变电站电气主接线设计及主变压器的选择

陈小宁

摘要：变电站的电气主接线是保证电压稳定输出的关键之一，该设备能够通过相应的接线保持供电质量，将零散的供电区连接在一起。为了增强供电系统的灵活性和安全性，电力技术人员就需要对电气主接线、配电零部件、变压零部件做出相应的调整，安装专业的报警系统和自主修复系统，减少不必要的损失。同时，技术人员还可以借助相关计算机技术实现电力控制自动化，从而在保持电力输送稳定的状况下，推动电力事业的发展。

关键词：变电站电气主接线设计;主变压器;选择

引言

为了保证变电站的稳定运行，就需要对相应设备进行更正改革。目前，计算机智能化技术对电力工作的影响较大，大部分电压变更以智能操作为主，这种自动化的电力变更技术在最大程度上降低了电力工作的人工成本。因此，为了保证更高效的完成电力运输工作，相关技术人员就需要以可靠性、适应性、可操控性等为主要目标，以智能系统为辅助工具，设计出适合现阶段电力发展的主接线。

1变电站电气一次主接线设计原则

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为指导原则，以国家的政策等为指导方针，结合设计主观和客观因素的影响即确保供电安全可靠的前提下，结合当地经济政治等因素，是主接线设计达到使用方便和维修方便的目的。

3变电站电气一次主接线的设计步骤

1）明确主接线设计要求以及详细情况。在对变电站进行一次主接线的设计过程中，最开始要做的就是熟悉了解变电站的具体情况，随后根据变电站电气一次主接线的实际需求入手，秉承“灵活、可靠、经济”的原则，结合实地考察的资料来开展一次主接线设计，制定出优良的主接线方案。

2）方案的筛选与确定。在设计过程中，需要结合变电站的实际情况来筛选出最科学、最合适的方案。这是因为对数据资料进行分析后，会在设计过程中呈现不同的方案，在这些方案中往往会存在些许不足，有的还会与变电站的实际运行不相符，所以要进行方案的筛选与确定。

3）高压电器设备的选择。针对电气一次主接线的设计方案进行电压、电流的分析，使其能充分满足系统运行的需求，同时将对变压器的损坏程度降到最低。对变电站来讲，其运行需要连接很多的电器设备，一次主接线设计方案的目的是保证电器设备的稳定运行，要在方案确定后，根据设计方案来选择合适的高压电器设备。不论是变电站一次主接线设计，还是高压电器设备的选择，都需要充分考虑变电站的实际情况，三者之间要相互配合。

3变电站一次系统电气主接线的基本要求

（1）可靠性。要给电力客户提供优质的电能，保障电能正常供给。如果发生停电现象会直接给供电企业和用电客户造成损失，严重时还会影响社会的稳定。因此必须保证变电站一次系统电气主接线的可靠性和稳定性。（2）灵活性。主接线在设计期间需要考虑以后的扩建因素和今后电力供电系统以及区域经济的发展，并且还需要考虑电气未来设备的维修等问题。（3）操作安全、方便。主接线在设计时除了要满足安全、可靠的条件之外，还需要尽量的简单，降低设备的操作难度。（4）经济性。在经济上尽量要减少土地资源的使用，把成本降到最低;设备选择上在不影响质量问题上，尽量选择性价比较高的设备，从而为企业节省投资成本。

4变电站一次系统电气主接线的基本接线形式

主接线设计可以按有无汇流母线进行接线，有汇流母线又分为单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线和增设旁路母线或旁路隔离开关接线五种;无汇流接线分为单元接线、桥形接线和角形接线三种。

