110kV變電站主接線的選擇

崔海東

（青海大唐國際直崗拉卡水電開發(fā)有限公司，青海 尖扎 811999）

110kV變電站主接線的選擇

崔海東

（青海大唐國際直崗拉卡水電開發(fā)有限公司，青海 尖扎 811999）

摘要：對110kV變電站主接線進(jìn)行了詳細(xì)介紹，同時著重闡述了主接線選擇的安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

關(guān)鍵詞：變電站；主接線；110kV

發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路，電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。

1對電氣主接線的基本要求

現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。

1.1運(yùn)行的可靠

斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。

1.2具有一定的靈活性

主接線正常運(yùn)行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的退出設(shè)備。切除故障停電時間短，影響范圍就小，并且在檢修時可以保證檢修人員的安全。

1.3操作應(yīng)盡可能簡單、方便

主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且，也會給運(yùn)行造成不便或者不必要的停電。

1.4經(jīng)濟(jì)上合理

主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。

1.5具有擴(kuò)建的可能性

由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時還應(yīng)考慮到具有擴(kuò)建的可能性。

變電站電氣主接線的選擇，主要取決于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。

2電氣主接線確定

2.1本工程情況

包括變電站類型，設(shè)計規(guī)劃容量，主變臺數(shù)及容量，最大負(fù)荷利用小時數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。

2.2電力系統(tǒng)狀況

包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃（5～10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點(diǎn)接地方式等。

主變壓器中性點(diǎn)接地方式是一個綜合問題，它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾等。我國一般對35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，對110kV及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，有稱大電流接地系統(tǒng)。

2.3負(fù)荷情況

包括負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計主接線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷預(yù)測工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。對電力負(fù)荷的預(yù)測不僅應(yīng)有短期負(fù)荷預(yù)測，還應(yīng)有中、長期負(fù)荷預(yù)測，對電力負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，直接關(guān)系著發(fā)電廠和變電站電氣主接線設(shè)計成果的質(zhì)量，一個優(yōu)良的設(shè)計，應(yīng)能經(jīng)受當(dāng)前及較長遠(yuǎn)時間（5～10年）的檢驗(yàn)。

2.4環(huán)境條件

包括當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸取⒏脖⑽鄯x、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。

2.5設(shè)備制造情況

這往往是設(shè)計能否成立的重要前提，為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價格、質(zhì)量等匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

2.6主接線方案的擬定與選擇

在資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出若干個主接線方案（近期和遠(yuǎn)景）。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并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)，又能滿足條件要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合最新技術(shù)，確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案。

主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種接線方式，它以電源和出線為主體。由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源回路數(shù)不同。且各回饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯樱蚨瑸楸阌陔娔艿膮R集和分配，進(jìn)出線較多時采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。

3電氣主接線選擇

經(jīng)過分析，根據(jù)可靠性和靈活性經(jīng)濟(jì)性的要求，依據(jù)原始資料（高壓側(cè)有2回進(jìn)線，宜采用雙母線接線或單母線分段接線，中壓側(cè)有7回出線，可以采用雙母線接線、單母線分段接線方式，低壓側(cè)有12回出線，可以采用單母線分段、單母線分段帶旁路母線的接線方式），經(jīng)過分析、綜合、組合和比較，對某變電站主接線提出3種方案：

方案一：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用雙母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式。

110kV側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線時不中斷供電，任一組母線故障時僅短時停電，可靠性高；缺點(diǎn)是，操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電，任一母線故障仍會短時停電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資大。10kV側(cè)采用單母線分段接線方式，供給市區(qū)工業(yè)與生活用電，由于一級負(fù)荷占25%左右，二級負(fù)荷占30%左右，一級和二級負(fù)荷占55%左右，采用單母線分段接線方式，優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰，操作方便，造價低，擴(kuò)展性好；缺點(diǎn)是可靠性靈活性差。方案一主接線如圖1。

圖1方案一主接線圖

方案二：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式。

35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是，檢修任一進(jìn)出線斷路器時，不中斷對該回路的供電，和單母線分段接線方式相比，可靠性提高，靈活性增加；缺點(diǎn)是，增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)目，接線復(fù)雜，投資增大。

方案二的主接線如圖2。

方案三：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式。

方案三的主接線如圖3。

對于上述3種方案綜合考慮：110kV側(cè)采用單母線分段接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于35kV及10kV側(cè)，采用單母線分段接線方式。

綜合各種因素，宜采用方案三。

圖2方案二主接線圖

圖3方案三主接線圖

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中圖分類號：TM645.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）12-0027-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.010

收稿日期：2014-07-31

作者簡介：崔海東（1979-），男，高級工程師，從事水電廠電氣檢修工作。