陳子健

（中山火炬開發(fā)區(qū)電氣安裝工程有限公司，廣東 中山 528400）

1 電氣主接線的設計

（1）電氣主接線基本要求。電氣主接線是指變電站或者發(fā)電廠中一次設備按照設計要求連接起來用來生產(chǎn)、分配和匯集電能的電路，也叫主電路。采用哪一種主接線形式與發(fā)電廠、電力系統(tǒng)原始資料，變電站本身運行的靈活性、可靠性和經(jīng)濟性的要求等密切相關，并且它對配電裝置布置、電氣設備選擇、控制方式和繼電保護擬定都有很大的影響。在設計主接線的時候，主要的矛盾通常發(fā)生在經(jīng)濟性與可靠性之間。想要使主接線靈活、可靠，必須要選擇現(xiàn)代化的自動裝置和高質量的設備，從而導致了投資費用的提高。所以，主接線設計應該在滿足靈活性和可靠性的前提下做到經(jīng)濟的合理性。變電所的主接線應根據(jù)變電站設備特點、出線回路數(shù)、所在電網(wǎng)中的地位及負荷性質等條件確定，并且應該滿足供電運行靈活、可靠，投資節(jié)約、操作檢修方便和便于擴建等要求。具體來說，變電站的主接線應必須滿足以下基本要求：①應盡減少投資費用；②根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的作用、地位和用戶性質，保證必要的電能質量，并滿足供電可靠性的要求；③應該盡量接線簡單、操作方便和運行靈活，以便檢修和維護，并保證運行安全。

（2）電氣主接線選擇標準：①所址條件；②接入系統(tǒng)的方式；③變電站在系統(tǒng)中的地位和作用；④分期和最終建設規(guī)模；⑤出線回路數(shù)和電壓等級。

（3）主接線方式選擇。①主接線設計依據(jù)：雙母線；負荷較大、電源較大；110~220kV出線數(shù)為5回或5回以上；出線帶電抗器的 6~10kV配電裝置；35~60kV出線超過8回。②單母線，主要用在回路少并且沒有重要負荷的變電站和發(fā)電廠中，單母線分段主要應用在發(fā)電廠和變電站6~10kV接線中。③旁路：110kV出線在6回以上；220kV出線在4回以上。綜合以上資料并結合本變電站的實際情況，220kV側有3回出線。又由于該變電站在整個電力系統(tǒng)中處于重要的地位，故各側都不允許斷電。

（4）電源側主接線方案的確定根據(jù)要求可以草擬以下2種方案，如表1所示。

表1 220kV側主接線方案

由以上比較結果可知，這2種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證對某些重要用戶不中斷供電，故綜合考慮，220kV側宜采用方案Ⅰ。主變中性點接線方式的設計根據(jù)

電力系統(tǒng)的實際情況，110~500kV系統(tǒng)是大電流接地系統(tǒng)，因此變電站主變的110~220kV側的中性點應該選擇中性點直接接地方式。無功補償容量選擇，《并聯(lián)電容器裝置設計技術規(guī)程》第1.0.3條規(guī)定：“電容器裝置的總容量應根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設計，調相調壓計算及技術經(jīng)濟比較確定?！睂?20kV可按照主變容量的37%考慮。

2 主接線設備的選擇

根據(jù)《導體和電氣選擇技術規(guī)定》的規(guī)定,在變電站改建過程中對電氣設備的選擇,首先,要力求選擇那些技術先進、使用安全并且價格合理的設備;其次,電氣設備除了要能滿足正常的運行、檢修、短路和過電壓等情況外,還要結合當?shù)氐膶嶋H條件,并做出長遠考慮。第三,不宜使用過多品種的導體。具體選擇方式如下：

（1）變電所主變壓器容量的選擇。變壓器容量既可按電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃的需要來確定,也可由上一級電壓電網(wǎng)與下一級電壓電網(wǎng)間的潮流交換容量來確定。變電所內裝設2臺(組)及以上變壓器時,若一組故障或切除,剩下的變壓器容量應保證該所全部負荷的70%,在計及過負荷能力后的允許時間內,應保證用戶的一級和二級負荷。500/220kV變壓器的500kV及220kV側均為星形接線,故從結構上要求500/220kV變壓器具有35~63kV的第三繞組,第三繞組的容量應不小于變壓器容量(對自耦變壓器為串聯(lián)繞組容量)的15%,最大不超過變壓器容量的 (1-1/K12)倍。具體容量也可根據(jù)變電所裝設的無功補償容量來確定。

（2）主變壓器臺 (組)數(shù)及型式的選擇：① 對大城市郊區(qū)的一次變電所,在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電所以裝設 2臺 (組)主變壓器為宜。②對于地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)企業(yè)專用變電所,在設計時應考慮裝設 3臺(組)主變壓器的可能性。③對330kV及以下電壓等級的變電所,一般采用三相變壓器。由于運輸對變壓器重量的限制,目前500kV三相變壓器最大容量為360MVA,超過360MVA就要選用單相變壓器。④變壓器按繞組型式可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。一般變電所選用雙繞組變壓器,當變電所具有3種電壓,且通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上時,主變壓器一般采用三繞組變壓器。自耦變壓器與同容量的普通變壓器相比具有很多優(yōu)點,在220/110kV、330/110kV、330/220kV及500/220kV變電所中,宜優(yōu)先選用自耦變壓器。

（3）無功補償設備的裝設。①并聯(lián)補償電容器的裝設。并聯(lián)補償電容器既可裝在各級變電所內,也可裝在用戶側。一般來講,供無功基荷的補償裝置應裝于用戶側,供無功峰荷的補償裝置應裝于各級變電所內。變電所內裝設的無功補償容量一般應為變壓器容量的20%~30%。②并聯(lián)電抗器的裝設。500kV送電線路每百公里充電無功功率為110~120kvar。當送電線負荷較輕時,送電線上無功損失小于充電功率,往往造成系統(tǒng)無功過剩,需裝設并聯(lián)電抗器。該電抗器既可裝于500kV變壓器的高壓側,也可裝于500kV變壓器的低壓側。