电气设备开关顺序

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一、总电源先关哪个开关

总电源应先关闭负载开关。

当需要关闭总电源时，正确的步骤是先关闭负载开关，再关闭电源总开关。这一操作十分重要，不仅有助于保护电器设备和电路的安全，还能避免因操作不当导致的潜在风险。

解释：

1.保护电器设备：负载开关通常是控制具体电器或设备电源的开关，先关闭负载开关可以确保电器设备在完全断电前停止运行，避免因突然断电造成的设备损坏。

2.避免电流冲击：先关闭负载开关可以有效减少电路中的电流，这样可以减少对总电源的冲击，保护电源本身不受损坏。突然的电流冲击可能导致电路中的元器件损坏或者引起安全事故。

3.保证操作安全：先关闭负载开关，确保没有电流流经电路时，再进行下一步操作更加安全。这可以降低触电的风险，保障人员的安全。因此，在操作电源时，遵循正确的顺序至关重要。在关闭总电源之前，应该先关闭负载开关是一个基本的电气安全常识，也是保障电气设备和人身安全的重要措施。

请务必注意，在进行任何与电源相关的操作时，都应遵循相关的安全规定和操作步骤，确保个人和财产安全。如果不确定如何正确操作，请寻求专业人员的帮助。

二、电气倒闸操作的基本原则是什么

电气倒闸操作的基本原则：

1.停电拉闸操作应按照“断路器（开关）→母线侧隔离开关（刀闸）”的顺序依次进行。送电合闸操作则应按相反顺序进行，严禁带负荷拉闸。

2.变压器两侧（或三侧）开关的操作顺序规定如下：停电时，先拉开负荷侧开关，后拉开电源侧开关；送电时，顺序与此相反（即不能带负载切断电源）。

3.单极隔离开关及跌落式开关的操作顺序规定如下：停电时，先拉开中相，后拉开两边相；送电时，顺序与此相反。

4.双回路母线供电的变电所，当出线开关由一段母线倒换至另一段母线供电时，应先断开待切换母线的电源侧负荷开关，再合母线联络开关。

5.操作中，应注意防止通过电压互感器二次返回的高压。

6.用高压隔离开关和跌落开关拉、合电气设备时，应按照产品说明书和试验数据确定的操作范围进行操作。

电气设计|电气主接线的基本接线形式（一）

电气主接线的基本接线形式

(1)电气主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和出线，它们之间如何连接是电气主接线的主体。

(2)当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时（一般超过4回），需设置母线作为中间环节(掌握中间环节是关键)。

(3)对于进出线数目少，不再扩建和发展的电气主接线，不设置母线而采用简化的中间环节。

(4)主接线的分类：根据是否有母线，主接线接线形式可以分为有母线和无母线两大类型。

母线也称汇流母线，起汇集和分配电能的作用。

F有母线的主接线：由于设置了母线，使得电源和引出线之间连接方便，接线清晰，接线形式多，运行灵活，维护方便，便于安装和扩建。

220kV管形母线

110kV软母线(LGJ)

但有母线的主接线使用的开关电器多，配电装置占地面积较大，投资较大。

F无母线的主接线：使用的开关电器少，配电装置占地面积较小，投资较小。

一、有母线的基本接线形式

1.单母线接线及其母线分段的接线

⑴单母线接线如图3-1所示。

?结构特征：只有一组母线W，接在母线上的所有电源和出线回路，都经过开关电器连接在该母线上并列运行。

幻灯片18

各回路都装有断路器和隔离开关:

断路器:用以正常工作时投切该回路及故障时切除该回路；

隔离开关:用以在切断电路时建立明显可见的断开点，将电源与停运设备可靠隔离，以保证检修安全。

母线隔离开关：与母线相连接的隔离开关，如图3-1中的QS11；

线路隔离开关：与线路相连接的隔离开关，如图3-1中的QS12。

倒闸操作原则：

断路器与隔离开关间的操作顺序：保证隔离开关“先通后断”（在等电位状态下，隔离开关也可以单独操作），这种断路器与隔离开关间的操作顺序必须严格遵守，绝不能带负荷拉刀闸（即隔离开关），否则将造成误操作，产生电弧而导致严重的后果。

母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序为：母线隔离开关“先通后断”，即接通电路时，先合母线隔离开关，后合线路隔离开关；切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开母线隔离开关。以避免万一断路器的实际开合状态与指示状态不一致时，误操作发生在母线隔离开关上，产生的电弧会引起母线短路，使事故扩大。

