浅谈变电站电气主接线设计

浅谈变电站电气主接线设计

王继炜1姜春霞2

（1.国网兴安供电公司内蒙古乌兰浩特137400）

（2.长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130000）

摘要：随着我国工业化进程的加快发展，特别是煤矿供电技术的发展，高压供电和配电已经成为煤矿电力供应的保证。本文以变电站的最佳运行为基础，按照有关规定和规范设计论述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择过程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案，进一步推动矿区供电的安全性和可靠性。

关键词：变电站；电气主接线；设计选择

1变电站主接线方式的基本要求

1.1运行的可靠。断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

1.2具有一定的灵活性。主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

1.3操作应尽可能简单、方便。主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

1.4经济上合理。主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

1.5应具有扩建的可能性。由于煤炭采掘业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。

2变电站主接线设计原则

2.1电气主接线的设计是一个综合性的问题，其基本原理是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术、规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能地节省投资，就地取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性。坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

2.2在实际的设计中，应根据设计任务书要求，依据国家及本地区电力工业发展概况，确定变电站的容量、电压等级及负荷回路数。对原始资料进行详细的分析和研究，初步拟定出一些主接线方案，结合上述对主接线的基本要求，在确保满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展空间的前提下，进行科学的论证分析，最后方可确定出最佳的主接线方案。

3电气主接线设计的基本要求

3.1平稳连续供电

实现平稳不间断地为经济社会发展及居民生产生活提供电源，是我国甚至是世界范围内电力资源生产与分配输送的首要任务与目标要求。只有主接线的科学合理且平稳可靠地工作，才能为平稳连续供电提供保证。其中，评价电气主接线对系统供电平稳连续运送的标志是：在电力运送线路或母线有故障发生时，对系统供电不造成影响；在电力运送线路或母线有故障发生时，要尽可能地减少主接线的停摆回路与主变的停运台数，尽量保证重点区域及重要领域用户用电需求，避免变电站的全部停运，造成灾难性影响。

3.2运行检修灵活

变电站电气主接线设计要实现检修及日常调度的灵活性，日常或紧急调度时要能实现及时灵活地分接或拆除线路及变压器，满足系统在紧急情况或检修情况下系统调度运行的实际需求。在上述情况出现时，可以高效快捷地停用断路器、母线，甚至是继点保护设备，不影响电网的运送供电功能。

3.3适应性与可扩展性

适应性主要指主接线设计时要充分考虑在载荷水平发生变化情况下，能适应变化，满足正常供电需求，同时，在未来变电站进行扩建时，可以适应从初期接线逐渐过渡到最终接线，实现在影响连续供电或停电实践最短的情况下，投入变压器或线路互不干扰，并且使得一二次部分的改建工程量实现最小化。

3.4经济适用功能

变电站电气主接线设计要充分考虑经济适用性，通过在实现可靠、灵活、平稳运行的基础上，积极做到变电站的建筑安装、设备购置及投资维修费用达到节约的目的，采用不同的连接方式，投资成本具有较大差异。

4电气主接线设计的关键因素

4.1配电装置选择

目前，在110KV的变电站中，高压配电装置通常采用屋内与屋外两种配置形式：

屋内配置。变电站主接线屋内配置分为普通电器在屋内布置安装、110KV断路器小车屋内布置、安全（SF）6全封闭组合电器屋内配置三种形式。其中，普通电器在屋内布置安装与110KV断路器小车屋内布置，这两种类型的屋内配置中间隔可设计为6.5米左右宽度，12米长的跨度，实现屋内布局合理，投资成本经济的综合供电使用功能发挥，这两种屋内高压配电装置设计及安装适合设置在城郊区域及环境污染较为严重的地区；安全（SF）6全封闭组合电器屋内配置模式，运行高效，维护便捷，但投资使用成本头人较大，适宜建在城市中心与土地使用空间紧俏的经济发达地区。

屋外布置。在我国广大的农村与城乡结合部区域更多地采用屋外布置形式。屋外布置分为屋外半高型布置、屋外高型布置及屋外中型布置三大种类。

屋外半高型布置的电气主线接线设计，将母线与母线隔离开关提升安装高度，将断路器、电流互感器等设备布置在升高后母线与母线隔离开关的下方向，实现跨尺寸减少配电装置。这种布置类型适用于进出线回路较多的变电站设备，进出线间隔无法实现合并，各占独立间隔，使得横截面积增大。

屋外高型布置的电气主线接线设计，将母线与母线隔离开关上下重叠布置，适合双母线布置模式，屋外中型布置将所有的电气设备均安装在地面设备的支架上，在母线下方区域不再布置电气设备。该种布置模式是业内较为流行推崇的模式，布局清晰合理、误操作概率较低、运行可靠、施工与后期维修养护便捷、投资造价性价比高，是较为适合选用的配电装置主接线设计模式。

4.2相关电气设备及典型的接线方式

（1）相关电气设备。总体来说，变电站电气设备主接线一般包括的电气设备有：主变压器、变压器高压引出线、母线、隔离开关、断路器、继电保护设备、电流互感器、电压互感器、避雷针及跨条等。

（2）典型接线方式。

接线简单，使用设备较少，进出线路回路各自连接一组断路器，互不影响，同时占地区域较小，投资成本经济，正常运行操作由断路器实施，易于实现自动化与远程操控。但其存在不能实现紧急情况是的供电保障。一般适用于6-220KV电力系统，回路少，对供电可靠性要求不高的中小性变电站。

对重点电力支持区域与用户，可由分贝连接两段母线的两条线路供电，实现不断电的使用需求，分段断路器闭合运行时，当一个电源出现故障，可使用两段母线都有电，但线路故障时断路电流量较大。

使用范围：6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上；35-60KV配电装置出现回路数在4-8回；110-220KV配电装置出线回路在3-4回。

同一电压等级情况下，各回路经断路器、隔离开关连接至公共母线处，实现将每一回线旁路母线连接，该接线方式每一进出线回路断路器检修时，回路不停电。适用于35KV及以上重要适用用户采用。

5结语

综上，变电站的电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电站运行的可靠性、灵活性和经济性起着决定性作用，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电站主接线的最佳方案。

参考文献：

[1]符庆.变电站电气主接线方案设计[J].科技视界，2011（10）.