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摘要：在我国工业化过程中，电力发挥着重要作用，它支撑着我国社会物质能源发展所需，是工业发展的动力。而电气主接线是变电站系统的核心部分，在电力的运行中扮演着重要的角色，是构成电力系统的重要环节。本文分析了电气主接线的各自连接方式及其应用。
关键词：电气；主接线；连接方式；优缺点；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
电气主接线的概念
变电站电气部分的主体是电气主接线，在电力系统中主接线是电能传递通道的重要组成部分之一；其对变电站本身的运行灵活性、供电可靠性、经济合理性、检修方便与否及电力系统整体连接方式的确定起着决定性的作用，同时也对变电站配电装置的布置、电气设备的选择、控制方式和继电保护的拟定有着很大的影响。因此电气主接线系统科学的建立，综合比较评价各项技术经济，全面分析相关影响因素，对合理确定主接线方案十分必要。
二、电气主接线接线要求
1、可靠性
电气可靠性的要求与其在电力系统中的地位和作用有关，由其容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定。评价电气主接线可靠性的标志是：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；线路或母线发生故障时应尽量减少线路的停运回路数和主变的停运台数，尽量保证对重要用户的供电；尽量避免变电站全部停运的可能性。
2、经济性
主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。
3、方便性
3.1 操作的方便性
电气主接线的应该接线简单，操作方便尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至于在操作过程中出错。
3.2 调度的方便性
电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并在发生事故时，要能尽快的切除故障。
3.3 扩建的方便性
这不仅与资金、土地相关，还与电气主接线的接线方式有关，但对于将来的发电厂和变电所，其主接线应具有扩建的方便性。
三、电气主接线常见接线方式
1、不分段的单母线接线
单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每回进出线都只经过一台断路器固定接与母线的某一段上。优点是：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源，与之相联的所有电力装置，在整个检修期问均需停止工作。此外，在出线断路器检修期问，必须停止该回路的供电。适用范围：6～10kv配电装置的出线回路数不超过 5 回；35~66kv配电装置的出线回路数不超过3 回；1l0~220kv配电装置的出线回路数不超过 2 回。
2、单母线分段接线
与不分段的单母线接线相比较，提高了可靠性和灵活性。适用范围：6～10KV配电装置出线回路数为 6 回及以上时；35~66KV配电装置出线回路数为 4～8 回时；110～220KV 配电装置出线回路为 3～4 回时。
3、单母带旁路母线的接线
断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了检修出线断路器，不中断该回路供电，可增设旁路母线和旁路断路器，提高供电可靠性。这种接线方式广泛的应用于出线数较多的 110KV及以上的配电装置中，而 35KV及以下配电装置一般不设旁路母线。
4、线路变压器组接线
线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式｡线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省｡相应220kV采用线路变压器组,110kV宜采用单母分段接线,正常分段断路器打开运行,对限制短路电流效果显著,较适合于110kV开环运行的网架｡但其可靠性相对较差,线路故障检修停运时,变压器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大｡其较适合用于正常二运一备的城区中心变电所,如上海中心城区就有采用｡
5、桥形接线
桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少､也是投资较省的一种接线方式｡根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线｡由于变压器的可靠性远大于线路,因此中应用较多的为内桥接线｡若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,這就成了长期开环运行的四边形接线。
6、多角形接线
多角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路｡多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好｡正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小｡其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大｡环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则｡四边形的保护接线比较复杂,一､二次回路倒换操作较多｡
7、3/2 断路器接线
