地鐵主變電站110kV側電氣主接線的選擇

張寧

摘 要：地鐵主變電站110kV側電氣主接線的選擇是地鐵變電所電器設計的關鍵環節，也是地鐵供電系統的重要組成部分，主接線的確定對于變電所本身運行的靈活性、可靠性以及地鐵供電整體系統的穩定性有著至關重要的影響。因此，必須要加強對地鐵主變電站110kV側電氣主接線選擇工作的重視，本文主要針對與地鐵主變電站電氣主接線選擇的相關影響因素進行探究。

關鍵詞：地鐵主變電站;電氣主接線;選擇

一、引言

電氣主接線是電力系統電能傳遞通道的關鍵組成部分，需要加強對變電站電氣主接線方案選擇工作的研究，全面分析各種影響因素，選擇經濟性好、質量佳的主接線方案。

二、地鐵主變電站接線的基本要求以及主要設計原則

電氣主接線的確定對于發電廠以及電力系統整體有十分重要的影響，需要結合變電站運行的具體要求以及各種影響因素的干擾，通過經濟技術方案比較合理確定主接線策略。變電站主接線設計的基本要求是滿足對用戶供電必要的可靠性以及保證電能供應的質量，盡可能的簡化接線方案，使接線方案清晰，而且操作簡便，在運行上要求變電所主接線具有一定的靈活性，方便檢修，投資少，運營維護費用低。同時，還需要保證變電所主接線具有擴建的可能性。地鐵供電系統一般采取110kV和35kV兩極電壓制的集中供電方式，按照遠期高峰小時復合設計供電系統容量，由電力系統向主變電站引入兩路獨立可靠的110kV電源，以便于在任意一路電源停電或出現問題時，可以由另一路電源負責繼續供電，保證電力供應的穩定性和持續性。主變電站設置兩臺主變壓器，一旦一臺主變壓器退出運行時，另一臺主變壓器能夠承擔供電區域范圍內一級和二級負荷的供電，當一座主變電站退出運行時，相鄰主變電站需要能夠越區供電，承擔全線一級負荷與二級負荷。根據以上原則完成地鐵主變電站的設計。主變電站35kV側采取單母線分段接線方式，對于110kV側電氣主接線目前主要應用的包括內橋接線以及線路變壓器組接線等多種方案，需要結合具體的運行環境以及地鐵的工作要求合理選擇接線方案，保證地鐵線路運行的持續性、安全性、穩定性和可靠性[1]。

三、110kV側電氣主接線的選擇

（一）配電裝置選型

目前關于110kV高壓配電裝置通常采用的布置方式主要包括外部布置、屋內布置兩類。屋內布置包括110kV斷路器小車、普通電氣安裝以及全封閉組合電路三種形式。屋外布置主要包括外班高線布置、屋外中線布置、屋外高線布置三種形式。半高型布置可以將母線與母線隔離開關升高，并把電流互感器以及斷路器等設備直接鋪設在升高母線的下方，減少配電裝置之間的跨度[2]。

（二）線路變壓器組接線

線路變壓器組接線是110kV終端變電所主接線模式中最為簡單的一種，高壓配電裝置只配置了兩個設備單元，占地面積較小，接線簡單清晰。送電線路出現故障時，由送電端變電所出線斷路器跳閘，在正常運行的情況下，兩個設備單元線路各搭一臺主變電器，系統接線簡單，運行經濟可靠，有利于變電所實現無人化和自動化控制。內橋接線是終端變電所最常用的主接線方式之一，線路故障操作簡單方便，系統界限清晰，高壓側斷路器數量相對較少，在正常運行的情況下，橋斷路器打開，類似于線路變壓器組接線[3]。由于內橋接線線路側裝有斷路器，線路的切除和投入都比較方便，一旦發生送電線路故障時，只需要斷開故障線路的斷路器就可以了，并不會影響其它回路的正常工作。但是當變壓器故障時，則需要全部斷開與其連接的兩臺斷路器，這就會影響為故障線路的正常工作，隨著主變電器制造質量以及制造工藝的提升，當前普遍應用的主變電器大都是免維護的模式。主變壓器的運行可靠性也相對較高，不需要經常切換，所以在110kV終端變電所如果主變電器容量并不能夠滿足實際運行的要求，可以采取內調主接線方式，有利于提高系統供電的可靠性和穩定性。

（三）結合地鐵主變電站有關因素選擇主接線

地鐵主變電站采用線路變壓器組接線有一定的特殊性，相對來說，線路變壓器組受對側供電局變電站故障的影響比較顯著。在地鐵工程項目建設的過程中，雙電源來自同一個變電站的情況需要采取線路變壓器組組的接線方式，如果110kV進線直接從對側供電局變電站母線引入，當母線故障時可以通過修改供電局運行方式接入不同母線，這樣并不會影響雙邊壓器的正常工作。但是如果出現線路故障以及專用間隔線路故障時，則可能會造成地鐵主變電站相應變壓器斷電問題。根據地鐵供電系統容量以及運行方式的要求，可以判斷地鐵線路平時主變壓器的負荷率并不高，當系統發生故障時，相對來說供電操作恢復十分簡便。在一條線路故障退出運行或者一臺主變電氣故障時，只需要在變電所35kV側做轉移負荷操作變可以保證負荷的正常工作，不會影響相鄰變電器的運行。在地鐵主變電站電氣主接線選擇應用內橋接線方案時，還需要綜合考慮地鐵相關因素的影響，變壓器由運行十分穩定可靠，并不需要經常進行維修和投入，所以內橋接線的方式有重要的應用價值。同時，地鐵采用的組合電器故障率較低，主變壓器運行可靠性較高，主變壓器并不需要經常切換。因此，對于地鐵主變電站來說，應用內調主接線的方式可以保證系統供電的可靠性和穩定性，為了提高橋形接線的靈活性和可鉆性，避免因檢修線路或變壓器時影響其他回路的正常運行，一般在接線中加設一組跨條。

四、結語

綜上所述，在地鐵主變電站110kV側電氣主接線選擇的過程中，需要結合地鐵主變電站建設的實際工程項目要求以及工程多方面的因素進行考量，包括工程項目的工期、外部條件、可靠性、便利性等，并結合可以選擇使用的電氣接線方案進行全面的經濟技術比較，最終確定合理科學的主變電站主接線方式，保證地鐵主變電站電氣主接線選擇的可靠性、安全性和經濟性。

參考文獻

[1]何雅馨.一起某220kV變電站2#主變110kV側C相套管異常的案例分析[J].機電信息，2019（20）.

[2]葆宗霖.10kV變電所設計與研究[J].科技與創新，2019（11）.