变电站接线方式

1.

名词解释

元件：两台断路器之间的引出线 企业查名 线pick的过去式 路或者变压器 ，称为元件。 完整串：用 台断路器

（）3

把 个元件连接在两条母线之间，称为一个完整串。 不完整串：如果用 台断路器把 个

22 1

元件连接在两条母线之间，称为一个不完整串。 线路串：在一个完整串中， 个元件都是线

2

路，称为线路串。 线路变压器串：在一个完整串中，一个元件是线路，另一个元件是变压

器，称为线路变压 器串。

2.3/2

断路器接线方式的优缺点

1）

优点

运行调度灵活 正常运行时两条母线和全部断路器全部投入运行，形成多环路供电方式。

---

运行可靠性高 每一回路由两台断路器供电，合环运行时，发生母线故障或单个断路器故

---

障退出运行，都不会导致出线停电。对于完整串，即使是双母线故障，也可保证出线与系 统

最低限度的连接。

2）

缺点 投资费用大，保护及二次回路接线复杂。

的配置及电流回路

1）

电流互感器的配置

3/23CTCT6

断路器接线采用敞开式断路器时，每串只需配置 组 。靠母线侧的 有 个二次绕

组，中间的 有 个二次绕组。具体配置如下图所示。

CT7

这样的 配置存在一个问题：保护在断路器和 之间存在死区，发生故障时不能瞬间切

CT CT

除。这一问题的存在可分为母线侧断路器与 之间故障、中间断路器与 之间故障两种

CTCT

情况来讨论，见下图。

当故障发生在 或 点时，故障点处于线路保护区外、母差保护区内，母差保护动作跳

K1 K3

开边开关，但此时故障并未消除。由于采用 断路器接线，母差保护动作不能使线路高频

3/2

保护停信，使线路对侧断路器瞬时跳闸，同时，由于在线路 的保护区外，中开关也不能

L1

瞬时跳闸。因此，当故障发生在 或 点时，要靠线路对侧保护二段带时限切除，后果

K1 K3

是延长了故障切除时间，对系统稳定不利。

当故障发生在 点时，对于线路 属于内部故障，而对于线路 属于外部故障，当

K2 L2 L1 L2

保护瞬时动作跳开 和 后，故障并没有消除，需靠 失灵保护动作断开

22122213 22122211

和线路 对侧的开关，才最后切除故障，其后果与前一种相同。

L1

在 系统中发生这种故障，其后果相当严重。但仔细分析，发生这种故障的机率是极

220kV

少的。另外，也可在设计上采用相应措施，将这种故障机率减到最小。现以 点故障为例

K1

加以说明。 点故障有 种可能：断路器外绝缘闪络、引线对地闪络、 外绝缘闪络，

K1 3 CT

见下图。

断路器外绝缘闪络将造成断路器故障，靠断路器失灵保护动作切除，与 的位置无关。 引

CT

线对地闪络相当于空气间隙击穿，机率极小。

CT CT

外绝缘闪络，往往是 的头部对地放电。

CT

一次绕组对外的引线，一端是带小瓷套的绝缘端，另一端是与头部等电位的非绝缘端。

当 的头部对地放电时，实际上是非绝缘端对地短路，如果正确地选择 一次绕组引出

CT CT

线绝缘端的朝向，就可以使这种对地闪络故障点位于线路保护区内。

实际上只要将 一次绕组引出线的绝缘端始终朝着断路器布置，则 头部对地闪络故障

CT CT

就位于线路保护区内，由线路保护瞬时动作，跳开 、切除故障，既不会延迟切除

1DL 2DL

故障，也不会扩大事故。

2）

电流回路接线

在 断路器接线中，每个元件的测量装置需接入相邻的两台 测量用线圈的和电流回

3/2 CT

路， 线路保护要接入相邻的两台 保护用线圈的和电流回路，见下图。

CT

CT

的和电流接线方式有两种：

从 引到端子箱，在端子箱内接成和电流，然后引到保护盘、电度表盘和测控装置等，这

CT

样接线可以节省电缆，但在保护区内发生故障时， 的负担较重。

CT

从 引到端高考志愿填报技巧 子箱，再从端子箱引到保护盘、 电度表盘和测控装置， 然后在屏上接成和电

CT

流， 这样接线比较费电缆，但在保护区内发生故障时， 的负担较轻，同时也便于加装隔

CT

离措 施。

22122213

、：

从 引到 端子箱和 端子箱，再引到 断路器及短引线保护屏，在断路器及

CT 22122213 2213

短引线保护屏接成和电流。

变压器差动保护不能直接接入和电流回路， 要将相邻的两台 保护用线圈分别接入差动继

CT

电器的制动绕组，这样接线的优点是故障点发生在变压器高压侧的差动保护范围之外时， 流

入差动继电器制动绕组的电流大，能有效防止外部故障时差动继电器误动作。 在有些设计

中，为了简化接线，让短引线保护和失灵保护共用一套 线圈。

CT