（1）单母线接线的特点。这种接线操作相对比较简单，成本比较低，在以后维修上也比较方便，但缺点就是可靠性比较差，如果母线或者是连接母线的断路器出现故障时，就会造成全站停电的隐患。（2）单母线分段接线的特点。单母线分段接线法，如果单母线当中某一条母线出现故障，停电范围只限于连接此母线的出线供电，其他母线不会受到影响。所以对于电能要求非常高的区域用户，可以使用这种接线方式。（3）双母线接线的特点。双母线接线的特点在检修的时候非常方便，调度灵活。但是使用这种接线方式需要很多的隔离开关和配电装置，比较容易发生接线失误。（4）双母线分段接线的特点。双母线分段接线的主要特点就是如果一段母线发生故障之后其他段落依然可以正常运行，其次每个元件之间都能够在两段母线上进行切换。但是双母线分段接线还有一个缺点就是母线的差动保护过程非常繁琐。（5）增设旁路母线或旁路隔离开关接线的特点。旁路母线的特点除了和双母线接线特点相同之外，另外在线路断路器维修的时候还能继续供电，但是旁路母线的倒换操作比较复杂，在投资上也会增加很多的费用。隔离开关的作用就是能够断开无负荷电流的电路，这样检修的设备和电源就能有明显的断开点，隔离开关能够保证检修人员的安全。需要注意的是隔离开关在进行操作时必须在断路器断开电路之后才能操作。（6）无汇流母线接线形式的特点。a.单元接线：能独立的进行连接。b.桥形接线：使用的断路器和隔离开关少，配置装置占地的面积也比较小，能满足变电所的可靠性。c.角形接线的特点：在检修时不会出现中断供电的情况，有非常高的可靠性和灵活性。

5主变压器的选择方式

5.1保证选择原则合理性

主变压器在选择的过程中应该以主接線的设计为主要选择参考对象，对于一些线路负荷较大，或是一级、二级负荷的线路而言，就可以选择两个及以上的变压器，从而保证电力运输的稳定性和安全性，同时，在这种类型的线路中选择两个及以上数量的变压器还可以减少后期的线路维修工作，降低线路故障率，能够有效保证电力企业的基本利益。对于负荷较小、等级较低的线路而言，就可以选择一到两台变压器，这样既可以保证电力运输工作的稳定运行，还可以避免出现资源浪费的情况，能够有效的保证电力企业的基本经济利益，符合变压器选择合理性的原则。

5.2保证选择台数准确性

对变压器台数的选择时可以根据目标线路所属区域的主要用电量来进行选择。对于用电量较大的城市或城郊区域而言，在选择时就可以先了解清楚中低压的环网情况，并根据整体用电情况和环网情况选择合适数量的变压器，一般情况下选择两台主变压器为最佳选择方案。对于位置较偏僻，工业生产厂或加工厂分布较密集的开发区而言，就需要选用三台及以上的主变压器，这样才能在保证工业供电正常的情况下，降低线路的故障率。

5.3保证选择容量有效性

目前，我国大部分地区的变电站的主变压器容量是根据未来的负荷计划来决定的，或者是根据变电站的主要负荷量和区域内的电网结构来决定的。因此，为了保证线路运输电力的稳定性，在选择主变压器时就需要先考察好该区域内的以上两个因素，并综合其用电者的数量进行选择。

结束语

变电站是维持电力传输，保证居民日常用电质量的关键连接系统，在传输的过程中能够保证电压的高压度以及用户使用时的低压度。虽然我国的电力连接系统和电力变压系统的相关技术有着较大的改善，但是，在实际工作的过程中仍然存在着一定的设计和选择问题。为了保证变电站工作的实效性、安全性，连接正确的主接线，并根据相应的电力需求更改合适的变压器，专业人员就需要结合实际工作环境对现阶段的变电站专用设施进行设计。

参考文献

[1]陈学智.变电站一次系统电气主接线设计研究[J].山东工业技术，2019（07）：197.

[2]王伟.220kV变电站电气一次主接线设计研究[J].电子元器件与信息技术，2018（08）：98-101.

[3]王力科.变电站电气一次主接线设计探讨[J].科技经济市场，2018（06）：32-34.

[4]杜宏滨.220kV变电站电气一次设计应注意的问题[J].黑龙江科学，2018，9（10）：140-141.