電力系統(tǒng)電氣主接線基本要求及關(guān)鍵因素淺析

宮旭穎 周殿基

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266000

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，社會各行各業(yè)對電力供用的要求都在不斷提升，電力系統(tǒng)的運行直接關(guān)系著社會生產(chǎn)和居民生活。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電氣主接線是十分重要的一個關(guān)鍵，做好其基本要求和關(guān)鍵因素的掌控對于系統(tǒng)運行效率的提升具有積極意義。因此電力行業(yè)技術(shù)研究人員應(yīng)加強對電氣主接線基本要求及關(guān)鍵因素的重視。

1 電力系統(tǒng)電氣主接線的基本要求

在進(jìn)行電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的過程中，需要同時考慮可靠性、靈活性以及經(jīng)濟(jì)性三個方面的因素，以設(shè)計任務(wù)書作為依據(jù)，基于政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依托國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針，遵照具體工程項目的實際情況，力求靈活供電、便捷調(diào)度，并滿足各方面的技術(shù)要求，做到運轉(zhuǎn)、維護(hù)便捷，最大程度的降低成本投入，貫徹安全、可靠、經(jīng)濟(jì)等原則。在我國，電力系統(tǒng)電氣主接線的設(shè)計必須符合國家相關(guān)政策和技術(shù)規(guī)程、規(guī)范。

1.1 確保供電的可靠性

電力系統(tǒng)電氣主接線的可靠性直接關(guān)系著供電的穩(wěn)定性和效率，而供電穩(wěn)定性則是電力生產(chǎn)和輸送過程中需要考慮的首要因素。就目前來看，在對電氣主接線的可靠性進(jìn)行檢查判斷時，最主要的依據(jù)是斷路器損壞檢修的過程中，供電系統(tǒng)的正常運行不受負(fù)面影響。同時，即使電力系統(tǒng)的母線或是線路發(fā)生故障，一些重要用戶的供電也應(yīng)正常維持。簡單來講，就是將因故障停運的主變和線路的數(shù)量控制在最低的范圍內(nèi)，最大程度的降低變電站停運的風(fēng)險。

1.2 確保運行檢修的靈活性

在進(jìn)行電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的過程中，必須要考慮后續(xù)運行階段檢修、調(diào)度工作的便捷性，力求實現(xiàn)調(diào)度運行過程中的靈活切除或是投入變壓器和線路，如此才能在電力系統(tǒng)運行過程中根據(jù)各類工作事務(wù)或是事故進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度，確保系統(tǒng)的正常運行。在對電氣主接線進(jìn)行檢修作業(yè)時，則要確保電力網(wǎng)絡(luò)的運行不受影響，用戶的正常用電不受影響，且整個檢修過程要在安全的環(huán)境下，想要達(dá)到以上條件，必須使電氣主接線在設(shè)計時做到停運短路器和母線的便捷和靈活。

1.3 提高適應(yīng)性和拓展性

電力系統(tǒng)電氣主接線的設(shè)計還應(yīng)滿足電力用戶的供用電需求，這就要求電氣主接線必須能夠適應(yīng)一段時期內(nèi)沒有達(dá)到預(yù)定計劃內(nèi)符合水平變化情況。而且電氣主接線在擴(kuò)建的過程中，要做到從初期接線時過渡到最終接線的整個過程的適應(yīng)，確保供電正常或是將停電時間控制到最短的情況下，新投入的線路或是變壓器之間不會產(chǎn)生相互干擾。除此之外，還應(yīng)盡可能的將改造重建工作量控制到最低。

1.4 經(jīng)濟(jì)合理性

在進(jìn)行電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的過程中，應(yīng)在保障系統(tǒng)供電穩(wěn)定可靠、滿足運行檢修靈活性、適應(yīng)性以及拓展性等條件的基礎(chǔ)上，貫徹落實經(jīng)濟(jì)合理的原則。簡單來講，就是盡可能的節(jié)省成本費用，包括建筑工程費用、設(shè)備采購和安置費用、安裝工程費用以及其他方面費用投入。

