750kV电气主接线优化方案比较研究

王小青 包万敏 孟 军 汪太兴



750kV电气主接线优化方案比较研究

王小青 包万敏 孟 军 汪太兴

（国网芜湖供电公司信息通信分公司，安徽芜湖 241000）

发电厂750kV电气主接线的确定是系统、发电厂可靠运行至关重要的因素。同时也对电气设备选型、配电装置布置、继电保护配置和电气控制方式的拟定有着较大的影响。本文通过对750kV主接线3种方案（即内桥接线、四角形接线和一台半断路器接线）作可靠性分析及技术经济比较，最终采用一台半断路器接线型式，配电装置采用屋外敞开式具有较好的应用前景。

750kV电气工程；变压器；接线；方案；优化

发电厂750kV合理选择电气主接线形式，是保证机组安全、可靠运行的前提。电气主接线根据实际需要，通过技术经济比较，要求降低成本，操作简单，运行经济，配电设备布置合理，维护检修要安全、方便。总之，750kV电气主接线形式很多，在电力系统中是一个复杂的问题。要因地制宜、合理选择电气主接线的形式，实践中要根据泵站具体情况选用不同的电气主接线形式，以满足发电厂机组运行建设的需要。

1）本期建设2×660MW机组（主要采用发电机+变压器单元接线）经母线-主变压器低压侧连接，主变压容量达780MVA，留有再扩建4×1000MW机组的条件。

2）本期工程接入系统为750kV一级电压接入系统方案。

3）本期2×660MW机组均以750kV一级电压接入系统，出线2回，主接线为内桥接线（远景一台半断路器接线）、四角形接线（远景一台半断路器接线）和一台半断路器接线。

1 主接线方案简述

1.1 方案一：750kV内桥接线

1）主接线单线图（如图1所示）

图1 750kV内桥接线示意图

2）接线型式描述

由两回变压器一线路单元接线相连，接成桥型形接线。可分为内桥与外桥形两种接线，是长期开环运行的四角形接线。推荐采用内桥形接线[1]。该接线具有如下优点：①高压断路器数量少，仅需要3台断路器，减少设备投资；②系统接线清晰，线路的投入和切除十分方便，送电线路发生故障时只需断开故障线路的断路器，不影响另外一条线路及主变的运行；③运行方式灵活。

3）扩建改造工作量

由于本期建设时升压站布置按照远景一台半断路器布置方式进行，因此将来扩建改造时一次设备布置工作量无显著增加，但二次接线工作量较大。总之，通过两回线路变压器单元接线，与内部桥搭成连接，最终扩造成一个半断路器连接，如此一来具有两桥连接成本低，灵活运行模式等优势，同时也可以满足可靠性的要求。

4）配电装置布置

由于考虑远期能够方便的扩建为一台半断路器接线，本期配电装置按照远期建设规模设置进出线构架，因此，本工程750kV配电装置采用内桥接线布置时占地为274m（纵向尺寸）×162m（横向尺寸）。

5）静态投资

估算，750kV内桥接线投资共计约5000万元。

1.2 方案二：750kV四角形接线

1）主接线单线图

本期主接线简化图2（本期按四角形接线方式，远景可扩建为完整的3/2接线）[2]。

图2 750kV四角形接线示意图

2）接线型式描述

四角形接线的各断路器互相连接形成闭合的环形，是单环形接线。由于本期工程750kV由两回变压器一线路单元组成，因此750kV角形接线可以采用四角形接线，变压器与出线回路对角对称布置。连接具有以下优点：①投资可大大节省，每个电路的平均只有一个断路器；②没有母线交汇，在连接的任何部分出现故障，只要断开部分及其连接组件，对系统的运作影响很小；③连接成一个封闭的环，使系统运行可靠和灵活。

3）扩建改造工作量

由于本期建设时升压站布置按照远景一台半断路器布置方式进行，因此将来扩建改造时一次设备布置工作量无显著增加，但二次接线工作量本期工程就较为复杂，改造工作量更大。综上所述，两回变压器一线路单元接线，接成四角形接线，最终扩建为一台半断路器接线，具有初期投资较少，运行方式相对灵活、可靠性较好等优点，但是二次保护控制回路较复杂可靠性可满足要求[3]。

4）配电装置布置

由于考虑远期能够方便的扩建为一台半断路器接线，本期配电装置按照远期建设规模设置进出线构架，因此，本工程750kV配电装置采用四角形接线布置时占地为274m（纵向尺寸）×162m（横向尺寸）[5]。