例如：

对WL1送电时，先合上QS11，再合上QS12，最后合上QF1。对WL1停电时，先断开QF1，再依次拉开QS12和QS11。

?接地开关(图3-1中QS13)的作用：

保证检修安全：当电压等级在110kV及以上时，线路隔离开关或断路器两侧的隔离开关（布置较高时）都应设置接地开关，母线也应设置接地开关或接地器，以代替人工挂接地线，保证出线、断路器和母线检修时，检修人员的安全。

评价：

主要优点是接线简单清晰，设备少，操作方便，造价便宜，只要配电装置留有余地，母线可以向两端延伸，可扩性好。

主要缺点是可靠性和灵活性都较差：

1)母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运；

2)母线故障时，继电保护会切除所有电源，全部回路均需停运；

3)任一断路器检修时，其所在回路停运；

4)它只有一种运行方式。

?适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的6~10kV配电装置的出线回路数不超过5回，35~63kV配电装置的出线回路数不超过3回，110~220kV配电装置的出线回路数不超过2回时。

⑵单母线分段接线

结构特征：如图3-2所示。

1)设置分段断路器QFd将母线分成两段，当可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关QSd进行分段。

2)各段母线为单母线结构。

?评价：

1)接线简单清晰，经济性好。

2)有一定灵活性(有三种运行方式)。

3)可靠性:

F任一母线或母线隔离开关检修时，仅停检修段。

F任一段母线故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正常母线段继续运行，减小了母线故障影响范围。

F任一断路器检修时，该断路器所带用户停电。

F分段断路器故障时全停电。

单母线分段接线的可靠性比单母线接线有了较大提高，但任一段母线故障或检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；任一断路器检修时，该断路器所带用户也将停电。考虑到采用单母线分段接线时，重要用户可从不同母线段上分别引出两回馈线向其供电，保证不中断供电，故对采用两回馈线供电的用户来说，有较高供电可靠性。

?适用范围：

这种接线广泛应用于单机容量12MW及以下小容量发电厂，具有两台主变的；出线回路数6回及以上的6~10kV配电装置；出线回路数在4~8回时的35~66kV配电装置；出线回路数在3~4回时的110kV和220kV配电装置。

2．带旁路母线的单母线分段接线

(1)带专用旁路断路器的单母线分段带旁路母线接线

?结构特征：如图3-3所示。

1)在单母线分段的基础上又增加了旁路母线W3、专用旁路断路器QFp及旁路回路隔离开关QS1和QS2。

2)各出线回路除通过断路器与汇流母线连接外，还通过旁路隔离开关与旁路母线相连接。

?旁路母线的作用是：检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电。

?评价：单母线分段接线增设旁路母线后，可以使单母线分段接线在检修任一出线断路器时不中断对该回路的供电。但配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关数量，接线复杂，投资增大。

适用范围：6~10kV配电装置。

?检修断路器时的不停电倒闸操作过程：

正常运行时，旁路断路器QFp、各进出线回路的旁路隔离开关是断开的，旁路断路器两侧的隔离开关是合上的，旁路母线W3不带电。

如检修WL1的断路器QF1，使该出线不停电的操作步骤为：

1)合上QFp;

给旁路母线W3充电，检查旁路母线W3是否完好，如果旁路母线有故障，QFp在继电保护控制下自动切断故障，旁路母线不能使用；如果QFp合闸成功，说明旁路母线完好。

2)合上出线旁路隔离开关QS1p；

此时QS1p的两端等电位。也可以先断开QFp，然后合上QS1p，再合上QFp，以避免万一合上QS1p前，发生线路故障，QF1事故跳闸，造成QS1p合到短路故障上。

3)断开出线WL1的断路器QF1;

4)断开QS12和QS11。

此时出线WL1已经由旁路断路器QFp回路供电，在需要检修的断路器QF1两侧布置安全措施后，就可以对其进行检修。

旁路母线的设置原则：

1)一般断路器切断的短路故障次数达到需要检修的次数后（或长期运行后），就需要检修，如不允许停电检修，就需要设置旁路母线。

2)电源回路也可以接入旁路，如图3-3中虚线所示，这种进出线全接入旁路的形式叫全旁路方式。

3)由于线路故障较多，出线断路器检修较频繁，故出线应接入旁路；

4)考虑到变压器是静止元件，故障率低，且在变电站一般由多台变压器并列运行，而发电厂发电机—变压器回路的断路器可以安排在发电机检修时一起检修，故主变进线回路接入旁路的情况较少。

