110 kV 变电站电气主接线设计

雷宏波

(宁夏天净元光电力设计有限公司，宁夏 银川750002)

1 电气主接线的设计原则

变电站电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。其设计直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济高效的运行。主接线的设计是一个综合性的问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。

1.1 变电所在电力系统中的地位和作用

变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。不论是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

1.2 近期和远期的发展规模

变电所主接线设计应根据5～10 年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式来确定主接线的形式以及所连接的电源数和出线回数。

1.3 负荷的重要性和分级及出线回数多少对主接线的影响

对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电;对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。

1.4 主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此对主接线的可靠性、灵活性的要求也比较高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。

2 主接线设计的基本要求

2.1 可靠性

可靠性的工作是指在保证对用户不间断地供电的前提下，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。同时，可靠性不是绝对的，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。由此得出，评价主接线可靠性的标志是。

1)线路、母线(包括母线侧隔离刀闸)等故障或检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保证对一类、二类负荷的供电。

2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

3)变电所全部停电的可能性。

4)大型机组突然停电，对电力系统稳定运行的影响与后果。

2.2 灵活性

灵活性是指电气主接线能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的交换，其主要包括以下几个反方面。

1)操作的方便性:电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。

2)调度的方便性:电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。

3)扩建的方便性:对将来要扩建的发电厂，其接线必须具有扩建的方便性。尤其是火电厂，在设计主接线时应留有发展扩建的余地。设计时不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑到从初期接线到最终接线的可能和分段施工的可行方案，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来能顺利完成过渡方案的实施，使改造工作量最少。

3.3 经济性

在满足技术要求的前提下，做到经济合理。

1)省投资:主接线应简单清晰，并要适当采取限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用物美价廉的电器，以便降低投资。

2)电能损耗少:经济性地选择主变压器形式、容量和台数，避免两次变压增加电能损耗。

3 主接线方案的比较和确定

110 kV 配电装置出线回路数4 回时，可采用单母线分段的接线、双母线接线、单母线分段带旁路接线，10 kV 配电装置出线回路数10 回及以上时，可采用单母线分段的接线和双母线接线，在采用单母线分段或双母线的35～110 kV 主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路兼作旁路断路器的接线。当110 kV线路6 回及以上，35～6 kV 线路8 回及以上时，可以装设专用的旁路断路器。

［1］ 范锡普主编.发电厂电气部分(第三版)［M］.北京:中国电力出版社，2004.

［2］ 何仰赞，温增银编著. 电力系统分析(第三版上、下册)［M］.武汉:华中科技大学出版社，2002.