5）静态投资

估算，750kV四角形接线投资共计约6500万元。

1.3 方案三：750kV一台半断路器接线

图3 750kV一台半断路器接线

1）主接线单线图

2）接线型式描述

本期采用一台半断路器接线，远景继续扩建。一个半断路器接线是通过大型机组和高压级别的主接线路中运用比较多的一类接线形式，优点如下：①灵活操作，通过正常操作两个母线和断路器进行工作，从而形成多条环线式的供电；②操作和维护方便，采取隔离开关便于维护，没有电气设备的操作，处理断路器的操作只有在处理事故时，避免大量的隔离开关启闭操作，快速消除故障。对任一维修，循环运行不受影响，不需要切换，便于实现操作自动化和远动化；③可靠性高，每两个断路器形成一个来回供电电路，出现母线故障，脱扣断路器只与此线连接便可，其他任何循环供电依旧正常，在事故和维护故障电路下出现停电回路不会超过两个。

3）扩建改造工作量

由于远期升压站与本期升压站均是按照一台半断路器接线方式进行，远景连续扩建，因此将来扩建改造时一、二次设备布置接线均可按照连续扩建增加，无需改造。

综上所述，两回变压器一线路单元接线，接成一台半断路器接线，具有扩建方便，运行方式相对灵活、可靠性好等优点，但是初期投资较大。

4）配电装置布置

本工程750kV配电装置采用一台半断路器接线布置时占地为274m（纵向尺寸）×162m（横向尺寸）。

5）静态投资

估算，750kV一台半断路器接线投资共计约9000万元。

2 比较分析

电气工程及其自动化顾名思义是指从电力生产到电力消费的各个环节和层次都使用自动化控制，能够有效的提高电气工程的效率，避免生产安全事故的出现，是电气工程顺利发展的保障。根据上述3种主接线方案介绍可以得出如下结论。

2.1 可靠性比较

方案三750kV一台半断路器接线可靠性最高；方案二四角形接线由于进出线增加隔离开关成环运行与方案三750kV一台半断路器接线可靠性相当；方案一750kV内桥接线可靠性稍差[4]。

2.2 灵活性比较

方案一750kV内桥接线方案因设备数量少、在调度灵活性和检修维护方面均有较强优势，扩建时对连续供电的影响与方案二750kV四角形接线相当，略次于方案三750kV一台半断路器接线。

2.3 经济性指标

根据各方案静态投资估算结果比较分析，方案一750kV内桥接线静态投资估算为5000万元，比方案二750kV四角形接线节省1500万元，比方案三750kV一台半断路器接线节省4000万元，投资最低。

3 结论

根据可靠性、灵活性、经济性的比较，虽然方案一750kV内桥接线和方案二750kV四角形接线静态投资较方案三750kV一台半断路器接线低，但从系统可靠性的角度看方案三优势明显。同时由于地区电源结构和布局不十分完善，网架结构较薄弱，因此采用可靠性最优的方案三一台半断路器接线更为合理。因此综合考虑可靠性、灵活性、经济性等因素，本工程本期高压配电装置接线推荐采用方案三750kV一台半断路器接线方案。

[1] CB/T 19963—2011. 风电场接入电力系统技术规定[S].

[2] DL/T 5218—2012. 220kV—750kV变电站设计技术规程[S].

[3] 刘艳苹. 500kV丰泉站永丰I线电抗器B相内部故障的色谱分析与判断田[J]. 内蒙古石油化工, 2011, 21(15): 71-72.

[4] DL/T 722—2000. 变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].

[5] 何剑峰, 贺峰. XMZ46型500kV电抗器故障的处理与分析[J]. 变压器, 2005, 42(4): 43-44.

Comparative Study on Optimization Schemes of 750kV Electrical Main Wiring

Wang Xiaoqing Bao Wanmin Meng Jun Wang Taixing

(Information and Communication Company, Wuhu Power Supply Company, Wuhu, Anhui 241000)

The determination of 750kV electrical main wiring in power plant is the most important factor for the reliable operation of the system and power plant. But also on the selection of electrical equipment, power distribution devices, relay protection configuration and electrical control of the formulation has a greater impact. In this paper, three kinds of 750kV main wiring scheme (ie, inner bridge wiring, quadrilateral wiring and a semi-breaker wiring) for reliability analysis and technical and economic comparison, the final use of a semi-breaker wiring type, power distribution device using open Type has a good application prospect.

750kV electrical engineering; transformer; connection; scheme; optimization

王小青（1969-），女，安徽省芜湖市人，本科，工程师，研究方向为电力通信。