變電站電氣主接線設計及主變壓器的選擇

陳小寧

摘要：變電站的電氣主接線是保證電壓穩定輸出的關鍵之一，該設備能夠通過相應的接線保持供電質量，將零散的供電區連接在一起。為了增強供電系統的靈活性和安全性，電力技術人員就需要對電氣主接線、配電零部件、變壓零部件做出相應的調整，安裝專業的報警系統和自主修復系統，減少不必要的損失。同時，技術人員還可以借助相關計算機技術實現電力控制自動化，從而在保持電力輸送穩定的狀況下，推動電力事業的發展。

關鍵詞：變電站電氣主接線設計;主變壓器;選擇

引言

為了保證變電站的穩定運行，就需要對相應設備進行更正改革。目前，計算機智能化技術對電力工作的影響較大，大部分電壓變更以智能操作為主，這種自動化的電力變更技術在最大程度上降低了電力工作的人工成本。因此，為了保證更高效的完成電力運輸工作，相關技術人員就需要以可靠性、適應性、可操控性等為主要目標，以智能系統為輔助工具，設計出適合現階段電力發展的主接線。

1變電站電氣一次主接線設計原則

電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書為指導原則，以國家的政策等為指導方針，結合設計主觀和客觀因素的影響即確保供電安全可靠的前提下，結合當地經濟政治等因素，是主接線設計達到使用方便和維修方便的目的。

3變電站電氣一次主接線的設計步驟

1）明確主接線設計要求以及詳細情況。在對變電站進行一次主接線的設計過程中，最開始要做的就是熟悉了解變電站的具體情況，隨后根據變電站電氣一次主接線的實際需求入手，秉承“靈活、可靠、經濟”的原則，結合實地考察的資料來開展一次主接線設計，制定出優良的主接線方案。

2）方案的篩選與確定。在設計過程中，需要結合變電站的實際情況來篩選出最科學、最合適的方案。這是因為對數據資料進行分析后，會在設計過程中呈現不同的方案，在這些方案中往往會存在些許不足，有的還會與變電站的實際運行不相符，所以要進行方案的篩選與確定。

3）高壓電器設備的選擇。針對電氣一次主接線的設計方案進行電壓、電流的分析，使其能充分滿足系統運行的需求，同時將對變壓器的損壞程度降到最低。對變電站來講，其運行需要連接很多的電器設備，一次主接線設計方案的目的是保證電器設備的穩定運行，要在方案確定后，根據設計方案來選擇合適的高壓電器設備。不論是變電站一次主接線設計，還是高壓電器設備的選擇，都需要充分考慮變電站的實際情況，三者之間要相互配合。

3變電站一次系統電氣主接線的基本要求

（1）可靠性。要給電力客戶提供優質的電能，保障電能正常供給。如果發生停電現象會直接給供電企業和用電客戶造成損失，嚴重時還會影響社會的穩定。因此必須保證變電站一次系統電氣主接線的可靠性和穩定性。（2）靈活性。主接線在設計期間需要考慮以后的擴建因素和今后電力供電系統以及區域經濟的發展，并且還需要考慮電氣未來設備的維修等問題。（3）操作安全、方便。主接線在設計時除了要滿足安全、可靠的條件之外，還需要盡量的簡單，降低設備的操作難度。（4）經濟性。在經濟上盡量要減少土地資源的使用，把成本降到最低;設備選擇上在不影響質量問題上，盡量選擇性價比較高的設備，從而為企業節省投資成本。

4變電站一次系統電氣主接線的基本接線形式

主接線設計可以按有無匯流母線進行接線，有匯流母線又分為單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線和增設旁路母線或旁路隔離開關接線五種;無匯流接線分為單元接線、橋形接線和角形接線三種。

