探讨110KV变电站的电气主接线选择

林伟斌

（珠海市恒源电力建设有限公司 广东 珠海 519000）

1 变电所主接线基本要求及原则

电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。

1.1 基本要求

（1）满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。

（2）接线应简单，清晰且操作方便。（3）运行上要具有一定的灵活性和检修方便。

（4）具有经济性，投资少，运行维护费用低。

（5）具有扩建和可能性。

1.2 设计主接线的原则

采用分段单母线或双母线的110kV～220kV配电装置，当断路点不允许停电检修时，一般需设置旁路母线。对于屋内配电装置或采用SF6全封闭电器的配电装置，可不设旁母。35kV～6kV配电装置中，一般不设旁路母线，因为重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年约2～3天。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。6kV～10kV配电装置，可不设旁路母线，对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电，以及不允许停电的单母线，分段单母线的配电装置，可设置旁路母线，采用双母线6kV～10kV配电装置多不设旁路母线。

2 变电所主接线基本形式的变化

随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电所电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有:单母线、单母线带旁路母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、1台半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。

图1 线路变压器组接线

图2 内桥式主接线

3110 kV变电站的主接线选择

3.1 配电装置的选型

目前，110kV高压配电装置常采用的布置形式有屋内布置和屋外布置两大类;屋内布置又分为普通电器安装在屋内布置、110kV断路器小车屋内布置、SF6全封闭组合电器(GIS)屋内布置三种形式。采用普通电器安装在屋内布置和110kV断路器小车屋内布置，每个间隔宽度可以设计成6.5m，跨度约12m，占地面积相当，投资也相差不大，多用在城郊或污染较严重地区。

SF6全封闭组合电器(GIS)屋内布置占地最小，运行维护最好，但投资较高，多用在城市中心和用地非常紧张的地方。

屋外布置分为屋外半高型布置、屋外高型布置、屋外中型布置三种形式。半高型布置是将母线与母线隔离开关升高，把断路器、电流互感器等设备直接布置在升高母线的下方，使配电装置跨度尺寸减少，但由于进出线间隔不能合并，各占一个间隔，使横向面积增大，对于进出线回路多的变电站，多采用该布置。高型布置是将母线与母线隔离开关上下重叠布置，适用于双母线布置，屋外中型布置是将所有电气设备都安装在地面设备支架上，母线下不布置任何电气设备，具有布置比较清晰、不易误操作、运行可靠、施工和维修都比较方便、构架高度低、造价低等的优点，各地电业部门无论在运行维护还是安装检修方面都积累了比较丰富的经验。

3.2110 kV终端变电所主接线模式分析

终端变电所又称受端变电所，这类变电所接近负荷中心，电能通过它分配给用户或下级配电所。在确保供电可靠性的前提下，变电所主接线设计应有利于规范化、简单化、自动化及无人化，尽可能减少占地面积。变电所主接线方式应根据负荷性质、变压器负载率、电气设备特点及上级电网强弱等因素确定。一般终端变电所高压侧主接线形式选用线路)变压器组接线和内桥接线。

3.2.1 (线路)变压器组接线

(线路)变压器组接线是最简单主接线方式(见图1)。高压配电装置只配置2个设备单元，

接线简单清晰，占地面积小，送电线路故障时由送电端变电所出线断路器跳闸。

在正常运行方式下，L1、L2线路各带一台主变，系统接线简单，运行可靠、经济，有利于变电所实现自动化、无人化。如主变容量满足低负载率标准(2台主变负载率取0.5~0.65)，系统发生故障时，恢复供电操作十分方便。当1台主变或一条线路故障退出运行，只需在变电所低压侧作转移负荷操作，就能确保100% 负荷正常用电，对相邻变电所无影响。如主变容量按高负载率配置(2台主变负载率高于0.65)，主变或线路发生故障时，需要通过相邻变电所联络线来转移部份负荷，实现相互支援。因此，对于地方电网中110kV终端变电所，如主变容量满足N-1要求，即主变容量满足低负载率标准，首先应推荐采用线路)变压器组接线方式。

3.2.2 内桥接线

内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式(见图2)。其高压侧断路器数量较少，线路故障操作简单、方便，系统接线清晰。

在正常运行方式下，桥断路器打开，类似于线路)变压器组接线，L1、L2线路各带1台主变。因内桥接线线路侧装有断路器，线路的投入和切除十分方便。当送电线路发生故障时，只需断开故障线路的断路器，不影响其它回路正常运行。但变压器故障时，则与其连接的两台断路器都要断开，从而影响了一回未故障线路的正常运行。随着主变制造工艺和质量的迅速提高，现在各厂家生产的主变大都为免维护式。因主变压器运行可靠性较高，其故障率一般小于1.5次/百台.年，而且主变也不需要经常切换，而送电线路故障率高达0.36次/百km.年。因此，对于地方电网中110kV终端变电所，如主变容量不能满足N-1要求，采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。

3.3110 kV中间变电所主接线模式分析

中间变电所具有交换系统功率和降压分配功率的双重功能，它是中心变电所和终端变电所之间的中间环节。这类变电所在地方电网110kV系统中较为普遍，一般高压侧进出线回路数较多，变电所在系统中的地位较为重要。因此，中间变电所主接线方式既不能象终端变电所那样简单，也不必象中心变电所那样复杂，应根据变电所在系统中的地位和作用来确定。一般中间变电所高压侧主接线形式可考虑单母线、单母线分段、单母线分段带旁路3种方式。

4线损控制及技术装备原则

由于导线的电磁耦合作用、线路的不完全平衡换位和三相负荷的不对称性，架空地线间或地线与大地间会形成感应电流回路，从而在地线上产生电能损耗。控制和降低线损对电网经济运行有重要影响。线损控制的基本原则如下:① 配电网规划应按线损"四分"管理要求控制分压技术线损，对AC类区域110kV电压等级线损率控制目标小于0.5%，D、E、F类区域线损率控制目标分别小于2%、3%、4%。②各地根据本地区经济社会发展规划，确定实现线损率控制目标的年限。③配电网规划时，应根据现状分析影响线损率的因素，并提出改造与完善措施;设备选型时，在确保供电可靠性的前提下，应尽量采用节能低耗的设备。此外，变电站电气设备较多、环境复杂且不易检修，采用在线监控的方式可有效减少设备故障，防止出现电网大规模停电事故。

结语

总之，110KV变电站电气主接线的设计选择过程，应充分考虑其供电可靠性、运行检修的灵活性、适应性、可扩展性和经济合理性等等。另外，应综合思考影响主接线的关键因素。变电站电气主接线的选择能否满足以上要求，就对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定产生重要影响。

[1]周焕枝.110kV线路接地故障快速诊断及处理[J].机电信息，2011.

[2]钱银其.110kV变电站典型设计[J].江苏电机工程，2007(5).