变电站一次系统电气主接线设计研究杨玉姣

变电站一次系统电气主接线设计研究杨玉姣

杨玉姣

（中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司辽宁沈阳110179）

摘要：随着社会经济的发展，城镇化进程的加快，人们用电需求不断增加。为了保障电力能源的稳定安全供给，变电站的建设发展力度不断加强，在用电量快速增多、电力安全指标日益严峻的新形势之下，变电站电气一次设计的严格要求成为社会与电力企业的关注重点。本文就变电站一次系统电气主接线设计展开探讨。

关键词：变电站；电气主接线；变压器

引言

变电站建设是城市建设的重要内容之一，对合理调配城市的电负荷具有非常重要的作用。在变电站建设过程中，变电站电气一次主接线设计是非常重要的部分，对变电站的正常运行具有直接的关系，更会对城市的供电服务质量产生严重的影响。

1主变压器形式选择

相数确定：在330kV及以下的电力系统中，通常使用三相变压器而不受运输条件的限制。绕组数确定：当三绕组变压器的每个绕组的通过容量达到变压器额定容量的15%及以上时，使用三绕组变压器。否则，绕组没有被充分利用，使用2台双绕组变压器在经济上更合理。

2电气一次主接线设计原则

2.1灵活性原则

所谓灵活性需要满足扩建、调度、检修以及事故处理四个基本层面。在扩建层面上，要求电气一次主接线设计能够符合对变电站进行分期建设的基本要求，在变电站建设初期至变电站建设完工阶段，要能够充分适应扩建的基本要求；在调度层面上，一定要满足电力系统能够持续稳定运转为基本要求，并且还要方便进行操作，可以根据实际需求快速投入生产，最大程度上满足电力系统的稳定性要求，努力提升电力系统的安全性与经济性；在检修层面上，要求可以随时根据实际需要对电力系统进行安全检修或者设备更新等；在事故处理层面上，要求在发生电力系统故障时，能够快速发现故障部位，并启动隔离机制，及时恢复电力系统的正常稳定运转。

2.2可靠性原则

可靠的电力供应是电力生产和分配的首要任务。停电不仅会给发电厂造成损失，还会给国民经济的各个部门造成更严重的损失，甚至造成人身伤亡，经济损失和政治影响。

2.3经济性原则

在电气一次主接线设计中要坚持经济性原则，指的是在设计过程中充分考虑到建设过程中的经济成本，进而在设计时尽可能地减少不必要的经济成本支出。加强电气一次主接线经济性设计，可以先从设备选择方面出发，尽可能选择效益高的电力设备，用少数高效益设备代替多数低效益的设备，提高设备的单位价值生产效率；与此同时，还可以通过控制短路电流等方式来有效节约建设成本。最后，还要尽可能地节约占地面积。这就要从具体的接线方式上来进行合理选择，对设备占地面积进行充分分析论证，尽可能选择占地面积最小同时效果最好的设计方案。

3电气一次主接线的基本接线方式

3.1单母线接线

在主接线的几种基本接线方式中，单母线接线这种方式是一种较为简单的接线方式，适用于只有一台主变压器的变电站。在这种变电站环境下使用单母线接线方式进行主接线建设，能够充分发挥出单母线接线简单清晰、设备少、操作方便等方面的优势，从而有效保证变电站的正常运行，充分发挥出对电力能源的分配和汇集职能。但需要注意的是，使用单母线接线方式，会存在不够灵活可靠的问题。在单母线接线环境下，任意一个元件发生故障后，在进行维修时都需要将整个配电装置进行停电，才能够进一步进行维修。这就导致广大用户的供电服务质量受到严重的影响，使用户在使用电力能源过程中，电力能源的稳定性和可靠性无法得到有效的保障。因此，受到这一因素的严重制约，目前在变电站建设过程中，为有效保证供电服务的质量，保证广大用户能够使用更加安全、稳定、可靠的优质电力能源，所以对单母线接线这一主接线方式应用较少。

3.2桥形接线

桥形接线方式可以分为外桥与内桥。对外桥接线而言，由于无需大量设备，所以变压器的调整也非常简单，但是主要缺点是在变更线路时，变更操作非常复杂。当断路器发生故障时，经常需要中止变压器的正常运转，这必然会直接影响电力供应。而对内桥接线而言，其主要优点在于高压断路器的数量较少，线路的变更与切换都十分简单，主要缺点在于对变压器进行切换相对比较复杂。当断路器出现故障时，检修时间往往较长，而且检修时必须要中断线路的电力供应。

3.3单母分段

单母分段这种接线方式，主要是利用断路器对母线进行分段，将客户分为几个节段，由断路器分隔电源对客户提供供电服务。这种接经方式有效的避免了单母线接线方式带来的各种弊端，即将某一处母线发生故障时，不需要对整个供电装置进行停电设置，只需要将发生故障的这一段母线隔进行检修即可，对其他段的母线不会产生影响。在这种情况下，不仅有效的提高了供电效率，同时还显著的提高了供电的可靠性和稳定性，使用户能够得到更加优质的电力服务。这种接线方式相对于单母线接线式来说，做出了较为显著的改进，也是电力建设过程中的重要进步，对我国的电力发展建设具有较为重要的意义。

3.4角形接线

角形接线可以有效节约经济成本，在发生设备或者线路故障时，不用浪费过多的人力、物力与财力，只要拆除相应的故障元件便可以使线路恢复正常。而且这一拆除作业不会对电力系统的正常运转产生任何不良后果，但是这一接线方式的主要问题在于电气设备的选择非常复杂，往往需要综合考虑多方面因素，不利于变电站的扩建。

4电气一次主接线的设计步骤

要了解电气一次主接线的设计步骤，首先要对主接线的原始资料进行充分的了解和分析，例如变电站容量、环境、相关设备的具体情况等等，都必须要进行实际考察，再结合经济性、可行性以及选择性等方面的因素，进行综合考虑和分析，从而对电气一次主接线进行科学设计。其次，必须要按照主接线设计的原则和要求对其进行设计，同时还要制定出主接线设计的初步概念。再次，需要结合实际情况对电气一次主接线的设计方案进行科学筛选，选择出最适合的设计方案。在分析原始资料后，往往会设计出多个电气一次主接线设计方案，但这些方案中也常常会存在各种各样的问题，不是所有方案都适合实际的变电站建设情况，因此必须要进行科学合理的选择。然后，在选择出设计方案后，需要对短路电流进行计算，通过对短路电流的计算，也能够帮助设计人员进一步选择出最适合的设计方案。第五，要科学选择高压电器设备。主接线就是连接高压电器与其他电器设备的重要设备，在选择高压电器设备的过程中，除了要保证高压电器设备的质量外，还要结合设计方案的具体要求，选择最适合的高压电器设备，从而使主接线达到事半功倍的效果。最后，要绘制出电气一次主接线设计图，然后按照设计图的相关要求，进行主接线建设。充分了解和分析电气一次主接线的设计步骤，能够更好的落实主接线建设，从而有效保证变电站的正常运行，还能够提高变电站的性能，为用户提供更好的电力服务，满足用户不断增长的用电需求。

结语

由于现代科学技术的发展，电网容量不断增加，电压等级提高，变电站设计问题变得越来越复杂，因此变电站一次系统主接线设计必须结合工程实际情况，综合考虑经济效益、安全稳定性等各方面因素，选择更合理的主接线形式。

参考文献：

［1］闵万雄.变电站改造工程中的电气一次设计研究［J］.企业技术开发，2016， 35（4）：65-66.

［2］邓明.变电站电气一次设计中的常见问题讨论［J］.工程技术：全文版， 2016（11）：138.