变电站短引线和失灵保护各用一套 线圈。 、串有单独的短引线保护盘。其他串的短

CT 67

引线保护和断路器保护集合在一块屏里。

的配置和电流接线方式对测量和保护的影响 对测量回路的影响： 正常运行时，对测量

回路没任何影响。当一个元件相邻的两个断路器之一断开时，与之对 应的 一次侧无电

CT

流，但二次侧仍并联在 的和回路中，也就是说它变成了同回路中另 一台 的负载。此

CT CT

时，在与断开断路器对应的 中流有励磁阻抗电流，我们称之为汲出 电流。显然，由于汲

CT

出电流的存在，增大了测量回路的误差，但由于正常运行时， 铁心

CT

不饱和，其励磁阻抗很大（一般在几千欧姆），因此，汲出电流很小，引起的误差可以忽 略

不计。

对保护的影响：

在一次系统发生故障时， 的一次侧往往流过很大的短路电流，在这种情况下， 的铁

CT CT

芯容易饱和，使励磁阻抗下降，汲出电流增大，尤其是对于闭合铁芯的 更为严重。这有

CT

可能引起保护装置拒动或非选择动作，所以在计算保护动作定值时要考虑到汲出电流的影

响。

的配置及电压回路

3/2 PT PT

断路器接线的 配置的一般原则如下： 每回线路配置三相 ，作为保护、测量、计量

和同期装置等使用。 母线一般只需装设单相 。

PT

3/2 PT

断路器接线中每个元件的保护电压回路一般不考虑接母线 ，其主要原因如下： 如接母

线 ，需经电压切换回路才能接到保护装置，与双母线接线时电压切换回路不同， 此时，

PT

切换回路要串入有关的断路器和刀闸的辅助接点，接线复杂，可靠性低； 当母线停电，母线

侧断路器断开时，元件不应停电，但因母线侧断路器断开，相应的切换 回路也断开了，有可

能使线路保护失去电压，造成阻抗继电器误动。

3/2 3 4

断路器接线每一个完整串 台断路器，连接着 个可能分开的电源系统，即两条母线和

两回线路。在每回线路和每条母线上都装有 ，当任何一台断路器断开时，其触头两侧的

PT

电压都有可能是非同步。所以，一般来说，每台断路器都应具备同期合闸装置。

另外， 断路器接线的一次系统运行方式较多。例如：有时某一元件（线路或变压器）停

3/2

运，此时，该元件回路的隔离开关也断开，该元件的 也退出运行。这就使得每台断路器

PT

两侧同步所需的 也不是固定的，所以， 断路器接线同期回路因可变条件多而使得接

PT3/2

线比较复杂。

在实际工程中，同步电压的取法常采用所谓“近区电压优先”的原则。

设 、 为断路器同期合闸时需要比较的两个电压。当用边开关进行同期合闸时，

U1 U2 U1

取

自相邻母线 ，取法有三种可能：

PTU2

（ ）取自相邻元件（线路或变压器）的 。

1PT

（ ）当相邻元件（线路或变压器）停电，对应的 刀闸拉开时，装置自动切换到另一元件

2-2

上的 。

PT

（ ）当该串上的两个元件（线路或变压器）全部停电，对应的 刀闸拉开时，装置自动切

3-2

换到另一条母线上的 。

PT

当用中开关进行同期合闸时， 取法有两种可能：

U1

（ ）取自元件 （线路或变压器）的 ；

11PT

（ ）当元件 （线路或变压器）停电，对应的 刀闸拉开时，装置自动切换到与元件

21-2 1

（线 路或变压器）相邻的母线 。

PT

U2

取法也有两种可能：

（ ）取自元件 （线路或变压器）的 ；

12PT

（ ）当元件 （线路或变压器）停电，对应的 刀闸拉开时，装置自动切换到与元件

22-2 2

（线 路或变压器）相邻的母线 。

PT

控制回路特西蒙马库斯 点 断路器接线中，每个完整串的边开关控制回路只与一个元件的保护和重合

3/2

闸回路有联系， 而中开关控制回路与两个元件的保护和重合闸回路都有联系，接线比较复

杂。中开关控制 回路主要特点如下：

（）在合闸回路中，两个元件重合闸出口继电器的接点均需接到中开关的合闸回路；

1

（）两个元件的保护三相跳闸和单相跳闸出口均需接到中开关的三相跳闸和单相跳闸回

2

路；

（）中开关的闭锁重合闸回路需要接到两个元件的重合闸回路；

3

（）两个元件的重合闸回路均需要用到中开关的合闸或跳闸位置继电器接点，所以跆拳道规则 ，要求

4

中开关的跳、合闸位置继电器能有多个接点输出。

5.3/2

断路器接线保护

（一） 断路器接线的断路器失灵保护

3/2

3/2

断路器接线中的断路器失灵保护与双母线接线的断路器失灵保护相比有以下特点：

1CT

、为判别断路器拒动，需要在每台断路器的 回路中装设电流判别元件。这是因为电流

判别元件如果装在和电流回路，则不能判别是哪台断路器拒动。所以， 断路器接线中的

3/2

断路器失灵保护的元器件数量较多。

