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浅谈3/2接线与双母线接线的比较分析

文档作者：赵志强胡仁祥文档来源：新疆电力公司新疆大学		点击数：	更新时间： 2021年12月12日
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新疆电力技术2011 年第4 期总第111 期
· 26 ·
浅谈3/2 接线与双母线接线的比较分析
赵志强胡仁祥
新疆电力公司（乌鲁木齐830002） 新疆大学（乌鲁木齐830008）
摘要：重要枢纽变电站的电气主接线形式对其电网供
电的可靠性和电网经济性有着至关重要的影响。本文就新
疆电网首次出现的750kV变电站750kV侧3/ 2接线形式与新
疆电网传统220kV双母线带旁路接线形式进行比较。提出了
3/ 2应注意关注的方面。
关键词：3/ 2接线；双母线带旁路接线；比较
0 前言
随着新疆电网的快速发展，新疆电网已进入大电网、
大容量、高电压和大机组时代。2010年11月新疆电网与西
北电网联网，疆电通过新疆电网哈敦双回750kV线路输送到
西北电网。
同时在新疆电网的变电站中首次出现了一种新的主接
线形式——3/ 2接线，3/ 2接线形式在新疆750kV三座变电站
中均采用，虽然3/ 2接线在国内其他电网的330kV、500kV
普遍采取，但在新疆电网内属首次，而且电压等级更高，
与新疆电网220kV变电站采用双母线带旁路接线形式存在
很大差别。因此需要高度关注和认真学习相关知识，以便
于运行中各方面灵活掌握。
本文主要讨论3/ 2接线形式与双母线带旁路接线形式
的不同之处，从运行、保护、运行方式、检修灵活性等方
面对两种主接线形式进行比较。对于了解和熟悉3/ 2接线有
现实指导意义。
1 电气主接线的要求
电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，
为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压
电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
电气主接线应满足以下几点要求：
（1）运行的可靠性：主接线系统应保证对用户供电的
可靠性，特别是保证对重要负荷的供电。
（2）运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种
工作情况，特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化
时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向
用户的供电。在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。
（3）经济合理：主接线系统还应保证运行操作的方便
以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量
减少占地面积，节省投资。
2 常见的电气主接线形式
常见的电气主接线形式有双母线、单母线、单母线分段、
双母线带旁路接线、双母线分段带旁路接线、桥型接线、
多角形接线、3/ 2断路器接线。
3 两种形式的电气主接线
图1 3/ 2 完整接线形式
从图1可以看出，3/ 2接线没有多回路集结点、并由两
个元件（线路或发变组）引线，每串用三台断路器（7532、
7530、7531）接向两组母线（Ⅰ、Ⅱ）组成一个半断路器
接线，每一回输电线路经一台断路器接至母线，两条输电
新疆电力技术2011 年第4 期总第111 期
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线回路之间由一个联络断路器（7530）形成一串，又称二
分之三接线方式。
3/ 2不完整接线时，有一串是由两个断路器（7520、
7521）连接，接于两母线之间，两断路器之间接一条线路。
其余为完整3/ 2接线方式。
双母接线就是将工作线、电源线和出线都通过一台断
路器和两组隔离开关连接到两组母线（Ⅰ、Ⅱ）上，且两
组母线都是工作线，每一回路都可以通过母线联络断路器
（2725、2777）并列运行。双母线带旁路接线就是在双母
线接线的基础上，增设旁路断路器（2250），当线路（主变
压器）断路器检修时，仍可继续供电。
3 两种主接线运行比较
3.1 线路开关数
表1 开关数比较
接线形式断路器隔离开关
3/ 2 完整接线9 18
3/ 2 不完整接线8 16
双母线带旁路4 10
从表1 知，3/ 2 完整接线时，断路器和数和隔离开关
数都最多，双母带旁路的断路器数和开关数最少。
