工程技术 水电工程 ２０１５年３月 ・９１・ 基于２２０ｋＶ变电站的电气主接线设计分析 张平 （天津诚处科技有限公司 天津３０００００） 摘 要：变电站电气主接线主要是指在发变电站系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设 备之间相互连接关系的传送电能的电路。本文论述了电力系统中２２０ｋＶ变电站电气主接线的设计要点。 关键词：系统规３ｔ，】；主接线；变压器；无功补偿；设备选择；变电站 电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路 障时（或检修），仅停故障（或检修）段，非故障段仍可继续工作； 器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，接在该段母 灵活性及经济合理性等起着决定性作用。２２０ｋｖ区域降压变电 线上的电源和出线，在检修期间必须全部停电；任一回路的断 站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节。电力系统设 路器检修时，该回路必须停止工作。通过该接线优缺点的分析， 计方案应安全可靠、技术先进、过渡方便、运行灵活、切实可行。 可见，方案一中３５ＫＶ采用此接线方式，其优点是当一段母线 １电气主接线的一般要求 发生故障时，分段断路器能自动把故障切除，保证正常段母线 电气的主接线设计，一般有以下要求：１．１应按电源情况、 不间断供电和不至于造成用户停电；缺点是当一段母线或母线 负荷性质、容量大小及邻近变配电所联系等因素确定主接线型 侧隔离开关故障或检修时，接在该母线上的回路都要在检修期 式。力求简单可靠，维护方便，使用灵活，便于发展。１．２架 间停电。所以，该接线方式对于３５ＫＶ侧可以考虑。另一方面 空进线避雷器设在靠近变压器的架空进线处；电缆进线的避雷 ＃是考虑到地区性一般变电所对经济性的考虑。 器设在进线开关后的母线上。１．３一段母线设一组电压互感器。 ３．２双母线接线。优点：供电可靠，可以轮流检修一组母 当分段的单母线在正常运行时不为分段，亦可仅设一组电压互 线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电；调 感器。１．４设在母线上的电压互感器及避雷器可合用一组隔离 度灵活；扩建方便；缺点：接线复杂，设备多，母线故障有短 开关。１．５按电业局要求必须设置高压计费时，则必须在计费 时停电。通过该接线优缺点的分析，可见，在方案一和方案二 处装设电流互感器及电压互感器专柜。１．６在所进出线回路上 中的应用此接线方式，主要是因为它对供电可靠性的保证。即 按指示计量、继电保护的要求装设电流互感器。１．７单电源的 是说，当一母线故障或检修的时候，由母联断路器向另一母线 主接线，可以仅在断路器靠电源侧、装设隔离开关或隔离触头。 充电，直到完成母线转换过后，在断开母联断路器，使原工作 １．８在电源进线上应装设带电指示装置。若采用真空断路器时， 母线退出运行。缺点是当母线故障或检修的时候，会有短时停 为防止操作过电压，应在供电变压器的１０～３５ＫＶ线路上装设 电。但是对于方案中的用户侧是可以考虑的。 阻容吸收器或氧化锌避雷器。 ３．３ ３／２接线。优点：高度可靠性，调度运行灵活，操作检 修方便。任一母线故障或检修，均不导致停电；缺点：造价高， ２主接线选择的可靠、灵活、经济原则 １．１可靠性：电力生产和分配的首要要求，停电会对国民 而二次控制复杂。通过对该接线优缺点的分析，可见，在方案 经济各部门带来巨大的损失，往往比少发电能的损失大几十倍， 二中采用该种接线方式，主要是为了提高供电的可靠性．但此 导致产品报废、设备损坏、人身伤亡等。因此，主接线的接线 类接线造价比较高，所以，一般只在大容量变电站中使用。 ３．４总结。从上述的比较可以看出，三种接线从技术的角 形式必须保证供电可靠。因事故被迫中断供电的机会越小，影 响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。 度来看主要的区别是在可靠性上，双母线比单母线可靠性高， １．２灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵 ３／２接线比双母线的可靠性更高。但对于２２０ＫＶ地区性变电站 活地进行运行方式的转换。不仅正常运行时能安全可靠地供电， 来说，双母线接线的可靠性已能达到要求，且地区性变电站主 而且在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要 要是要求经济性。所以，确定选择第一种接线方案。 求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短， ４无功补偿 电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。在 影响范围最小。同时设计主接线时应留有发展扩建的余地。 １．３经济性：在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠 电力系统中，整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源，性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，必然要选高质量的 因此必须进行无功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制， 设备和现代化的自动装置，从而导致投资的增加。因此，主接 不仅可保证电压质量，而且将提高电力系统运行的稳定性、安 全性和经济性。电力系统在正常运行方式时，突然失去一回线 线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。 这三者是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性， 路，或一台最大容量的无功补偿设备，或一台最大容量的发电 也不能忽略其中的某一种特性。但根据变电所在系统中的地位 机（包括失磁）之后，系统无功电源事故备用的容量方式及配 和作用的不同，对变电所主接线的性能要求也不同的侧重。例． 电方式，应能保持电压稳定和正常供电，避免出现电压崩溃；如，系统中的超高压、大容量枢纽变电所，因停电会对系统和 在正常检修运行方式时，若发生上述事故，应允许采取切除部 分负荷或并联电抗器等必要措施，以维持电压稳定。 用户造成的损失较小，故对其主接线的经济性就特别重视。 ５结语 ３主接线方案设计比较 综合上述，本文分析了电气主接线的基本要求和主要的接 某２２０ｋｖ变电站拟定如下图所示主接线方案，并对其进行 线型式，详细介绍了主接线选择应遵循可靠、灵活、经济的基 比较分析： 本原则。对于２２０ＫＶ变电站，一般情况下采用双母线接线即可。 参考文献 ［１】陈跃・电气工程专业毕业设计指南电力系统分册［Ｍ］．中国 水利水电出版社，２００８ 『２１宋继成・２２０—５００ｋｖ变电所电气接线设计［Ｍ】．中国电力出版 社，２００４ 图１ ３］尹克宁・电力工程［Ｍ］．中国电力出版社，２００５ ３．１单母线分段。优点：母线经断路器分段后，对重要用 ［户可以从不同段引出两个回路，有两个供电电源；一段母线故
