110kV變電站的電氣主接線設計要點分析

摘要：現代經濟的發展與電力供應的安全穩定性密切相關，這離不開變電站的建設發展工作，變電站是各地電能控制與傳輸的樞紐，變電站的建設質量直接關系到整個社會經濟的常規化發展進程。因而，必須積極注重變電站電氣一次主接線設計，拋棄傳統的、落后的設計模式與設計理念，采用新型的主變壓器以及繼電保護裝置等，只有這樣才能有效保障電力供應的安全與穩定。

關鍵詞：110kV 變電站;電氣主接線;考慮因素

中圖分類號：TM736

文獻標識碼：A

引言

全國上下所有的工業，服務業，甚至是農業的發展都離不開電力的支持。因此我國要不斷的完善電力供應系統，以滿足國民經濟的高速發展，切合我國的國情。變電站電氣主接線的設計問題既要考慮實用性，同時還要考慮經濟性。充分考慮各種配套設備的選擇。近年來，科學技術不斷發展，各種自動化技術也紛紛涌現，這告訴我們設計創新也需要考慮在內。我們要設計出一條綜合性的、符合我國國內狀況的電氣主接線。

1變電站電氣的主接線及其設計原則

1.1變電站電氣的主接線

電氣一次主接線設計是電氣一次設計中最為關鍵的環節，這是由于電氣主接線與電力系統的各個裝置與模塊的選擇以及電力系統的正常運轉過程密切相關。在電氣一次主接線設計過程中，需要重點關注變電站的使用年限、建設規模以及電力系統的負荷等指標，要以安全可靠為基本原則。同時還要保證電氣一次主接線設計能夠較為靈活地應對變電站運行時發生的各種意外情況。

1.2電氣一次主接線設計原則

（1）靈活性原則

所謂靈活性需要滿足擴建、調度、檢修以及事故處理四個基本層面。在擴建層面上，要求電氣一次主接線設計能夠符合對變電站進行分期建設的基本要求，在變電站建設初期至變電站建設完工階段，要能夠充分適應擴建的基本要求;在調度層面上，一定要滿足電力系統能夠持續穩定運轉為基本要求，并且還要方便進行操作，可以根據實際需求快速投入生產，最大程度上滿足電力系統的穩定性要求，努力提升電力系統的安全性與經濟性;在檢修層面上，要求可以隨時根據實際需要對電力系統進行安全檢修或者設備更新等;在事故處理層面上，要求在發生電力系統故障之時，能夠快速發現故障部位，并啟動隔離機制，及時恢復電力系統的正常穩定運轉。

（2）可靠性原則

電力輸送過程直接決定著電力供應的安全穩定性。因而，必須加強電氣一次主接線的可靠性設計，確保電力生產供應過程的安全穩定。加強電氣主接線可靠性設計，要求相關人員在設計時需要著重注意以下內容：①要綜合分析變電站整體停止運轉的意外發生的可能性;②要綜合分析斷路器在檢修時是否會直接干擾到正常的電力供給;③要綜合分析在出現電力故障時，可能造成的電力供應中斷的范圍與時間。

（3）經濟性原則

在電氣一次主接線設計中要堅持經濟性原則，指的是在設計過程中充分考慮到建設過程中的經濟成本，進而在設計時盡可能地減少不必要的經濟成本支出。加強電氣一次主接線經濟性設計，可以先從設備選擇方面出發，盡可能選擇效益高的電力設備，用少數高效益設備代替多數低效益的設備，提高設備的單位價值生產效率;與此同時，還可以通過控制短路電流等方式來有效節約建設成本。最后，還要盡可能地節約占地面積。這就要從具體的接線方式上來進行合理選擇，對設備占地面積進行充分分析論證，盡可能選擇占地面積最小同時效果最好的設計方案。