3.2 主接线可靠性分析
用停电百分比进行定量比较分析电气主接线的可靠
性，则停电百分比的数学表达式：
由图1所示3/ 2接线形式的故障停电可靠性数据分析见
表2。
表2 3/ 2完整接线的故障停电可靠性分析
运行情况故障类别
停电回
路数
停电百分比
/%
母线侧断路器故障0 0
无设备检修 母线故障 0 0
中间断路器故障0 0
中间短路器 母线侧断路器故障 1～2 16. 6～33. 3
检修母线故障1～2 16. 6～33. 3
母线断路器 中间断路器故障 2 33. 3
检修母线故障0 0
母线侧断路器故障0 0
母线检修 母线故障 0 0
中间断路器故障1 16. 6
从表2可以看出，采用3/ 2完整接线方式，故障停电回
路数最多为3回，占全部回路数的60%。由图2所示3/ 2不完
整接线形式的故障停电可靠性数据分析见表3。
表3 3/ 2不完整接线的故障停电可靠性分析
运行情况故障类别
停电回
路数
停电百
分比/ %
母线侧断路器故障0 0
无设备检修 母线故障 0 0
中间断路器故障0 0
中间短路器 母线侧断路器故障 0～1 0～20
检修母线故障1 20
母线断路器 中间断路器故障 0～1 0～20
检修母线故障0 0
母线侧断路器故障0～1 0～20
母线检修 母线故障 1 20
中间断路器故障3 60
从表3可以看出，采用3/ 2不完整接线方式，故障停电
回路数最多为3回，占全部回路数的60%。由图3所示双母线
带旁路接线形式的故障停电可靠性数据分析见表4。
表4 双母线带旁路接线故障停电可靠性分析
运行情况故障类别
停电回
路数
停电百分
比/%
出线断路器故障1 33
无设备检修 母线故障 1 33
母线断路器故障3 100
出线断路器故障1～2 33～66
母线故障1～2 33～66
一台出线断
路器检修
母联断路器故障3 100
出线断路器故障3 100
母线检修
母联断路器故障3 100
从表4可以看出，采用双母线带旁路接线方式，故障停
电回路数最多为3回，占全部回路数的100%。
3.3 一次设备运行、检修方面
3/ 2接线的隔离开关，仅仅只作为隔离电器使用，不需
要倒闸操作。处理事故时利用断路器操作，消除事故迅速。
同时由于断路器不需要代路操作，可任意停下来检修，及
时发现缺陷、及时处理，保证断路器处于良好的工况。其
一次设备操作简单、运行方便、设备检修条件好。
双母线带旁路接线隔离开关需要大量倒闸操作，易造
成事故。同时处理事故时需要操作隔离开关，速度缓慢。
断路器检修时需进行较复杂的代路操作，由于只有一个旁
路断路器，周转不灵活，影响检修进度。因此其一次设备
操作较频繁、易造成事故，设备检修不如3/ 2接线方便。
3.4 继电保护二次线运行、检修
3. 4. 1 3/ 2完整接线继电保护二次线运行、检修
由于线路保护的保护装置是接于两组电流互感器，而
当线路近区的外部故障时，电流互感器本身特性的差别，
可能使保护装置误动，固需要增加防止线路保护装置误动
􏀽 􏂴100%
主接线总回路数
停电回路数
停电百分数
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作的闭锁回路，使其尽可能不发生误动。其次线路故障时
而串联络断路器拒动，就必须使同串中另一线路对端断路
器跳闸，线路保护装置需要设置高抗干扰性能的远方跳闸
装置，同时也使得保护装置比较复杂。
其母线保护装设有两组独立的单母线差动保护，结构
简单。当母线保护误动时跳开本母线的断路器，元件不会
停电。保护装置校验时可停一条母线进行，此时另一母线
故障，只要两线路之间的断路器正常，此时只会造成解列
运行，而不会造成停电事故，几乎无影响。
其断路器失灵保护启动回路是由所连接两个元件的保
护出口和本身的判别元件构成，同时采用电压判别设备，
固保护装置和电压切换回路比较复杂。
其电压电流回路元件的仪表，线路保护装置的电流回
路，需接两组电流互感器，固交叉接线比较复杂，而母线
保护装置的电流回路是固定连接，比较简单。各元件的电
压回路接于专用电压互感器，不需要切换，较简单。
由于该接线方式时，隔离开关不用倒闸操作，所以断
路器和隔离开关各元件之间没有倒闸联锁，联锁回路简单。
控制回路由于联络断路器受两个元件控制，比较复杂。
3. 4. 2 双母线带旁路接线继电保护二次线运行、检修
线路保护的护装置只接一组电流互感器，线路断路器
全部与母线连接，不存在3/ 2接线时的保护误动和需要装设
高抗干扰性能远方跳闸装置。保护装置校验时，可利用旁
路断路器代路或利用分别停用的方法，较方便。
由于母线分段，其运行方式多，所以母线保护要装设
两组结构复杂的母差保护装置。同时母线保护误动时，将
造成1/ 2元件停电。保护装置校验时，一半母线失去保护，
此时母线故障将造成全部停电，影响大。