2 電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的關(guān)鍵性因素分析

2.1 配電裝置的合理選型

目前，我國分布最普遍的110kV高壓配電裝置在布置安裝時最常采用的方法主要有兩種，分別是屋外布置和屋內(nèi)布置。相較而言，屋內(nèi)布置的應(yīng)用頻率更高，比較常見的形式有三種，分別是110kV斷路器小車屋內(nèi)布置、普通電氣的安裝在屋內(nèi)布置以及全封閉組合電器的屋內(nèi)布置。在上述三種形式中，前兩種形式多應(yīng)用于城郊或是污染問題較為嚴(yán)重的地區(qū)，其特點是占地合理，資金投入的差距也相對較小。而全封閉組合電器的屋內(nèi)布置這種方式則多應(yīng)用于城市中心區(qū)域或是土地資源緊張的地區(qū)，其優(yōu)勢在于占地面積小，且檢修維護(hù)工作開展較為方便，不足之處在于需要投入的成本費用較高。

目前，我國分布較為廣泛的農(nóng)村和縣城地區(qū)多采用的是屋外布置的方法，最常見的形式也有三種，分別是屋外高型布置、屋外半高型不知以及屋外中型布置。其中高型布置多用于雙母線布置，其設(shè)計方案中將母線和母線隔離在開關(guān)上下重疊布置。半高型布置則多用于進(jìn)出線回落較多的變電站中，其特點是進(jìn)出線之間存在間隔且無法進(jìn)行合并。由于必定占用一個間隔，因此其橫向面積相對較大，這樣一來，在設(shè)計時就必須將母線和母線之間隔離的開關(guān)適當(dāng)?shù)纳撸谀妇€的下部進(jìn)行電流互感器、短路器等設(shè)備的布置安裝，如此配電裝置之間的跨度尺寸就會出現(xiàn)相應(yīng)的減小。中型布置在三種布置方式中是最不容易出現(xiàn)錯誤操作的形式，其運行穩(wěn)定性較高，且方便施工、維護(hù)和檢修作用，且架構(gòu)高度也相對偏低，所需的建設(shè)費用也相對較少。

在現(xiàn)今110kV的變電站中，通常是采用軟母線設(shè)計和普通中型配電裝置相對應(yīng)的110kV母線。這種配置方法在我國已經(jīng)有超過30年的歷史，因此已經(jīng)形成了十分成熟的運行維護(hù)以及安裝檢修體系。

2.2 電氣設(shè)備和典型接線方式

在電力系統(tǒng)中，變電站高壓電氣主接線所涉及到的電氣設(shè)備包括主變壓器、隔離開關(guān)、母線、高壓引出線、斷路器、電壓互感器、繼電保護(hù)裝置、避雷器、電流互感器等。在進(jìn)行110kV變電站電氣主接線設(shè)計的過程中，需要著重關(guān)注終端變電站和中間變電站。

終端變電站和負(fù)荷中心的距離相對較近，110kV在進(jìn)線時通常采用兩路進(jìn)線的形式，通過兩臺主變將電能分配到低壓用戶中。變電站的電氣主接線方式的選擇必須與電氣設(shè)備的特點相適應(yīng)，同時還需考慮上級電網(wǎng)強弱以及負(fù)荷性質(zhì)等方面的因素，并盡可能的滿足簡單化、自動化以及規(guī)范化等方面的需求。通常情況下，終端變電站高壓側(cè)主接線可采用的方式有三種，分別是外橋接線、內(nèi)橋接線以及線路—變壓器組接線。

3 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行電氣系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的過程中，需要滿足的基本要求有四項，分別是供電可靠性、供電檢修靈活性、適應(yīng)性和拓展性、經(jīng)濟(jì)和理性。而影響電力系統(tǒng)主接線的關(guān)鍵因素則有兩大項，分別是配電裝置選型以及接線方式的選擇。以上這些內(nèi)容都是未來我國電力系統(tǒng)建設(shè)和運行中需要格外關(guān)注的。