林偉斌

（珠海市恒源電力建設(shè)有限公司 廣東 珠海 519000）

1 變電所主接線基本要求及原則

電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。

1.1 基本要求

（1）滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。

（2）接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。（3）運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。

（4）具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

（5）具有擴(kuò)建和可能性。

1.2 設(shè)計(jì)主接線的原則

采用分段單母線或雙母線的110kV～220kV配電裝置，當(dāng)斷路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。對(duì)于屋內(nèi)配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁母。35kV～6kV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嘞惦p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約2～3天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。6kV～10kV配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線6kV～10kV配電裝置多不設(shè)旁路母線。

2 變電所主接線基本形式的變化

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、調(diào)度自動(dòng)化水平的提高及新設(shè)備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，變電所電氣主接線形式亦有了很大變化。目前常用的主接線形式有:單母線、單母線帶旁路母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、1臺(tái)半斷路器接線、橋形接線及線路變壓器組接線等。

圖1 線路變壓器組接線

圖2 內(nèi)橋式主接線

3110 kV變電站的主接線選擇

3.1 配電裝置的選型

目前，110kV高壓配電裝置常采用的布置形式有屋內(nèi)布置和屋外布置兩大類;屋內(nèi)布置又分為普通電器安裝在屋內(nèi)布置、110kV斷路器小車屋內(nèi)布置、SF6全封閉組合電器(GIS)屋內(nèi)布置三種形式。采用普通電器安裝在屋內(nèi)布置和110kV斷路器小車屋內(nèi)布置，每個(gè)間隔寬度可以設(shè)計(jì)成6.5m，跨度約12m，占地面積相當(dāng)，投資也相差不大，多用在城郊或污染較嚴(yán)重地區(qū)。

SF6全封閉組合電器(GIS)屋內(nèi)布置占地最小，運(yùn)行維護(hù)最好，但投資較高，多用在城市中心和用地非常緊張的地方。

屋外布置分為屋外半高型布置、屋外高型布置、屋外中型布置三種形式。半高型布置是將母線與母線隔離開關(guān)升高，把斷路器、電流互感器等設(shè)備直接布置在升高母線的下方，使配電裝置跨度尺寸減少，但由于進(jìn)出線間隔不能合并，各占一個(gè)間隔，使橫向面積增大，對(duì)于進(jìn)出線回路多的變電站，多采用該布置。高型布置是將母線與母線隔離開關(guān)上下重疊布置，適用于雙母線布置，屋外中型布置是將所有電氣設(shè)備都安裝在地面設(shè)備支架上，母線下不布置任何電氣設(shè)備，具有布置比較清晰、不易誤操作、運(yùn)行可靠、施工和維修都比較方便、構(gòu)架高度低、造價(jià)低等的優(yōu)點(diǎn)，各地電業(yè)部門無論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。

3.2110 kV終端變電所主接線模式分析

終端變電所又稱受端變電所，這類變電所接近負(fù)荷中心，電能通過它分配給用戶或下級(jí)配電所。在確保供電可靠性的前提下，變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)有利于規(guī)范化、簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化及無人化，盡可能減少占地面積。變電所主接線方式應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、變壓器負(fù)載率、電氣設(shè)備特點(diǎn)及上級(jí)電網(wǎng)強(qiáng)弱等因素確定。一般終端變電所高壓側(cè)主接線形式選用線路)變壓器組接線和內(nèi)橋接線。

3.2.1 (線路)變壓器組接線

(線路)變壓器組接線是最簡(jiǎn)單主接線方式(見圖1)。高壓配電裝置只配置2個(gè)設(shè)備單元，

接線簡(jiǎn)單清晰，占地面積小，送電線路故障時(shí)由送電端變電所出線斷路器跳閘。

在正常運(yùn)行方式下，L1、L2線路各帶一臺(tái)主變，系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)，有利于變電所實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無人化。如主變?nèi)萘繚M足低負(fù)載率標(biāo)準(zhǔn)(2臺(tái)主變負(fù)載率取0.5~0.65)，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，恢復(fù)供電操作十分方便。當(dāng)1臺(tái)主變或一條線路故障退出運(yùn)行，只需在變電所低壓側(cè)作轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作，就能確保100% 負(fù)荷正常用電，對(duì)相鄰變電所無影響。如主變?nèi)萘堪锤哓?fù)載率配置(2臺(tái)主變負(fù)載率高于0.65)，主變或線路發(fā)生故障時(shí)，需要通過相鄰變電所聯(lián)絡(luò)線來轉(zhuǎn)移部份負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)相互支援。因此，對(duì)于地方電網(wǎng)中110kV終端變電所，如主變?nèi)萘繚M足N-1要求，即主變?nèi)萘繚M足低負(fù)載率標(biāo)準(zhǔn)，首先應(yīng)推薦采用線路)變壓器組接線方式。

