淺析電氣主接線的設計方法

摘 要:文章以電氣主接線的設計為中心，強調了電氣主接線設計的重要性，介紹了主接線設計的基本要求，對各種電氣主接線設計的特點和主接線設計的一般原則進行了綜合闡述，對電氣主接線方式的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞:主接線主接線設計方法

中圖分類號:TM52文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0069-01

變電所電氣設計最主要的部分就是設計電氣主接線。電氣主接線不僅僅關系到電力系統、電廠功能參數、基本原始資料以及電廠的運行可靠性，而且也和電廠經濟性的要求等與電氣主接線設計有著密切的聯系。電氣主接線設計同時也對電器選擇和布置，繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線的設計顯得尤為重要。

1 主接線設計的基本要求

我國的能源部對電氣主接線有著詳細的規定，應該在供電可靠性、運行靈活性、操作檢修方便、節約投資和方便過渡或擴建等基礎之上，綜合考慮變電所在電力系統中的地位、發電廠的規劃容量、負荷性質、線路、變壓器連接元件參數，設備特點等條件。從上面可以看出，國家對于主接線的基本要求是必須滿足可靠性、靈活性以及經濟型三個方面的要求。

1.1 可靠性

電力系統中，可靠性是其正常穩定運行的最基本的保障，因此，電氣主接線必須保證供電可靠性和電能質量，同時也是電力生產和分配的前提條件。電氣主接線可靠性主要表現在以下幾個方面:

首先，能夠保障對系統供電的同時，可以對斷路器進行檢查維護。其次，母線檢修以及斷路器或母線故障時，能夠保證對全部一級負荷以及二級負荷的大部分進行供電，使停運時間和停運回路數最低程度的降低。第三，將變電所全部停運的風險降到最低。

1.2 靈活性

主接線的靈活性主要表現在調度、檢修及擴建的時時候。第一，調度時，能夠對電源和負荷進行靈活的調配，以及對一些線路進行切除或者投入。在事故運行方式、檢修方式以及特殊運行方式下，系統的調度需要能夠被滿足。第二，斷路器、母線及繼電保護設備在檢修的時候，可以在不影響電網的運行或停止對用戶供電的情況下方便地停運斷路器。第三，再擴建或者過渡的時候，可以容易的實現由初期向最終接線的過渡，使對一次設備和二次設備裝置的改造達到最小。

1.3 經濟性

電氣主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經濟合理。第一，投資小。為了節約斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備的投資，主接線應簡單清晰，不使用復雜的控制保護，這樣有利于二次設備和控制電纜投機的降低。為了選擇的氣設備或輕型電器價格的合理性，要能夠對短路電流進行限制，在終端或分支變電所推廣采用質量可靠的簡單電器。第二，由于主接線的占地面積不大，因此要為配電裝置布置創造條件在節約用地的同時，節省構架、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的條件下，為了簡化不知，可以采用三相變壓器。第三，主變壓器的型式、容量和數量對變電效率影響十分巨大，經濟合理地選擇，可以避免兩次變壓而增加電能損失。

2 主接線的設計原則

設計變電所電氣主接線時必須遵循以下原則:第一，符合設計任務書的要求。第二，符合有關負荷的方針、政策和技術規范、規程。第三，結合具體工程特點，設計出技術經濟合理的主接線。在電氣主接線設計設計的時候，首先要依照國家規定的技術標準，并對工程實際過程中可能遇到的情況進行綜合考慮，從而編訂電氣主接線任務書。在任務書中，應該使供電可靠性、調度靈活性以及各項技術要求得到滿足。在保證方便運行和維護的前提下，盡可能就地取材，節省投資。

3 主要接線形式

3.1 單母線接線

每個電源線和進出線都經過開關電器接到同一組母線上，而整個配電裝置只有一組母線，這就是單母線接線。它具有接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置等優點。同時它的缺點也十分明顯:靈活性和可靠性差，當母線或母線隔離開關故障或檢修時，必須斷開他所連接的電源，與指向聯的所有電力裝置，在整個檢修期間均需停止工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。使用范圍:6～10kV伏配電裝置的出線回路數應該低于5回，不超過3回的35～66kV配電裝置的出線回路數，110～220kV的配電裝置的出線回路數應該低于2回。

3.2 單母線分段接線

單母線分段接線，可以避免一般單母線接線可能存在的缺點。適用于以下范圍:(1)6回及6回以上出線回路數的66～10kV配電裝置。(2)35～66kV配電裝置出線回路數為4回到8回時。(3)110～220kV配電裝置出線回路為3回到4回時。

3.3 單母帶旁路母線的接線

斷路器經過長期運行和切斷數次短路電流后都需要檢修。可以通過旁路母線和旁路斷路器的增設，在出線斷路器檢修的同時可以保證該回路的供電不被中斷，使可靠性極大的提高。在110kV以及110kV以上的配電裝置中，由于較多的出線數目，因此這種接線的使用比較廣泛，而35kV及其以下的配電裝置一般不設旁路母線。

3.4 雙母線接線

當存在較多的母線電源以及回路數較多的時候，輸送和穿越功率較大，要能夠及時恢復母線故障后的供電，母線或母線設備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統運行調度對接線的靈活性有一定要求時采用。

3.5 雙母線分段接線

對雙母線進行分段，以應付220kV數目較多的進出線回路數。應該堅持一下的分段原則:第一，當進出線回路數為10回到14回時，在一組母線上用斷路器分段。第二，當進出線回路大于或等于15回時，兩組母線均用斷路器分段。在雙母線分段中，均裝設兩臺母聯兼旁路斷路器。根據需要將母線分段，來限制220kV母線短路電流或系統解列運行的要求。

4 主接線方案的確定

詳細分析系統、原始的數據、系統負荷的大小以及分配。設計變電所的所址即環境條件，根據對原始資料的分析，以較優化組合方式組成最佳可能方案。然后篩選，組合，保留可能接線方案。最后，對這幾個方案進行綜合比較:通過對主接線可靠性，靈活性和經濟性的綜合考慮，辨證統一，確定最終方案。

5 結語

隨著我國社會經濟的迅速發展，對電力的需求也隨之與日俱增，因此，一個安全穩定運行的電網關系到我國國民經濟的健康穩定的運行，而電氣主接線在電網中扮演著重要的角色。從變電站本身運行及投資來看，必須要滿足“可靠性合理，經濟性最優”的設計原則，利用上述的設計思想，很方便的實現電氣主接線的設計。筆者已將這種方發運用到了具體的實踐設計中，并在實際應用中帶來極大的方便。

參考文獻

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