變電站電氣主接線專業(yè)技術方案設計

1、變電站電氣主接線方案設計-機電論文變電站電氣主接線方案設計符慶（海南電網(wǎng)有限責任公司，海南 ?？?570100 ）【摘 要】變電站電氣主接線初步設計方案主要內(nèi)容包括：主變壓器容量、 臺數(shù)及型式的選擇，電氣主接線方案的擬定、技術經(jīng)濟性比較以及電氣主接線方 案的確定。本文通過對新建110/35/10kV 變電站的電氣主接線的五個方案的比 較及它們各自的適用范圍，并考慮了設計所給的原始資料，最終確認的主接線方 案為：110kV為單母線分段接線，35kV為單母線分段接線，10kV為單母線分 段接線。關鍵詞變電站；電氣主接線；設計方案0 前言變電站的電氣主接線是變電站設計的首要任務，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重

2、要環(huán) 節(jié)。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)及變電站運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性起著 決定性作用，并對電器設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有 較大影響。因此，主接線的設計必須正確處理好各方面的關系，全面分析論證， 通過技術經(jīng)濟比較，確定變電站主接線的最佳方案。1變電站主接線設計的基本要求對電氣主接線的基本要求，主要從可靠性、靈活性和經(jīng)濟性等方面進行考慮。（1 ）保證必要的供電可靠性，充分考慮一次設備和二次設備的故障率及其 對供電的影響。供電可靠性是電能生產(chǎn)和分配的首要任務，保證供電可靠性是對電氣主接線 的最基本要求。停電使電力系統(tǒng)造成損失，對國民經(jīng)濟各部門帶來嚴重損失。 主 接線應考慮

3、到在事故或檢修的情況下， 盡可能減少對用戶供電的中斷，要綜合考 慮多種因素來對提高可靠性的措施作出合理選擇。主接線可靠性的具體要求： 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)及重要用戶的供電； 線路斷路器或母線故障以及母線隔離開關檢修時，盡量減少停運的回路和停運時間的長短，要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電； 盡量避免全所停電的可能性； 對重要樞紐變電站的電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。(2) 具有調(diào)度靈活，操作方便，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊方式下的 調(diào)整要求。主接線不但在正常運行情況下，能根據(jù)調(diào)度的要求，靈活地改變運行方式，達到調(diào)度的目的；而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備，切

4、除故障， 使停電時間最短，影響范圍最小，并且在檢修設備時能保證檢修人員的安全。具體表現(xiàn)為： 調(diào)度時，應可以靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，滿足系統(tǒng)在事故、檢 修以及特殊方式下的系統(tǒng)調(diào)度； 檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，而不致影響電 力網(wǎng)的運行穩(wěn)定和對用戶的供電； 擴建時，留有足夠的發(fā)展擴建空間，后期工程的擴建不影響一期工程的正常運行。(3 )主接線應力求簡單清晰，盡量節(jié)約一次設備的投資，節(jié)約占地面積, 減少電能損失，即具有經(jīng)濟性。在滿足可靠性、靈活性的基礎上，還必須在經(jīng)濟上合理，使電氣裝置的基礎 投資和年運行費用最少。2變電站主接線設計原則（1）電氣主接線的設計是一個綜合

5、性的問題，其基本原理是以設計任務書 為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針、政策、技術、規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實 際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活，滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、 維護方便、盡可能地節(jié)省投資，就地取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠 性。堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。（2 ）在實際的設計中，應根據(jù)設計任務書要求，依據(jù)國家及本地區(qū)電力工 業(yè)發(fā)展概況，確定變電站的容量、電壓等級及負荷回路數(shù)。對原始資料進行詳細 的分析和研究，初步擬定出一些主接線方案，結(jié)合上述對主接線的基本要求，在 確保滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟、留有擴建和發(fā)展空間的前提下，進行科學的論 證分析，最后方可確

6、定出最佳的主接線方案。3原始資料分析設計的變電所為新建地區(qū)變電所，工程分 2期。該變電所在電力系統(tǒng)中屬于 地區(qū)性供電，地位比較高，對電力系統(tǒng)會造成一定的影響。 從負荷特點及電壓等 級可知，它具有三個電壓等級，兩級電壓負荷。待設計 110kV變電站本期通過 雙回110kV線路接入。本期先上2回110kV線路，并預留2回線路間隔供遠 期附近發(fā)電廠接入，且本變電所一、二級負荷約為總負荷的 70%，為保證對一、 二級負荷不間斷供電；35kV本期先上2回出線，并預留2個出線間隔供遠期附 近可能的35kV變電站接入；10kV最終按20回出線設計，本期上10回因此本站不宜按終端站考慮，主接線方式設計為:11

