探討110KV變電站的電氣主接線選擇

林偉斌

（珠海市恒源電力建設有限公司 廣東 珠海 519000）

1 變電所主接線基本要求及原則

電氣主接線的確定對電力系統整體及發電廠，變電所本身運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關，并且對電氣設備的選擇配電裝置選擇，繼電保護和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經濟比較，合理確定主接線方案。

1.1 基本要求

（1）滿足對用戶供電必要的可靠性和保證電能質量。

（2）接線應簡單，清晰且操作方便。（3）運行上要具有一定的靈活性和檢修方便。

（4）具有經濟性，投資少，運行維護費用低。

（5）具有擴建和可能性。

1.2 設計主接線的原則

采用分段單母線或雙母線的110kV～220kV配電裝置，當斷路點不允許停電檢修時，一般需設置旁路母線。對于屋內配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設旁母。35kV～6kV配電裝置中，一般不設旁路母線，因為重要用戶多系雙回路供電，且斷路器檢修時間短，平均每年約2～3天。如線路斷路器不允許停電檢修時，可設置其它旁路設施。6kV～10kV配電裝置，可不設旁路母線，對于初線回路數多或多數線路向用戶單獨供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設置旁路母線，采用雙母線6kV～10kV配電裝置多不設旁路母線。

2 變電所主接線基本形式的變化

隨著電力系統的發展、調度自動化水平的提高及新設備新技術的廣泛應用，變電所電氣主接線形式亦有了很大變化。目前常用的主接線形式有:單母線、單母線帶旁路母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、1臺半斷路器接線、橋形接線及線路變壓器組接線等。

圖1 線路變壓器組接線

圖2 內橋式主接線

3110 kV變電站的主接線選擇

3.1 配電裝置的選型

目前，110kV高壓配電裝置常采用的布置形式有屋內布置和屋外布置兩大類;屋內布置又分為普通電器安裝在屋內布置、110kV斷路器小車屋內布置、SF6全封閉組合電器(GIS)屋內布置三種形式。采用普通電器安裝在屋內布置和110kV斷路器小車屋內布置，每個間隔寬度可以設計成6.5m，跨度約12m，占地面積相當，投資也相差不大，多用在城郊或污染較嚴重地區。

SF6全封閉組合電器(GIS)屋內布置占地最小，運行維護最好，但投資較高，多用在城市中心和用地非常緊張的地方。

屋外布置分為屋外半高型布置、屋外高型布置、屋外中型布置三種形式。半高型布置是將母線與母線隔離開關升高，把斷路器、電流互感器等設備直接布置在升高母線的下方，使配電裝置跨度尺寸減少，但由于進出線間隔不能合并，各占一個間隔，使橫向面積增大，對于進出線回路多的變電站，多采用該布置。高型布置是將母線與母線隔離開關上下重疊布置，適用于雙母線布置，屋外中型布置是將所有電氣設備都安裝在地面設備支架上，母線下不布置任何電氣設備，具有布置比較清晰、不易誤操作、運行可靠、施工和維修都比較方便、構架高度低、造價低等的優點，各地電業部門無論在運行維護還是安裝檢修方面都積累了比較豐富的經驗。

3.2110 kV終端變電所主接線模式分析

終端變電所又稱受端變電所，這類變電所接近負荷中心，電能通過它分配給用戶或下級配電所。在確保供電可靠性的前提下，變電所主接線設計應有利于規范化、簡單化、自動化及無人化，盡可能減少占地面積。變電所主接線方式應根據負荷性質、變壓器負載率、電氣設備特點及上級電網強弱等因素確定。一般終端變電所高壓側主接線形式選用線路)變壓器組接線和內橋接線。