2變電站電氣一次主接線設計要點

2.1主母線的接線方式

主母線的接線要根據實際的配電裝置進行分析，對于330kV～500kV的配電裝置來說，我們需要在接線時注意以下幾個方面：第一，在進行主母線的接線時，要統籌全局，全面考慮整個發電廠的發電能力和要求;第二，實際接線時，雙母線接線方式主要適用于進出線回路數小于六回的情況;第三，增加半斷路器的方式適用于進出線回路數大于等于六回的情況;第四，4/3接線方式主要適用于進出線回路數大于六回同時進線和出線的回路數之比為2∶1的情況。至于對220kV的配電裝置進行主母線接線，我們需要在接線時主要以下幾個方面：第一，在進行接線方式選擇之前，我們要充分掌握發電廠的總裝機數量，如果大于等于3臺，那么就要充分考慮整個電力系統的工作能力和穩定程度;第二，雙母線雙分段接線方式適用于大型電力系統;第三，雙母線單分段接線方式適用于3臺機組的中型電力系統;第四，雙母線雙接線方式適用于4臺機組的中型電力系統。

2.2電纜的選擇

電纜的選擇是發電廠電氣一次設計時應關注的技術要點之一。電纜在發電廠中承擔著運輸電流的主力作用，所以要經過科學選擇，根據不同的區域選擇不同的電纜。通常來說，C類阻燃電纜適用于發電廠中的易燃易爆場所，如主廠房、輸煤場所和燃油供應室等可燃物品多的區域，以防止產生安全隱患，造成不必要的人員傷亡和財產損失;動力電纜則適用于一些動力系統中，如消防、應急照明、直流、安保等一些應急系統中必須采用動力電纜工作，保證系統的穩定;而耐火電纜則更加適用于一些控制系統中，諸如監控系統中的電纜及一些控制動力系統的電纜都應選擇耐火電纜，有更好的安全性能。

2.3數據備份技術

隨著電力調度自動化系統的不斷發展成熟，越來越多的系統集中到調度控制中心，因此有必要及時開展相關的數據備份。當應用程序服務器備份時，應在不影響正常系統操作的前提下，利用應用程序服務器的文件系統相對穩定的特性，適當延長備份周期，用主機的備份方式快速備份其系統。當進行備份時，數據庫服務器的數據可快速進行備份，以便其可以在很短的時間內從裸機狀態達到數據庫系統和操作系統的正常狀態，同時還應避免因工作人員手動安裝造成不必要的安全隱患。工作站服務器的主要功能是管理和控制整個系統，使得用戶能夠經由工作站服務器的操作實現與系統之間的信息交互。然而，在某些公司，人為原因導致的錯誤在所難免，因此有必要進行及時、準確和安全的數據備份。正常情況下，在備份工作站服務器時，使用LAN對工作站服務器進行備份。

2.4 配電裝置的設計

變電站電氣主接線的設計是要依據變電站的最高電壓等級情況，今天我們主要說的是 110kV 的變電站，根據此選擇出一種滿足變電站正常高效運轉的接線方式。變電站的電氣主接線主要包括高中低三種壓測接線，這三種接線都有不同的作用。目前 110kV 高壓配電裝置主要是分屋內布置和屋外布置兩種方式。斷路器又分為普通、小車、全封閉屋內布置三種方式。每一種組合起來的情況都不一樣，要根據當地具體的狀況進行組合設計，不可以盲目的進行使用。例如：如果當地的環境狀況不好，污染較嚴重或者是空地面積比較大，這個時候就可以選擇普通電器和小車屋內布置。反之，如果當地建筑比較密集，人流量較大，投資的成本較高則選擇全封閉組合器屋內布置。環境因素對于變電站主接線設計的影響是非常大的，要多加注意。

結束語

隨著我國電力系統的不斷發展，需要改進的地方也越來越多。只有設計出一套綜合性的變電站電氣主接線，才能夠滿足多方面的需求。110kV 變電站設計應該注意分析短路的狀況和改造變電器的保護設置，提高國家電網的綜合水平。這對于保障國家經濟平穩運行也有重要的作用。我相信我們國家的電路系統必將更上一層樓，綜合實力也必將得到進一步的提升。

參考文獻

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作者簡介：趙宏（1987.04.05）女，學歷：中國農業大學 電氣工程及其自動化專業