220kV变电站电气主接线设计相关问题探讨

王国赋

黑龙江中能电力设计有限公司 黑龙江牡丹江 157000

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摘要：变电站是一个城市的重要组成部分，对城市的电负荷有重要影响。对220kV变电站来讲，一次主接线设计的质量将直接影响变电站的运行，良好的设计不仅可以充分满足运行中高压和强电流在传输方面的需求，而且可以在各路的电器设备接入变电站后，保证电器设备的稳定运行，保障电力系统运行的安全性及可靠性。文章主要对220kV变电站电气一次主接线设计进行分析，了解主接线的重要性及其主接线方法，使人们对电气一次主接线设计有一定的认识。

关键词：220kV变电站；电气主接线设计；相关问题

1 引言

社会的发展和进步都需要能源进行支撑，随着时代的发展，社会对电能的需求量变得越来越大，需求量增加之后就会对发电厂的要求也越来越高，但是因为发电厂自身的原因，大部分的大型发电厂建设会选择在比较偏僻的地方，并且和电力负荷中心有着一段距离，要想把发电厂和电力负荷中心更好的进行连接，消除这一段距离，就需要变电站来从中进行连接，让人们能够更安全的使用电能。变电站能够决定电网的稳定，所以在设计的时候就变得尤为重要。

2 变电站电气主接线的设计原则

2.1 可靠性

可靠性原则是保证生产生活基础供电质量的关键原则之一，在设计主接线时保持该线的可靠性可以在很大程度上减少断电带来的经济损失等问题，因此，为了保证可靠性原则的实施稳定性，相关技术人员就需要在检修的过程中尽可能的避开用电高峰期，在母线故障时尽快制定出二号供电方案，并尽可能的保证二级负荷的使用能力。

2.2 适应性

由于我国电力企业的供电范围较大，经济发展程度、供电难易程度在各个地区中都有着不一样的展示，因此，技术人员在对主接线进行设计时就需要考虑到该线的适应性，从而保证电力传输的稳定。适应性主要体现在电力变压的灵活度、检修过程的方便性、扩大范围的保证性这三点。

2.3 可操控性

由于我国居民居住面积较大，对于一些面积比较大、环境影响性比较高的地区而言，智能性的操控系统能够保证电力输送的高效性。因此，相关技术人员就需要对主接线的智能操控性做出相关调整，在主接线上安装电力控制专用智能化设备，实现电力输送一键化控制。从而减少人工调控的成本和时间，提升电力运输和调控的效率。

3 220kV变电站电气一次主接线的设计步骤

1）明确主接线设计要求以及详细情况。在对 220k V 变电站进行一次主接线的设计过程中，最开始要做的就是熟悉了解变电站的具体情况，随后根据变电站电气一次主接线的实际需求入手，秉承“灵活、可靠、经济”的原则，结合实地考察的资料来开展一次主接线设计，制定出优良的主接线方案。2）方案的筛选与确定。在设计过程中，需要结合变电站的实际情况来筛选出最科学、最合适的方案。这是因为对数据资料进行分析后，会在设计过程中呈现不同的方案，在这些方案中往往会存在些许不足，有的还会与变电站的实际运行不相符，所以要进行方案的筛选与确定。3）高压电器设备的选择。针对电气一次主接线的设计方案进行电压、电流的分析，使其能充分满足系统运行的需求，同时将对变压器的损坏程度降到最低。对 220k V 变电站来讲，其运行需要连接很多的电器设备，一次主接线设计方案的目的是保证电器设备的稳定运行，要在方案确定后，根据设计方案来选择合适的高压电器设备。不论是变电站一次主接线设计，还是高压电器设备的选择，都需要充分考虑变电站的实际情况，三者之间要相互配合。

4 电气主接线的设计

4.1 保证选择原则合理性

主变压器在选择的过程中应该以主接线的设计为主要选择参考对象，对于一些线路负荷较大，或是一级、二级负荷的线路而言，就可以选择两个及以上的变压器，从而保证电力运输的稳定性和安全性，同时，在这种类型的线路中选择两个及以上数量的变压器还可以减少后期的线路维修工作，降低线路故障率，能够有效保证电力企业的基本利益。对于负荷较小、等级较低的线路而言，就可以选择一到两台变压器，这样既可以保证电力运输工作的稳定运行，还可以避免出现资源浪费的情况，能够有效的保证电力企业的基本经济利益，符合变压器选择合理性的原则。

4.2 基本接线形式

（1）单母线接线的特点。这种接线操作相对比较简单，成本比较低，在以后维修上也比较方便，但缺点就是可靠性比较差，如果母线或者是连接母线的断路器出现故障时，就会造成全站停电的隐患。（2）单母线分段接线的特点。单母线分段接线法，如果单母线当中某一条母线出现故障，停电范围只限于连接此母线的出线供电，其他母线不会受到影响。所以对于电能要求非常高的区域用户，可以使用这种接线方式。（3）双母线接线的特点。双母线接线的特点在检修的时候非常方便，调度灵活。但是使用这种接线方式需要很多的隔离开关和配电装置，比较容易发生接线失误。（4）双母线分段接线的特点。双母线分段接线的主要特点就是如果一段母线发生故障之后其他段落依然可以正常运行，其次每个元件之间都能够在两段母线上进行切换。但是双母线分段接线还有一个缺点就是母线的差动保护过程非常繁琐。（5）增设旁路母线或旁路隔离开关接线的特点。旁路母线的特点除了和双母线接线特点相同之外，另外在线路断路器维修的时候还能继续供电，但是旁路母线的倒换操作比较复杂，在投资上也会增加很多的费用。隔离开关的作用就是能够断开无负荷电流的电路，这样检修的设备和电源就能有明显的断开点，隔离开关能够保证检修人员的安全。需要注意的是隔离开关在进行操作时必须在断路器断开电路之后才能操作。（6）角形接线。角形接线是各个断路器在不同的连接方式下组成的环形或者角形的接线方式。在检修中为缩短开环时间，保证角形接线运行的可靠性，一般选用3或5角形的装置，适用于回路较少且能一次解决问题，不需要扩建的配电装置，220kV也可采用角形接线。

4.3 供电可靠、灵活

电气主接线设计时应将主接线供电可靠性、灵活性及经济性作为重点考虑因素。电网设备停电检修应不影响系统正常供电，即使停电也应尽量减小停电范围，并能保证一级负荷重要客户的正常用电。上述案例中，变电站220kV、110kV电压等级采用双母线接线型式，可通过母线隔离刀闸的倒闸操作，即使在其中一组母线停电检修的情况下，也不会中断供电。另外，双母线接线通过母联开关的分合，可灵活分配各段母线的负荷大小，便于电力调度部门灵活分配负荷。

5 结束语

变电站的电气主接线是保证电压稳定输出的关键之一，该设备能够通过相应的接线保持供电质量，将零散的供电区连接在一起。为了增强供电系统的灵活性和安全性，电力技术人员就需要对电气主接线、配电零部件、变压零部件做出相应的调整，安装专业的报警系统和自主修复系统，减少不必要的损失。同时，技术人员还可以借助相关计算机技术实现电力控制自动化，从而在保持电力输送稳定的状况下，推动电力事业的发展。

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