變電站電氣主接線設計及主變壓器的選擇

覃建

【摘?要】社會的發展和進步都需要能源進行支撐，隨著時代的發展，社會對電能的需求量變得越來越大，需求量增加之后就會對發電廠的要求也越來越高，但是因為發電廠自身的原因，大部分的大型發電廠建設會選擇在比較偏僻的地方，并且和電力負荷中心有著一段距離，要想把發電廠和電力負荷中心更好的進行連接，消除這一段距離，就需要變電站來從中進行連接，讓人們能夠更安全的使用電能。變電站能夠決定電網的穩定，所以在設計的時候就變得尤為重要。

【關鍵詞】變電站;電氣;主接線設計;主變壓器

引言

變電站的電氣主接線是保證電壓穩定輸出的關鍵之一，該設備能夠通過相應的接線保持供電質量，將零散的供電區連接在一起。為了增強供電系統的靈活性和安全性，電力技術人員就需要對電氣主接線、配電零部件、變壓零部件做出相應的調整，安裝專業的報警系統和自主修復系統，減少不必要的損失。同時，技術人員還可以借助相關計算機技術實現電力控制自動化，從而在保持電力輸送穩定的狀況下，推動電力事業的發展。

1變電站電氣主接線的設計原則

1.1可靠性

可靠性原則是保證生產生活基礎供電質量的關鍵原則之一，在設計主接線時保持該線的可靠性可以在很大程度上減少斷電帶來的經濟損失等問題，因此，為了保證可靠性原則的實施穩定性，相關技術人員就需要在檢修的過程中盡可能的避開用電高峰期，在母線故障時盡快制定出二號供電方案，并盡可能的保證二級負荷的使用能力。

1.2適應性

由于我國電力企業的供電范圍較大，經濟發展程度、供電難易程度在各個地區中都有著不一樣的展示，因此，技術人員在對主接線進行設計時就需要考慮到該線的適應性，從而保證電力傳輸的穩定。適應性主要體現在電力變壓的靈活度、檢修過程的方便性、擴大范圍的保證性這三點。

1.3可操控性

由于我國居民居住面積較大，對于一些面積比較大、環境影響性比較高的地區而言，智能性的操控系統能夠保證電力輸送的高效性。因此，相關技術人員就需要對主接線的智能操控性做出相關調整，在主接線上安裝電力控制專用智能化設備，實現電力輸送一鍵化控制。從而減少人工調控的成本和時間，提升電力運輸和調控的效率。

2變電站電氣主接線設計

2.1電壓側接線

主變壓器一直是變電站運行過程中的核心裝置，技術人員需要根據變電站規模的大小來合理設計主變壓器的數量，電壓側的接線方式主要可以分為三種形式：單母線與單母線分段接線、單元接線方式和擴大單元接線方式。其一，單母線與單母線分段接線。單母線接線方式最大的特點就是接線方式較為簡單，但是也有著不可忽視的弊端，如一旦母線發生了故障，那么為了保證檢修人員的安全和相關電氣化設備的安全性，通常需要對變電站進行全站停機，嚴重影響了變電站的正常運營，因此技術工作者可以采取單母線分段接線的電氣設計方案，也就是將母線之間利用并聯的方案來進行連接，若是其中一段母線發生了故障問題，那么只需要啟用備用線路就可以實現變電站的正常工作，很好地保障了線路運行的安全性，而且單母線分段接線的方式有著各線路連接清晰的顯著特點，變電站各個電氣化設備之間的工作不會受到影響，在很大程度上增強了電氣主接線設計的可靠性與合理性;其二，單元接線模式。這樣的接線方式即是在主變壓器下分別連接兩個支線，一條支線需要安裝廠用的變壓器，另一條支線則需要安裝發電機組，采取線路分流的方式大大提升了變電站主接線的可靠性，切實保障了主變壓器與發電機的容量匹配，降低了由于發電機運轉而導致的連接線路受熱故障的現象，但是投資的成本會有一定的上升，就綜合的情況而言，單元連接方式具有很強的可行性;其三，擴大單元接線。在擴大單元接線的過程中，很好地簡化了電氣布置，如原來需要兩臺主變壓器，在采取擴大單元接線之后，只需要一臺主變壓器就能夠完成相應的工作任務，即便有一臺主變壓器產生了故障問題，其它的備用變壓器就會發揮作用，保證變電站的正常運轉。

2.2升高電壓側的接線模式

通常情況下，變電站的主變壓器使用兩繞組變壓器，這樣的變壓器有著較強的絕緣性能與耐高溫能力，特別是在夏季，人們的用電量急劇上升，變電站承受的載荷較高，采用繞組變壓器可以在很大程度上緩解變電站的運行壓力。在采用升高電壓側接線方式的過程中，按照接線的不同位置，又可以分為以下三種方式：首先，變壓器線路組接線。這樣的接線方式有著簡便的顯著特點，主要是采用外加導流線路的方式來提升變壓器的運轉效率，相對變壓器而言，連接導線的電阻基本上可以忽略不計，所以有可能出現變壓器短路故障再加上主接線電氣設計采用的是單線路連接，在具體維修的過程中就要全站進行停電，因此大部分變電站逐步不再采用變壓器線路組接線的方式;其次，單母線和單母線分段接線。在實際的變電站電氣主接線的設計工作中，技術工作者可以采取某一段母線與發電機組相連的方式來達到繼電保護的目的，同時也可以在母線旁邊增加隔離開關，一旦其中一段母線發生了故障問題，那么隔離開關就會起到一定的保護作用，有效避免在具體檢修的過程中發生斷電的問題;其三，橋形連接。部分變電站采用的是“兩進兩出”的形式，若是利用單母線和單母線分段的方式，因為兩回路之間的變壓器功率不一樣，電氣的主接線就不可能直接連在一起，這樣就會在一定程度上降低變電站的發電功率，而橋形連接則能夠有效的平衡功率，以此來增強變電站電氣主接線設計的合理性。

3變壓器的選擇要點

選擇變壓器的型號直接關乎今后用電質量。具體地說，變壓器型號的選擇要密切結合配電線路負荷的大小、類別和分布狀況等因素，并密切聯系配電線路運營的現實需要。在變壓器型號選擇之前往往未能預先分析和計算配電線路的數據，直接產生配電線路不平穩及資源耗費的現象。隨著當代電力技術的跨越式發展，各種類別的變壓器研發早已提上議事日程，針對變壓器型號選擇過程中所要遵循的理念，則要首推實用性、合理性，并能依照配電線路所供電的范圍，進而明定變壓器的實際容量。變壓器臺區方位之選擇變壓器臺區方位選擇的合理與否直接關乎未來線路運行狀態以及電壓輸配電的質量。在選擇變壓器臺區方位時要秉持通盤考慮、嚴格符合現實的原則，并要盡可能減少線路損耗和工程投資成本。

結束語

在變電站設計時需要考慮變電站電纜比較密集，運行期間中若發生隱患怎么解決。變電站的平穩運行和電力系統的安全有非常重要的關系，所以一定要優化設計，更好的為電力企業的平穩發展做出貢獻。

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（作者單位：新疆眾聯世創電力工程有限責任公司）