1、電氣主接線的概念
在變電站中，發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器等高壓電氣設(shè)備，以及將它們連接在一起的高壓電纜和母線，按照其功能要求組成的主回路稱為電氣一次系統(tǒng)，又叫做電氣主接線。
在選擇電氣主接線時(shí)，需要根據(jù)變電站在電網(wǎng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)等條件，滿足供電可靠性、調(diào)度靈活性、經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。
2、電氣主接線的類型
電氣主接線的主體是電源（進(jìn)線）回路和線路（出線）回路。分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。本期我們主要關(guān)注有匯流母線的接線方式。電氣主接線的基本分類如下：
3、電氣主接線的基本形式
（1）單母線接線
如圖為單母線接線，各電源和出現(xiàn)都接在一條共同母線w上。每條回路中都裝有斷路器和隔離開關(guān)。緊靠母線側(cè)的（如qs2）為母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的（如qs3）為線路隔離開關(guān)。
當(dāng)檢修斷路器qf2時(shí)，停電操作順序?yàn)椋合葦嚅_qf2，再依次拉開兩側(cè)隔離開關(guān)qs3、qs2。然后在qf2兩側(cè)掛上接地線，以保證檢修人員安全。qf2恢復(fù)送電的操作順序?yàn)椋合纫来魏仙蟩s2、qs3，再合上qf2。
優(yōu)點(diǎn)：
接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少投資低，操作方便。
缺點(diǎn)：
可靠性不高，不夠靈活。具體表現(xiàn)為：
a.任一線路斷路器檢修時(shí)，該回路必須停電；
b.母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，連接在母線上的所有回路都將停電；
適用范圍：
6~10kv出線數(shù)≤ 5回；
35kv出線數(shù)≤3回；
110kv出線數(shù)≤ 2回。
（2）單母線分段
與單母線接線相比，單母線分段增加了一臺(tái)母線分段斷路器（或隔離開關(guān)）將單母線分為兩段。
qf閉合，母線并列運(yùn)行：
相當(dāng)于不分段的單母線接線。若電源1停止供電，則電源2通過qf閉合向i段母線供電，不影響對(duì)負(fù)荷的供電；
若i段母線故障時(shí)，保護(hù)裝置使qf自動(dòng)跳開，i段母線被切除，ii段母線繼續(xù)供電 。
qf斷開，母線分列運(yùn)行：
相當(dāng)于兩個(gè)不分段的單母線接線。若電源1停止供電，i段母線失壓時(shí)，可由自動(dòng)重合閘裝置自動(dòng)合上qf，i段母線恢復(fù)供電；
若i段母線故障時(shí)，不影響ii段，ii段母線繼續(xù)供電 。
優(yōu)點(diǎn)：
從上面的描述可看出，單母線分段提高了供電可靠性和調(diào)度靈活性。母線故障或檢修時(shí)，縮小了一半停電范圍。
缺點(diǎn)：
a.任一線路斷路器檢修時(shí)，該回路必須停電；
b.任一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上的所有回路都將停電；
適用范圍：
6~10kv出線數(shù)≥ 6回；
35kv~60kv出線數(shù)為4~8回；
110kv~220kv出線數(shù)為3~4回。
（3）單母線帶旁路
單母線帶旁路母線接線可分為單母線不分段帶旁路接線和單母線分段帶旁路接線。
單母線不分段帶旁路接線
如圖所示，在工作母線w外側(cè)增設(shè)一組旁路母線wp，并經(jīng)旁路隔離開關(guān)引接到各線路的外側(cè)。另設(shè)一組旁路斷路器qf跨接與工作母線與旁路母線之間。
當(dāng)任一回路的斷路器（如qf1）需要停電檢修時(shí)，先合旁路斷路器qf對(duì)旁母充電，再合旁路隔離開關(guān)qs，最后斷開線路斷路器qf1及其兩側(cè)隔離開關(guān)。此時(shí)該線路可經(jīng)旁路隔離開關(guān)qs再經(jīng)旁路斷路器qf從工作母線取得電源，如紅色箭頭標(biāo)示。我們可以理解為，旁路斷路器就是各線路斷路器的公共備用斷路器。但應(yīng)該注意，旁路斷路器在同一時(shí)間里只能替代一個(gè)線路斷路器工作。
可以看出這種接線方式可以不停電檢修線路斷路器，故提高了供電可靠性。但是，當(dāng)母線出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，仍會(huì)造成所有出線停電。為了解決這個(gè)問題，可以采用單母分段帶旁路接線。
單母分段帶旁路接線
這種接線方式兼顧了旁路母線和母線分段兩方面優(yōu)點(diǎn)。正常工作時(shí)，旁路斷路器qf斷開。此時(shí)系統(tǒng)按單母線分段方式運(yùn)行。當(dāng)某一出線斷路器需要檢修時(shí)，通過上面相同的倒閘操作，經(jīng)過紅色箭頭路徑為線路供電。
優(yōu)點(diǎn)：
單母線帶旁路接線最大的優(yōu)點(diǎn)是線路斷路器檢修時(shí)，該線路可以不停電，通過旁路斷路器供電，提高了供電可靠性。
缺點(diǎn)：
a.增加了許多設(shè)備，造價(jià)高，運(yùn)行操作復(fù)雜；