7、0kV為單母線分段接線；35kV為單母線分段接線；10kV為單母線分段接線。4本設計主接線方案選擇按任務書要求，待設計110kV變電站本期通過雙回110kV線路接入，本期 先上2回110kV線路，并預留2回線路間隔供遠期附近發(fā)電廠接入；35kV本 期先上2回35kV出線，并預留2個出線間隔供遠期附近可能的35kV變電站接 入；10kV出線回路數(shù)：最終按20回設計，本期上10回，預留10回。本期電 容器容量按一臺主變考慮，并預留相同規(guī)格無功補償裝置的位置。 本變電站可考 慮以下幾種方案進行比較：（1）方案1 :采用單母線接線，如圖1所示。L Li U. U圖H單閔茲擾哇I采用單母線接線具有以下優(yōu)

8、點： 接線簡單清晰，采用設備少，每一進出線回路各自連接一組斷路器，互不 影響； 占地面積小，投資省，便于擴建和采用成套配電裝置； 正常運行操作由斷路器進行，易于實現(xiàn)自動化、遠動化； 保護簡單，便于維護、檢修； 易于實現(xiàn)“無人值班，少人值守”。其主要缺點是：不夠靈活可靠，當母線或母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時，均需斷開電源， 造成整個廠、站停電。不能滿足不允許停電的供電要求。適用范圍：一般用于6220kV系統(tǒng)中，出線回路較少，對供電可靠性要求 不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。 小型骨干水電站4臺以下或非骨干水電站發(fā)電機電壓母線的接線； 610kV出線（含聯(lián)絡線）回路5回； 35kV出線（含聯(lián)絡線）

9、回路3回； 110kV出線（含聯(lián)絡線）回路2回。（2）方案2 :采用單母線分段接線，如圖2所示。1 J匣許也* n圖2單理埃分段接娃I單母線分段接線的優(yōu)缺點： 對重要用戶，可以由分別接于兩段母線上的兩條線路供電，當任一段母線故障時能保證很需要用戶不停電； 對兩段母線可以分別進行檢修而不致對用戶停電； 當母線發(fā)生故障或檢修時，僅故障段停止工作，非故障段仍可繼續(xù)工作; 當母線的一個分段故障或檢修時，必須斷開該分段上的電源和全部引出線, 使部分用戶供電受到限制和中斷； 任一回路的斷路器檢修時，該回路必須停止工作； 分段斷路器閉合運行時，一個電源故障，仍可以使兩段母線都有電，可靠 性比較好，但線路故障

10、時短路電流較大； 分段斷路器斷開運行時，在分段斷路器處裝設備自投裝置，重要用戶可以 從兩段母線引接采用雙回路供電，提高了供電可靠性，還可以限制短路電流。適用范圍：單母線不分段接線不滿足時采用。610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上；3560KV配電裝置出線回路數(shù)為48回；110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回。(3) 方案3 :采用單母線帶旁路母線接線，如圖 3所示L3 U1 j i電瀬】電療圖3單母線帶旁辭母壤接線特點：同一電壓等級，各回路經(jīng)過斷路器、隔離開關接至公共母線。把每 回線與旁路母線相連。優(yōu)點：每一進出線回路的斷路器檢修，這一回路可不停電缺點：設備多，操作復雜適用范圍：35k

11、V及以上有重要聯(lián)絡線路或較多重要用戶時采用，回路多采 用專用旁母，否則采用簡易接線。(4) 方案4 :采用單母線分段帶旁路母線接線，如圖 4所示。圖4單母線分民燒丐話母線掙後電弭t電弭nEG 5不分股的取母馥接線特點：出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電適用范圍：主要用于電壓為 610kV出線較多而且對重要負荷供電的裝置 中；35kV及以上有重要聯(lián)絡線路或較多重要用戶時也采用。(5) 方案5 :采用不分段的雙母線接線，如圖 5所示。優(yōu)點：可以輪流檢修母線而不影響正常供電；檢修任一回路的母線隔離開關時，只影響該回路供電；工作母線故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復供電; 檢修任一斷路器時，可以利用母聯(lián)斷路器替代引出線斷路器工； 便于擴建。缺點： 設備較多，配電裝置復雜，經(jīng)濟性較差； 運行中需要用QS作為操作電器切換電路，容易發(fā)生誤操作； 當I段母線故障時，在切換母線過程中，仍要短時地切除較多的電源及 出線。適用范圍：3560KV配電裝置當出線回路數(shù)超過8回；110220KV配電裝置當出線回路數(shù)為5回及以上。5 小結(jié)通過以上五個方案的比較及它們各自的適用范圍，并考慮本設計所給的原始資料，最終確認本次設計的主接線方案為：110kV為單母線分段接線；35kV為 單母線分段接線；10kV為單母線分段接線。參考文獻1 國家電力公司發(fā)輸電運營部.