110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型

110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型

陆利明王玲

（杭州钱江电气集团股份有限公司浙江杭州311243）

摘要：随着经济技术的不断发展，对变电站供电能力的要求越来越高。变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。因此，探讨110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型具有重要的意义。本文首先对110kV变电站电气主接线的选择进行了概述，详细探讨了开关站的选型，旨在保证电网的安全供电。

关键词：110kV变电站；电气主结线；选择；开关站选型

随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，对电力的需求也也来越多，用电量越来越大，新的发展形势对变电站的供电能力提出了新的挑战。在这样的情况下，110kV变电站的建设速度和建造数量都得到很大的提高。变电站供电的可靠程度是考察变电站供电能力的重要指标，而影响变电站供电可靠程度的因素各种各样，其中对变电站电气主接线的选择显得尤其重要。

1.110kV变电站电气主接线的选择

变电站电气主接线作为电气设计的首要部分，是整个电力系统的一个重要环节，与各种高压电器设备相连接，主要负责接受或分配电能，反映各种高压设备之间的连接方式、相互作用和回路的关系，是变电站的重要电气部分。主接线的性能对变电站运行的灵活性、可靠性有着直接影响，并决定着电力输变过程中控制方式和自动装置的选择以及继电保护和配电装置的布置，因此，在选择变电站主接线时，除了本身的供电可靠性、经济性和质量问题，还要注意变电站的扩建和运行方式等因素。

1.1选择电气主接线时考虑的问题

（1）变电站有地区变电站、企业变电站、枢纽变电站、分支变电站和终端变电站几种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。（2）短期和长期的发展规模，主接线的选择需同5-10年的电力发展规划一致。（3）考虑主变台数产生的影响，变电站的主变台数直接影响着电气主接线，不同的传输容量有对主接线灵活可靠性的不同要求。（4）考虑负荷的分级和出线回数的影响。一级负荷需要两个独立电源供电，如果其中一个不发生作用时，必须保证所有的一级负荷连续供电；二级负荷通常也需要两个供电电源，当一个不发生作用时，需保证大部分二级负荷继续供电；三级负荷往往只需一个电源供电。（5）考虑备用容量的影响，备用容量主要是适应负荷突增，维持可靠供电，防止检修设备和故障停运的应急情况。

1.2选择电气主接线的要求

（1）供电的可靠性。可靠性直接关系着电力的生产和分配，主接线是否可靠能否持续供电的评价标准一般有：检修断路器时，对系统供电影响不大；尽量制止变电站全部停运现象的发生；如果线路或者母线出现故障，应最大限度地减少主变停运台数和线路停运回路数，尽量保证重要用户的正常供电。

（2）运行和检修的灵活性。在调度运行中，应可以灵活地对线路和变压器进行切除或投入，实现变电站无人值班，尽量达到在故障、维修以及特殊运行时的系统调度要求；检修时注意安全，尽量在不影响电力网运行并供电给用户的前提下，能够方便快捷地停运母线、断路器和继电保护设备。

（3）扩展性和适应性。适应一定时期内没预料到的负荷突增的情况，满足供电需求。扩建时，能够适应由初期接线向最终接线过度。

（4）经济合理性。在灵活、可靠的基础上，主接线应尽量做到经济合理。比如，投资省，包括变电站的设备购置费、建筑工程费、安装工程费等其他费用，接线方式不同，其投资也大有不同；占地面积小，主接线主要是为配电装置而设计的，接线方式不同，配电装置的占地面积也不同；能量损失小。

1.3电气主接线的关键

（1）配电装置的选型。当前，10kV配电装置主要有屋外和屋内两种布置形式。屋外布置又可分为屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置对双母线比较适用，布置形式是上下重叠母线和母线隔离开关。半高型布置是升高母线和母线隔离开关，在升高母线下直接布置电流互感器和断路器等设备，以减少配电装置的跨度尺寸，不过进出线各占一个间隔，不能合并，增大了横向面积，因此，这种布置方式多用于进出线回路较多的变电站。屋外中型布置是在地面设备支架上安装所有设备电器，而母线下则无任何设备布置，此方式布置清晰、运行可靠、不易误操作，造价低，构架高度低，施工维修都较方便。