断路器失灵保护对所有元件的断路器，需要元件保护出口
不返回一个条件构成启动回路，比较简单。但其分段断路器、
母联与3/ 2接线一样，须由两个条件构成启动回路，较复杂。
母线保护的电流回路要随元件倒母线而进行相应切
换，较复杂。电流电压回路只接一组电流互感器，较简单。
各元件的电压回路也需要进行切换，较复杂。
控制联锁回路断路器、隔离开关相互之间既有倒闸联
锁，又有操作联锁，同时断路器又具有母联、旁路、分段
等不同的作用。
控制回路由于一个元件对应一个断路器，很简单。
根据以上分析，两种接线方案的继电保护及二次线，
复杂程度基本相等。但从设备检修时看，3/ 2接线的供电可
靠性与灵活性要优于双母线带旁路接线。
3.5 灵活性和扩建性比较
两种接线方式的运行灵活性和可扩展性比较由表5列出。
表5 灵活性和扩建性分析
接线方式运行方式检修停电电扩建
一台开关计划检修不停电
隔离开关不需要倒闸操作，同时
也不需要二次回路切换和调整
保护定值
3/ 2完整
接线
运行方式
灵活多变
开关检修间隔10～15年
扩建受
限制
一台开关计划检修不停电
隔离开关需要倒闸操作，同时需
要二次回路切换和调整保护定值
双母带旁
路接线
可分组独
立运行
开关检修间隔10～15年
易分段
扩建
3.6 3/ 2接线中值得注意的问题
在3/ 2接线形式中，相关设备检修时，灵活性较高，但是
在3/ 2接线未形成完整串时，存在特殊问题：需要高度关注：
（1）由于3/ 2 不完整串产生的系统方式变化，需要高
度关注。
在3/ 2 不完整接线形式中，若在7530 开关未送电，处
于停运过程中，发生7520 开关跳闸，则系统可能解列为两
部分，而此时，线路开关7532、7531，7521 均处于运行状
态，系统运行方式已经发生了较大变化，在区域稳控线路
投停判断、系统运行方式判断、事故处理等方面均需要特
殊考虑。又如7531 下侧隔离开关检修（或者7521 下侧隔
离开关检修）时，若此时7520（或者7532）发生故障，则
系统也可能解列为两部分运行。针对3/ 2 接线建设初期的不
完整接线形式，可能造成系统的解列情况，需给予高度关注。
（2）在完整串设备停运形成不完整串问题，需要高度
关注。
如上图2 中，完整串和不完整串构成的系统中，如果
一个完整串设备均停运，则不完整串和剩余完整串构成的
系统也存在上述类似问题。
在不完整串相关设备故障检修时，如隔离开关，接地
开关等，也应关注不完整串出现的事故特殊运行方式。
上述情况，在新疆电网750千伏变电站乌北变、吐鲁
番变和哈密变建设与投运初期，还未形成完整3/ 2接线。此
时的不完整3/ 2接线很容易出现上述所关注的问题。即使建
设完成3/ 2接线后的运行中，也要高度关注3/ 2接线形式所
出现的这些特殊问题。
3.7 小结
双母线带旁路接线方式，主接线布置清晰，二次保护
配置相对较简单；其接线方式在新疆电网中运用成熟，为
大家所了解；同时开关和保护装置检修也方便。但就运行
可靠性来说，双母线带旁路接线方式比3/ 2接线方式要低，
其停电百分数可达到100%。( 下转89页)
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节能效果和可观的经济效益， 同时可以有效防止凝结水再
循环管道及其调节阀发生振动，降低了厂区噪音，以供大
家参考借鉴。
参考文献
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社.2003.
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[15] 中国电力百科全书,编委会.中国电力百科全书,火力发
电卷. 中国电力出版社，1995
3/ 2主接线方式，具有灵活的运行方式，检修断路器时
方便；运行可靠性最高，即使母线故障也不会影响供电，
非常有利于电网的安全稳定运行。不足就是3/ 2接线方式二
次保护接线比双母线接线二次保护接线复杂。但同时在3/ 2
接线运行中，某一串发生故障，3/ 2接线就变成不完整接线
方式，此时系统运行方式也已改变，电网的可靠性降低，
需高度关注。
4 结束语
本文就新疆电网新出现的一种变电站主接线方式——
3/ 2接线与新疆电网传统变电站的双母带旁路接线方式进
行比较。得出3/ 2接线方式，在运行方式的灵活性与电网的
安全稳定性方面要优于双母带旁路接线。
但是3/ 2接线在新疆电网750kV建设与投运初期出现的
不完整接线形式，所带来的一些特殊的运行方式，需要高
度关注和认真学习相关知识，以便于运行中各方面灵活
掌握。
本文通过对新疆电网两种接线方式的综合分析比较，
希望能给相关工作者提供一点帮助。
参考文献
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