【文章內(nèi)容簡介】 雙母線帶旁路接線：雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線。其特點(diǎn)是具有雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)線路（主變壓器）斷路器檢修時，仍有繼續(xù)供電，但旁路的倒換操作比較復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會，也使保護(hù)及自動化系統(tǒng)復(fù)雜化，投資費(fèi)用較大，一般為了節(jié)省斷路器及設(shè)備間隔，當(dāng)出線達(dá)到5個回路以上時，才增設(shè)專用的旁路斷路器，出線少于5個回路時，則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線方式。 雙母線分段帶旁路接線：雙母線分段帶旁路接線就是在雙母線帶旁路接線的基礎(chǔ)上，在母線上增設(shè)分段斷路器，它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點(diǎn)，但投資費(fèi)用較大，占用設(shè)備間隔較多，一般采用此種接線的原則為： 當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為12～16回時，在一組母線上設(shè)置分段斷路器； 當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為17回及以上時，在兩組母線上設(shè)置分段斷器。三、3/2斷路器接線和4/3臺斷路器接線3/2接線又稱為一臺半斷路器接線，即每兩條回路共用3臺斷路器（每條回路一臺半斷路器），每串的中間一臺斷路器為聯(lián)絡(luò)斷路器。3/2(4/3)斷路器接線就是在每3（4）個斷路器中間送出2（3）回回路，一般只用于500kV（或重要220kV）電網(wǎng)的母線主接線。它的主要優(yōu)點(diǎn)是： 運(yùn)行調(diào)度靈活，正常時兩條母線和全部斷路器運(yùn)行，成多路環(huán)狀供電； 檢修時操作方便，當(dāng)一組母線停支時，回路不需要切換，任一臺斷路器檢修，各回路仍按原接線方式霆，不需切換； 運(yùn)行可靠，每一回路由兩臺斷路器供電，母線發(fā)生故障時，任何回路都不停電。2/3(4/3)斷路器接線的缺點(diǎn)是使用設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資費(fèi)用大，保護(hù)接線復(fù)雜。圖37為一臺半斷路器（3/2）接線的基本類型 圖37 一臺半斷路器接線在圖中，3/2接線方式中2條母線之間3個開關(guān)串聯(lián)，形成一串。在一串中從相鄰的2個開關(guān)之間引出元件，即3個開關(guān)供兩個元件，中間開關(guān)作為共用，因此也稱為一個半開關(guān)接線。 無匯流母線的主接線無匯流母線的主接線沒有母線這一中間環(huán)節(jié)，使用的開關(guān)電器少，配電裝置占地面積小，投資較少，沒有母線故障和檢修問題，但其中部分接線形式只適用于進(jìn)出線少并且沒有擴(kuò)建和發(fā)展可能的發(fā)電廠和變電所。一、單元接線發(fā)電機(jī)變壓器單元接線1）接線形式：如圖38a、發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元：G與T之間不裝QF，可裝QSG；b、發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元：G與T之間可裝QSG，有時可裝3QF ；c、發(fā)電機(jī)自耦變壓器單元：G與T之間可裝QSG，有時可裝3QF。 圖38 單元接線2）單元接線的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：接線簡化，使用的電器最少，操作簡便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性；配電裝置簡單，投資少，占地小；發(fā)電機(jī)出口短路電流?。焕^電保護(hù)簡單。缺點(diǎn)：任一元件故障或檢修全停，檢修時靈活性差。3） 單元接線的適用范圍：臺數(shù)不多的大（b接線除外）中型不帶近區(qū)負(fù)荷的區(qū)域發(fā)電廠；分期投產(chǎn)或裝機(jī)容量不等的無機(jī)端負(fù)荷的小型水電站。二、橋形接線橋形接線采用4個回路3臺斷路器和6個隔離開關(guān)，是接線中斷路器數(shù)量較少、也是投資較省的一種接線方式。根據(jù)橋形斷路器的位置又可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線。