b.任一段工作母線母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上的所有回路都將停電。
適用范圍：
隨著電網(wǎng)越來越堅(jiān)強(qiáng)，重要的用戶經(jīng)常為雙回路供電，所以帶旁路的接線用的比較少。一般只有在出線斷路器不允許停電檢修的情況下才設(shè)置旁路母線。
我們可以發(fā)現(xiàn)，單母線的一次系統(tǒng)，工作母線或母線隔離開關(guān)在故障或檢修時(shí)，連接在母線上的回路都將停電。這是單母線的各種接線方式共同的缺陷。為了解決這個(gè)問題，我們可以采用雙母線的主接線方式。
（4）雙母線接線
如圖為雙母線接線。每一條出線都經(jīng)過一臺(tái)斷路器和兩組母線隔離開關(guān)分別與兩組母線相連接。兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器qf相連。
正常運(yùn)行時(shí)，i母為工作母線，ii母為備用母線。所有出線都連接到工作母線上（工作母線隔離開關(guān)閉合，備用母線隔離開關(guān)斷開），qf斷開。此時(shí)相當(dāng)于單母線運(yùn)行。工作母線發(fā)生故障時(shí)，可短時(shí)間內(nèi)將所有電源和負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用母線上，短時(shí)停電后迅速恢復(fù)供電。
為了提高供電可靠性，也常采用另外一種運(yùn)行方式，即工作母線和備用母線個(gè)帶一部分電源和負(fù)荷，母聯(lián)qf合上。此時(shí)相當(dāng)于單母分段運(yùn)行。任一組母線故障時(shí)，qf跳開，接與另一組母線的回路不受影響，接于故障母線的回路也能迅速轉(zhuǎn)移到完好母線上恢復(fù)供電。
母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，只需要斷開該回路及與此隔離開關(guān)相連的母線，所以其余回路均可不停電的轉(zhuǎn)移到另一組母線上繼續(xù)運(yùn)行。
母線檢修時(shí)通過“倒閘操作”，可以不影響線路正常供電：
（a）合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)qs1、qs2；
（b）合上母聯(lián)斷路器qf，給備用母線充電；
（c）此時(shí)兩組母線處于等電位。根據(jù)“先通后斷”的原則，逐條線路進(jìn)行“倒閘操作”：先合上備用母線隔離開關(guān)，在斷開工作母線隔離開關(guān)；
（d）最后斷開母聯(lián)斷路器qf，拉開兩側(cè)隔離開關(guān)；
（f） 工作母線已被停電并隔離，嚴(yán)明無電后，用接地倒閘接地，可進(jìn)行檢修。
優(yōu)點(diǎn)：
a.可以輪流檢修母線而不影響正常供電；
b.檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只影響該回路供電；
c.工作母線故障后，所有回路短時(shí)停電后能迅速回復(fù)供電；
d.檢修任一斷路器時(shí)，可以利用母聯(lián)斷路器替代引出線qf工作；
缺點(diǎn)：
a.倒閘操作過程比較復(fù)雜，容易造成誤操作；
b．工作母線故障時(shí)，仍將造成短時(shí)停電；
c．使用隔離開關(guān)數(shù)量較多，投資增大。
適用范圍：
35～60kv出線回路數(shù)超過8回；110～220kv出線回路數(shù)為5回及以上。
（5）雙母線分段
雙母線分段接線主要是為了減少母線故障時(shí)，需要短時(shí)停電的范圍。其原理與單母線分段接線類似，大家可以參照上文理解一下，這里就不再贅述了。
（6）雙母線帶旁路
雙母線帶旁路接線，目的是為了在雙母線接線的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)不停電檢修任一線路斷路器。這種接線運(yùn)行靈活方便，可靠性高，但投資較大。原理可參考單母線帶旁路接線。
（7）3/2斷路器接線
3/2斷路器接線如圖所示。有兩組母線，每?jī)苫剡M(jìn)、出線站用3臺(tái)斷路器構(gòu)成一串，連接于兩組母線之間。由于斷路器數(shù)量與回路數(shù)之比為3/2，因而稱為3/2斷路器接線。
需要注意的是，該接線方式至少配成3串才能形成多環(huán)供電。配串時(shí)應(yīng)使同一用戶的雙回線布置在不同的串中。
優(yōu)點(diǎn)：
a.可靠性高，調(diào)度靈活：正常運(yùn)行時(shí)，所有斷路器均閉合，任一組母線發(fā)生故障，均不會(huì)影響各回路供電；
b.操作簡(jiǎn)單：避免用隔離開關(guān)進(jìn)行刀閘操作，不容易造成誤操作；
c.任一母線或線路斷路器檢修時(shí)，只需斷開相應(yīng)的斷路器及隔離開關(guān)，不影響各回路的正常供電。
缺點(diǎn)：
a.占用斷路器較多，投資大；
b．二次接線和繼電保護(hù)比較復(fù)雜；
適用范圍：
3/2斷路器接線是現(xiàn)代大型電廠和變電做超高壓系統(tǒng)的常用接線，在500kv變電站中一般都采用這種接線。
綜上可見，各種方式的電氣主接線，是根據(jù)系統(tǒng)對(duì)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的需要逐步完善的。最后用一幅圖簡(jiǎn)單的從可靠性的角度簡(jiǎn)單總結(jié)一下