2011电气工程师考试牵引机车变电所指导(14)

　　第九章 电气主接线及高压配电装置

　　※重点难点

　　1.了解电气主接线的一般要求

　　2.掌握牵引变电所主接线的形式、特点、运行方式

　　3.掌握变电所倒闸作业的基本原则

　　4.了解高压配电装置的结构，掌握其布置原则

　　※主要内容

　　一、电气主接线概述

　　在牵引变电所中，直接用于输送和分配电能的高电压线路的设备称为一次电

　　器设备。一次电气设备按一定规律连接，完成接受和分配电能任务的电路称为一次接线。表示一次电气设备相互连接关系和工作原理的电气接线图，成为主接线图。

　　牵引变电所(包括分区所、开闭所)的电气主接线是指由隔离开关、互感器、

　　避雷器、断路器、主变压器、母线、电缆等高压一次电气设备，按一定的顺序连接的用于表示接收和分配电能的电路。它反映了牵引变电所的基本结构和性能，在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式，称为实际运行操作的依据。

　　变电所中普遍采用主接线模拟版(操作图)，挂在主控室中。它模拟出牵引变电所中一次设备的实际运行状态。值班人员根据主接线模拟板中电气设备的实际运行状态和调度命令进行操作，操作后更改主接线模拟板中电气设备的运行状态，使其与实际相符。

　　二、牵引变电所一次侧的电气主接线

　　牵引变电所是从电力系统高压电网获取电能，经变电所变压输送给牵引网，通常把电力系统高压电网一侧称为一次侧或高压侧;将牵引网的一次称为二次侧或牵引侧。由于牵引负荷属于一级负荷，所以引入电源最少应有两路，牵引变电所的主变压器一般为两台，不同类型的牵引变电所采用不同形式的电气主接线。

　　1.桥式接线

　　通过式牵引变电所110kV侧一般采用桥式接线。两回电源引入线分别经断路器接入两台主变压器，若在两条电源引入线间用带断路器的横向母线将它们连接起来，即构成桥式接线。这种接线中，四个连接元件仅需三个断路器，配电装置结构也简单。根据连接桥所处的位置不同，桥式接线又分为内桥式接线和外桥式接线。

　　内桥接线的优点是当线路发生故障时不影响牵引变电所的供电，但操作变压器不方便，需要将线路断路器和桥断路器都打开后，才能将变压器用隔离开关打开。这时在操作过程中，原来连通的线路要断开，影响了电力系统，当变压器采用固定备用方式时，每月要对变压器进行一次切换，因而不能采用内桥接线。

　　外桥接线与内桥接线正好相反，由于断路器在变压器回路上，操作变压器很方便。其缺点是当电源线路发生故障时，桥断路器和变压器断路器将同时断开。若变压器采用固定备用方式，发生故障时，正在运行的主变压器可能被断开，牵引变电所将全所停电，影响运输。因此应装设备用变压器自动投入装置，当发生上述情况时，备用变压器将自动投入恢复供电。

　　两种接线的运行特点可看出内桥接线适用于供电线路长、故障较多、负荷较稳定的场合，而外桥接线适用于电源线路较短、故障少、负荷不稳定、变压器需要经常切换的场合，也可用在有穿越功率通过的与环形电网相连接的变电所中。

　　2.分支接线

　　牵引变电所是用户变电所，一般不接入电力网内，没有穿越功率，属终端型变电所，电源侧主接线较简单，多采用分支接线。

　　由此可见，分接式牵引变电所采用分支接线。这种接线与桥形接线相比，需用的高压电器更少，配电装置结构更简单，分支线路进线不设继电保护，任一电源线路故障，由输电线路两侧的继电保护动作瞬间断开。我国电气化铁路牵引变电所绝大多数采用这两种接线。

　　3.单母线接线

　　对于中心牵引变电所，110kV电源引入线回路数较多，变电所中主变压器一般为两台。为使每一台主变压器能从任一回路电源获取电能(因每一回路电源都可能停电)，这就需要架设汇流母线，以便将各电源回路的电能汇集起来，各用电回路再从母线上获得电能，以提高供电的可靠性和经济性。因此，对大型变电所来讲，母线的形式是电气主接线的核心。

　　在主接线中，单母线不分段是比较简单的接线方式，设有一套母线，电源回路和用电回路通过断路器和隔离开关后分别与母线连接。这种接线的特点是接线简单，设备少，配电装置费用低，经济性好，并能满足一定的可靠性。每回路由断路器切断负荷电流和故障电流，检修断路器时，可用两侧隔离开关使断路器与电压隔离，保证检修人员安全。任一用电回路可从任何电源回路取得电能，不会因运行方式的不同而造成相互影响。检修任一回路及其断路器时，仅该回路停电，其他回路不受影响，但检修母线和与母线相连接的隔离开关时，将造成全部停电。母线发生故障，将使全部电源回路断电，待修复后才能恢复供电。这种接线仅用于对可靠性不高的 10～35 kV的地区负荷。

　　单母线分段接线是克服不分段母线的工作不够可靠，灵活性差的有效方法。单母线分段接线广泛应用在 10～35 kV地区负荷，各种城市牵引变电所和 110 kV电源进线回路较少的 110 kV接线系统。

　　单母线分段接线虽能提高运行的可靠性与灵活性，但线路断路器检修或故障时将使该回路停电。而实际运行中，断路器的故障率较高，检修频繁，是配电装置中的薄弱环节，为克服这一缺点，可采用具有旁路母线的单母线接线。

　　具有旁路母线的单母线接线不但解决了断路器的公共备用和检修备用，在调试、更换断路器及内装式电流互感器，整定继电保护时都可不必停电。它广泛应用于牵引负荷和 35 kV以上变电所中，特别是负荷较重要、线路断路器多、检修断路器不允许停电的场合。主要缺点是增加了一套旁路母线和相应的设备，以及为此而增加配电装置的占地面积。

查看更多内容: 电气工程师考试频道  电气工程师课程试听  电气工程师考试论坛