由于變壓器的可靠性遠(yuǎn)大于線路，因此中應(yīng)用較多的為內(nèi)橋接線。若為了在檢修斷路器時不影響和變壓器的正常運(yùn)行，有時在橋形外附設(shè)一組隔離開關(guān)，這就成了長期開環(huán)運(yùn)行的四邊形接線。內(nèi)橋接線下圖（圖35）為橋形接線中的一種：內(nèi)橋接線，這種接線適用于僅有兩臺變壓器和兩條出線的裝置中。橋連斷路器3QF在QS1和QS2的變壓器側(cè)，因此稱為內(nèi)橋接線。 圖39 橋形接線—內(nèi)橋接線該接線方式下的運(yùn)行方式為：a、線路 WL1 故障或檢修：只需先斷開 1QF ，再斷開 1QSL 和 1QSB ，其余三回路可以繼續(xù)工作，不影響供電。b、變壓器 1T 故障或檢修：先斷開 1QF 和3QF，再斷開 QS1 ， 1T 退出運(yùn)行。如果線路 L1 仍需恢復(fù)供電，再合 1QF 和3QF。內(nèi)橋接線的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）接線簡單、經(jīng)濟(jì)（斷路器最少）；2）布置簡單占地小，可發(fā)展為單母線分段接線； 3）線路投、切靈活，不影響其它電路的工作。缺點(diǎn)：1）變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其它回路；2）橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分；3）出線斷路器故障檢修該回路停電。 外橋接線圖39為橋形接線中的另一種：外橋接線。這種接線方式下，橋連斷路器3QF接在靠近線路側(cè)的接線方式。 圖310 橋形接線—外橋接線該接線方式下的運(yùn)行方式為： a、線路 WL1 故障或檢修： 先斷開 1QF 和3QF，再斷開 QS1 ， WL1 退出運(yùn)行。如果變壓器 1T 仍需恢復(fù)供電，再合 1QF 和3QF。b、變壓器 1T 故障或檢修： 只需先斷開 1QF ，再斷開 1QS ，其余三回路可以繼續(xù)工作，不影響供電。內(nèi)橋接線的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）接線簡單、經(jīng)濟(jì)（斷路器最少）； 2）布置簡單占地小，可發(fā)展為單母線分段接線； 3）變壓器投、切靈活，不影響其它電路的工作。 缺點(diǎn)：1）變壓器投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其它回路； 2）橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分； 3）變壓器斷路器故障檢修該變壓器停電。三、角形接線角形接線就是將斷路器和隔離開關(guān)相互連接，且每一臺斷路器兩側(cè)都有隔離開關(guān)，由隔離開關(guān)之間送出回路。角形接線所用設(shè)備少，投資省，運(yùn)行的靈活性和可靠性較好。正常情況下為雙重連接，任何一臺斷路器檢修都不影響送電，由于沒有母線，在連接的任一部分故障時，對電網(wǎng)的運(yùn)行影響都較小。其最主要的缺點(diǎn)是回路數(shù)受到限制，因為當(dāng)環(huán)形接線中有一臺斷路器檢修時就要開環(huán)運(yùn)行，此時當(dāng)其它回路發(fā)生故障就要造成兩個回路停電，擴(kuò)大了故障停電范圍，且開環(huán)運(yùn)行的時間愈長，這一缺點(diǎn)就愈大。環(huán)中的斷路器數(shù)量越多，開環(huán)檢修的機(jī)會就越大，所一般只采四角（邊）形接線和五角形接線，同時為了可靠性，線路和變壓器采用對角連接原則。四邊形的保護(hù)接線比較復(fù)雜，一、二次回路倒換操作較多。適用范圍：角形接線多用于最終規(guī)模比較明確，進(jìn)、出線數(shù)為3~5回的110kV及以上的配電裝置中（例如水電廠和無擴(kuò)建要求的變電所等）。 防雷保護(hù)的現(xiàn)狀近年來隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,微機(jī)保護(hù)和綜合自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到大量的應(yīng)用,這對提高電力系統(tǒng)的自動化水平,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性起了很大的作用。這與過去傳統(tǒng)的保護(hù)和控制裝置相比，是一次技術(shù)上的革命。迄今為止，信息傳輸與交換仍然以電信設(shè)備作為傳輸?shù)拿襟w。無論是無線傳送的天線，還是有線傳送的電纜或光纜，都必須暴露在空氣中或埋于地下。因此必然受到電力系統(tǒng)和天空雷電的干擾和侵入，造成通信設(shè)備損壞和信息傳輸中斷。