35kV變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)選擇

1、35kV 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)選擇新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局 陳建忠 閱讀次數(shù)：1066摘要：該文根據(jù)原始資料簡述了變電站電氣主接線設(shè)計(jì)選擇的原則、特點(diǎn)，并對某變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)選擇過 程進(jìn)行了分析，并從經(jīng)濟(jì)性、可靠性方面來考慮，選擇最優(yōu)方案。關(guān)鍵詞：變電站；電氣主接線；設(shè)計(jì)選擇中圖分類號：TM631+.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1003-0867(2008)09-009-021 設(shè)計(jì)原始資料為保證某地區(qū)鐵路沿線供電需要，需設(shè)計(jì)一座35kV降壓終端變電站，其10kV架空線給鍋爐、車站、貨場、南鐵大 廈、體訓(xùn)中心、公園等鐵路設(shè)施及生活供電，二類負(fù)荷占18.8%，其余為三類負(fù)荷。距本變電站

2、20km和16km處各有一 110kV變電站，由這兩個(gè)變電站以35kV架空線路向待建的35kV變電站供電， 考慮一回線路故障或檢修時(shí)，由另一回線供電的運(yùn)行方式。本變電站10kV母線到各出線終端桿均采用10kV電纜供電，出線負(fù)荷除#2、#7為二類負(fù)荷，其余出線為三類負(fù)荷, 各饋線負(fù)荷如表 1 所示。表 1 變電站 10kV 出線負(fù)荷表屏號出線名稱計(jì)算有功功率計(jì)算用無功功率2心0年視在功率/kW/kvar/HVA1#1288013953.22#217100281. 9320701002遼34#418008722. 05#5283513733. 156#6225010902. 513506541.

3、58#813506541. 5合計(jì)18. 05該變電站站址地勢平坦、地形開闊，交通運(yùn)輸方便。地層簡單，無洪水威脅，平均海拔為9001000m,年平均氣溫 為11.65C,極端最高氣溫為40C,極端最低氣溫為-28C。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，最大風(fēng)力為3240m/s,地震裂度為7度。 歷年最多沙塵暴日數(shù)為19天，導(dǎo)線覆冰厚度為10mm,適宜建設(shè)變電站。2 電氣主接線設(shè)計(jì)選擇2.1變電站35kV側(cè)接線型式的確定按照變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的第23條規(guī)定：“3560kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出 線為2回以上時(shí)，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢

4、環(huán)境中的3560kV 室外配電裝置，可采用雙母線接線”。本變電站35kV側(cè)可考慮以下3種方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)分析。方案 1：采用單母線分段接線，如圖1 所示。圖 1 單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，重要用戶可從不同母線分段引出雙回線供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自 動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，保證重要用戶不停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常 使架空線路出線交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建；分段斷路器故障造成35kV兩段母線停電。適用范圍：610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；356

5、0kV配電裝置出線回路數(shù)為48回及以上時(shí)；110220kV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。方案2：采用單母線接線，如圖2所示。圖 2 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔 離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供 電。適用范圍：610kV配電裝置出線回路數(shù)不超過5回；3560kV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110220kV配電裝置出線回路數(shù)不超過2回。方案 3：采用外橋接線，如圖 3 所示。

6、圖 3 外橋接線外橋接線的特點(diǎn)：當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行中需要切除時(shí)，只斷開本回路的斷路器即可，不影響其他回路的工作。當(dāng)線路故障時(shí)，例如引出線1U故障，斷路器1DL和3DL都將斷開，因而變壓器1B也被切除。為了恢復(fù)變壓器1B的正 常運(yùn)行，必須在斷開隔離開關(guān)2G后，再接通斷路器1DL和3DL。外橋接線適用于線路較短和變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的情況。以上三個(gè)方案，所需35kV斷路器和隔離開關(guān)數(shù) 量如表2所示。表 2 35kV 斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量表方案比較第母分段單母線外橋斷路器臺數(shù)543隔離開關(guān)總數(shù)866對以上三種方案分析比較。從經(jīng)濟(jì)性來看：由于 3 種方案所選變壓器型號和容量相同，占地面積基

7、本相同，所以只比較設(shè)備，方案1 所用設(shè)備 最多，造價(jià)最高，故最不經(jīng)濟(jì)；方案3所用設(shè)備最少，造價(jià)最低，故最經(jīng)濟(jì)；方案2介于方案1 和方案3之間較經(jīng)濟(jì)。從可靠性來看：方案1，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使 重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負(fù)荷的要求，可靠性高；方案2，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或 檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，不能滿足一、二類用戶負(fù)荷的要求。方案3當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需動作與之相連的兩臺 斷路器，從而影響一臺未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行。因此方案2、方案3可靠性均不如方案1。從改變運(yùn)行方式的靈活性來看：方案1 因接線簡單，所

8、以投切變壓器，倒閘操作最簡便。通過以上比較，可以發(fā)現(xiàn)方案1以供電可靠性高為主要優(yōu)點(diǎn)；方案2以設(shè)備少，較經(jīng)濟(jì)，倒閘操作簡便為主要優(yōu)點(diǎn)； 方案 3 以投資少，經(jīng)濟(jì)性好為主要優(yōu)點(diǎn)。因本變電站無一類負(fù)荷，二類負(fù)荷所占比例較少（18.8），所以考慮綜合因素， 選方案2單母線接線為本變電站的35kV側(cè)主接線。2.2變電站10kV側(cè)接線型式的確定變電站10kV母線側(cè)的饋線多，在保證供電可靠性的情況下，如果采用雙母線接線，設(shè)備多，投資大，運(yùn)行操作不便， 不滿足靈活性和經(jīng)濟(jì)性；如果采用單母線分段接線，在母線故障或檢修時(shí)，不致對所有出線全部停電，對重要的二類負(fù)荷 出線，采用雙回路送電，分別接在10kV的一段和二段，在滿足可靠性和靈活性的前提下，比雙母線接線經(jīng)濟(jì)，故推薦采 用單母線分段接線的方式。正常運(yùn)行時(shí)，分段斷路器處于斷開位置，即兩臺變壓器各帶一段母線。當(dāng)負(fù)荷小于6300kVA 或 1 臺變壓器故障、檢修時(shí)，則斷開該變壓器低壓側(cè)斷路器，合分段斷路器，由一臺主變向兩段母線供電。3 結(jié)束語變電站電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線是由高壓電器設(shè)備通 過連接組成的接受和分配電能的電路，反映各設(shè)備的作用、連接方式和各回路間相互關(guān)系，從而構(gòu)成