110kV变电站主接线的选择

2015-07-25崔海东

水电站机电技术 2015年12期

关键词：发电厂接线分段

崔海东

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海尖扎 811999）

110kV变电站主接线的选择

崔海东

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海尖扎 811999）

摘要：对110kV变电站主接线进行了详细介绍，同时着重阐述了主接线选择的安全性、经济性及可靠性。

关键词：变电站；主接线；110kV

发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。

1对电气主接线的基本要求

现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时，也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。

1.1运行的可靠

断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

1.2具有一定的灵活性

主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备。切除故障停电时间短，影响范围就小，并且在检修时可以保证检修人员的安全。

1.3操作应尽可能简单、方便

主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不但不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且，也会给运行造成不便或者不必要的停电。

1.4经济上合理

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽可能的发挥经济效益。

1.5具有扩建的可能性

由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时还应考虑到具有扩建的可能性。

变电站电气主接线的选择，主要取决于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。

2电气主接线确定

2.1本工程情况

包括变电站类型，设计规划容量，主变台数及容量，最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。

2.2电力系统状况

包括电力系统近期及远景规划（5～10年），变电站在电力系统中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。

主变压器中性点接地方式是一个综合问题，它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器的运行安全以及对通信线路的干扰等。我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统，对110kV及以上高压系统，皆采用中性点直接接地系统，有称大电流接地系统。

2.3负荷情况

包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷的原始资料是设计主接线的基础数据，电力负荷预测工作是电力规划工作的重要组成部分，也是电力规划的基础。对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测，还应有中、长期负荷预测，对电力负荷预测的准确性，直接关系着发电厂和变电站电气主接线设计成果的质量，一个优良的设计，应能经受当前及较长远时间（5～10年）的检验。

2.4环境条件

包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响。

2.5设备制造情况

这往往是设计能否成立的重要前提，为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力和供货情况、价格、质量等汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可靠性。

2.6主接线方案的拟定与选择

在资料分析的基础上，根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑，可拟定出若干个主接线方案（近期和远景）。依据对主接线的基本要求，从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2～3个技术上相当，又能满足条件要求的方案，再进行经济比较，结合最新技术，确定出在技术上合理、经济上可行的最终方案。

主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种接线方式，它以电源和出线为主体。由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源回路数不同。且各回馈线中所传输的容量也不一样，因而，为便于电能的汇集和分配，进出线较多时采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。有汇流母线的接线方式可概括为单母线接线和双母线接线两大类，无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。

3电气主接线选择

经过分析，根据可靠性和灵活性经济性的要求，依据原始资料（高压侧有2回进线，宜采用双母线接线或单母线分段接线，中压侧有7回出线，可以采用双母线接线、单母线分段接线方式，低压侧有12回出线，可以采用单母线分段、单母线分段带旁路母线的接线方式），经过分析、综合、组合和比较，对某变电站主接线提出3种方案：

方案一：110kV侧采用双母线接线方式，35kV侧采用双母线接线方式，10kV侧采用单母线分段接线方式。

110kV侧采用双母线接线方式，优点是运行方式灵活，检修母线时不中断供电，任一组母线故障时仅短时停电，可靠性高；缺点是，操作复杂，容易出现误操作，检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电，任一母线故障仍会短时停电，结构复杂，占地面积大，投资大。10kV侧采用单母线分段接线方式，供给市区工业与生活用电，由于一级负荷占25%左右，二级负荷占30%左右，一级和二级负荷占55%左右，采用单母线分段接线方式，优点是接线简单清晰，操作方便，造价低，扩展性好；缺点是可靠性灵活性差。方案一主接线如图1。