1、分析电气主接线选择及优化摘要：变电所主接线设计是电力系统总体设计的重要组成部份。变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。 关键词：电气主接线；选择；优化 中图分类号：F470.6 文献标识码：A 引言 变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，随着经济的发展，110kV 变电站迅速发展起来。变电站的可靠性是其供电能力的直接表现，而在影响其供电可靠性的诸多因素中，主接线的选择显得尤为重要。一、选择电气主接线时考虑的问题 （1
2、）考虑变电站种类的影响。变电站有地区变电站、企业变电站、枢纽变电站、分支变电站和终端变电站几种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。 （2)考虑主接线灵活性的影响。可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的调度要求；主接线扩建方面：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使其在扩建过渡时，无论是一次设备还是二次装置等所需的改造工作量最小。 （3）考虑主接线可靠性的影响。主接线可靠性的具体要求：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全
3、部和大部分二级负荷的供电； 尽量避免变电所全部停运的可能性。 （4）考虑主变台数产生的影响，变电站的主变台数直接影响着电气主接线，不同的传输容量有对主接线灵活可靠性的不同要求。 （5）考虑负荷的分级和出线回数的影响。一级负荷需要两个独立电源供电，如果其中一个不发生作用时，必须保证所有的一级负荷连续供电；二级负荷通常也需要两个供电电源，当一个不发生作用时，需保证大部分二级负荷继续供电；三级负荷往往只需一个电源供电。 （6）考虑备用容量的影响，备用容量主要是适应负荷突增，维持可靠供电，防止检修设备和故障停运的应急情况。 二、选择电气主接线的要求 1、供电的可靠性 可靠性直接关系着电力的生产和分配，
4、主接线是否可靠能否持续供电的评价标准一般有：检修断路器时，对系统供电影响不大；尽量制止变电站全部停运现象的发生；如果线路或者母线出现故障，应最大限度地减少主变停运台数和线路停运回路数，尽量保证重要用户的正常供电。2、运行和检修的灵活性 在调度运行中，应可以灵活地对线路和变压器进行切除或投入，实现变电站无人值班，尽量达到在故障、维修以及特殊运行时的系统调度要求；检修时注意安全，尽量在不影响电力网运行并供电给用户的前提下，能够方便快捷地停运母线、断路器和继电保护设备。 3、经济合理性 在灵活、可靠的基础上，主接线应尽量做到经济合理。比如，投资省，包括变电站的设备购置费、建筑工程费、安装工程费等其他
5、费用，接线方式不同，其投资也大有不同；占地面积小，主接线主要是为配电装置而设计的，接线方式不同，配电装置的占地面积也不同；能量损失小。 三、电气主接线的关键 1、配电装置的选型 当前，10kV 配电装置主要有屋外和屋内两种布置形式。屋外布置又可分为屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置对双母线比较适用，布置形式是上下重叠母线和母线隔离开关。半高型布置是升高母线和母线隔离开关，在升高母线下直接布置电流互感器和断路器等设备，以减少配电装置的跨度尺寸，不过进出线各占一个间隔，不能合并，增大了横向面积，因此，这种布置方式多用于进出线回路较多的变电站。屋外中型布置是在地面设备支架上安装所有
6、设备电器，而母线下则无任何设备布置，此方式布置清晰、运行可靠、不易误操作，造价低，构架高度低，施工维修都较方便。 2、相关电气设备及典型接线方式 变电站主接线应有以下电气设备：主变压器、断路器、母线、隔离开关、继电保护装置、电压互感器、电流互感器、跨条、避雷器等。在设计选择 110kV 变电站电气主接线时，把中间变电站和终端变电站作为主要考虑对象。终端变电站离负荷中心较近，110kV 进线方式通常是两路进线，使用两台主变向低压用户分配供电；在保障供电可靠的基础上，变电站主接线尽量减少占地面积，达到简单化、自动化、规范化和无人化的要求。主接线的选择设计应按电气设备特点、负荷性质以及上级电网强弱等
7、诸多因素来确定。终端变电站接线形式通常有变压器组接线、内桥接线、外桥接线。 四、110kV 变电站主接线的选择 变电站电气主接线作为电气设计的首要部分，是整个电力系统的一个重要环节，与各种高压电器设备相连接，主要负责接受或分配电能，反映各种高压设备之间的连接方式、相互作用和回路的关系，是变电站的重要电气部分。主接线的性能对变电站运行的灵活性、可靠性有着直接影响，并决定着电力输变过程中控制方式和自动装置的选择以及继电保护和配电装置的布置，因此，在选择变电站主接线时，除了本身的供电可靠性、经济性和质量问题，还要注意变电站的扩建和运行方式等因素。 1、优化前提 未来变为智能变电站。依据国家电网公司
8、2011 年新建变电站设计补充规定的相关规定，进行互感器配置原则进行设计和优化：（1）110kV 及以上电压等级可采用电子式互感器，也可采用常规互感器。 （2）选用电子式互感器，需进行充分技术分析论证。 （3）主变压器各侧采用电子式电流互感器时，应取消主变压器本体高、中压侧套管电流互感器；主变压器低压侧套管电流互感器应按主变压器保护要求配置。 （4）当采用 GIS、HGIS 配电装置型式时，电子式互感器可与一次设备一体化设计。2、内桥接线的选择 内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式。其高压侧断路器数量较少，线路故障操作简单、方便，系统接线清晰。当送电线路发生故障时，只需断开故障线路的断路器，
9、不影响其它回路正常运行。但变压器故障时，则与其连接的两台断路器都要断开，从而影响了一回未故障线路的正常运行。随着主变制造工艺和质量的迅速提高，现在各厂家生产的主变大都为免维护式。因主变压器运行可靠性较高，其故障率一般小于 1.5 次/百台年，而且主变也不需要经常切换，而送电线路故障率高达0.36 次/百 km.年。因此，对于地方电网中 110kV 终端变电所，如主变容量不能满足 N-1 要求，采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。3、单元接线的选择 单元接线接线方式简单，单线单变运行。当任一回线路故障时，接于该线路的变压器所带负荷均需停电，需要通过其他变压器转带部分负荷。桥+线变组接线将
10、桥接线和线变组接线有效组合，桥单元在任一回线路故障或检修的情况下，另一回线可带 2 台主变压器，线变组单元线路故障时，仍可通过 10kV 侧转带部分负荷。该接线仅在变压器投切、检修或故障时对供电能力有一定影响，但变压器性能可靠，故障几率小，不需要经常投切。因此，桥+线变组接线可靠性高，运行方式灵活，更能满足未来变城市中心区的供电需求。根据桥间隔位置不同，桥+线变组接线又有内桥+线变组、外桥+线变组之分，内桥+线变组接线的桥间隔靠近主变压器侧，外桥+线变组接线的桥间隔靠近线路侧，外桥+线变组接线优点是主变压器投切灵活，内桥+线变组接线优点是线路投切灵活。 结束语 总之，110KV 变电站电气主接线的设计选择过程，应充分考虑其供电可靠性、运行检修的灵活性、适应性、可扩展性和经济合理性等等。另外，应综合思考影响主接线的关键因素。变电站电气主接线的选择能否满足以上要求，就对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定产生重要影响。 参考文献 1王必俊.浅析 110kV 变电站电气主接线的选择J.中国科技博览，2009. 2寇琰.城市 110kV 变电站主变压器及接线方式研究J.水电能源科学，2010. 3周焕枝.110kV 线路接地故障快速诊断及处理J.机电信息，2011. 4刘玉梅.试论变电站电气主接线的设计问题J.中国科技信息，2008.
