变电站电气主接线设计及主变压器的选择

变电站电气主接线设计及主变压器的选择

程一鑫

中北大学 山西 朔州 036000

摘要: 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。变电站电气主接线设计作为电力系统设计中的重要环节，其设计是否经济、合理，直接关系到电力系统能否正常运行。本文就变电站电气主接线设计及主变压器的选择进行了分析。

关键词：变电站；电气；主接线设计；主变压器

引言

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。

1变电站电气主接线的设计原则

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2变电站电气主接线设计

2.1电压侧接线

主变压器一直是变电站运行过程中的核心装置，技术人员需要根据变电站规模的大小来合理设计主变压器的数量，电压侧的接线方式主要可以分为三种形式: 单母线与单母线分段接线、单元接线方式和扩大单元接线方式。其一，单母线与单母线分段接线。单母线接线方式最大的特点就是接线方式较为简单，但是也有着不可忽视的弊端，如一旦母线发生了故障，那么为了保证检修人员的安全和相关电气化设备的安全性，通常需要对变电站进行全站停机，严重影响了变电站的正常运营，因此技术工作者可以采取单母线分段接线的电气设计方案，也就是将母线之间利用并联的方案来进行连接，若是其中一段母线发生了故障问题，那么只需要启用备用线路就可以实现变电站的正常工作，很好地保障了线路运行的安全性，而且单母线分段接线的方式有着各线路连接清晰的显著特点，变电站各个电气化设备之间的工作不会受到影响，在很大程度上增强了电气主接线设计的可靠性与合理性; 其二，单元接线模式。这样的接线方式即是在主变压器下分别连接两个支线，一条支线需要安装厂用的变压器，另一条支线则需要安装发电机组，采取线路分流的方式大大提升了变电站主接线的可靠性，切实保障了主变压器与发电机的容量匹配，降低了由于发电机运转而导致的连接线路受热故障的现象，但是投资的成本会有一定的上升，就综合的情况而言，单元连接方式具有很强的可行性; 其三，扩大单元接线。在扩大单元接线的过程中，很好地简化了电气布置，如原来需要两台主变压器，在采取扩大单元接线之后，只需要一台主变压器就能够完成相应的工作任务，即便有一台主变压器产生了故障问题，其它的备用变压器就会发挥作用，保证变电站的正常运转。

2.2升高电压侧的接线模式

通常情况下，变电站的主变压器使用两绕组变压器，这样的变压器有着较强的绝缘性能与耐高温能力，特别是在夏季，人们的用电量急剧上升，变电站承受的载荷较高，采用绕组变压器可以在很大程度上缓解变电站的运行压力。在采用升高电压侧接线方式的过程中，按照接线的不同位置，又可以分为以下三种方式: 首先，变压器线路组接线。这样的接线方式有着简便的显著特点，主要是采用外加导流线路的方式来提升变压器的运转效率，相对变压器而言，连接导线的电阻基本上可以忽略不计，所以有可能出现变压器短路故障再加上主接线电气设计采用的是单线路连接，在具体维修的过程中就要全站进行停电，因此大部分变电站逐步不再采用变压器线路组接线的方式; 其次，单母线和单母线分段接线。在实际的变电站电气主接线的设计工作中，技术工作者可以采取某一段母线与发电机组相连的方式来达到继电保护的目的，同时也可以在母线旁边增加隔离开关，一旦其中一段母线发生了故障问题，那么隔离开关就会起到一定的保护作用，有效避免在具体检修的过程中发生断电的问题; 其三，桥形连接。部分变电站采用的是“两进两出”的形式，若是利用单母线和单母线分段的方式，因为两回路之间的变压器功率不一样，电气的主接线就不可能直接连在一起，这样就会在一定程度上降低变电站的发电功率，而桥形连接则能够有效的平衡功率，以此来增强变电站电气主接线设计的合理性。

3变压器的选择要点

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。

选择变压器的型号直接关乎今后用电质量。具体地说，变压器型号的选择要密切结合配电线路负荷的大小、类别和分布状况等因素，并密切联系配电线路运营的现实需要。在变压器型号选择之前往往未能预先分析和计算配电线路的数据，直接产生配电线路不平稳及资源耗费的现象。

对变压器台数的选择时可以根据目标线路所属区域的主要用电量来进行选择。对于用电量较大的城市或城郊区域而言，在选择时就可以先了解清楚中低压的环网情况，并根据整体用电情况和环网情况选择合适数量的变压器，一般情况下选择两台主变压器为最佳选择方案。对于位置较偏僻，工业生产厂或加工厂分布较密集的开发区而言，就需要选用三台及以上的主变压器，这样才能在保证工业供电正常的情况下，降低线路的故障率。

随着当代电力技术的跨越式发展，各种类别的变压器研发早已提上议事日程，针对变压器型号选择过程中所要遵循的理念，则要首推实用性、合理性，并能依照配电线路所供电的范围，进而明定变压器的实际容量。变压器台区方位之选择变压器台区方位选择的合理与否直接关乎未来线路运行状态以及电压输配电的质量。在选择变压器台区方位时要秉持通盘考虑、严格符合现实的原则，并要尽可能减少线路损耗和工程投资成本。

结束语

在变电站设计时需要考虑变电站电缆比较密集，运行期间中若发生隐患怎么解决。变电站的平稳运行和电力系统的安全有非常重要的关系，所以一定要优化设计，更好的为电力企业的平稳发展做出贡献。

参考文献：

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