滁州團山220kV變電站主接線研究

趙 明，丁 波，聶小濤，張 瑾（國網安徽省電力公司滁州供電公司，安徽滁州239000）

滁州團山220kV變電站主接線研究

趙 明，丁 波，聶小濤，張 瑾（國網安徽省電力公司滁州供電公司，安徽滁州239000）

在現有變電站中，斷路器的兩側都布置有隔離開關，起到檢修斷路器時隔離電源的作用。但任一斷路器或者隔離開關發生故障或計劃檢修均會導致相應線路或變壓器停運。DCB（隔離式斷路器）內部集成了隔離開關的功能，在線路或母線檢修時能起到切斷電源的作用，因此可以取消線路側和母線側的隔離開關，使得接線得到簡化。

DCB；故障概率；可靠性

1 前言

團山220kV變電站開關設備采用高度集成的智能DCB，其內部集成了斷路器、隔離接地開關、電流互感器等元件。由于DCB設備可靠性較高，接近于GIS設備的可靠性水平，設計檢修周期可達到20年，若按變電站設計周期40年來算，在整個變電站運行期內，每臺DCB僅需檢修1～2次；并且DCB能與母線同時檢修，因此，可取消母線側隔離開關。可見，DCB設備的采用，極大簡化了接線型式。

2 主接線型式優化分析

2.1 本站建設規模

根據初步設計評審意見，本期建設1臺180MVA三相三繞組主變壓器，遠景為3臺同容量主變壓器；220kV線路本期出線4回（滁縣、南譙各2回），遠景出線8回。

2.2 220kV接線優化分析

2.2.1 220kV主接線方案可靠性分析

（1）方案1（雙母線接線+常規設備）

本方案采用含常規斷路器的雙母線接線方式，雙母線的兩組母線同時工作，并通過母聯斷路器并聯運行。電源與負荷平均分配在兩組母線上。由于繼電保護的要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接方式運行，本站正常運行時工作狀態如圖1所示。

圖1 方案1接線示意圖

（2）方案2（雙母線接線+DCB）

本方案采用含隔離式斷路器DCB的雙母線接線方式，取消出線側隔離開關，為滿足雙母線倒閘操作的要求，保留母線側隔離開關（見圖2）。

2個備選方案在本工程中的可靠性比較如表1所示。

通過定性分析可見，方案2與方案1相比，由于不存在出線側隔離開關故障或檢修的情況，故可靠性較高。

2.2.2 可靠性計算

圖2 方案2接線示意圖

計算采用清華大學開發的發電廠/變電所電氣主接線可靠性評估軟件SSRE-TH。該軟件能夠對變電站的電氣主接線進行可靠性及經濟性評估，可靠性評估中，主要采用以下三個判據。

表1 備選方案可靠性比較表

（1）負荷點發生故障停運；

（2）電源點發生故障停運；

（3）全站發生故障停運。

計算的可靠性指標涵蓋了連續性、充裕度等方面，包括各種狀態下的故障概率、故障頻率、故障平均停電時間、期望故障受阻電力、期望故障受阻電能。根據計算得到的可靠性指標結果，進行分析比較，從而為變電站電氣主接線方案選擇提供科學決策的參考依據。

根據可靠性參數，輸入到SSRE-TH評估軟件，計算得到2種方案（方案1為雙母線接線+常規設備，方案2為雙母線接線+DCB）的故障概率、停電頻率、期望故障受阻電力等指標，結果見表2。

從表2可看出，采用DCB后，若DCB本身的可靠性水平能達到現有斷路器的可靠性水平，其220kV接線故障概率、故障頻率、期望故障受阻電力、期望故障受阻電能等可靠性指標較優化前均呈下降趨勢，下降比例為13～35%；故障概率下降了約28%。

表2 220kV主接線可靠性及經濟性指標

本站優化后的220kV側電氣接線型式如圖3所示。

圖3 優化后的220kV接線

3 結論

本文分析了含隔離式斷路器的新一代智能變電站主接線形式，利用發電廠/變電站電氣主接線可靠性評估軟件計算；結合隔離斷路器的性能特點，論述了取消隔離開關的可行性。可以看出：①隔離式斷路器取代了傳統的斷路器和隔離開關，實現功能集成，使主接線中設備元件數量減少，優化了主接線形式。②采用隔離式斷路器后主接線可靠性水平有了明顯提高。

[1]李勁彬.應用于新一代智能變電站的隔離斷路器.電力建設，2014，35（1）：30～34.

[2]新一代智能變電站關鍵設備研制框架設備研究報告.北京：國家電網公司，2012.

TM63

A

2095-2066（2016）35-0035-02

2016-12-3

趙 明（1964-），男，高級工程師，工學碩士，主要從事電網規劃與建設管理工作。

丁 波（1976-），男，工程師，本科，主要從事電網工程建設管理工作。

聶小濤（1983-），男，工程師，工學碩士，主要從事電網建設管理與技術工作。

張 瑾（1976-），女，工程師，本科，主要從事電力工程技術經濟工作。