【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 （ 2） .考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。 （ 3） .考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響 對一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立 電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。 （ 4） .考慮主變臺(tái)數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。 （ 5） .考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保 證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 220~500kV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ2—88 規(guī)定： ―變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作 檢華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。 ‖ 可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過長期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對以往所采用的主接線，經(jīng)過優(yōu)先，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性不是絕對的而是相對的。一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。評價(jià)主接線 可靠性的標(biāo)志是。 （ 1）斷路器檢修時(shí)是否影響供電； （ 2）線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電； （ 3）變電所全部停電的可能性； （ 4）有些國家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來表示供電可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在%以上。 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求： （ 1）調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 （ 2）檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及 其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。 （ 3）擴(kuò)建要求。 隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變 壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地 從初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。 經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、年運(yùn)行費(fèi)用小、在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 電氣主接線的方案及論證 變電所的電氣主接線是高壓電器設(shè)備通過接線組成的匯集分配和輸送電能的電路。主接 線代表了變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它對電氣設(shè)備選擇 ,配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等都有重大的影響。本章將先介紹 6～220KV高壓配電裝置的接線分別作以介紹，再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的要求選擇合適的、經(jīng)濟(jì)的主接線。 6～ 110KV 主接線 6～ 110KV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)旁路母線或旁路隔離開關(guān)等。無匯流母線的接線，變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 6～ 110KV 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。 單母線接線 (如圖 21) 圖 21 單母線接線方式 （ 1） 優(yōu)點(diǎn) 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(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。 （ 2）、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，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才 能恢復(fù)到非故障段的供電。 (3)、適用范圍 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 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 5回； 2） 35～ 63KV配電裝置的出線回路不超過 3回； 3） 110～ 220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2回。 單母線分段接線 (如圖 22) (1) 優(yōu)點(diǎn)： 1)、用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)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。 (2)、缺點(diǎn)： 1）當(dāng) 一段母線或母線隔離開關(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。 (3)、 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 雙母線接線 (如圖 2–3) 1 2 3 4 W OQF Ⅰ Ⅱ 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 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關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。完成 母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進(jìn)行檢修。 (1)、優(yōu)點(diǎn) 1）供電可靠 通過兩組母線隔離開關(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，單獨(dú)接至一組母線上。 (2)、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關(guān)。 Ⅰ Ⅱ TQF W 1 2 3 4 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 2) 當(dāng)母線故障或檢修是隔離開關(guān)作為倒換操作電器 ,容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作 ,需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)聯(lián)鎖裝置。 (3)、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 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)。 雙母線分段接線 (如圖 24) 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； 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。 增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(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 ),不中斷對用戶供電 ,可增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)。 (1)旁路母線的三種接線方式 1)、有專用旁路斷路器 (如圖 25) 進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，由專用旁路斷路器代替 ,通過旁路 母線供電 ,對雙母線的運(yùn)行設(shè)有影響。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 25 帶旁路母線的單母線接線 2)、母線斷路器兼作旁路斷路器 (如圖 26) 圖 26母線斷路器兼作旁路斷路器 不設(shè)專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關(guān)的倒閘操作。 3)、 分段斷路器兼作旁路斷路器（如圖 27） 1 2 3 BQF QS1 QF QS2 BQS W BW 4 電源側(cè) 出線側(cè) TQF（ BQF） 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 如圖 27分段斷路器兼作旁路斷路器 對于單母線分段接線 ,可采用如圖 17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。 （ 2）旁路母線或旁路隔離開關(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天到 7天 ,停電時(shí)間較長。因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開關(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。 橋形接線 (如圖 28) 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。 （ 1）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)。 2）橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 3）出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開關(guān)。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高情況。 （ 2）外橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線 BW BQS QS3 OQF QS1 W QS5 QS4 QS2 Ⅰ 3 4 Ⅱ 1 2 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 缺點(diǎn)： 1）線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。 2）橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 3）變壓器側(cè)斷路 器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時(shí)，故障率較少情況。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線。 橋形接線 (如圖 28) 角形接線（如圖 29） 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 3～ 5 角形接線為宜，并且變壓器 與出線回路宜對角對稱分布，如圖 19所示。 (1)、優(yōu)點(diǎn) 1） 投資少，平均每回只需裝設(shè)一臺(tái)斷路器。 2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除