配電和變電站的總線系統

對於電能的傳輸和分配，使用不同電壓等級的架空線或電力電纜，其選擇基於技術和經濟方面的分析。

為確保高供電可靠性，電氣網絡或多或少可以是多鏈的。這允許在個別輸電線路出現故障的情況下，繼續通過其他線路向消費者供電。

網絡上兩條或多條線會聚的點稱為節點。設計用於在發生故障或維護和維修時斷開各個線路電路的開關設備始終安裝在這些連接點上。

為此所需的所有開關設備以及測量、控制、保護和輔助設備都位於 在配電變電站.

如果在配電變電站中除這些設備外，還安裝了變壓器來改變電平，這樣的變電站稱為變電站.

配電變電站配備以下主要結構元件：

變電站配備的組件和組件具有滿足要求和可能的機械和電氣負載的技術特性。

由於現代變電站主要採用遠程控制，因此配備了額外的監測和控制設備。此外，變電站還配備了向消費者供電的計量和測量裝置，以及電湧保護裝置。

配電變電站的主要元件是母線。 通常，它看起來像一條短線。對於非常高的電流，它被放置在一個內部油冷管中。

總線佈置有多種類型，特定佈置的選擇取決於各種因素，例如係統電壓、變電站在系統中的位置、供電可靠性、靈活性和成本。

從物理的角度來看，總線就是網絡的節點。在這一點上，單獨的行開始和結束，在這種情況下稱為餵食器.

可以使用開關打開和關閉饋線。由於這些開關承載工作電流，並在發生故障時承載應急電流，因此它們被稱為電源開關。

現代高壓電源開關高達 380 kV 的電平能夠可靠且無損壞地開關高達 80 kA 的電流。電源開關需要定期維護。

為了確保此類工作的安全，斷路器配備了所謂的隔離開關... 與電源開關不同，隔離開關只能在關閉狀態下打開/關閉，即。只有打開相應的斷路器後。

為了避免錯誤的開關操作，隔離開關和斷路器相互機械聯鎖。

此外，隔離開關的設計目的是創建一個可見的跳閘點，因為在電源開關中，該點位於滅弧室中並且不可見。根據安全規則，在斷開部分電源線時，斷開點必須可見。

為了在不中斷供電的情況下對母線進行維護活動，配電變電站必須配備至少兩個並聯母線。

為了增加網絡的靈活性，可以使用隔離開關將各個饋線連接到母線。此外，為增加動作的自由度，可將導軌分成數段（即所謂的導軌縱截面）。

由於採取了這些措施，大型電網可以通過電流隔離分為多個部分，從而在可能發生短路的情況下限制電流量。

所描述的動作通常稱為糾正開關操作，最佳網絡配置是使用負載分配和短路保護程序預先確定的。

通過優化這些操作，可以充分利用電網的潛力，而不會產生危險的工作條件。

配電和變電站被劃分為執行特定功能的獨立面板。有電源面板、插座電源面板和連接面板。

各個面板的設計通常是統一的。在電氣圖中，面板始終以單極形式顯示。這意味著在這種類型的圖表中，使用標準符號，僅描繪了安裝操作所需的設備。

電源示意圖

按照圖中所示的方案，既搭建了電源面板，又搭建了帶有出線電源裝置的面板。兩個隔離開關都設計用於與電流和電壓測量互感器一起使斷路器跳閘。

如果裝置由多條母線組成，則母線隔離開關的數量必須按兩條母線的相應倍數增加。

互感器記錄運行、計數和保護裝置所需的相關參數。

接地開關用於維護時保護線路免受相鄰線路的感性和容性影響，以及防雷擊。由於其功能，接地開關有時也稱為服務接地開關。

為了在緊急情況下斷開網絡的較大部分或進行必要的維護工作，通常至少使用兩條平行總線。

雙軌系統

使用連接板電源開關，兩條總線都可以連接到一個節點。這種類型的連接稱為交叉連接。由於交叉連接，可以在不中斷電源的情況下更換母線。

如有必要，電源面板和帶有輸出電源設備的面板可以連接到不同的總線，因此電源不會中斷。

由於隔離開關只能在斷開狀態下接通/斷開，因此電源開關必須集成到兩條母線的連接中。如果母線互連，則首先需要關閉兩個隔離開關，然後才關閉電源開關。

連接母線時，必須採取適當的措施（例如，切換變壓器的分接開關）使它們的電位相等，否則在連接母線時母線中會出現高瞬態電流。

連接母線後，由於母線中不再存在任何電位差，因此可以進行電源的任何連接和斷開。

只需確保同一饋線上的另一個隔離開關在打開一個隔離開關之前閉合。否則，隔離開關在打開時會承受負載，這可能會破壞甚至損壞安裝的其他部件。因此，隔離開關通過特殊的鎖定裝置（電動和氣動）防止意外打開。

要研究配電變電站中發生的基本過程，您可以組裝一個可以執行基本開關操作的實驗電路。

實驗台

實驗台示意圖

這種用於研究配電和變電站總線系統的試驗台（德國公司 Lucas-Nuelle 的試驗台）位於資源中心“Econtechnopark Volma”。

有關資源中心學習實驗室設備的說明，請參閱此處和此處 -

Power Lab 的 SCADA 屏幕截圖：雙總線

使用 SCADA for power Lab (SO4001-3F) 軟件對電壓和電流參數進行分析。為了充分利用雙總線系統，建議將每條總線連接到自己的電壓源。