（1）單母線接線的特點。這種接線操作相對比較簡單，成本比較低，在以后維修上也比較方便，但缺點就是可靠性比較差，如果母線或者是連接母線的斷路器出現故障時，就會造成全站停電的隱患。（2）單母線分段接線的特點。單母線分段接線法，如果單母線當中某一條母線出現故障，停電范圍只限于連接此母線的出線供電，其他母線不會受到影響。所以對于電能要求非常高的區域用戶，可以使用這種接線方式。（3）雙母線接線的特點。雙母線接線的特點在檢修的時候非常方便，調度靈活。但是使用這種接線方式需要很多的隔離開關和配電裝置，比較容易發生接線失誤。（4）雙母線分段接線的特點。雙母線分段接線的主要特點就是如果一段母線發生故障之后其他段落依然可以正常運行，其次每個元件之間都能夠在兩段母線上進行切換。但是雙母線分段接線還有一個缺點就是母線的差動保護過程非常繁瑣。（5）增設旁路母線或旁路隔離開關接線的特點。旁路母線的特點除了和雙母線接線特點相同之外，另外在線路斷路器維修的時候還能繼續供電，但是旁路母線的倒換操作比較復雜，在投資上也會增加很多的費用。隔離開關的作用就是能夠斷開無負荷電流的電路，這樣檢修的設備和電源就能有明顯的斷開點，隔離開關能夠保證檢修人員的安全。需要注意的是隔離開關在進行操作時必須在斷路器斷開電路之后才能操作。（6）無匯流母線接線形式的特點。a.單元接線：能獨立的進行連接。b.橋形接線：使用的斷路器和隔離開關少，配置裝置占地的面積也比較小，能滿足變電所的可靠性。c.角形接線的特點：在檢修時不會出現中斷供電的情況，有非常高的可靠性和靈活性。

5主變壓器的選擇方式

5.1保證選擇原則合理性

主變壓器在選擇的過程中應該以主接線的設計為主要選擇參考對象，對于一些線路負荷較大，或是一級、二級負荷的線路而言，就可以選擇兩個及以上的變壓器，從而保證電力運輸的穩定性和安全性，同時，在這種類型的線路中選擇兩個及以上數量的變壓器還可以減少后期的線路維修工作，降低線路故障率，能夠有效保證電力企業的基本利益。對于負荷較小、等級較低的線路而言，就可以選擇一到兩臺變壓器，這樣既可以保證電力運輸工作的穩定運行，還可以避免出現資源浪費的情況，能夠有效的保證電力企業的基本經濟利益，符合變壓器選擇合理性的原則。

5.2保證選擇臺數準確性

對變壓器臺數的選擇時可以根據目標線路所屬區域的主要用電量來進行選擇。對于用電量較大的城市或城郊區域而言，在選擇時就可以先了解清楚中低壓的環網情況，并根據整體用電情況和環網情況選擇合適數量的變壓器，一般情況下選擇兩臺主變壓器為最佳選擇方案。對于位置較偏僻，工業生產廠或加工廠分布較密集的開發區而言，就需要選用三臺及以上的主變壓器，這樣才能在保證工業供電正常的情況下，降低線路的故障率。

5.3保證選擇容量有效性

目前，我國大部分地區的變電站的主變壓器容量是根據未來的負荷計劃來決定的，或者是根據變電站的主要負荷量和區域內的電網結構來決定的。因此，為了保證線路運輸電力的穩定性，在選擇主變壓器時就需要先考察好該區域內的以上兩個因素，并綜合其用電者的數量進行選擇。

結束語

變電站是維持電力傳輸，保證居民日常用電質量的關鍵連接系統，在傳輸的過程中能夠保證電壓的高壓度以及用戶使用時的低壓度。雖然我國的電力連接系統和電力變壓系統的相關技術有著較大的改善，但是，在實際工作的過程中仍然存在著一定的設計和選擇問題。為了保證變電站工作的實效性、安全性，連接正確的主接線，并根據相應的電力需求更改合適的變壓器，專業人員就需要結合實際工作環境對現階段的變電站專用設施進行設計。

參考文獻

[1]陳學智.變電站一次系統電氣主接線設計研究[J].山東工業技術，2019（07）：197.

[2]王偉.220kV變電站電氣一次主接線設計研究[J].電子元器件與信息技術，2018（08）：98-101.

[3]王力科.變電站電氣一次主接線設計探討[J].科技經濟市場，2018（06）：32-34.

[4]杜宏濱.220kV變電站電氣一次設計應注意的問題[J].黑龍江科學，2018，9（10）：140-141.