【文章內(nèi)容簡介】 主接線設計的基本要求及原則 變電所 主接線設計的基本要求 有以下幾點 ： （ 1） 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線的設計必須滿足這個要求。因為電能的發(fā)送及使用必須在同一時間進行，所以電力系統(tǒng)中任何一個環(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準是運行實踐，評估某個主接線圖的可靠性時，應充分考慮長期運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設計規(guī)程中的各項規(guī)定，就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)，設計時應該予以遵循。 （ 2） 靈活性 電氣主接線不但在 正常運行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快的退出設備、切除故障，使停電時間最短、影響范圍最小，并在檢修設備時能保證檢修人員的安全。 （ 3） 操作應盡可能簡單、方便 電氣主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便，或造成不必要的停電。 （ 4） 經(jīng)濟性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的 基礎上 ，還應使投資和年運行費用最小，占地面積最少，使 變電所 盡快的發(fā)揮經(jīng)濟效益。 （ 5） 應具有擴建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快，因此，在選擇主接線時，應考慮到有擴建的可能性 。 變電所主接線設計原則 1． 變電所 的高壓側(cè)接線，應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，一般采用單某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 5 母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時，采用單母分 段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。 3． 在 3566kV 配電裝置中，當出線回路數(shù)不超過 3 回時，一般采用單母線接線，當出線回路數(shù)為 4～ 8 回時，一般采用單母線分段接線，若接電源較多 、 出線較多、負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，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～ 4 回時，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當 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 ，一般采用雙母線接線。 5． 當采用 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，均可不設旁路設施。 總之，以設計原始材料及設計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標準，結(jié)合具體工作的特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術(shù)，又要經(jīng)濟實用。 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 的進出線較多時（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)，可使接線簡單清晰、運行方便、有利于安裝和擴建。 缺點是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(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 在對原始資料分析的基礎上，結(jié)合對電氣主接線的可靠 性、靈活性及經(jīng)濟性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其為技術(shù)先進、供電可靠安全、經(jīng)濟合理的主接線方案。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 6 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設計，首先應保證變電所能滿足負荷的需要，同時要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮： 1． 斷路器檢修時，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，造成饋線停運的回數(shù)多少和停電時間長短，能否滿足重要的 I、 II 類負荷對供電的要求； 3． 變電所有無全所停電的可能性 。 主接線還應具有足夠的靈活性，能適應多種運行 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，擴建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟性應綜合考慮，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、年費用（投資與運行）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計 7 QFQFQSQSQSQSQSQFQF QFQS QS 圖 22 雙母線接線 分析 ： A 方案的主要優(yōu)缺點 ： （ 1） 母線發(fā)生故障時 ， 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 ，以保證對重要用戶 的供電 ； （ 3） 某 段母線發(fā)生故障或檢修時，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，該回線路必須停止工作； （ 5） 出線為雙回線路時，會使架空線出現(xiàn)交叉跨越； （ 6） 110kV 為高電壓等級，一旦停電，影響下 — 級電壓等級供電，其重要性較高 ， 因此本 變電所 設計不宜采用單母線分段接線。 B 方案的主要優(yōu) 、 缺點： （ 1） 檢修母線時，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會中斷對用戶的供電； （ 2） 檢修任一母線隔離開關(guān)時，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供電； （ 4） 可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)； （ 5） 便于擴建； （ 6） 雙母線接線設備較多，配電裝置復雜，投資、占地面積較大 ，運行中需要隔離開關(guān)切斷電路 ， 容易引起誤操作 ； （ 7） 經(jīng)濟性差 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 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計 9 QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 24 單母線分段接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點： （ 1） 接線簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便且利于擴建，但可靠性和靈活性較差 ； （ 2） 當母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作； （ 3） 出線開關(guān)檢修時，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點： （ 1） 當母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2） 對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，以保證對重要用戶的供電 ； （ 3） 當一段母線發(fā)生故障或檢修時，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，該回線路必須停止工作； （ 5） 當出線為雙回線時，會使架空線出現(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計 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： （ 1） 接線簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便且利于擴建，但可靠性和靈活性較差 ； （ 2） 當母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作；． （ 3） 出線開關(guān)檢修時，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點： （ 1） 母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2） 對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，以保證對重要用戶的供電 ； （ 3） 當一段母線發(fā)生故障或檢修時，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，該回線路必須停止工作； （ 5） 當出線為雙回線時，會使架空線出現(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 通過對原始資料的分析及 根據(jù)主接線的經(jīng)濟可靠、運行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案 進行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電所 電氣主接線 方案。 即確定了本次設計主接線的最優(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計 11 3 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺數(shù)的確定 主變臺數(shù)確定的要求： 1． 對大城市郊區(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 以裝設兩臺主變壓器為宜。 2． 對地區(qū)性孤立的一次 變電所 或大型專用 變電所 ，在設計時應考慮裝設 幾 臺主變壓器的可能性。 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。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。 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)劃負荷選擇，并某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 12 適當考 到遠期 10～ 20 年的負荷發(fā)展。 2． 根據(jù) 變電所 所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 對于有 重要 負荷的 變電所 ，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容 量在設計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷 對一般性 變電所 停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的60%～ 70%。由于 變電所 建成后第五年總負荷增加到 ，建成十年后總負荷增加到 ,故選兩臺 40MVA的主 變壓器就可滿足負荷需求。 變電所 主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級的 變電所 中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在 變電所 內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對電力系統(tǒng)一般要求