5)对于采用手车式成套开关柜的6~35kV配电装置，由于断路器可以快速更换，也可以不设置旁路母线。

(2)单母线分段带简易旁路母线接线

结构特点：如图3-4所示。

它是在单母线分段接线的基础上，增加了旁路母线W3、隔离开关QS3、QS4、分段隔离开关QSd及各出线回路中相应的旁路隔离开关，分段断路器QFd兼作旁路断路器。与图3-3所示的接线相比，少用一台断路器，节省了投资。

旁路母线可以经QS4、QFd、QS1接至母线W2，也可以经QS3、QFd、QS2接至母线W1。

分段隔离开关QSd的作用是：可使QFd作旁路断路器时，保持两段工作母线并列运行。

?检修线路断路器时的不停电倒闸操作过程：

初始条件：平时旁路母线不带电，QS1、QS2及QFd合闸，QS3、QS4及QSd断开，按单母线分段方式运行。

操作步骤为：

1)合上QSd;

2)断开QFd，断开QS2，合上QS4，合上QFd;

给旁路母线W3充电，检查旁路母线W3是否完好，如果QFd合闸成功，说明旁路母线完好。

3)合上出线旁路隔离开关QS1p；

此时QS1p的两端等电位。

4)断开出线WL1的断路器QF1;

5)断开QS12和QS11。

(3)其他简易旁路母线接线形式

图3-5a、b、c所示接线与图3-4相比较，均省去一组隔离开关。

图3-5a所示接线在正常运行时，旁路母线不带电，但旁路母线只能接至母线W2，检修母线W1上的出线断路器时将造成分段上有较大的功率穿越(有电源进线接在W1上)。

图3-5b所示接线的断路器作分段断路器用时，旁路母线带电，旁路母线也只能接至旁路断路器所在的一段母线。

图3-5c所示接线的旁路母线平时也带电，旁路运行时，W1、W2两段工作母线分列，但旁路母线可接至任一段母线，不破坏原有两段母线上的功率平衡。

?适用范围：单母线分段带简易旁路母线接线常用于出线回路不多的35~110kV配电装置中。

3．双母线接线

结构特征：如图3-6所示。

1)有两组母线W1、W2，两组母线间通过母线联络断路器QFc相连；

2)每回进出线均经一组断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线。正常运行时只合一组隔离开关。

运行方式:

1)两组母线同时工作

将母联断路器QFc合闸，而进出线均衡地分配在两组母线

上，相当于单母线分段的运行方式。当一组母线故障时，在继

电保护作用下，母联断路器断开，仅停故障的母线。

2)一组母线工作，另一组母线备用

全部电源和出线接于工作母线上，母联断路器断开，按单母线方式运行。工作母线故障时，全部短时停电。

?优点：

由于每个回路均可以换接至两组母线的任一组上运行，使得双母线接线的可靠性和灵活性大大提高。

1)运行方式灵活，有多种运行方式。

2)任一组母线检修时不中断供电，检修任一回路母线隔离开关时，只中断该回路的供电。

3)任一组母线故障时仅短时停电，停电时间是接于该母线上的所有回路切换至另一组母线所需时间，故障母线上的回路经短时停电便可恢复供电。

?缺点：

1)检修任一回路断路器时，该回路仍需停电。

2)任一母线故障仍会短时停电。

3)变更运行方式时，要用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操作，操作步骤较为复杂，容易出现误操作。

4)增加了大量的母线隔离开关和母线长度，双母线的配电装置结构较复杂，占地面积大，投资大。

5)双母线存在全部停电的可能，如母联断路器故障或一组母线检修，同时任一进、出线断路器故障时全厂（站）停电。

?适用范围：双母线接线广泛应用于对可靠性要求较高、出线回路数较多的6~220kV配电装置中。

具体条件为：6~10kV配电装置，短路电流较大，出线需要带电抗器时；35～66kV配电装置出线为8回及以上时，或连接的电源较多，负荷较大时；110~220kV配电装置出线为5回及以上时（有关规程规定110kV配电装置出线为6回及以上时），110~220kV配电装置在系统中居重要地位，出线为4回及以上时宜采用双母线接线。

