（临汾临能电力工程勘察设计有限公司 山西临汾 041000）
摘要：变电站电气主接线要根据变电站在系统中的地位、作用、种类、负荷性质、负荷容量、设备特点、电网结构等因素确定，对电网运行安全、供电可靠、运行灵活机动、检修方便、经济性等起着重要的作用，是电力系统的重要组成部分。为了保证变电站工作的实效性、安全性，连接正确的主接线，并根据相应的电力需求更改合适的变压器，专业人员就需要结合实际工作环境对现阶段的变电站专用设施进行设计。本文通过分析变电站电气主接线的设计原则，提出主接线的设计方式和主变压器的选择方式。
关键词：变电站；电气主接线；设计；主变压器；选择
1变电站电气主接线设计的基本要求
1.1电气主接线设计概述
根据“节约环保、可靠稳定、贴近实际”的我国电力建设方针原则，以工程实际为基础，准确掌握负荷分布及电网运行特性，满足电网及负荷发展需求，科学合理设计主接线形式，保证设计方案可靠、灵活和经济。电气主接线的选择依据：（1）该变电站的实际情况。不同电压等级，设计时对主接线的要求不同，电压等级越高、负荷越重要，设计要求也就越高。（2）今后发展及扩建情况。应考虑到建成后的一段时间内的扩建需求。负荷的增长和分布变化、区域电网运行调整和潮流分布可能出现的变化，经论证比较后最终确定电气主接线设计目标。（3）负荷重要等级情况。负荷一般分为一类、二类和三类负荷。一类负荷，必须有两个以上单独电源，并且当其中一个电源失电后，要保证负荷不间断供电。对二类负荷而言，要全力减少停电。要设计有两回供电回路，其中一回失电后，要对大部分负荷持续供电。其他则为三类负荷，满足日常供电需求即可。
1.2设计的基本要求包括
1）安全性。安全可靠是电力生产的第一要务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重，在经济发达地区，因故障而停电所造成的经济损失是实时电价的数十倍，乃至几十上百倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和社会影响更是难以估量。因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠。2）可靠性。对于电气主接线，可靠性只是相对的，它受到发电厂、变电所的不同而具有差别。相同的电气接线适合这个发电厂，但是，在其他变电所中可能就不可靠了。电气主接线的经济性将会对其的可靠性产生一定的影响。实际上，如果主接线具有比较高的可靠性，往往需要更多的资金投入，还要需要更高的运行费用。另外，如果电气接线具有比较高的可靠性，停电的出现，将会减少经济损失。因此，要结合资金的数量以及停电引起的经济损失来分析主接线的可靠性，从多个角度来进行分析。3）灵活性。对于主接线来说，能够对不同的工作情况进行适应就体现了其的灵活性。如果设备出现了检修等情况，主接线能够对开关进行调整，进而为用户供电，进而灵活地调度。具体方面如下：（1）在操作的过程中，基于可靠性，电气主接线尽量采用比较简单的接线，并简化相应的操作，不致在出现紧急事故时操作失误。（2）能够对运行方式进行合理的改变。一旦出现了安全事故，要在尽量短的时间内将故障排除，减少停电时间，使用户受到的影响最小化，为系统的稳定运行提供保障。（3）在扩建中，在设计时应长远考虑以便为日后扩建工程提供方便，使其尽可能不影响连续供电或者在停电时间最短的情况下完成扩建工程，使改造工作量少。
2设计主接线的合理方式
2.1分析110kV的主接线
为了减少不必要的电力资源浪费，在进行110kV主接线连接工作时就应该采用桥式接线法进行线路连接。这种接线方法主要是将内桥线与断路器的内部进行连接，外桥线与变压器的外部进行连接。这种连接方法的连接步骤比较少，连接安装的过程比较简单，并且不需要投入太多建设资金，可以从根本上减少电力企业的建设资金投入，提高企业的成本回收率。
2.2分析35kV主接线
依照相关规程，电压等级35-66kV线路出线为4-8回时，可采用单母线分段接线和双母线接线。为了保证线路检修时对用户的供电不中断，采用单母线分段和双母线接线时，可增加设计旁路母线。
但是，由于增设旁路母线的条件有限，所以35-60kV采用双母线时不增设旁路母线。
2.3分析10kV的主接线
10kV主接线在连接时应该使用单母线分段带旁路的连接方式进行线路连接。这种连接方式的负荷量比较小，并且涉及到的线路比较广泛，可以缓解电路中线路数量多而带来的负荷过大等问题，尽可能地增大该主接线的使用寿面和使用范围。但是，该线路的稳定性比较弱，即便是加装了相应的保持器，也很容易出现线路短路的问题。
3主变压器的选择方式
3.1台数的确定
（1）为了可靠供电，变电站应装设至少两台（组）主变压器；作为只有一回进线的末端负荷变电站，若无特别重要负荷，可配置一台（组）主变压器。（2）对于枢纽型变电站以及带出有高电压等级、大装机容量发电厂的变电站，其主变压器台（组）数不可少于两台（组）。（3）变电站装设有两台（组）及以上主变，若停其中一台（组），则其余主变压器的容量应保证能够带出全部负荷的三分之二以上，并应保证该站全部一类负荷和二类重要负荷持续稳定供电。（4）对大型工业专用变电站或者地理上较为孤立的超高压及以上变电站，可装设三台（组）主变压器。
3.2主变压器容量的确定
变压器容量的确定应根据地区近、远其负荷增长情况进行分析选择。相关的设计规范规定：选择的变压器容量Se需同时满足以下两方面条件：一方面对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其他变压器容量在该系统变压器超负荷运行范围和时限内，优先保证一、二类重要负荷供电或负荷转带。另一方面对一般变电站而言，一台主变压器停电后，其他主变压器容量应能保证全部负荷的60～70%。
3.3中性点接地设计
就我国现阶段的情况而言，110kV及以上系统多选择中性点直接接地。这种系统如果出现了单相接地故障，中性点电位不会出现位移，对地电压仍然持续为零，非故障相对地电压基本不变，不会上升为线电压，继电保护装置动作，将接地的线路自动切除。这样的方式能够在很大程度上降低由于单相接地引起间歇电弧过电压的概率；此外，对于电网绝缘能力的要求也显著降低，进而大大降低了电网的造价。
3.4绕组数量及其连接形式的确定
根据相关规定，当出现下面两种情况时主变压器最好是采用三绕组变压器：当变电站内部存在三种电压时，通过主变压器各侧绕组的功率若超过此变压器容量的15%；低压侧不存在负荷，但要求在变电站中安装无功补偿设施。为了确保不同变压器绕组可以并列运行，在对它们进行连接时要求线电压与系统电压保持相同。三角形和星形是两种常用的绕组连接形式。就我国目前的情况而言，三绕组采取的连接形式为：110kV及以上电压侧均为YN连接，即由中性点直接接地；35kV作为高、中压侧，都可采用Y连接，其中性点不接地或通过消弧线圈接地，作为低压侧时可用星形或三角形。
4结束语
总而言之，变电站的电气主接线是保证电压稳定输出的关键之一，该设备能够通过相应的接线保持供电质量，将零散的供电区连接在一起。为了增强供电系统的灵活性和安全性，电力技术人员就需要对电气主接线、配电零部件、变压零部件做出相应的调整，安装专业的报警系统和自主修复系统，减少不必要的损失。同时，技术人员还可以借助相关计算机技术实现电力控制自动化，从而在保持电力输送稳定的状况下，推动电力事业的发展。
参考文献
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