變電站電氣主接線的設(shè)計問題分析

1、<p>　　變電站電氣主接線的設(shè)計問題分析</p><p>　　摘要：本文主要進(jìn)行論述變電站電氣主接線的設(shè)計問題。本文首先對設(shè)計需考慮的問題以及電氣主接線的概念進(jìn)行闡述，然后對電氣主接線設(shè)計的基本要求進(jìn)行分析，最后對相關(guān)電氣設(shè)備、配電裝置的選型及典型接線方式進(jìn)行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：變電站；電氣主接線；設(shè)計 </p><p>　　中圖分類

2、號：TM4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p>　　一、電氣主接線設(shè)計概述 </p><p>　　（一）、電氣主接線的概念 </p><p>　　變電站電氣部分的主體是電氣主接線，在電力系統(tǒng)中主接線是電能傳遞通道的重要組成部分之一；其對變電站本身的運行靈活性、供電可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、檢修方便與否及電力系統(tǒng)整體連接方式的確定起著決定性的作用，同時也對變電站配電裝置的布置

3、、電氣設(shè)備的選擇、控制方式和繼電保護(hù)的擬定有著很大的影響。因此電氣主接線系統(tǒng)科學(xué)的建立，綜合比較評價各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)，全面分析相關(guān)影響因素，對合理確定主接線方案十分必要，除上述電氣因素以外，在設(shè)計變電站電氣主接線的過程中，還應(yīng)考慮地質(zhì)、氣象、交通、地理位置等環(huán)境因素。 </p><p>　?。ǘ?、電氣主接線設(shè)計要注意的問題 </p><p>　　在進(jìn)行變電站電氣主接線設(shè)計時，需要重點注意的一

4、些問題如下: </p><p>　　(1) 在電力系統(tǒng)中需要考慮變電站的重要性，在電力系統(tǒng)中變電站的作用和地位是決定電氣主接線的主要因素。變電站包括地區(qū)變電站、樞紐變電站、企業(yè)變電站、終端變電站和分支變電站，在設(shè)計前對變電站的定位是十分必要的。在電力系統(tǒng)中由于它們的作用和地位不同，對其電氣主接線的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的要求也不同。 </p><p>　　(2)要注意遠(yuǎn)期和近期的發(fā)展規(guī)模相

5、結(jié)合，應(yīng)根據(jù)5到10年電力發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行變電站電氣主接線的設(shè)計。分析各種可能的運行方式，根據(jù)地區(qū)潮流分布和網(wǎng)絡(luò)情況，根據(jù)負(fù)荷的分布、大小、增長速度等因數(shù)來確定電氣主接線的形式、出線回數(shù)及供電電源數(shù)。 </p><p>　　(3)用電負(fù)荷的負(fù)荷等級的影響：一級負(fù)荷必須有兩個獨立電源供電，當(dāng)一路電源失去后，另一路電源應(yīng)確保全部一級負(fù)荷不間斷供電；二級負(fù)荷一般要有兩個電源供電，當(dāng)一路電源失去后，另一路電源應(yīng)保證大部分二

6、級負(fù)荷供電；一般三級負(fù)荷只需要一個電源供電。 </p><p>　　(4)電氣主接線方式需考慮主變臺數(shù)的選擇，主變選擇臺數(shù)將對電氣主接線產(chǎn)生直接的影響，主接線的接線方式不同其接線的靈活性、可靠性也不同。另外傳輸容量不同選擇的變壓器數(shù)量也不同。 </p><p>　　(5)電氣主接線確定時需考慮備用容量的大小和有無對其的影響，發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，設(shè)備檢修、負(fù)荷突增、故障

7、停運情況下能滿足應(yīng)急要求。根據(jù)備用容量的有無電氣主接線的設(shè)計要有所不同，例如，當(dāng)線路故障時允許切除變壓器、線路的數(shù)量等，都對電氣主接線的形式直接影響；當(dāng)母線或斷路器檢修時，是否允許變壓器、線路停運等。 </p><p>　　二、電氣主接線設(shè)計的基本要求 </p><p>　　在電力系統(tǒng)中應(yīng)該根據(jù)變電站的規(guī)劃容量、變電站的地位、線路、負(fù)荷性質(zhì)、設(shè)備特點、變壓器連接元件總數(shù)等條件確定變電站的電

8、氣主接線，并應(yīng)供電運行靈活性、綜合考慮可靠性、節(jié)約投資、檢修操作方便、便于擴展和過渡等要求。 </p><p>　?。ㄒ唬⒐╇娍煽啃?</p><p>　　電力分配和生產(chǎn)的首要要求是供電可靠性，主接線能可靠地工作，保證不間斷為用戶供電。電氣主接線評價可靠性的標(biāo)志是: 在母線或線路發(fā)生故障時應(yīng)盡量減少主變的停運臺數(shù)和線路的停運回路數(shù)，對重要用戶盡量保證供電；斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供

9、電，變電站全部停運的可能性盡量避免。 </p><p>　?。ǘ?、運行檢修的靈活性 </p><p>　　主接線應(yīng)滿足在檢修、調(diào)度時的靈活性，在調(diào)度運行中應(yīng)可以靈活地切除和投入線路和變壓器，在檢修、事故以及特殊運行方式下滿足系統(tǒng)的運行調(diào)度要求，變電站無人值班檢修時，能夠?qū)崿F(xiàn)方便地停運母線、斷路器和繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修時對用戶的供電和電力網(wǎng)的運行不致受到影響。 </p>