2

、每一元件（线路或变压器）的保护出口接点，需和两个断路器的电流判别元件相连，而

中开关的电流判别元件又需要和完整串中的两个元件（线路或变压器）的保护出口接点相

连，这种互相联系，使得失灵保护的启动回路难以实现单元化。

3CT

、当失灵保护的判别元件与接和电流保护共用 时，为了满足暂态特性要求，需采用铁

芯带间隙的 。如前所述，由于考虑汲出电流的影响，使电流判别元件的定值提高，其灵

CT

敏度有所降低。

4

、靠近两母线侧的断路器失灵保护应启动各自母线保护出口继电器，使该母线上的所有断

路器跳闸，并使中间断路器也跳闸。中间断路器失灵保护动作后应使靠近两母线侧的断路 器

跳闸，并均应启动两套远方跳闸发信装置，远跳线路对侧断路器。

5

、在线路变压器串中，当变压器内部故障，中开关拒动时，除了跳开另一元件（线路）的

边开关外，还需通过远方跳闸装置，跳开线路对侧的开关。

所以， 断路器接线中的断路器失灵保护需要有远方跳闸装置配合。

3/2

63/2

、断路器接线中的断路器失灵保护的构成方式有两种，即集中式和分散式。 集中式——

将一个配电装置的失灵保护集中在几面屏上，构成专用失灵保护屏；

分散式——每台断路器设置一套失灵保护，分别装在每台断路器保护单元中。

（二）远方跳闸装置

我们以一个完整串中的两个元件都是线路的情况， 举例说明 断路器接线方式设置远方跳

3/2

闸装置的必要性。见下图。

当 线终端 点发生故障，线两端保护装置动作，跳开断路器 及本端的 和

BK B22162272

227322722272

。 此时，若断路器 本身拒动，则 的断路器失灵保护动作可以跳开断路器

2271A 2214

，但 短路故障仍然存在，需要跳开线路 对端的断路器 才能切除故障。一般情况

下， 处的保护对线路 线末端发生短路故障的灵敏度不足，不能可靠跳闸，因此必须

2214 B

在 处 装设由断路器失灵保护启动发信装置，发出跳闸命令，在 、处装设收

227222142216

信装置，在

收到对端 发来的跳闸命令激将对应的断路器 （或 ）跳开。 远方跳闸装置是

2272 22142216

直接发跳闸命令的，为了提高跳闸的可靠性，目前采用下列方式：

（）不通过就地故障判别元件，选用“二取二”瞬时跳闸方式。 所谓“二取二”方式是

1

指：使用两套远方收发信设备，两个通道，两个不同的工作频率。 只有当这两套装置同时动

作发出跳闸命令时，才允许对端断路器跳闸。本端只装发信装置， 对端只装收信装置。

（）收信装置端增加就地故障判别元件控制的“二取一”延时跳闸方式。即两套远方跳闸

2

收信装置中任一套收到跳闸命令后，需经故障判别元件判断确实存在故障，才允许延时跳

闸。

（三）短引线保护 短引线保护是 断路器接线方式所特需的。当串中的元件（线路或变压

3/2

器）停电，对应的 刀闸拉着，该串断路器仍保留运行时，为保内丹功法 证该元件（线路或变压器）

-2

对应的两 之间 的短引线发生故障时能够快速切除，需装设短引线保护。短引线保护为简

CT

单式三相电流差 动保护。

当线路正常运行时，该保护退出运行（功能压板和跳闸出口压板均退出，同时，由对应的

-2

刀闸辅助接点从装置内部将该保护退出）。

当串中的元件（线路或变压器）停电，对应的 刀闸拉着，该串断路器仍保留运行时，运

-2

行人员应将短引线保护投入运行。

（四）自动重合闸 综合重合闸的运行方式： （）综合重合闸方式：单相故障跳开单相后单

1

相重合，重合在永久性故障上跳开三相；相 间故障跳开三相后三相重合，重合在永久性故障

上再跳开三相。

（）三相重合闸方式：任何类型故障均跳开三相，三相重合（检查同期或无电压），重合

2

在永久性故障上时再跳开三相。

（）单相重合闸方式：单相故障跳开单相，单相重合，重合在永久性故障上后跳开三相，

3

相间故障跳开三相后不再重合。

（）停用：任何故障跳三相，不重合。

4

500kV 220kV 3/2

和 线路都装有综合重合闸装置。在 断路器接线情况下，线路故障时，要

跳开相邻的两台断路器，在重合时，为了减少断路器动作次数，缩短永久性故障切除时间，

在故障跳闸后，一般采用先后合闸方式进行重合。即先重合边开关，如此时故障已经消除

（瞬时性故障），经一定延时后，再合上中开关。如果是永久性故障，则边开关重合不成

功，闭锁中开关重合。对应的线路保护动作，并同时向两台断路器发出跳闸命令，并不再 重

合。

如果边开关重合闸拒动，中开关仍能重合。 为什么先重合边开关，后重合中开关？ 防止重

合遇故障，对本串的另外一汗蒸的功效 条出现或变压器造成再次冲击。