3.2.2 內(nèi)橋接線

內(nèi)橋接線是終端變電所最常用的主接線方式(見圖2)。其高壓側(cè)斷路器數(shù)量較少，線路故障操作簡(jiǎn)單、方便，系統(tǒng)接線清晰。

在正常運(yùn)行方式下，橋斷路器打開，類似于線路)變壓器組接線，L1、L2線路各帶1臺(tái)主變。因內(nèi)橋接線線路側(cè)裝有斷路器，線路的投入和切除十分方便。當(dāng)送電線路發(fā)生故障時(shí)，只需斷開故障線路的斷路器，不影響其它回路正常運(yùn)行。但變壓器故障時(shí)，則與其連接的兩臺(tái)斷路器都要斷開，從而影響了一回未故障線路的正常運(yùn)行。隨著主變制造工藝和質(zhì)量的迅速提高，現(xiàn)在各廠家生產(chǎn)的主變大都為免維護(hù)式。因主變壓器運(yùn)行可靠性較高，其故障率一般小于1.5次/百臺(tái).年，而且主變也不需要經(jīng)常切換，而送電線路故障率高達(dá)0.36次/百km.年。因此，對(duì)于地方電網(wǎng)中110kV終端變電所，如主變?nèi)萘坎荒軡M足N-1要求，采用內(nèi)橋主接線方式有利于提高系統(tǒng)供電可靠性。

3.3110 kV中間變電所主接線模式分析

中間變電所具有交換系統(tǒng)功率和降壓分配功率的雙重功能，它是中心變電所和終端變電所之間的中間環(huán)節(jié)。這類變電所在地方電網(wǎng)110kV系統(tǒng)中較為普遍，一般高壓側(cè)進(jìn)出線回路數(shù)較多，變電所在系統(tǒng)中的地位較為重要。因此，中間變電所主接線方式既不能象終端變電所那樣簡(jiǎn)單，也不必象中心變電所那樣復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用來確定。一般中間變電所高壓側(cè)主接線形式可考慮單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路3種方式。

4線損控制及技術(shù)裝備原則

由于導(dǎo)線的電磁耦合作用、線路的不完全平衡換位和三相負(fù)荷的不對(duì)稱性，架空地線間或地線與大地間會(huì)形成感應(yīng)電流回路，從而在地線上產(chǎn)生電能損耗?？刂坪徒档途€損對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要影響。線損控制的基本原則如下:① 配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)按線損"四分"管理要求控制分壓技術(shù)線損，對(duì)AC類區(qū)域110kV電壓等級(jí)線損率控制目標(biāo)小于0.5%，D、E、F類區(qū)域線損率控制目標(biāo)分別小于2%、3%、4%。②各地根據(jù)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，確定實(shí)現(xiàn)線損率控制目標(biāo)的年限。③配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀分析影響線損率的因素，并提出改造與完善措施;設(shè)備選型時(shí)，在確保供電可靠性的前提下，應(yīng)盡量采用節(jié)能低耗的設(shè)備。此外，變電站電氣設(shè)備較多、環(huán)境復(fù)雜且不易檢修，采用在線監(jiān)控的方式可有效減少設(shè)備故障，防止出現(xiàn)電網(wǎng)大規(guī)模停電事故。

結(jié)語

總之，110KV變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)選擇過程，應(yīng)充分考慮其供電可靠性、運(yùn)行檢修的靈活性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)合理性等等。另外，應(yīng)綜合思考影響主接線的關(guān)鍵因素。變電站電氣主接線的選擇能否滿足以上要求，就對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定產(chǎn)生重要影響。

[1]周煥枝.110kV線路接地故障快速診斷及處理[J].機(jī)電信息，2011.

[2]錢銀其.110kV變電站典型設(shè)計(jì)[J].江蘇電機(jī)工程，2007(5).