淺析電氣主接線基本形式

沈振華 崔鵬

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266000

電力系統的運行直接關系著各行各業的發展，為了保證電氣系統的穩定運行，需要做好電氣主接線工作。對于火車而言，電氣主接線是十分重要的，火車電氣系統包括電源、空調、計算機、安全氣囊等多個裝置，其主要靠蓄電池和火車電機來實現發電，各個設備之間采用并聯方式進行連接，確保火車的電力系統能夠穩定運行，減少運行損失。

1 電氣主接線概述

電氣主接線需要滿足可靠性、靈活性、經濟性以及擴展性等要求，其在建設時需要遵循以上連接原則。電氣主接線運行可靠是電力生產分配的基本原則，在設計時需要考慮母線、互感器等一次設備和繼電保護等二次設備故障情況對電力系統的影響。同時，為了滿足供電分配要求，主接線需要靈活運行，完善事故運行、檢修和特殊等運行調度，為保證安全檢修，需要安裝繼電保護裝置保證主接線的運行[1]。

2 電氣主接線基本形式

2.1 單母線連接

單母線接線操作簡單、線路清晰、需要設備少，便于后續擴建，投入資源相對較少。但是可靠度不高，需要隔離開關斷電才能夠進行檢修，適合在發電廠和變電站等地方應用，如圖1所示。

（1）普通母線連接。每條線路都需要配置隔離開關、斷路器。基本支路中包括引出線與電源兩部分，其中引出線的電能使由母線提供的，而電源則為母線提供電能，母線實現了電能的匯集與分配，因此，母線也被稱為匯流排。斷路器則是一種滅弧裝置，其在正常運行時能夠起到斷開或是連接電路的作用，一旦電力系統出現故障，繼電保護裝置就可以對故障部位實行自動切除，其他無故障部位則可以正常運行[2]。

（2）分段接線。如圖2所示，母線可以根據電源功率及其數目分為2-3段，以保證供電系統的靈活和可靠。單母線分段接線確保了供電的可靠，但是一旦母線分段部位發生故障，無線就會停止運行，只有排除故障才能夠繼續運行，航母現在檢修時需要隔離開關，在該故障段上斷開電源連接，引出線上使用斷路器斷開電能，停止回路工作。單母線分段接線所需要的電源容量和出現數目都比較大，特別是供電用戶多的線路上，對于火車而言，供電線路比較分散，可以采用單母線分段接線的方式降低供電損失率。

圖1 單母線連接形式

圖2 單母線分段接線形式

2.2 雙母線鏈接

（1）普通雙母線接線。如圖3所示，這種接線形式具備兩組母線，兩組母線分別與斷路器和隔離開關連接，每一出線、電源都需要與斷路器、隔離開關連接，任何一種母線，都可以用工作或是備用，母線之間的連接是由聯絡斷路器實現的，這種連線方式。具有較高的靈活性和可靠性。、

在對母線進行檢修時，啟用備用母線保證供電，但是需要對備用母線進行檢查，確保其完好且能夠使用后才可以啟用備。對此，需要將母線兩側的隔離開關連接，如果備有母線出現故障，繼電器會立即對其進行分閘，若母線連接完好，則不會出現分閘。之后退出繼電保護裝置，連接好備母線隔離開關，拉開工作目前的隔離開關，在兩種線電壓相同的情況下，隔離開關的運行不會出現電弧現象，最后，將母線隔離開關以及斷路器斷開，所有回路轉移到備用線上，這時可以檢修工作路線。而在檢修母線隔離開關時，需要將其所屬線路斷開，回路則由另一條路線接收，之后將母線兩側隔離開關與斷路器斷開，即可進行檢修。

對于故障母線而言，各電源回路斷路器會進行自動分閘，各出線回路會斷開，接通備用母線的隔離開關，連接斷路器，迅速將回路轉移到備用母線上，保證供電的穩定。

（2）帶旁路雙母線連接形式。雙母線連接形式中，為了防止誤操作隔離開關現象的發生，可以在隔離開關與斷路器間加裝電器閉鎖等裝置，同時為了實現不停電檢修，可以加裝裝旁路母線。

2.3 角線連接

當母線呈現閉合成環狀時，進行斷路器分段工作，也就是形成角形連接形式，在這種連接形式中，斷路器數量就是回路數量，每條回路連接兩臺斷路器，任何一臺斷路器的檢修都不會導致供電中斷現象出現，隔離開關在檢修設備中起到電源隔離的作用，這種接線形式具有較高的靈活性以及可靠性。其分別為三角形、四角形以及五角形接線形式。角形接線形式能夠防止斷路器檢修時出現的開環運行和斷路器故障的綜合現象，進而防止出現系統解列現象，出現停電事故。

2.4 單元接線

單元接線形式是由發電機和變壓器連接構成的，形成發電機變壓器組。這種接線形式操作簡單、需要的開關設備比較少，且無需設置發電機電壓母線。但是，一旦主變壓器出現故障，斷路器切除時必須用關閉發電機磁場，操作比較麻煩，且這故障切除所需時間長，容易損壞設備。單元接線形式在系統允許下，能夠連接兩臺發電機及一臺變壓器，擴大接線網絡。

3 結語

綜上所述，電氣主接線的構成部分，包括電氣元件及其連接電路所組成，用于電能的輸送和分配，在選擇接線形式時，需要根據不同要求來選擇電器主接線形式，選擇的接線形式需要便于安裝、檢修以及運行等要求，確保電能的供應是順利的，滿足用戶的電力需求。對于火車發電而言，采用高可靠性和靈活性的接線形式是其首選。