3/2 断路器接线就是在每 3 个断路器中间送出 2 回回路，一般只用于大型电厂和变电所 220kV及以上、进出线回路数 6 回及以上的高压、超高压配电装置中。它的主要优点是：（1）运行可靠，任一母线故障或检修（所有接于该母线上的断路器断开），均不致停电；（2）任一断路器检修都不致停电，而且可同时检修多台断路器；（3）隔离开关只作为检修电器，不作为操作电器，不需要进行任何倒闸操作，处理事故时，利用断路器操作，消除事故迅速；3/2 断路器接线的缺点是使用断路器和电流互感器多，投资费用大，保护接线复杂。
8、双母线分段带旁路接线
双母线分段带旁路接线就是在母线上增设分段断路器，并设置旁路母线。双母线分段原则是：当 220KV进出线回路数为 10～14 回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为 15 回及以上时，两组母线均用断路器分段。500KV进出线回路数为 6～7 回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为 8 回及以上时，两组母线均用断路器分段。在双母线分段中，均装设两台母联兼旁路断路器。
四、案例分析
1、 线路-变压器组接线
线路-变压器组接线是最简单主接线方式,高压配电装置只配置2个设备单元,接线简单清晰,占地面积小,送电线路故障时由送电端变电所出线断路器跳闸,在正常运行方式下,L1、L2线路各带一台主变,系统接线简单,运行可靠,经济,有利于变电所实现自动化,无人化,因此,对于地方电网中110kV终端变电所,如主变容量满足N-1要求,即主变容量满足低负载率标准,首先应推荐采用线路-变压器组接线方式。
2、内桥接线
内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式,其高压侧断路器数量较少,线路故障操作简单,方便,系统接线清晰,在正常运行方式下,桥断路器打开,类似于线路-变压器组接线,L1、L2线路各带1台主变,因内桥接线线路侧装有断路器,线路的投入和切除十分方便,当送电线路发生故障时,只需断开故障线路的断路器,不影响其它回路正常运行,但变压器故障时,则与其连接的两台断路器都要断开,从而影响了一回未故障线路的正常运行,随着主变制造工艺和质量的迅速提高,现在各厂家生产的主变大都为免维护式,因主变压器运行可靠性较高,而且主变也不需要经常切换,因此,对于地方电网中110kV终端变电所,如主变容量不能满足N-1要求,采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。
结束语
随着近年来我国电气行业的不断发展，主接线的连接方式及应用得到进一步完善。 因此电气主接线评价系统建设的逐渐科学化，对存在的影响因素进行有效分析，从而对各项技术的进行综合的经济评价对其，在电力工程主接线方式的确定具有十分重要的作用。
参考文献
[1]汪海.浅谈电气主接线连接方式及实际应用[J].科技创新导报，2012，20（13）：214-215.
[2]陈尚发;大型发电厂电气主接线优化方案的研究[J];电力建设;2009年08期
关键词：电气；主接线；连接方式；优缺点；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
电气主接线的概念
变电站电气部分的主体是电气主接线，在电力系统中主接线是电能传递通道的重要组成部分之一；其对变电站本身的运行灵活性、供电可靠性、经济合理性、检修方便与否及电力系统整体连接方式的确定起着决定性的作用，同时也对变电站配电装置的布置、电气设备的选择、控制方式和继电保护的拟定有着很大的影响。因此电气主接线系统科学的建立，综合比较评价各项技术经济，全面分析相关影响因素，对合理确定主接线方案十分必要。
二、电气主接线接线要求
1、可靠性
电气可靠性的要求与其在电力系统中的地位和作用有关，由其容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定。评价电气主接线可靠性的标志是：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；线路或母线发生故障时应尽量减少线路的停运回路数和主变的停运台数，尽量保证对重要用户的供电；尽量避免变电站全部停运的可能性。
2、经济性
主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。
3、方便性
3.1 操作的方便性
电气主接线的应该接线简单，操作方便尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至于在操作过程中出错。
3.2 调度的方便性
电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并在发生事故时，要能尽快的切除故障。
3.3 扩建的方便性
这不仅与资金、土地相关，还与电气主接线的接线方式有关，但对于将来的发电厂和变电所，其主接线应具有扩建的方便性。
三、电气主接线常见接线方式
1、不分段的单母线接线
单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每回进出线都只经过一台断路器固定接与母线的某一段上。优点是：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源，与之相联的所有电力装置，在整个检修期问均需停止工作。此外，在出线断路器检修期问，必须停止该回路的供电。适用范围：6～10kv配电装置的出线回路数不超过 5 回；35~66kv配电装置的出线回路数不超过3 回；1l0~220kv配电装置的出线回路数不超过 2 回。
2、单母线分段接线
