【正文】 注： （ 1） 35kV ,10kV 負(fù)荷功率因數(shù)均取 ?? （ 2）負(fù)荷同時(shí)率： =kt :35kV =kt :10kV （ 3）年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為 年/小 時(shí)4 8 0 0=T m a x (4）網(wǎng)損率為 8%=A% （ 5）站用負(fù) 荷為 s50 ??KW （ 6） 35kV 側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)荷 20MV 10kV 側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期符合 6MV 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 電氣主接線設(shè)計(jì) 主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能 生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。 2． 1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 一、主接線設(shè)計(jì)的原則： 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能 地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 二、主接線設(shè)計(jì)的基本要求 在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。 (1)可靠性：供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這 個(gè)要求。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題： ①可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。 ②主接線的可靠性，是由 其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ③可靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，均從以下幾方面考慮： ①斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 ②線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 ③變電站全部停運(yùn)的可能性。 (2)靈活性：主 接線的靈活性要求有以下幾方面。 ①調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 ②檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 ③擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易的從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 (3)經(jīng)濟(jì)性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 ①投資省：主接 線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式 （ 110/6～ 10kV）變壓器，以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓斷路器。 ②占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。 ③電能損耗少：在變電站中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來(lái)自變壓器。應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的型 式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 6～ 220KV 高壓配電裝置的接線分為： 有匯流母線的接線、單母線、單母分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁路母線或湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 旁路隔離開(kāi)關(guān)等。無(wú)匯流母線的接線，變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 6～ 220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級(jí)及出線回路數(shù)。按電壓等級(jí)的高低和回路數(shù)的多少，有一個(gè)大致的適合范圍。 一、單母線接線 圖 21 單母線接線方式 優(yōu)點(diǎn) 接線簡(jiǎn)單清 晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。 缺點(diǎn) 不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)各部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線分開(kāi)后才能恢復(fù)到非故障段的供電。 適用范圍 一般只適用于一臺(tái)變壓器的以下三種情況： (1） 6～ 220KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5回； (2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回路不超過(guò) 3 回； (3） 110～ 220KV 配電 裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回。 二、單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè) 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 電源供電； （ 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)： （ 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電； （ 2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越； （ 3）、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： （ 1） 6～ 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6回及以上時(shí)； (2） 35～ 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8回時(shí)； (3） 110～ 220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)。 圖 22 單母線分段接線 三、雙母線接線 1 2 3 4 W OQF Ⅰ Ⅱ 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 2– 3 雙母線接線（ TQF母線聯(lián)絡(luò)斷路器） 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，按一般回路母線連接的方式運(yùn)行。 注意：在進(jìn)行倒閘 操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開(kāi)關(guān)的操作原則是：在等電位下操作應(yīng)先通后斷。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)工作母線上隔離開(kāi)關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開(kāi)母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。 優(yōu)點(diǎn) (1）供電可靠 通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān) ,只停該回路。 (2) 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 (3) 擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建 ,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不Ⅰ Ⅱ TQF W 1 2 3 4 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 同的母線段時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 (4) 便于實(shí)驗(yàn) 當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點(diǎn) (1) 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。 (2) 當(dāng)母線故障或檢修是隔 離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器 ,容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作 ,需要隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍 當(dāng)出線母線數(shù)或母線電源較多 ,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓采用的具體條件如下： (1） 6～ 220KV 配電裝置 ,當(dāng)短路電流較大 ,出線需要帶電抗器時(shí)； (2） 35～ 63KV配電裝置 ,當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò) 8回路或連接的電源較多負(fù)荷較大時(shí)； (3） 110～ 220KV 配電裝置，出線回路數(shù)為 5回及以上時(shí)，或 110～ 220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中 居重要地位出線回路在 4回路及以上時(shí)。 四、雙母線分段接線 圖 24 雙母線分段接線 220KV 進(jìn)出線回路數(shù)較多 ,雙母線需要分段 ,其分段原則是： 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 10～ 14時(shí) ,在一組母線上用斷路器分段； 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 15回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段； 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 在雙母線接線中 ,均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁斷路器； 為了限制 220KV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求 ,可根據(jù)需要將母線分段。 五、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)的接線 為了保證采用單母線 分段或雙母線的配電裝置 ,在進(jìn)出斷路器檢修時(shí) (包括其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試 ),不中斷對(duì)用戶供電 ,可增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。 （一）旁路母線的三種接線方式 有專(zhuān)用旁路斷路器 進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，由專(zhuān)用旁路斷路器代替 ,通過(guò)旁路母線供電 ,對(duì)雙母線的運(yùn)行設(shè)有影響。 圖 25 帶旁路母線的單母線接線 母線斷路器兼作旁路斷路器 圖 26 母線斷路器兼作旁路斷路器 1 2 3 BQF QS1 QF QS2 BQS W BW 4 電源側(cè) 出線側(cè) TQF（ BQF） 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 不設(shè)專(zhuān)用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。 （ 1）優(yōu)點(diǎn) :節(jié)約專(zhuān)用旁路斷路器和配電裝置間隔。 （ 2）缺點(diǎn) :當(dāng)進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作。 分段斷路器兼作旁路斷路器 圖 27 分段斷路器兼作旁路斷路器 對(duì)于單母線分段接線 ,可采用如圖 27所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。兩段母線均可帶旁路，正常時(shí)旁路母線不帶電。 （二）旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)的設(shè)置原則 110～ 220KV 配電裝置 110～ 220KV 線路輸送功率較多，送 電距離較遠(yuǎn)，停電影響較大，并且 110KV 及220KV 少油斷路器平均每臺(tái)每年檢修時(shí)間均需 5 天及 7 天 ,停電時(shí)間較長(zhǎng)。因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。 6～ 10KV 配電裝置一般不設(shè)旁路母線，也不設(shè)旁路隔離開(kāi)關(guān)。 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。 六、橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩 BW BQS QS3 OQF QS1 W QS5 QS4 QS2 Ⅰ 3 4 Ⅱ 1 2 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 種接線。 （一）內(nèi)橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 缺點(diǎn)： （ 1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng) 作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。 （