?倒母线操作：

例如，图3-6所示接线在母线W1工作、母线W2备用的运行方式下，欲检修母线W1时的倒闸操作步骤如下：

①检查母线W2是否完好，合QFc两侧隔离开关及QFc，向母线W2充电，若母线W2完好，则QFc不会因继电保护动作而跳闸，便可继续倒闸操作；

②合上所有回路与母线W2连接的隔离开关，之后再断开所有回路与母线W1连接的隔离开关，以实现全部回路由母线W1换接至母线W2。

③断开QFc及其两侧隔离开关，此时母线W1不带电，母线W2变为工作母线。

4．双母线分段接线

双母线接线难以满足大型电厂和变电站对主接线可靠性的要求：不分段的双母线接线在母联断路器故障或一组母线检修，同时任一进、出线断路器故障时，有可能造成严重的或全厂（所）停电事故。

(1)双母线三分段接线：如图3-7所示。

将一组母线用分段断路器QFd分为两段（W1和W2），两个分段母线（W1和W2）与另一组母线（W3）之间都用母联断路器连接，也称为双母线三分段接线。

分段双母线，比双母线具有更高的可靠性，运行方式更为灵活。

1)W1和W2作为工作母线，W3作为备用母线，全部进出线均

分在W1和W2两个分段上运行；

2)也可以将两个母联断路器中的一个和分段断路器合上，全部进出线合理地分配在三段上运行，三段母线并列运行。此种运行方式降低了全厂（所）停电事故的可能性；可以减小母线故障的停电范围，母线故障时的停电范围只有1/3，此时没有停电部分还可以按双母线或单母线分段运行。

(2)双母线四分段接线：

如图3-8所示。

双母线三分段接线在一组母线检修合并母联断路器故障时，会发生全厂（所）停电事故。为进一步提高大型电厂和变电站主接线可靠性，可将两组母线均用分段断路器分为两段，就构成了双母线四分段接线（见图）。是一种发生任何双重故障情况下均不致造成全停电的接线。另外该接线母线故障时的停电范围只有1/4，可靠性进一步提高。

?适用范围：220kV配电装置进出线总数为10~14回，可采用双母线三分段接线，进出线总数为15回及以上时宜采用双母线四分段接线。330~500kV配电装置当线路、变压器等连接元件总数为6回及以上可采用双母线分段接线。

双母线三分段接线在一组母线检修合并母联断路器故障时，会发生全厂（所）停电事故。为进一步提高大型电厂和变电站主接线可靠性，可将两组母线均用分段断路器分为两段，就构成了双母线四分段接线（见图）。是一种发生任何双重故障情况下均不致造成全停电的接线。另外该接线母线故障时的停电范围只有1/4，可靠性进一步提高。

?适用范围：220kV配电装置进出线总数为10~14回，可采用双母线三分段接线，进出线总数为15回及以上时宜采用双母线四分段接线。330~500kV配电装置当线路、变压器等连接元件总数为6回及以上可采用双母线分段接线。

缺点：双母线分段接线使用的电气设备更多，配电装置也更为复杂。

(3)带叉接电抗器的双母线分段接线

在中、小型发电厂的6～10kV配电装置中，为限制6～10kV系统中的短路电流，常采用用叉接电抗器分段的双母线接线形式。

由图可见，在分段处装设有分段断路器QFd，母线分段电抗器L及4台隔离开关。为了使任一工作母线停运时，电抗器仍能起到限流作用，母线分段电抗器L可以经分段断路器及隔离开关交叉接至备用母线上。

正常运行方式：W1和W2两段母线经分段电抗器、断路器及隔离开关并列运行，W3备用。

5．双母线带旁路母线接线

为了使双母线接线在检修任一回路断路器时不中断该回路的供电，可增设旁路母线。

结构特征：如图3-9所示。

1)增设了一组旁路母线W3及专用旁路断路器QFp回路。

2)各回路除通过断路器与两组汇流母线连接外，还通过旁路隔离开关与旁路母线相连接。

应该注意的是旁路母线只为检修断路器时不中断供电而设，它不能代替汇流母线。

?评价：

1)可靠性、灵活性都相当高。

a)任一组母线检修或母线隔离开关时不中断供电。

b)任一组母线故障时仅短时停电。

c)检修任一回路断路器时，该回路不停电。

2)所用的电气设备数量较多，操作、接线及配电装置较复杂，占地面积较大，经济性较差。

?适用范围：

1)220kV出线在4回及以上、110kV出线在6回及以上时，宜采用有专用旁路断路器的旁路母线接线。

2)由于六氟化硫断路器工作可靠，可以长时间不检修，当使用六氟化硫断路器且与系统联系紧密时，可以不设置旁路母线。

3)当出线回数较少时，可采用如图3-10所示的以母联断路器兼作旁路断路器的简易接线形式，以节省断路器和占地，改善其经济性。但其缺点是每当检修线路断路器时都要将所有回路换接在一组母线上，按单母线方式运行，降低了可靠性。

