110kV變電站電氣主接線設計

翁庭強

摘 要：變電站屬于電力系統的關鍵構成，變電站可靠性對電力系統整體的安全運行起到決定作用，也屬于發電廠與用戶相互聯系的中間環節，能夠對電能進行變換與分配。此文依照自身的工作經歷，針對110kV變電站電氣主接線的設計展開了分析探討。

關鍵詞：110kV；變電站；電氣主接線設計

1、變電站主接線要求與基本設計原則

確定電氣主接線的設計對于電力系統與變電場整體，變電站自身的運行經濟性、靈活性以及可靠性有著密切聯系，而且對于電氣設施的選用，配電設施的選用，控制模式以及繼電保護方式的選擇有著非常大影響。所以，對于其中各方面關系一定要處理好，對其影響因素進行科學分析，依靠技術經濟的對比，確定最佳的主接線方案。

1.1 基礎要求

（1）滿足用戶的供電可靠性以及保證電能的質量。

（2）保證接線的簡潔、清晰以及操作便捷。

（3）在運行時確保其靈活性以及檢修的便捷性。

（4）保證投資低，經濟性以及較低的維護運行費用。

（5）確保具備擴建以及可能性。

1.2 主接線的設計原則

采取分段的單母線與雙母線110kV-220kV配電設備，在斷路點禁止停電檢修的時候，通常需要旁路母線的設置。針對屋內配電設施以及采取SF6型全封閉式的配電設備，不需要有旁母的設置。對于35kV-6kV的配電設備，通常沒有旁路母線，這是由于重要的用戶大都是雙回路供電方式，其斷路器的檢修時間較短，大約平均一年2天-3天。若是線路斷路器禁止停電檢修，就可以設置別的旁路設備。對于6kV-10kV的配電設施，也可以不設置旁路母線，針對初線回路很多以及禁止停電檢修的單母線，其分段單母線配電設施就可以進行旁路母線的設置，而采取雙母線的6kV-10kV配電設備大都沒有旁路母線的設置。

2、變電所主接線的形式變化

由于電力系統不斷發展，調度自動化水平不斷提升加上新技術與新設備應用的愈加廣泛，變電所電氣主接線的形式也已經出現了非常大的變化。現今常用主接線形式為，線路變壓設備接線，橋形接線，斷路設備接線，雙母線分段帶旁路接線，雙母線，單母線分段帶旁路接線，單母線分段接線以及單母線等等。

3、110kV變電站主接線的選用

3.1 配電設備選型

現如今，110kV高壓配電設備往往采取屋內布置以及屋外布置兩種主要的布置形式，其中屋內布置分成安裝普通電器的屋內布置，110kV斷路器小車在屋內的布置，SF6型全封閉式電器的屋內布置幾種形式。而采取安裝普通電器屋內布置以及110kV斷路器小車的屋內布置，其間隔寬度具體設計為6.50米，跨度大約是12米，其占地面積大體相同且投資相差很小，大都用于城郊以及污染比較嚴重的區域。

SF6型全封閉電器的屋內布置占地面積非常小，且維護運行非常好，然而投資金額很大，大都用于城市中心地帶以及用地較為緊張的區域。

屋外布置具體分成屋外的半高式布置，屋外高式布置以及屋外的中式布置幾種形式。而半高式布置就是把母線和母線的隔離開關提升，將斷路器，電流互感器之類設施直接布置到提升母線下方位置，減少配電設備的跨度尺寸，因為進出線的間隔合并不到一起，要分別占據一個間隔，會使得橫向面積增加，進出線回路比較多的變電站大都采取這種布置方式。高式布置就是把母線和母線的隔離開關進行上下的重疊設置，這種方式適合雙母線布置，而屋外中式布置就是把全部電氣裝置都安裝到地面設施的支架上，其中母線下沒有電氣設施，具備布置較為清晰，不容易存在誤操作，運行較為可靠，檢修施工較為方便，構架高度較低以及造價較低的優點，電業部門不管在維護運行或者維修安裝上都積累非常多的經驗。

3.2 110kV的終端變電所主接線形式探討

內橋接線屬于終端變電所中最為常見的主接線形式。高壓側的斷路器非常少，其線路故障在操作上較為方便簡單，其系統接線較為清晰。

正常的運行方式中，橋斷路器是打開狀態，與線路的變壓器組接線相類似，各條線路帶有一臺主變。由于內橋接線的線路側設有斷路器，其線路投入以及切除都較為便捷。在送電線路出現故障的時候，僅僅需要將故障線路斷路器斷開，不會對其余回路的正常運行造成影響。然而變壓器出現故障的時候，和其相連接的斷路器全都需要切斷，進而對回路中沒有出現故障的線路運行產生影響。伴隨主變的制造技藝以及質量不斷提升，目前大部分廠家所生產主變都屬于免維護型。由于主變壓器的運行可靠性很高，故障率通常會低于1. 50次/百臺·年，并且不需要對主變頻繁進行切換，送電線路的故障率達到0.36次/百千米·年。所以針對地方電網的110kV終端變電站，若是主變容量到不了N- 1標準，采取內橋主接線的方式就有助于加強系統的供電可靠性。

3.3 110kV中間變電站主接線形式的分析

中間變電站起到系統功率交換以及降壓分配功率兩方面功能，屬于中心變電站以及終端變電站間的中間階段。此種變電站普遍存在于地方電網的110kV系統之中，通常高壓一側的進出線回路數比較多，在系統中變電站地位比較關鍵。所以中間變電站主接線形式不但不能如終端變電站一樣簡單，而且不如中心變電站一樣復雜，需要依照系統中變電站的作用地位進行確定。通常中間變電站高壓側的主接線形式可以采取單母線分段帶旁路接線，單母線分段接線以及單母線三種形式。

4、線損控制原則

因為導線存在電磁耦合作用，線路不完全的平衡換位以及三相負荷不對稱特征，架空地線之間以及地線和大地之間能夠形成一個感應電流回路，進而會在地線上造成電能耗損。降低控制線損能夠保障電網的經濟運行。而線損控制原則為：（1）配電網的規劃需要依據線損的四分原則對分壓技術線損進行控制，針對AC區域中110kV電壓等級的線損率要控制到0.50%以下，而DEF區域的線損率要控制到2%，3%以及4%以下。（2）各地依照本區域社會經濟發展規劃，從而將線損率的控制目標年限確定好。（3）配電網在規劃之時，需要依照現狀對線損率的影響因素進行分析，且提出完善優化方法；對設備進行選型的時候，在保證供電可靠性基礎上，需要盡可能采取低耗節能設備。另外變電所的電氣設備很多，環境比較復雜并且檢修較為困難，采取在線監控方式能夠使設備故障減少，進而避免發生大規模的電網停電事故。

總結：

110kV變電站電氣主接線設計過程需要充分考慮到供電的可靠性，維修運行靈活性，適應性，經濟合理性以及可擴展性等。其次，需要考慮對主接線造成影響的關鍵性因素。而變電所電氣主接線能否達到上述要求，對于變電站電氣裝置的選用，配電設施布置，繼電保護以及控制形式的選用會產生很大影響。

參考文獻：

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