变电站电气一次主接线设计

变电站电气一次主接线设计

吴璇

广州启弘电力工程咨询有限公司510655

摘要：随着社会经济的不断发展，人们生活质量的提高，对电量的需求量越来越大。变电站作为电力工程中重要的部分，是电能控制和传输的中心枢纽，变电站的工作质量将直接关系到整个经济的正常运行。因此，需要进一步提升对变电站电气一次主接线设计的重视度，改变传统的设计模式，选择科学的主变压器、继电保护装置等。以此方能保证供电的稳定性和安全性。

关键词：变电站；电气一次；主接线；设计

1电气一次主接线的概述

电气一次主接线也称“电气主接线”，它是变电站高电压、大电流电气部分的主体结构，在整个电力系统体系中占据重要地位。电气主接线的布置，将直接关系到电力生产过程能否顺利进行，同时也会对配电装置的设置、电气设备的选型、控制模式等各方面产生决定性的影响。因此，在变电站建设与改造中，需要做好电气一次主接线的设计工作，根据电能生产、传递、配置的标准程序和要求绘制出单相接线图，并全面考虑各方面的影响因素，在经济、技术、效益、可行性等方面进行充分分析和比较，进而选出最适用的方案。

2电气一次主接线设计原则

2.1灵活性原则

在当今经济、科技飞速发展的时代背景下，变电站随时可能更新、改造，因此，电气一次主接线设计必须遵循灵活性的原则。通常而言，要遵循“扩建灵活、调度灵活、检修灵活、事故处理灵活”的原则。在扩建灵活原则上，要求主接线的设计要满足变电站分期建设的要求，要适应从初期到完工的过程中扩建的要求；在调度灵活原则上，需要满足系统持续、正常运行的需要，方便操作，并能快速灵活地投入、更换或切除无功补偿装置、变压器等，最大限度提升电力系统的安全性、可靠性和经济性；在检修灵活上，要求必须可以方便地进行安全检修或更换开关设备、变压器等；在事故处理灵活上，要求在遇到变电站系统故障时，能快速隔离故障发生部位，及时恢复供电正常，以保证电力系统的安全、持续运行。

2.2可靠性原则

电能的输送是一项对人们的生产、生活具有重大影响的工作，因此，一定要高度重视电气一次主接线设计的可靠性，确保电能生产、输送和分配的可靠性。遵循可靠性原则，要求在设计过程中着重考虑以下3个方面：①要考虑变电站全部停止运行的概率；②要考虑断路器在检修的过程中是否会影响到电能的供给；③要考虑在发生线路故障或维护时，可能造成的停电线路数量、停电的时间和对重要用户用电需求的保障。

2.3经济性原则

所谓“经济性原则”，指的就是电气一次主接线的设计必须考虑到各方面费用的花费，最大限度降低成本。遵循经济性原则，首先要节约设计成本，尽量选择高效益的设备，减少设备的使用量，同时还可通过限制短路电流、选择相对质优价廉的电气设备或者尽量避免使用截面较大的电缆，从多方面着手来达到节约成本的目的。另外，要尽量缩小占地面积。这就需要设计人员从接线方式的选择上入手，充分考虑设备布置所需的土地面积，通过充分的对比论证，选择占地最小、效果最佳的接线方案，同时还要考虑征地的价格，降低配电装置征地所需费用。

3变电站电气一次主接线设计

3.1桥形接线

桥形接线主要包括2类，即外桥接线和内桥接线。对于外桥接线来说，其所需设备较少，变压器的调整操作也比较简单，但缺点是投入或切除线路的操作比较复杂。一旦断路器出现故障，往往需要强制停运变压器。这就很容易影响到供电的正常运行。对于内桥接线来说，其优点在于所需的高压断路器数量不多，线路的切换简单方便，但是缺点是变压器的切换比较麻烦。如果遇到断路器故障的情况，很可能花费很长时间维修，而且在维修的时间内必须暂停运行整个线路。

3.2角形接线

角形接线的投入成本较低，能有效降低成本，而且遇到线路故障时，不需要花费太多的人力、物力和财力，只需要拆除与其相连的元件便能恢复正常。这一操作对整个电路系统的供电几乎没有影响。但其缺点主要在于电气设备的选择十分困难，而且不利于变电站的扩建。

3.3单母线

单母线在变电站主接线设计中的应用较广泛。这种接线形式的操作方便，基本没有太大的技术难度，在操作过程中一般不会出错，且投资少、易于扩建。但缺点是灵活性和可靠性欠佳。

3.4双母线

双母线的调度灵活性强、供电可靠，在检修故障时也比较简单，但是双母线的缺点在于配电装置的操作十分复杂，需要使用的电气设备也比较多，相对来说投入的成本偏高。

3.5变压器—线路单元接线

变压器—线路单元接线的优点是操作便捷、需要的设备不多，有利于节约成本。但缺点是一旦变压器或线路出现故障，就需要停运整个线路，待故障解决后才能恢复运行。这就会造成电能无法及时供给，给人们的生产、生活造成不便。

4主接线方案的设计

在主接线方案设计中，应考虑以下几点：①要考虑用户对供电等级有何要求，坚持维护用户利益的原则；②要考虑变电所在整个系统中的地位及功能；③要考虑主接线是否会受到主变压器数量的影响；④要考虑变电站在未来的发展规模；⑤要考虑主接线是否与备用容量大小有关。考虑了以上问题之后，便需要进行主接线方案拟定的工作，应按照不同的主接线形式制订不同的方案。在制订方案的过程中，需要充分考虑到各方案的优缺点，秉承“发扬优点、规避缺点”的原则。这样才能设计出最佳方案。

5变电站电气一次主接线的设计中需要注意的问题

（1）需认真考虑变电所在电力系统中的位置,变电站在电力系统中的作用和地位是决定电气主接线的主要因素,变电站具有较多分类,功能存在较大差别,在电力系统中的地位与作用不同,对主接线连接的经济性、可靠性以及灵活性都具有不同要求,因而,在电气一次主接线设计过程中,需要认真考虑变电站的地位与功能,以此为依据进行电气一次主接线设计。（2）充分考虑变电站近远期的发展规模,在电气一次主接线设计过程中,必须根据电力发展规划,依照负荷大小,增长速度,地区网络情况等因素进行综合考虑,以此来确定电气主接线的出线数,连接电源数以及接线形式。（3）仔细考虑变台数对电气一次主接线的影响,变电站的变台数直接影响着电力的传输容量,对主线的灵活性以及可靠性具有不同要求,对电气一次主接线会产生直接影响。（4）了解备用容量对电气主接线的影响,备用容量是为了保证可靠供电的应急设施,在设备检修、故障停运的情况下具有重要作用,其容量大小以及数量不仅影响着主接线的接线形式还影响着主接线设计的安全性与可靠性。（5）负荷分级以及出线数多少对电气一次主接线具有一定影响,在此过程中需要注意备用电源的使用,一级负荷需要设置两个独立的电源供电,以保证在一个电源不工作后,另一个电源能够继续工作,保证设施能够正常运行,以降低对主接线的影响

6结束语

综上所述，变电站电气一次主接线设计工作具有一定的复杂性，设计人员需要严格遵循设计的基本原则和要求，采用科学的设计方法，根据变电站的具体情况，选择最为适宜的主接线形式，进而拟定出最佳的设计方案，确保方案的可行性。

参考文献：

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[2]郝海波.110/220kV变电站电气一次主接线设计探究[J].科技风，2014（23）：27.

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