，
当需要切换电源（某一电源故障停电或开关检修）时，会造成部分负荷短时停电。如母线段I的电源I停电，需要电源II带全部负荷时，首先将QF1、QS2断开，再将母联隔离开关QSL闭合。由电源II供电。当母线故障或母线检修，则该母线上的负荷将停电。当需要检修母联隔离开关QSL时，需要将两段母线上的所有负荷全部停电。
用隔离开关分段的单母线接线，适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用
户。
（2）用负荷开关分段
其功能与特点基本与用隔离开关分段的单母线相同。 （3）用断路器分段
如图4-3（b）所示。分段断路器QFL除具有分段隔离开关的作用外，该断路器还装有继电保护装置，除能切除负荷电流或故障电流外，还可自动分、合闸。当某段母线故障时，分段断路器QFL与电源进线断路器（QF1或QF2）的继电保护动作将同时切断断路器，保证非故障母线正常运行。当母线检修时，也不会引起正常母线段的停电，可直接操作分段断路器，拉开隔离开关进行检修，其余各段母线继续运行。
用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。
三、带旁路母线的单母线接线
单母线分段接线，不管是用隔离开关分段或用断路器分段，在母线检修或故障时，都避免不了使接在该母线的用户停电。另外，单母线接线在检修引出线断路器时，该引出线的用户必须停电（双回路供电用户除外）。为了克服这一缺点，可采用单母线加旁路母线。 1．接线
图4-4 带旁路母线的单母线接线
2．特点
当对出线断路器QF3检修时，将QF3断开，打开隔离开关QS5，QS6；先闭合隔离开关QS7、
QS4、QS3，再闭合旁路母线断路器QF2，出线L1不需停电就可完成断路器的切换，保证供电的连续性。
3．适用条件
当引出线断路器检修时，用旁路母线断路器代替引出线断路器，给用户继续供电。该接线造
价较高，仅用在引出线数量很多的变电所中。
四、三电源进线的单母线分段接线
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）中规定：“对于特等建筑应考虑一电源系统检修
或故障时，另一电源系统又发生故障的严重情况，此时应从电力系统取得第三电源或自备电源。”。
1．接线
在特等建筑中使用三路电源进线，可将此主接线设计成三段单母线分段接线，如图4-5所示。
（a）用断路器分段 （b）用隔离开关分段
图4-5 三段单母线分段接线
2．特点
在图4-5（a）中，系统正常运行时，三个独立电源一般同时供电，互为备用，故两个母联断
路器QFL1、QFL2或QSL1、QSL2是同时断开的，形成三段的单母线分段。当两个工作电源同时停电（电源的进线断路器跳开），两个母联断路器QFL1、QFL2上的自动装置（备用电源自投）启动，将母联断路器闭合，由第三个电源独立供电，形成单母线不分段式接线，保证三段母线上的负荷不停电。
在图4-5（b）中，如果母联使用的是隔离开关QSL1、QSL2，由于隔离开关上无法安装自动
装置，因此必须进行必要的倒闸操作，才能完成第三电源的投入，同时造成三段母线上的负荷短时停电。
3．适用
此种接线的操作、保护、自动装置比较简单，但负荷的调配能力较差，一般适用于供电回路
按短路电流选择的导线截面，能承担2/3的总负荷的变电所。
图4-6是另一种三电源供电（三回四受电断路器）的单母线分段接线。
图4-6 三回四受电断路器的单母线分段接线
此种接线中三个电源一般是只有两路电源供电，第三路电源为备用，当两路工作电源同时停电（QF1、QF2断开）时，第三路电源经过断路器QF3、QF4的自动装置（备用电源自投）启动，将两个断路器闭合，由第三电源保证供电。
第三节 双母线接线
1．接线
双母线接线如图4-7所示。
图4-7 双母线不分段接线
2．运行方式
如图4-7所示，其中母线DM1为工作母线，母线DM2为备用母线。任一电源进线回路或负荷引出线都经一个断路器和二个母线隔离开关接于双母线上，两个母线通过母线断路器QFL及其隔离开关相连接。其工作方式可分为两种： （1）两组母线分列运行
其中一组母线运行，一组母线备用，即两组母线互为运行或备用状态。与DM1连接的母线
隔离开关闭合，与DM2连接的母线隔离开关断开，母线联络断路器QFL在正常运行时处于断开状态，其两侧与之串接的隔离开关为闭合状态。当工作母线DM1故障或检修时，经“倒闸操作”即可由备用母线继续供电。
（2）两组母线并列运行
两组母线同时并列运行，但互为备用。将电源进线与引出线路同两组母线连接，并将所有母
线隔离开关闭合，母线联络断路器QFL在正常运行时也闭合。当某组母线故障或检修时，仍可经“倒闭操作”，将全部电源和引出线路均接于另一组母线上，继续为用户供电。
3．适用
由于双母线两组互为备用，大大提高了供电可靠性、主接线工作的灵活性。
双母线接线一般用在对供电可靠性要求很高一级负荷，如大型工业企业总降压变电所的35～
110kV母线系统中，或有重要高压负荷或有自备发电厂的6~10kV母线系统。
第四节 线路—变压器组接线
1．接线
线路—变压器组接线如图4-8所示。
第四章 变电所主结线