与不分段的单母线接线相比较，提高了可靠性和灵活性。适用范围：6～10KV配电装置出线回路数为 6 回及以上时；35~66KV配电装置出线回路数为 4～8 回时；110～220KV 配电装置出线回路为 3～4 回时。
3、单母带旁路母线的接线
断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了检修出线断路器，不中断该回路供电，可增设旁路母线和旁路断路器，提高供电可靠性。这种接线方式广泛的应用于出线数较多的 110KV及以上的配电装置中，而 35KV及以下配电装置一般不设旁路母线。
4、线路变压器组接线
线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式｡线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省｡相应220kV采用线路变压器组,110kV宜采用单母分段接线,正常分段断路器打开运行,对限制短路电流效果显著,较适合于110kV开环运行的网架｡但其可靠性相对较差,线路故障检修停运时,变压器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大｡其较适合用于正常二运一备的城区中心变电所,如上海中心城区就有采用｡
5、桥形接线
桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少､也是投资较省的一种接线方式｡根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线｡由于变压器的可靠性远大于线路,因此中应用较多的为内桥接线｡若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,這就成了长期开环运行的四边形接线。
6、多角形接线
多角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路｡多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好｡正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小｡其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大｡环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则｡四边形的保护接线比较复杂,一､二次回路倒换操作较多｡
7、3/2 断路器接线
3/2 断路器接线就是在每 3 个断路器中间送出 2 回回路，一般只用于大型电厂和变电所 220kV及以上、进出线回路数 6 回及以上的高压、超高压配电装置中。它的主要优点是：（1）运行可靠，任一母线故障或检修（所有接于该母线上的断路器断开），均不致停电；（2）任一断路器检修都不致停电，而且可同时检修多台断路器；（3）隔离开关只作为检修电器，不作为操作电器，不需要进行任何倒闸操作，处理事故时，利用断路器操作，消除事故迅速；3/2 断路器接线的缺点是使用断路器和电流互感器多，投资费用大，保护接线复杂。
8、双母线分段带旁路接线
双母线分段带旁路接线就是在母线上增设分段断路器，并设置旁路母线。双母线分段原则是：当 220KV进出线回路数为 10～14 回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为 15 回及以上时，两组母线均用断路器分段。500KV进出线回路数为 6～7 回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为 8 回及以上时，两组母线均用断路器分段。在双母线分段中，均装设两台母联兼旁路断路器。
四、案例分析
1、 线路-变压器组接线
线路-变压器组接线是最简单主接线方式,高压配电装置只配置2个设备单元,接线简单清晰,占地面积小,送电线路故障时由送电端变电所出线断路器跳闸,在正常运行方式下,L1、L2线路各带一台主变,系统接线简单,运行可靠,经济,有利于变电所实现自动化,无人化,因此,对于地方电网中110kV终端变电所,如主变容量满足N-1要求,即主变容量满足低负载率标准,首先应推荐采用线路-变压器组接线方式。
2、内桥接线
内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式,其高压侧断路器数量较少,线路故障操作简单,方便,系统接线清晰,在正常运行方式下,桥断路器打开,类似于线路-变压器组接线,L1、L2线路各带1台主变,因内桥接线线路侧装有断路器,线路的投入和切除十分方便,当送电线路发生故障时,只需断开故障线路的断路器,不影响其它回路正常运行,但变压器故障时,则与其连接的两台断路器都要断开,从而影响了一回未故障线路的正常运行,随着主变制造工艺和质量的迅速提高,现在各厂家生产的主变大都为免维护式,因主变压器运行可靠性较高,而且主变也不需要经常切换,因此,对于地方电网中110kV终端变电所,如主变容量不能满足N-1要求,采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。
结束语
随着近年来我国电气行业的不断发展，主接线的连接方式及应用得到进一步完善。 因此电气主接线评价系统建设的逐渐科学化，对存在的影响因素进行有效分析，从而对各项技术的进行综合的经济评价对其，在电力工程主接线方式的确定具有十分重要的作用。
参考文献
[1]汪海.浅谈电气主接线连接方式及实际应用[J].科技创新导报，2012，20（13）：214-215.
[2]陈尚发;大型发电厂电气主接线优化方案的研究[J];电力建设;2009年08期