一旦有這類意外發(fā)生，直接經(jīng)濟(jì)損失有的達(dá)數(shù)十萬元甚至上千萬元，間接損失更難以估算。以往的通信設(shè)備主要使用電子管和機(jī)械繼電器，即所謂的機(jī)電式通信設(shè)備。它的工作速度一般在毫秒和微秒級，因此采用一種氣體放電管來保護(hù)和防止電力系統(tǒng)和天空雷電入侵。氣體放電管的結(jié)構(gòu)是采用一種陶瓷管子，兩頭各做一個金屬電極，管子內(nèi)部充入一種惰性氣體，當(dāng)電壓或雷電加到管子兩頭，管子內(nèi)氣體電離而放電。由于機(jī)電式通信設(shè)備工作速度在毫秒或微秒級，而氣體放電管工作速度為微秒級，加之機(jī)電式通信設(shè)備工作電壓在150V以上，所以采用氣體放電管保護(hù)機(jī)電式通信設(shè)備是有效的。但氣體放電管由于慢性漏氣等原因，具有壽命短、可靠性低等缺陷。并且氣體放電管的慢漏及開路失效現(xiàn)象均不能直觀反應(yīng)，只有維修人員到現(xiàn)場將配線架保安單元內(nèi)的氣體放電管拆下，通過專用儀器才能檢測，給設(shè)備安全帶來極大隱患。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，平均每年失效率高達(dá)20~25％，因此必須靠維修人員的責(zé)任心和高強(qiáng)度勞動，不斷檢測和觀察來更換由氣體放電管組成的組件“保安單元”，以保證通信設(shè)備得到有效防護(hù)。但這不僅大量增加了維護(hù)人力，也浪費(fèi)了財力。過電壓保護(hù)用半導(dǎo)體管又稱固體放電管（相對于氣體放電管而言），它完全解決了氣體放電管存在的缺陷，其突出的優(yōu)越性是：1）速度快，工作于納秒級，與半導(dǎo)體器件和集成電路工作完全匹配；2）高可靠性；3）壽命長，理論壽命可達(dá)20年，1993年開始使用的半導(dǎo)體放電管，追蹤調(diào)研至今無一損壞；4）導(dǎo)電殘壓降至1~3V，不會對集成電路造成損壞；5）短路失效模式，容易檢測判別。過電壓保護(hù)用半導(dǎo)體管在我國的研制工作，是由上海大平科技工貿(mào)有限公司主持的。該公司在設(shè)計過壓保護(hù)半導(dǎo)體管時，采用了許多國際上先進(jìn)的技術(shù)理論，并有所創(chuàng)新和突破；在生產(chǎn)制造中采用了獨(dú)有的專利技術(shù)。該產(chǎn)品經(jīng)上?？茖W(xué)技術(shù)情報研究所鑒定，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 過電壓保護(hù)用半導(dǎo)體管的研制成功，使得防雷、過電壓保護(hù)技術(shù)又向前邁開了一大步，不但消除了事故隱患，保障了通信設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還降低了維護(hù)工作力度及維護(hù)費(fèi)用，減少了國家的經(jīng)濟(jì)損失。 防雷保護(hù)的基本原理閃電多發(fā)生在夏季，是從積雨云中發(fā)展起來的自然放電現(xiàn)象。積雨云起電的原因有許多說法，大多數(shù)認(rèn)為是云中的霰粒與冰晶摩擦或霰粒使溫度低于0℃的云滴在它上面碰撞而凍結(jié)，并在碰凍時表面飛出碎屑而引起。當(dāng)冰晶的兩頭間諜有差異時熱的一頭氫離子擴(kuò)散速度比氫氧根離子快而帶負(fù)電，冷的一端則帶正電，一旦冰晶斷裂正負(fù)電將分居二個小殘粒上。另一方面云滴在霰粒表面碰凍時冰殼外表面帶正電內(nèi)表面帶負(fù)電，當(dāng)外殼破碎時，破碎的殼屑帶正電而霰粒表面帶上負(fù)電，碎殼因細(xì)小受上升力的推動而積于云的上部，霰粒則因較重而聚積于云的底部而形成電位差，當(dāng)電位差達(dá)到幾百米幾千伏時，便有游泳雷聲條條閃電，這就是雷電。云層與云層之間放電，雖然有很大的聲響和強(qiáng)烈的閃電，對人們危害不大，只有云層對大地放電才會使建筑物、電氣設(shè)備或人畜等受到破壞和傷亡，其破壞作用由以下三方面引起：1）直接雷擊：是雷云直接對地面物體放電，雷擊的時間雖然很短，只有萬分之幾到百分之幾秒，但有很大的電流通過，可達(dá)100~200千安，使空氣溫度驟然升到攝氏1~2萬度，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，造成房屋損壞，人畜傷亡。當(dāng)雷電流通過有電阻或電感物體時，能產(chǎn)生很大的電壓降和感應(yīng)電壓，破壞絕緣，產(chǎn)生火花，使設(shè)備損壞，甚至引起燃燒、爆炸、使危害進(jìn)一步擴(kuò)大。2）感應(yīng)放電：是附近落雷所引起的電磁作用的結(jié)果，可分類靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種：靜電感應(yīng)是由于建筑物上空有雷云時，建筑物會感應(yīng)出與雷云所帶電負(fù)荷相反的電荷，雷云向地面開始放電后，在放電通路中的電荷迅速中和，但建筑物頂部的電荷不能立刻流散入地，便形成很高的電位，造成在建筑物內(nèi)的電線、金屬設(shè)備、金屬管道放電，引起火災(zāi)、爆炸和人身事故。