【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主接線設(shè)計(jì)的基本要求及原則 變電所 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 有以下幾點(diǎn) ： （ 1） 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線的設(shè)計(jì)必須滿足這個(gè)要求。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié) 出現(xiàn) 故障，都將影響到整體。供電可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，評(píng)估某個(gè)主接線圖的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)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)該予以遵循。 （ 2） 靈活性 電氣主接線不但在 正常運(yùn)行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快的退出設(shè)備、切除故障，使停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并在檢修設(shè)備時(shí)能保證檢修人員的安全。 （ 3） 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便，或造成不必要的停電。 （ 4） 經(jīng)濟(jì)性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的 基礎(chǔ)上 ，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小，占地面積最少，使 變電所 盡快的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 （ 5） 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性 。 變電所主接線設(shè)計(jì)原則 1． 變電所 的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 2． 在 610kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 5 回時(shí)，一般采用單某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 5 母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時(shí)，采用單母分 段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。 3． 在 3566kV 配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過 3 回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線回路數(shù)為 4～ 8 回時(shí)，一般采用單母線分段接線，若接電源較多 、 出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 4． 在 110220kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 2 回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當(dāng) 0220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位， 出線回路數(shù)在 4 回及以上時(shí) ，一般采用雙母線接線。 5． 當(dāng)采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。在電廠或 變電所 的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。 缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和 變電所 。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 各接線方案的確定 在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠 性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 6 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要，同時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮： 1． 斷路器檢修時(shí)，不影響連續(xù)供電； 2． 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長短，能否滿足重要的 I、 II 類負(fù)荷對(duì)供電的要求； 3． 變電所有無全所停電的可能性 。 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行 方式的變化，且在檢修、事故等特殊 狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。 主接線的形式 110kV側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線分段接線 （見圖 21） QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF 圖 21 單母線分段接線 B 方案 ： 雙母線接線 （見圖 22） 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 7 QFQFQSQSQSQSQSQFQF QFQS QS 圖 22 雙母線接線 分析 ： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn) ： （ 1） 母線發(fā)生故障時(shí) ， 僅故障母線停止工作 ， 另一母線仍繼續(xù)工作 ； （ 2） 雙回路供電的重要用戶 ， 可將雙回路分別接于不同母線分段上 ，以保證對(duì)重要用戶 的供電 ； （ 3） 某 段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4） 任 一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5） 出線為雙回線路時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越； （ 6） 110kV 為高電壓等級(jí)，一旦停電，影響下 — 級(jí)電壓等級(jí)供電，其重要性較高 ， 因此本 變電所 設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。 B 方案的主要優(yōu) 、 缺點(diǎn)： （ 1） 檢修母線時(shí)，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電； （ 2） 檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路； （ 3） 工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電； （ 4） 可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)； （ 5） 便于擴(kuò)建； （ 6） 雙母線接線設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大 ，運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路 ， 容易引起誤操作 ； （ 7） 經(jīng)濟(jì)性差 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 8 結(jié)論 ： A 方案一般適用于 110kV 出線為 4 回的裝置中； B 方案一般適用于 110kV 出線為 5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線 4 回及以上的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本 變電所 110kV 進(jìn)出線共 6 回，且在系統(tǒng)中地位比較重要，所以選擇 B 方案雙母線接線為 110kV 側(cè)主接線方案。 35kV側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線接線 QSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 23 單母線接線 B 方案 ： 單母線分段接線 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 9 QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 24 單母線分段接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1） 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差 ； （ 2） 當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作； （ 3） 出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1） 當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2） 對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電 ； （ 3） 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷 開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4） 任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5） 當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論 ： B 方案一般 用于 35kV 出線為 48 回的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本 變電所 35kV 出線為 2 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 35kV 側(cè)主接線方案。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 10 10kV側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線接線（見圖 23） 。 B 方案 ： 單母線分段接線（見圖 24） 。 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1） 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差 ； （ 2） 當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；． （ 3） 出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1） 母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2） 對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電 ； （ 3） 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線， 這 樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電 的用戶停電； （ 4） 任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5） 當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論： B 方案一般適用于 10kV 出線為 6 回及以上的裝置中。綜合比較 A、B 兩方案 ， 并考慮本 變電所 10kV 出線為 6 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 10kV 側(cè)主接線方案 。 最優(yōu)方案的確定 通過對(duì)原始資料的分析及 根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案 進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電所 電氣主接線 方案。 即確定了本次設(shè)計(jì)主接線的最優(yōu)方案 （主接線圖見 附圖 ） 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 11 3 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變臺(tái)數(shù)確定的要求： 1． 對(duì)大城市郊區(qū)的一次 變電所 ，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下， 變電所 以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 2． 對(duì)地區(qū)性孤立的一次 變電所 或大型專用 變電所 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè) 幾 臺(tái)主變壓器的可能性。 考 慮到該變電所 為一重要 中心、樞紐 變電所 ， 在系統(tǒng)中起著匯聚、分配和平衡電能的作用 ，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 變電所主變 壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求： 1． 主變壓器容量一般按 變電所 建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 12 適當(dāng)考 到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 2． 根據(jù) 變電所 所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 對(duì)于有 重要 負(fù)荷的 變電所 ，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容 量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷 對(duì)一般性 變電所 停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60%～ 70%。由于 變電所 建成后第五年總負(fù)荷增加到 ，建成十年后總負(fù)荷增加到 ,故選兩臺(tái) 40MVA的主 變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 變電所 主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級(jí)的 變電所 中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在 變電所 內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求