图3-10a正常运行时旁路母线W3不带电，只有W1能带旁路。

图3-10b的优点是W1、W2均能带旁路。

图3-10c在正常运行时旁路母线W3带电，但W1、W2均能带旁路。

图3-10d正常运行时旁路母线W3不带电，但只有W1能带旁路。

下图是双母线四分段带旁路母线接线(母联断路器兼旁路断路器)。

随着断路器技术及制造水平的提高，特别是六氟化硫断路器在其寿命周期内检修次数减少，加上电网结构的逐步加强，线路断路器检修时可以通过迂回方式供电，近年来旁路母线在新建设的发电厂和变电站中已不采用。在老变电站和发电厂中，当少油断路器更换为六氟化硫断路器后，旁路母线不需要再使用了或将其拆除。

6．一台半断路器接线

结构特征：如图3-12所示。

1)每两个回路经三台断路器（称为一串）接在两组母线之间，构成一串，两个回路中间的断路器称为联络断路器

F完全串：两个回路三台断路器

F不完全串：一个回路两台断路器(工程初期)

2)由多个串构成多环路(3~5串较经济)

?优点：

1)多环路供电，可靠性高。

任一组母线故障或检修时，只断开与此母线相连的所有断路器，所有回路都不会停电。

任一断路器检修时，所有回路都不会停电(每个回路都经过两台断路器供电)。

甚至在一组母线检修另一组母线故障或两组母线同时故障的极端情况下，也不中断供电。

2)隔离开关只作为隔离电器，避免了复杂的倒闸操作和误操作。

?主要缺点是：

所用断路器、电流互感器等设备多、投资较大；继电保护及二次回路的设计、调整、检修等比较复杂。

进一步提高可靠性的措施：

为了避免两个电源回路或去同一系统的两回线路同时停电，同名回路（功能相同的回路，如两个电源回路或两回线路）的配置原则为：

1）同名回路应布置在不同串中，以避免联络断路器故障时或一串中母线侧断路器检修，同串中另一侧回路故障时，使该串中的两个同名回路同时断开。

2）在只有两串的情况下，对于特别重要的同名回路，应分别接入不同的母线，称为交叉换位(如图3-13b)，以避免:

一串中联络断路器检修(如QF2)时，另一串两个回路中的任一个故障(如WL2或T2故障)，同时切除两个同名回路(如图3-13a)，可能造成全厂(所)停电。

?当接线的串数多于两串时，也可不进行交叉换位。进出线可不装隔离开关。

适用范围：

一台半断路器接线是大机组、特、超高压主接线中应用得最多的一种接线，对于大型电厂和变电站的500~1000kV配电装置，重要电厂和变电站的220kV和330kV配电装置，宜采用一台半断路器接线。因系统潮流控制或因限制短路电流需要分片运行时，可将母线分段。

7．4/3断路器接线

?4/3断路器接线是每三个回路用四台断路器为一串分别接至两组母线，如图3-14a所示。4/3断路器接线具有3/2断路器接线同样的可靠性。

?与3/2断路器接线相比，4/3断路器接线投资省，但布置复杂，继电保护及二次回路复杂。当一台断路器或一组母线检修，合并串中断路器故障时（4/3断路器接线有2个串中断路器），会造成同一串中3个回路全部停运。

?在330~1000kV配电装置，进线回路数较多，出线回路数较少，基本符合2:1的比例时可采用4/3断路器接线，如大型水电站中。

?有些电厂的电气主接线根据进、出线的数量，通过技术经济比较，常采用4/3断路器、双断路器和3/2断路器接线构成组合接线。

例如某大型水电站有6台发电机组和4回出线，其500kV主接线采用2串4/3断路器接线（每串接入2台发电机和1回出线）、1串3/2断路器接线（接入1台发电机和1回出线）和1串4/3断路器接线按3/2断路器接线运行（接入1台发电机和1回出线，并预留1回出线位置）的组合接线，见图3-14b。受地形所限，其500kV配电装置采用GIS设备。

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