3.2.1 (線路)變壓器組接線

(線路)變壓器組接線是最簡單主接線方式(見圖1)。高壓配電裝置只配置2個設備單元，

接線簡單清晰，占地面積小，送電線路故障時由送電端變電所出線斷路器跳閘。

在正常運行方式下，L1、L2線路各帶一臺主變，系統接線簡單，運行可靠、經濟，有利于變電所實現自動化、無人化。如主變容量滿足低負載率標準(2臺主變負載率取0.5~0.65)，系統發生故障時，恢復供電操作十分方便。當1臺主變或一條線路故障退出運行，只需在變電所低壓側作轉移負荷操作，就能確保100% 負荷正常用電，對相鄰變電所無影響。如主變容量按高負載率配置(2臺主變負載率高于0.65)，主變或線路發生故障時，需要通過相鄰變電所聯絡線來轉移部份負荷，實現相互支援。因此，對于地方電網中110kV終端變電所，如主變容量滿足N-1要求，即主變容量滿足低負載率標準，首先應推薦采用線路)變壓器組接線方式。

3.2.2 內橋接線

內橋接線是終端變電所最常用的主接線方式(見圖2)。其高壓側斷路器數量較少，線路故障操作簡單、方便，系統接線清晰。

在正常運行方式下，橋斷路器打開，類似于線路)變壓器組接線，L1、L2線路各帶1臺主變。因內橋接線線路側裝有斷路器，線路的投入和切除十分方便。當送電線路發生故障時，只需斷開故障線路的斷路器，不影響其它回路正常運行。但變壓器故障時，則與其連接的兩臺斷路器都要斷開，從而影響了一回未故障線路的正常運行。隨著主變制造工藝和質量的迅速提高，現在各廠家生產的主變大都為免維護式。因主變壓器運行可靠性較高，其故障率一般小于1.5次/百臺.年，而且主變也不需要經常切換，而送電線路故障率高達0.36次/百km.年。因此，對于地方電網中110kV終端變電所，如主變容量不能滿足N-1要求，采用內橋主接線方式有利于提高系統供電可靠性。

3.3110 kV中間變電所主接線模式分析

中間變電所具有交換系統功率和降壓分配功率的雙重功能，它是中心變電所和終端變電所之間的中間環節。這類變電所在地方電網110kV系統中較為普遍，一般高壓側進出線回路數較多，變電所在系統中的地位較為重要。因此，中間變電所主接線方式既不能象終端變電所那樣簡單，也不必象中心變電所那樣復雜，應根據變電所在系統中的地位和作用來確定。一般中間變電所高壓側主接線形式可考慮單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路3種方式。

4線損控制及技術裝備原則

由于導線的電磁耦合作用、線路的不完全平衡換位和三相負荷的不對稱性，架空地線間或地線與大地間會形成感應電流回路，從而在地線上產生電能損耗。控制和降低線損對電網經濟運行有重要影響。線損控制的基本原則如下:① 配電網規劃應按線損"四分"管理要求控制分壓技術線損，對AC類區域110kV電壓等級線損率控制目標小于0.5%，D、E、F類區域線損率控制目標分別小于2%、3%、4%。②各地根據本地區經濟社會發展規劃，確定實現線損率控制目標的年限。③配電網規劃時，應根據現狀分析影響線損率的因素，并提出改造與完善措施;設備選型時，在確保供電可靠性的前提下，應盡量采用節能低耗的設備。此外，變電站電氣設備較多、環境復雜且不易檢修，采用在線監控的方式可有效減少設備故障，防止出現電網大規模停電事故。

結語

總之，110KV變電站電氣主接線的設計選擇過程，應充分考慮其供電可靠性、運行檢修的靈活性、適應性、可擴展性和經濟合理性等等。另外，應綜合思考影響主接線的關鍵因素。變電站電氣主接線的選擇能否滿足以上要求，就對變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬定產生重要影響。

[1]周煥枝.110kV線路接地故障快速診斷及處理[J].機電信息，2011.

[2]錢銀其.110kV變電站典型設計[J].江蘇電機工程，2007(5).