35kV變電站電氣一次部分初步設計分析

陶家元 王瑞雪 張潔 呂鶴飛

摘 要：變電站是輸配電系統中的一個重要組成部分，是電網中的一個關鍵監控點，對提高電網運行的安全性有著重要作用。文章結合35 kV變電站電氣系統，給出了電氣一次部分的基本設計要求、設計步驟和設計技術分析，以供參考和借鑒。

關鍵詞：35 kV變電站;電氣;一次部分;設計分析

一、35 kV變電站電氣一次部分基本設計要求

變電站電氣一次部分設計的主接線是變電站電氣設計的首要部分，也是構成電力系統的主要環節，是由高壓電器設備通過連接線組成的接受和分配電能的電路，也稱為一次接線。它直接影響電力生產運行的可靠性、靈活性，同時對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護等方面有決定性的作用。電氣主接線的基本設計要求，概括地說應包含可靠性、靈活性和經濟性三個方面[1]。

安全可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電會給國民a經濟各部門帶來嚴重的損失，在經濟發達的地區，故障停電的經濟損失是實時電價的數十倍乃至上百倍，甚至產生人身傷亡、設備損壞、產品報廢和城市生活混亂等不良影響，社會影響更是難以估量。因此，電氣一次部分主接線的設計中保證供電系統的可靠性是極其重要的。

電氣主接線應能夠適應各種運行狀態，并能夠靈活地進行運行方式的轉換，而靈活性主要包括三個方面：操作的方便性、調度的方便性和擴建的方便性。

在設計主接線時，可靠性和經濟性是矛盾關系。通常設計應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經濟合理。經濟性主要從3個方面考慮：節省一次投資、占地面積少和電能損耗少。

二、35 kV變電站電氣一次部分設計步驟

35 kV變電站電氣一次部分設計比較復雜，應確保其設計的合理性與科學性，通常情況下35 kV變電站電氣一次部分設計有五個步驟。

①對原始資料分析。需對工程情況、電力系統情況、負荷情況、環境條件和設備供貨情況進行綜合考慮。②主接線方案的擬定和選擇。可擬定若干個主接線方案，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，再進行經濟比較。③短路電流計算和主要電氣設備選擇。確定電氣主接線的各短路計算點，進行短路電流的計算并合理選擇電氣設備。④繪制電氣主接線圖。⑤編制工程概算。包括主要設備器材費、安裝工程費和其他費用。

三、35kV變電站電氣一次部分設計技術分析

通常變電站主接線的高壓側，應盡可能采用斷路器數量較少的接線，以節省投資，隨出線數量的不同，可采用橋形、單母線、雙母線和角形接線等[2]。

35 kV變電站在進行主接線設計時，若進出線的回路數大于6，可采用半斷路器接線，以使配電裝置在變電站系統中發揮出其最大功效;若主接線在設計時具備一定的可靠性和經濟性，可采用雙母線接線。但是需要注意，若采用半斷路器接線，負荷線和電源線必須配對，并且同名的回路系統配置進行設計時不在同一串內。若接線為2串，同名回路應接在母線的不同側，同時隔離開關設置在進出線之間;若接線大于等于3串，則同名回路可接在母線的同側，并且此時不需隔離開關。

6～10 kV饋線應選擇輕型斷路器，如果不能滿足開斷電流及熱穩定和動穩定要求的時候，應該采取限流措施。在變電站中最簡易的限制短路電流的措施就是使變壓器低壓側分列運行。

對于35 kV變電站電氣一次部分的設計，其主接線設計的可靠性和合理性在很大程度上將直接影響整個變電站電氣系統的工作安全性。因此，除需要按照基本設計要求制定切實可行的設計方案，還需要進行設計技術分析，從而有針對性地進行一次部分設計，為35 kV變電站系統運行提升用電的安全性。

參考文獻：

[1]袁麗娟.35kV變電站電氣一次部分設計技術分析[J].電氣技術，2015（7）：114-117.

[2]牛軍超.淺談變電站一次設備的設計與選擇[J].河北企業，2012（11）：84-85.

基金項目：2018年重慶市本科高校“三特行動計劃”特色專業建設項目（渝教高〔2018〕12號）。

作者簡介：陶家元（1989—），女，重慶人，助教，碩士，研究方向：電氣工程及其自動化。