變電所電氣主接線設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

王裕鑄

摘 要：文章從變電所電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求、基本原則以及設(shè)計(jì)程序等方面進(jìn)行了闡述，并對現(xiàn)階段常用的主接線方式進(jìn)行了分析，給出了確定電氣主接線設(shè)計(jì)的最佳方案。

關(guān)鍵詞：電氣；主接線；設(shè)計(jì)方法

電氣主接線的設(shè)計(jì)是變電所電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)，電廠功能參數(shù)，基本原始資料以及電廠的運(yùn)行可靠性，經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對電器選擇和布置，繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

1 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求

根據(jù)我國能源部關(guān)于該方面的規(guī)定發(fā)電廠的電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、發(fā)電廠的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路，變壓器連接元件參數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)等條件。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。對于主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概括的說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個方面。

2 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)的原則

電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模，負(fù)荷的重要性分級和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響，主變臺數(shù)對主接線的影響，備用容量的有無和大小對主接線的影響。同時，以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策，技術(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)。

3 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)的程序

電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟相同。

（1）對原始資料進(jìn)行分析。主要包括本工程情況、電力系統(tǒng)情況、負(fù)荷情況、環(huán)境條件、設(shè)備制造情況。為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。

（2）擬定主接線方案。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個主接線方案。因?yàn)閷﹄娫春统鼍€回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同，會出現(xiàn)多種接線方案（近期和遠(yuǎn)期）。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2-3個技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。

（3）主接線經(jīng)濟(jì)比較。

（4）短路電流計(jì)算。對擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。

（5）電器設(shè)備的選擇。

（6）繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。

（7）工程概算。包括：主要設(shè)備器材費(fèi)；安裝工程費(fèi)；其他費(fèi)用。

4 變電所電氣設(shè)計(jì)的主要接線方式

現(xiàn)階段最常用的接線形式有兩種：單母線接線和單母線分段接線。

4.1 單母線接線

單母線接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和進(jìn)出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。如圖1所示。

如圖1所示，單母線接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。供電電源是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開關(guān)，靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)QS2稱作母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的QS3稱為線路隔離開關(guān)（在實(shí)際變電所中，通常把靠近電源側(cè)的隔離開關(guān)稱為甲刀閘，把靠近負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)稱為乙刀閘）。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，其開合電流能力極低，只能于設(shè)備停運(yùn)后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時隔離電源。若饋線的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶則可以不裝設(shè)線路隔離開關(guān)。但如果費(fèi)用不大，為了防止過電壓的侵入也可以裝設(shè)。

這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)是靈活性和可靠性差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源，與指向聯(lián)的所有電力裝置，在整個檢修期間均需停滯工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。

4.2 單母線分段接線

為了克服一般單母線接線存在的缺點(diǎn)，提高它的供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設(shè)一個分段斷路器和兩個隔離開關(guān)。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖2所示。

這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當(dāng)一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。缺點(diǎn)也較明顯，當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。

利用上述的設(shè)計(jì)思想，很方便的實(shí)現(xiàn)電氣主接線的設(shè)計(jì)。我縣已將這種方發(fā)運(yùn)用到了具體的實(shí)踐設(shè)計(jì)中，并在實(shí)際應(yīng)用中帶來極大的方便。

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