浅析3/2接线方式在电力系统中的应用

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随着我国经济的高速发展，电力工业正朝着大电网、大容量和高电压的方向发展，500kV及以上超高压输送电已成为输变电的主干。

500kV变电站在系统中担负着连接电源、联网、转送功率、降压和保证供电等任务，因此，500kV变电站主接线供电可靠性显得尤为重要。目前，南方电网500kV及部分220kV电气主接线都采用可靠性高的3／2断路器接线方式。

3／2断路器接线是指3台（或2台）断路器串联，接于2组母线，形成一串，从2台断路器之间引出2条线路(3台断路器供2条线路)，每条线路占1．5个断路器，又称为一个半断路器接线。3／2断路器接线的倒闸操作不同于双母线和单母线接线的倒闸操作。3／2断路器接线是从双母线双断路器接线改进发展而成的，属于没有多回路集结点的双重连接多环状接线，也是现代国内外大型变电站超高压配电装置应用最为广泛的一种典型接线。

一、 3／2断路器的运行方式

1．1．1 正常运行方式

正常运行时，两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上。

1．1．2 线路停电断路器合环的运行方式

线路停电时，如图1中线路1，需断开5421、5422断路器和拉开54211、54212、54221、54222隔离开关。

1．1．3 断路器检修时的运行方式

任何1台断路器检修，可将检修断路器两侧的隔离开关拉开。如图1中，54321、54322隔离开关断开的条件下，做好安全措施，可以进行5432断路器的检修工作。

1．1．4 母线检修时的运行方式

母线检修时，需断开母线断路器及其两侧隔离开关。如图1中，当500 kV I段母线检修时，需断开5421、5431断路器和拉开54211、54212、54311、54312隔离开关，这时站内500 kV只有Ⅱ段母线在运行，其运行可靠性低，所以在实际工作中应尽量缩短单母线运行时间。

二、 3／2主接线的优、缺点分析

优点：

①供电可靠性高。正常情况下母线和断路器均处于运行状态，通过母线与断路器形成多个环路，每条线路(或主变)都能保证由2台断路器供电。即使1台断路器偷跳，只能造成该串解环，不会影响对外供电。

②运行方式灵活多样。可以同时检修2台以上不影响线路运行的断路器。

③ 3／2断路器接线中，线路故障时，即使母线侧断路器拒跳，失灵保护动作，跳开此母线上的所有断路器，也不会影响其他线路或主变运行；中间断路器拒跳时，只影响同一串中另一线路或主变的运行，不影响其他线路或主变，优点相当明显。而对于双母线接线，若线路断路器拒跳，则要切除该母线上所有线路或变压器，若母联断路器拒跳，后果将是灾难性的。

④任意一条母线故障或停电，不影响线路或主变的运行。在极端情况下，两条母线同时停电(或一条母线检修，另一条母线故障)仍能保证功率的传递。

⑤与双母线接线相比，3／2断路器接线还具有运行调度灵活、倒闸操作方便等优点。母线停电检修时，可以直接停电，不需要进行复杂的倒母线操作。

缺点：

继电保护及二次回路接线复杂，特别是电流互感器配置较多。在重叠区故障时，保护动作复杂。另外。与双母线相比，其运行经验还不够丰富。使用断路器数量较一般的双母线单断路器多，设备投资较大，变电站的占地面积相对较大。同时如1个回路故障也需断开短路器，所以增大了维护工作量。此外，这种接线方式，继电保护配置也较其他方式复杂，不但需要单独增加断路器保护装置，而且还需考虑接线死区问题。

综上所述，3／2断路器的接线方式利大于弊。对于这种接线方式的弊端，在选用继电保护装置时，应将其选择性、快速性、灵敏性、可靠性放到首位，在确保装置动作精度的前提下，简化范围配置，实现单一保护，避免重复性配置。

三、3／2断路器接线方式倒闸操作顺序探讨

根据3／2断路器接线的特点，应遵循断路器两侧隔离开关发生带负荷拉合刀闸事故时对系统影响程度的不同确定操作顺序。下面是对几种运行方式倒闸操作顺序提出的建议，供探讨。

