配电和变电站的总线系统

对于电能的传输和分配，使用不同电压等级的架空线或电力电缆，其选择基于技术和经济方面的分析。

为确保高供电可靠性，电气网络或多或少可以是多链的。这允许在个别输电线路出现故障的情况下，继续通过其他线路向消费者供电。

网络上两条或多条线会聚的点称为节点。设计用于在发生故障或维护和维修时断开各个线路电路的开关设备始终安装在这些连接点上。

为此所需的所有开关设备以及测量、控制、保护和辅助设备都位于 在配电变电站.

如果在配电变电站中除这些设备外，还安装了变压器来改变电平，这样的变电站称为变电站.

配电变电站配备以下主要结构元件：

变电站配备的组件和组件具有满足要求和可能的机械和电气负载的技术特性。

由于现代变电站主要采用远程控制，因此配备了额外的监测和控制设备。此外，变电站还配备了向消费者供电的计量和测量装置，以及电涌保护装置。

配电变电站的主要元件是母线。 通常，它看起来像一条短线。对于非常高的电流，它被放置在一个内部油冷管中。

总线布置有多种类型，特定布置的选择取决于各种因素，例如系统电压、变电站在系统中的位置、供电可靠性、灵活性和成本。

从物理的角度来看，总线就是网络的节点。在这一点上，单独的行开始和结束，在这种情况下称为喂食器.

可以使用开关打开和关闭馈线。由于这些开关承载工作电流，并在发生故障时承载应急电流，因此它们被称为电源开关。

现代高压电源开关高达 380 kV 的电平能够可靠且无损坏地开关高达 80 kA 的电流。电源开关需要定期维护。

为了确保此类工作的安全，断路器配备了所谓的隔离开关... 与电源开关不同，隔离开关只能在关闭状态下打开/关闭，即。只有打开相应的断路器后。

为了避免错误的开关操作，隔离开关和断路器相互机械联锁。

此外，隔离开关的设计目的是创建一个可见的跳闸点，因为在电源开关中，该点位于灭弧室中并且不可见。根据安全规则，在断开部分电源线时，断开点必须可见。

为了在不中断供电的情况下对母线进行维护活动，配电变电站必须配备至少两个并联母线。

为了增加网络的灵活性，可以使用隔离开关将各个馈线连接到母线。此外，为增加动作的自由度，可将导轨分成数段（即所谓的导轨纵截面）。

由于采取了这些措施，大型电网可以通过电流隔离分为多个部分，从而在可能发生短路的情况下限制电流量。

所描述的动作通常称为纠正开关操作，最佳网络配置是使用负载分配和短路保护程序预先确定的。

通过优化这些操作，可以充分利用电网的潜力，而不会产生危险的工作条件。

配电和变电站被划分为执行特定功能的独立面板。有电源面板、插座电源面板和连接面板。

各个面板的设计通常是统一的。在电气图中，面板始终以单极形式显示。这意味着在这种类型的图表中，使用标准符号，仅描绘了安装操作所需的设备。

电源示意图

按照图中所示的方案，既搭建了电源面板，又搭建了带有出线电源装置的面板。两个隔离开关都设计用于与电流和电压测量互感器一起使断路器跳闸。

如果装置由多条母线组成，则母线隔离开关的数量必须按两条母线的相应倍数增加。

互感器记录运行、计数和保护装置所需的相关参数。

接地开关用于维护时保护线路免受相邻线路的感性和容性影响，以及防雷击。由于其功能，接地开关有时也称为服务接地开关。

为了在紧急情况下断开网络的较大部分或进行必要的维护工作，通常至少使用两条平行总线。

双轨系统

使用连接板电源开关，两条总线都可以连接到一个节点。这种类型的连接称为交叉连接。由于交叉连接，可以在不中断电源的情况下更换母线。

如有必要，电源面板和带有输出电源设备的面板可以连接到不同的总线，因此电源不会中断。

由于隔离开关只能在断开状态下接通/断开，因此电源开关必须集成到两条母线的连接中。如果母线互连，则首先需要关闭两个隔离开关，然后才关闭电源开关。

连接母线时，必须采取适当的措施（例如，切换变压器的分接开关）使它们的电位相等，否则在连接母线时母线中会出现高瞬态电流。

连接母线后，由于母线中不再存在任何电位差，因此可以进行电源的任何连接和断开。

只需确保同一馈线上的另一个隔离开关在打开一个隔离开关之前闭合。否则，隔离开关在打开时会承受负载，这可能会破坏甚至损坏安装的其他部件。因此，隔离开关通过特殊的锁定装置（电动和气动）防止意外打开。

要研究配电变电站中发生的基本过程，您可以组装一个可以执行基本开关操作的实验电路。

实验台

实验台示意图

这种用于研究配电和变电站总线系统的试验台（德国公司 Lucas-Nuelle 的试验台）位于资源中心“Econtechnopark Volma”。

有关资源中心学习实验室设备的说明，请参阅此处和此处 -

Power Lab 的 SCADA 屏幕截图：双总线

使用 SCADA for power Lab (SO4001-3F) 软件对电压和电流参数进行分析。为了充分利用双总线系统，建议将每条总线连接到自己的电压源。