10、<p>　?。ㄈU展性和適應(yīng)性 </p><p>　　一定時期內(nèi)能適應(yīng)沒有預(yù)計到的負(fù)荷水平的變化；擴建時，從初期接線過渡到最終接線可以適應(yīng)，在停電時間最短或影響連續(xù)供電的情況下，投入線路或變壓器而不互相干擾，并且工作量最少對一次、二次部分的改建。 </p><p><b>　?。ㄋ模⒔?jīng)濟(jì)合理 </b></p><p>　　主接

11、線在滿足靈活性、可靠性要求的前提下，要求做到經(jīng)濟(jì)合理，首先，投資省，即變電站的設(shè)備購置費、建筑工程費、其他費用和安裝工程費應(yīng)節(jié)省，采用不同的接線方式其投資具有明顯的不同；其次，要為配電裝置創(chuàng)造條件，主接線設(shè)計占地面積小，采用的接線方式不同，占地面積于配電裝置有很大的區(qū)別；第三，損失能量小。 </p><p>　　三、電氣主接線設(shè)計的要點 </p><p>　?。ㄒ唬?、電氣主接線的接線形式

12、</p><p>　　常用變電站的主接線形式有多種，一般分為單母線接線、分段單母線接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、線路變壓器組接線等，以上各種接線均有各自的優(yōu)缺點。本次對35kV常用的單母線和內(nèi)橋接線的優(yōu)缺點進(jìn)行簡單闡述。 </p><p>　　單母線接線簡單清晰、所需設(shè)備較少、操作方便、占地較少、投資少、便于擴建并可采用成套配電裝置等優(yōu)點；但單母線接線操作不靈活、運行可靠性低任一元件故障或檢修

13、時，均需要整個配電裝置停電。鑒于以上優(yōu)缺點，單母線接線形式適用于容量小、線路少和對二、三級用電負(fù)荷供電的變電站內(nèi)。內(nèi)橋接線形式所需高壓斷路器數(shù)量相對較少，占地面積不大，運行可靠等優(yōu)點；但內(nèi)橋接線變壓器的投切較復(fù)雜，需要可靠的電氣機械聯(lián)鎖，母聯(lián)橋斷路器檢修時需要解列運行，并且投切時影響1回線路的暫時停運。內(nèi)橋斷接線形式適用于較小容量的發(fā)電廠或?qū)σ弧⒍壺?fù)荷，且用戶變壓器不經(jīng)常切換，需要切換時允許短暫停電的用戶供電的變電站 </p&g

14、t;<p>　?。ǘ?、電氣配電裝置的選擇 </p><p>　　電氣配電裝置的選擇首選需要確定變電站的布置型式，變電站分屋內(nèi)式和屋外式，屋內(nèi)式電氣設(shè)備一般選用成套產(chǎn)品，運行維護(hù)方便，占地面積少。屋外式變電站電氣設(shè)備分散布置，運行維護(hù)不便，占地面積大，但供電容量較大、設(shè)備制造成熟、投資較低、維修費用低等優(yōu)點。在選擇變電站布置形式時，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況和環(huán)境條件，因地制宜。目前，35kV及以下的

15、變電站供電容量較小，成套設(shè)備制造已成熟，宜采用室內(nèi)型。據(jù)統(tǒng)計近幾年新建的35kV及以下變電站多采用了室內(nèi)型。 </p><p>　　配電裝置的進(jìn)出線形式由變電站的電源及布置形式有關(guān)，配電裝置進(jìn)出線形式分上進(jìn)上出式、上進(jìn)下出式、下進(jìn)上出式及下進(jìn)下出式四種，根據(jù)變電站的供電電源進(jìn)線情況及變電站的布置形式確定變配電裝置的進(jìn)出線形式。 </p><p>　　電氣主接線中所有電氣設(shè)備的額定電壓、額定

16、電流、額定短路開斷電流、互感器的變比等電氣參數(shù)需要根據(jù)電力系統(tǒng)的額定電壓、額定電流及系統(tǒng)短路電流進(jìn)行選擇。 </p><p><b>　　（三）、其他因素 </b></p><p>　　在選擇主接線時還應(yīng)考慮主接線中站用變的位置及容量。根據(jù)變電站接線型式、供電運行時長的特點合理選擇站用變的位置。當(dāng)變電站需要常年運行時，站變可設(shè)在主變壓器低壓側(cè)，或根據(jù)供電電源情況設(shè)在主

17、變壓器高壓側(cè)。若變電站非常年運行，只是季節(jié)性、間斷性的運行時，在節(jié)約用電的基礎(chǔ)上，站用變壓器為保證變電站日常維護(hù)的需要，應(yīng)在主變高壓側(cè)設(shè)置。站變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)站用電負(fù)荷的性質(zhì)、與主變運行配合的需要及用電負(fù)荷大小確定站用變壓器的容量及臺數(shù)。 </p><p>　　另外應(yīng)根據(jù)具體配電情況確定是否需要自備備用電源，確定備用電源的接入切換型式、備用電源的容量等也是電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮的重要因素。 </p>

18、<p><b>　　四、總結(jié) </b></p><p>　　綜上所訴，為了能設(shè)計出安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、合理的電氣主接線必須對變電站的方方面面進(jìn)行綜合考慮，充分了解所建變電站的主要用途、所處地位、運行情況、投資來源等因素，將各個因素考慮周全后，選擇合適的主接線型式是變電站設(shè)計中首要且重要的一步，電氣主接線選擇的合理是變電站發(fā)揮其作用的關(guān)鍵，也是評判變電站設(shè)計成敗的要素。 &l

19、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 任元會.《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊（第三版）》中國電力出版社 </p><p>　　[2] 戈東方.《電力工程電力設(shè)計手冊電氣一次部分》 中國電力出版社 </p><p>　　[3] 樸在林.《變電所電氣部分》中國水利水電出版社 </p>