(1)母线侧断路器倒闸操作顺序

①线路(或主变)停电操作。如带负荷拉刀闸事故发生在线路(或主变)侧，线路两侧(或变压器各侧)断路器跳闸，切除故障点，只是将需要停电的设备提前退出运行，能保证其他线路、主变及母线正常运行；如事故发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，造成母线停电，其他各出线能继续保持运行，但是，若另一串母线断路器失灵拒跳，将会造成非计划停运出线停电。所以，线路(或主变)停电操作应按照断路器——线路或主变侧隔离开关——母线侧隔离开关的顺序依次进行。送电操作的顺序与此相反。

②母线停电操作。如果带负荷拉刀闸事故发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，切除故障点，保证线路及主变正常运行；如事故发生在线路或主变侧，将会造成运行中的线路或主变停电。所以，母线停电操作应按照断路器——母线侧隔离开关——线路或主变侧隔离开关的顺序依次进行。送电操作的顺序与此相反。

③母线及母线侧断路器停电检修的操作。如果带负荷拉刀闸事故发生在线路或主变侧，将造成线路或主变停电；若发生在母线侧，母线上所有断路器跳闸，切除故障点，不影响线路及主变正常运行。所以应按照断路器——母线侧隔离开关——线路或主变侧隔离开关的顺序依次操作，送电操作的顺序与此相反。

④线路或主变停电，断路器合环运行的操作。如果带负荷拉刀闸事故发生在线路或主变侧，只切除需要停电的设备，不影响系统安全运行；若发生在母线侧，造成母线停电，其他各出线能继续保持运行，但是，若另一串母线开关失灵拒跳，将会造成非计划停运出线停电。所以合环时，应按照母线侧隔离开关——线路或主变侧隔离开关——断路器的操作顺序进行，解环操作与此相反。

(2)中间断路器倒闸操作顺序

① 中间断路器一侧出线运行、另一侧出线停电的操作。如带负荷拉刀闸事故发生在非停运的线路或主变侧，将造成运行中的线路或主变停电事故；如事故发生在需要停电的线路或主变侧，该设备两侧断路器跳闸切除故障，不影响其他设备运行。所以停电时应按照断路器——需要停电侧隔离开关——非停运侧隔离开关的顺序依次操作，送电操作与此相反。

②中间断路器两侧线路都运行、断路器转入检修停电的操作。操作顺序应按断路器两侧发生带负荷拉刀闸事故对电网安全运行的影响程度确定。按照断路器——对电网安全运行影响程度较小一侧隔离开关——对电网安全运行影响程度较大的一侧隔离开关(刀闸)的顺序依次停电操作，送电操作的顺序与此相反。

③ 中间断路器两侧分别连有线路和变压器时，断路器转入检修停电的操作应该以保证主变压器运行为主。按照断路器——线路侧隔离开关——主变侧隔离开关(刀闸)的顺序依次停电操作，送电操作与此顺序相反。

四、3／2断路器接线重合闸操作应注意的问题

a． 由于3／2断路器接线1条线路由2台断路器供电，停用重合闸必须停用2台断路器的重合闸，不能因中间断路器运行，另一条线路重合闸不停用。停用重合闸应先停中间断路器重合闸，后停母线侧断路器重合闸，投入时相反。

b． 3／2断路器接线要求母线侧断路器优先于中间断路器重合，因为重合于永久性故障时，断路器一旦失灵，母线上的断路器全部跳闸，不影响其他设备的运行，而中间断路器失灵，将影响同串其他线路或主变的运行。当母线侧断路器重合成功后，中间断路器才重合，若母线侧断路器重合于永久性故障时，将加速保护动作跳闸，中间断路器重合闸被闭锁，不再重合。

c． 当母线侧断路器转为检修时，应将断路器的重合选择断路器打至“停用”位置，以解除重合闸优先回路。

实践证明， 3／2接线方式运行可靠、灵活，在超高压电网中应用可起到保证电网安全运行的作用。