變電所電氣主接線設計的幾點思考

王裕鑄

摘 要：文章從變電所電氣主接線設計的基本要求、基本原則以及設計程序等方面進行了闡述，并對現階段常用的主接線方式進行了分析，給出了確定電氣主接線設計的最佳方案。

關鍵詞：電氣；主接線；設計方法

電氣主接線的設計是變電所電氣設計的主體。它與電力系統，電廠功能參數，基本原始資料以及電廠的運行可靠性，經濟性的要求等密切相關，并對電器選擇和布置，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 變電所電氣主接線設計的基本要求

根據我國能源部關于該方面的規定發電廠的電氣主接線應根據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。并應綜合考慮供電可靠、運行靈、操作檢修方便、投資節約和便于過渡或擴建等要求。對于主接線設計的基本要求，概括的說應包括可靠性、靈活性和經濟性三個方面。

2 變電所電氣主接線設計的原則

電氣主接線設計應考慮變電所在電力系統中的地位和作用，考慮近期和遠期的發展規模，負荷的重要性分級和出線回數多少對主接線的影響，主變臺數對主接線的影響，備用容量的有無和大小對主接線的影響。同時，以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針政策，技術規定標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、安全、技術、經濟、合理的設計。

3 變電所電氣主接線設計的程序

電氣主接線的設計伴隨著變電所的整體設計，即按照工程基本建設程序，歷經可行性研究階段、初步設計階段、技術設計階段和施工設計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設計思路、方法和步驟相同。

（1）對原始資料進行分析。主要包括本工程情況、電力系統情況、負荷情況、環境條件、設備制造情況。為使所設計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設計的先進性、經濟性和可行性。

（2）擬定主接線方案。根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，可擬定若干個主接線方案。因為對電源和出線回路數、電壓等級、變壓器臺數、容量以及母線結構等考慮的不同，會出現多種接線方案（近期和遠期）。應依據對主接線的基本要求，從技術上論證各方案的優缺點，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2-3個技術上相當，又都能滿足任務書要求的方案，再進行可靠性定量分析計算比較，最后獲得技術合理、經濟可行的主接線方案。

（3）主接線經濟比較。

（4）短路電流計算。對擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。

（5）電器設備的選擇。

（6）繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。

（7）工程概算。包括：主要設備器材費；安裝工程費；其他費用。

4 變電所電氣設計的主要接線方式

現階段最常用的接線形式有兩種：單母線接線和單母線分段接線。

4.1 單母線接線

單母線接線的特點是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和進出線都經過開關電器接到同一組母線上。如圖1所示。

如圖1所示，單母線接線的特點是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和引出線都經過開關電器接到同一組母線上。供電電源是變壓器或高壓進線回路。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開關，靠近母線側的隔離開關QS2稱作母線隔離開關，靠近線路側的QS3稱為線路隔離開關（在實際變電所中，通常把靠近電源側的隔離開關稱為甲刀閘，把靠近負荷側的隔離開關稱為乙刀閘）。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關沒有滅弧裝置，其開合電流能力極低，只能于設備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現電源的一側或兩側均應配置隔離開關，以便檢修斷路器時隔離電源。若饋線的用戶側沒有電源時，斷路器通往用戶則可以不裝設線路隔離開關。但如果費用不大，為了防止過電壓的侵入也可以裝設。

這種設計的優點是接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點是靈活性和可靠性差，當母線或母線隔離開關故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源，與指向聯的所有電力裝置，在整個檢修期間均需停滯工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。

4.2 單母線分段接線

為了克服一般單母線接線存在的缺點，提高它的供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設一個分段斷路器和兩個隔離開關。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖2所示。

這種設計的優點是用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。缺點也較明顯，當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。

利用上述的設計思想，很方便的實現電氣主接線的設計。我縣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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