110 kV 變電站電氣主接線設(shè)計

雷宏波

(寧夏天凈元光電力設(shè)計有限公司，寧夏 銀川750002)

1 電氣主接線的設(shè)計原則

變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。其設(shè)計直接關(guān)系著全站電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟高效的運行。主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全可靠。

電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。

1.1 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用

變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。不論是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。

1.2 近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模

變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5～10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式來確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回數(shù)。

1.3 負(fù)荷的重要性和分級及出線回數(shù)多少對主接線的影響

對一級負(fù)荷，必須有兩個獨立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電;對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。

1.4 主變臺數(shù)對主接線的影響

變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此對主接線的可靠性、靈活性的要求也比較高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。

2 主接線設(shè)計的基本要求

2.1 可靠性

可靠性的工作是指在保證對用戶不間斷地供電的前提下，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運行中可靠性的綜合。同時，可靠性不是絕對的，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。由此得出，評價主接線可靠性的標(biāo)志是。

1)線路、母線(包括母線側(cè)隔離刀閘)等故障或檢修時，停電范圍的大小和停電時間的長短，能否保證對一類、二類負(fù)荷的供電。

2)線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。

3)變電所全部停電的可能性。

4)大型機組突然停電，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響與后果。

2.2 靈活性

靈活性是指電氣主接線能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運行方式的交換，其主要包括以下幾個反方面。

1)操作的方便性:電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不致在操作過程中出差錯。

2)調(diào)度的方便性:電氣主接線在正常運行時，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運行方式，并且在發(fā)生事故時，要能盡快地切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3)擴建的方便性:對將來要擴建的發(fā)電廠，其接線必須具有擴建的方便性。尤其是火電廠，在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴建的余地。設(shè)計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線到最終接線的可能和分段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來能順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最少。

3.3 經(jīng)濟性

在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。

1)省投資:主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量、選用物美價廉的電器，以便降低投資。

2)電能損耗少:經(jīng)濟性地選擇主變壓器形式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓增加電能損耗。

3 主接線方案的比較和確定

110 kV 配電裝置出線回路數(shù)4 回時，可采用單母線分段的接線、雙母線接線、單母線分段帶旁路接線，10 kV 配電裝置出線回路數(shù)10 回及以上時，可采用單母線分段的接線和雙母線接線，在采用單母線分段或雙母線的35～110 kV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時，首先宜采用分段斷路兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)110 kV線路6 回及以上，35～6 kV 線路8 回及以上時，可以裝設(shè)專用的旁路斷路器。

［1］ 范錫普主編.發(fā)電廠電氣部分(第三版)［M］.北京:中國電力出版社，2004.

［2］ 何仰贊，溫增銀編著. 電力系統(tǒng)分析(第三版上、下冊)［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2002.