35kV变电站电气一次部分初步设计分析

陶家元 王瑞雪 张洁 吕鹤飞

摘 要：变电站是输配电系统中的一个重要组成部分，是电网中的一个关键监控点，对提高电网运行的安全性有着重要作用。文章结合35 kV变电站电气系统，给出了电气一次部分的基本设计要求、设计步骤和设计技术分析，以供参考和借鉴。

关键词：35 kV变电站;电气;一次部分;设计分析

一、35 kV变电站电气一次部分基本设计要求

变电站电气一次部分设计的主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也称为一次接线。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护等方面有决定性的作用。电气主接线的基本设计要求，概括地说应包含可靠性、灵活性和经济性三个方面[1]。

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电会给国民a经济各部门带来严重的损失，在经济发达的地区，故障停电的经济损失是实时电价的数十倍乃至上百倍，甚至產生人身伤亡、设备损坏、产品报废和城市生活混乱等不良影响，社会影响更是难以估量。因此，电气一次部分主接线的设计中保证供电系统的可靠性是极其重要的。

电气主接线应能够适应各种运行状态，并能够灵活地进行运行方式的转换，而灵活性主要包括三个方面：操作的方便性、调度的方便性和扩建的方便性。

在设计主接线时，可靠性和经济性是矛盾关系。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从3个方面考虑：节省一次投资、占地面积少和电能损耗少。

二、35 kV变电站电气一次部分设计步骤

35 kV变电站电气一次部分设计比较复杂，应确保其设计的合理性与科学性，通常情况下35 kV变电站电气一次部分设计有五个步骤。

①对原始资料分析。需对工程情况、电力系统情况、负荷情况、环境条件和设备供货情况进行综合考虑。②主接线方案的拟定和选择。可拟定若干个主接线方案，最终保留2～3个技术上相当、又都能满足任务书要求的方案，再进行经济比较。③短路电流计算和主要电气设备选择。确定电气主接线的各短路计算点，进行短路电流的计算并合理选择电气设备。④绘制电气主接线图。⑤编制工程概算。包括主要设备器材费、安装工程费和其他费用。

三、35kV变电站电气一次部分设计技术分析

通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用断路器数量较少的接线，以节省投资，随出线数量的不同，可采用桥形、单母线、双母线和角形接线等[2]。

35 kV变电站在进行主接线设计时，若进出线的回路数大于6，可采用半断路器接线，以使配电装置在变电站系统中发挥出其最大功效;若主接线在设计时具备一定的可靠性和经济性，可采用双母线接线。但是需要注意，若采用半断路器接线，负荷线和电源线必须配对，并且同名的回路系统配置进行设计时不在同一串内。若接线为2串，同名回路应接在母线的不同侧，同时隔离开关设置在进出线之间;若接线大于等于3串，则同名回路可接在母线的同侧，并且此时不需隔离开关。

6～10 kV馈线应选择轻型断路器，如果不能满足开断电流及热稳定和动稳定要求的时候，应该采取限流措施。在变电站中最简易的限制短路电流的措施就是使变压器低压侧分列运行。

对于35 kV变电站电气一次部分的设计，其主接线设计的可靠性和合理性在很大程度上将直接影响整个变电站电气系统的工作安全性。因此，除需要按照基本设计要求制定切实可行的设计方案，还需要进行设计技术分析，从而有针对性地进行一次部分设计，为35 kV变电站系统运行提升用电的安全性。

参考文献：

[1]袁丽娟.35kV变电站电气一次部分设计技术分析[J].电气技术，2015（7）：114-117.

[2]牛军超.浅谈变电站一次设备的设计与选择[J].河北企业，2012（11）：84-85.

基金项目：2018年重庆市本科高校“三特行动计划”特色专业建设项目（渝教高〔2018〕12号）。

作者简介：陶家元（1989—），女，重庆人，助教，硕士，研究方向：电气工程及其自动化。