（2）相关电气设备及典型接线方式。变电站主接线应有以下电气设备：主变压器、断路器、母线、隔离开关、继电保护装置、电压互感器、电流互感器、跨条、避雷器等。在设计选择110kV变电站电气主接线时，把中间变电站和终端变电站作为主要考虑对象。

终端变电站离负荷中心较近，110kV进线方式通常是两路进线，使用两台主变向低压用户分配供电；在保障供电可靠的基础上，变电站主接线尽量减少占地面积，达到简单化、自动化、规范化和无人化的要求。主接线的选择设计应按电气设备特点、负荷性质以及上级电网强弱等诸多因素来确定。终端变电站接线形式通常有变压器组接线、内桥接线、外桥接线。

2关于开关站的选型

2.1选型方案

（1）型站方案。研究线路变压器组带刀闸外桥结线、线路变压器组结线及内桥结线，使用常规电器及GIS电器的不同开关站布置类型。（2）型站结线。研究（扩大的）内桥结线，双母线结线，使用常规电器或GIS电器的不同开关站布置类型。

为使方案比较基准一致，选用国产电器，在总体布置上采用基本相同的布置格局，

如主控制室、10kV高压室、综合楼及其设备，作为共同部分不列入比较，但计及不同开关站布置类型的影响，以简化计算。

2.2经济指标

以年计算费用作为评价方案的经济指标。投资项包括设备购置费（含7.5%运杂费）、安装工程费、建筑工程费。建筑工程费中包括户外构架及基础、沟道、钢构件及占地补偿等。主材消耗包括户外支架及设备基础、沟道和屋内建筑基础、梁板、墙体等。各方案的经济指标见下表。

2.3方案技术经济分析

从上表中可以看出：（1）型站方案。常规电器户外中式布置方案投资最省，在按国民纯收入减少或10倍电价计算停电损失时，年计算费用不高。常规电器户内式比户外中式布置方案约增加投资10%，可减少总布置面积21%~34%，年计算费用低，是一种值得提倡的布置类型。GIS户内式投资为常规电器户外中式的1.56~2.20倍，可减少总布置面积36%~57%，其年计算费用按30倍电价计算停电损失时，才能显示其较高运行可靠性的经济效益。采用简单结线以节约投资，如内桥结线户外中式布置为线路变压器结线户外中式的2.16倍。户内式布置由于增加户内建筑，需用材料最多；GIS户内式由于充分利用原有综合楼建筑，需用材料最省。（2）型站方案。（扩大）内桥结线2种开关站布置类型均比双母结线的布置类型技术经济指标优越。双母线为复杂结线，比较软导线户外中式（指标最差数据省略）、管母户外中式、户外高型等布置类型表明，采用户外半高型布置，将隔离开关上架，断路器置于母线之下，可大大压缩布置面积，有较好经济指标。常规电器户内式投资为半高型的127%，仅减少布置面积11%，主材增加甚多。GIS户内式投资为半高型的170%，减少布置面积43%。

3结束语

综上所述，探讨110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型对电力系统的发展具有重要的作用，因此要进一步加强110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型的探讨，这样才能推动我国电力系统的快速发展。

参考文献：

[1]谭业堂，邱瑞敏.110kV变电站电气主结线选择和开关站选型[J].中国农村水利水电，2003（02）：71-73.

[2]谭业堂，邱瑞敏.110kV变电站电气主结线的选择和开关站选型[J].小水电，2002（04）：19-22.

[3]邱振权，邱瑞敏.110kV变电站电气主结线的技术经济研究[J].电力技术经济，2002（04）：40-42.

[4]黄塘保.变电站电气二次系统设计研究[J].湖南农机，2012，39（07）：257-258.