電磁感應(yīng)是當(dāng)雷電流通過金屬體入地時，形成強(qiáng)大的磁場，能使附近的金屬導(dǎo)體感應(yīng)出高電勢，在導(dǎo)體回路的缺口引起火花。3)由架空線路引入高電位：架空線路在直接雷擊或在附近落雷而感應(yīng)過電壓時，如不設(shè)法在路途使大量電荷流散入地，就會沿架空線路引進(jìn)屋內(nèi)，造成房屋損壞或電氣設(shè)備絕緣擊穿等現(xiàn)象。近年來的發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)主要采取以下措施：1)發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)。裝設(shè)避雷針是直擊雷防護(hù)的主要措施，避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接受器。它將雷吸引到自己的身上，并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近絕緣水平比它低的設(shè)備免遭雷擊。裝設(shè)避雷針時對于35kV變電所必須裝有獨(dú)立的避雷針，并滿足不發(fā)生反擊的要求；對于110kV及以上的變電所，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上，因此，雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。2)變電所對入侵波的保護(hù)。對入侵波保護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻，目前，F(xiàn)S系列閥型避雷器為火花間隙和非線性電阻，其主要用來保護(hù)小容量的配電裝置SFZ系列閥型避雷器，主要用來保護(hù)中等及大容量變電所的電氣設(shè)備；FCZ1系列磁吹閥型避雷器，主要用來保護(hù)變電所的高壓電氣設(shè)備。3)變電所的進(jìn)線保護(hù)。對進(jìn)線實(shí)施防雷保護(hù)，其目的就是限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當(dāng)線路上出現(xiàn)過電壓時，將有行波沿導(dǎo)線向變電所運(yùn)動，其幅值為線路絕緣的50％沖擊閃絡(luò)電壓，線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此，在近變電所的進(jìn)線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如果沒架設(shè)避雷線，當(dāng)近變電所的進(jìn)線上遭受雷擊時，流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過5kA，且其陡度也會超過允許值，勢必會對線路造成破壞。4)變壓器的防護(hù)。變壓器的基本保護(hù)措施是靠近變壓器處安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設(shè)避雷器時，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長度，以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時，避雷器的接線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了(不包括接地電阻上的電壓壓降)，就減少了雷電對變壓器破壞的機(jī)會。5)變電所的防雷接地。變電所防雷保護(hù)滿足要求以后，還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體。此外，從雷電干擾的途徑分析大都是雷電活動時,雷電波沿線路侵入變電所,有時,由于雷電幅值較低不足以使線路或母線避雷器動作，或避雷器動作時避雷器動作后的殘壓通過變壓器的電磁感應(yīng)耦合到低壓側(cè),使低壓電源系統(tǒng)產(chǎn)生雷電過電壓,或強(qiáng)電源浪涌。因此，弱電系統(tǒng)也需要進(jìn)行防雷保護(hù)。具體保護(hù)的方式有：完善低壓電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施因雷電通過低壓電源系統(tǒng)對計算機(jī)等弱電系統(tǒng)的危害較大,因而低壓電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)也