变电所电气主接线方式选择

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年5月9期   作者:高戈
[导读] 变电所的电气主接线(以下简称主接线)是由变压器、
        高戈
        北方铜业股份有限公司运城动能分公司?山西省运城市垣曲县 043700
        摘要:变电所的电气主接线(以下简称主接线)是由变压器、断路器、隔离开关、自感器、母线和电缆等电气设备,按一定顺序连接的,用以表示生产和分配电能的电路。在变电所电气主接线的选择方面,一定要结合变电所的实际进行谨慎操作,要对相关环节进行彻底分析,在选择时注意其基本要求和形式,选择最为合适的电气主接线,来完成电力系统工作。
        关键字:变电所;电气主接线;选择
        电气一次主接线又叫“电气主接线”,它是变电所高电压、大电流电气部分的主体结构,在整个电力系统体系中占据重要地位。电气主接线的布置,将直接影响到电力生产过程能否顺利进行,同时也会对配电装置的设置、电气设备的选型、控制模式等各方面产生决定性的影响。
        1变电所电气主接线的基本要求
        电气主接线方式选择是否合理,对整个电力系统运行效率有着重要影响,为提高变电所运行稳定性与可靠性,需要基于技术标准,合理选择电气设备,科学搭配各项电气装置、继电保护以及控制方式,保证主接线方式具有较高的经济性。
        针对变电所电气主接线方式进行选择时,要注意必须可以满足用户供电需求,供电质量可以达到专业标准,且接线方式简单,操作便利安全。更重要的是在后期运行中,要具有较高的灵活性和经济性,减少后期维护工作量,并且能够根据实际需求进行合理扩建,具有一定前瞻性。
        1.1可靠性
        变电所在电力系统中担任重要的地位和作用,一旦与之相连接的主接线不可靠,会使电力系统的稳定性受到破坏,使电力系统瓦解,我国的电力负荷分为三类,一类负荷(例如:医院、科研所)中断发电会造成人身伤亡危险或重大设备损坏且难以修复,或给政治上和经济上造成重大损失者,二类负荷(例如:普通工厂、小型商场)中断供电将大量减产,或将设备损坏事故,三类负荷(例如:小区、农村)停电后不造成损失,因此必须保证电气主接线的可靠性。
        1.2灵活性
        电气主接线必须保证各种的运行状态,保证操作方便,在可靠性的条件下必选保证接线简单,使工作人员能完全的掌握,操作中不出任何的错误;保证调度的方便,设计时候要考虑调度的快速性与时间最短,符合调度部门的要求;保证便于扩建,设计时保证以后的方便扩建,最开始建设就要保证未来的扩建预算。
        1.3经济性
        建设时要节约一次投资,节约安装费和材料成本费,保证占地少,周围便于以后扩建,损耗少,保证有功电源的最优组合和有功负荷的最优分配。
        2.电气主接线方式的选择分析
        2.1对于110kV侧主接线方式的比较
        (1)单母线接线。单母线接线方式其特点是整个配电装置只有一组母线,每个电源线和进出线都经过开关电器接到同一组母线上,母线即可保证电源并列工作,又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。在运行操作时,须遵守两条基本原则:一是防止隔离开关带负荷合闸或拉闸。二不发生在母线侧隔离开关上,以免误操作的电弧引起母线短路事故;相反,误操作发生在线路隔离开关时,只引起本线路短路事故,不影响母线上其他线路运行,造成的事故范围及修复时间将大为缩小。因此这种接线一般只用于出线回路少且没有重要负荷的变电所。
        (2)单母线分段接线。单母线分段接线方式把单母线分成几段,在每段母线之间安装一个分段断路器。其优点是:①供电可靠。当一组母线停电或故障时,不影响另一组母线供电。②调度灵活。任一电源消失时,可用另一电源带两段母线。③在保证可靠性和灵活性的基础上具备较经济的特点。因为110kV侧常规布置时母线放置较高,且相与相之间距离大,因而各种小动作不能造成故障,同时母线放在防雷区内,不会遭受雷击,也能够满足要求,因此认为110kV侧采用单母线分段的接线方式为宜。通常,在变电所中,采用单母线分段接线时,低压侧母线分段断路器常处于断开状态,电源是分列运行的。为了防止因电源断开引起的停电,应在分段断路器上装设备用电源自动投入装置,在任一分段的电源断开时将分段断路器自动接通。
        2.235kV侧主接线方式的比较
        35kV侧主接线方式主要有两种:①带旁路的单母线分段接线。断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修,在检修出线断路器时,不能中断该回路供电,可增设旁路母线。优点:接线简单清晰,操作方便,便于扩建和检修与其相连的任一回路短路的断路器,扩建和检修时该回路可以不停电,提高供电可靠性。缺点:此种接线增加了断路器和隔离开关,增大了投资。②单母线分段接线。对于35kV侧宜采用单母线分段接线,此接线方式主要用于大中型企业中具有两回电源线路,一、二回路转送线路和两台及以上变压器的变电所。这样当一段母线发生故障该段断路器将自动切除故障,保证正常母线不间断供电。
        2.310kV侧主接线方式的比较
        10kV侧主接线宜选择单母线接线或单母线分段接线方式。单母线接线只适用于容量小,线路少和对二、三级负荷供电的变电所。这种供电方式,一次接线简单,设备费用低,操作方便,但检修需要全部停电,使用过程中有一定的局限性。当变电所有两台及以上变压器时,宜采用单母线分段接线方式。
        2.4110kV/35kV/10kV侧主接线方案
        根据对110kV侧、35kV侧及10kV侧采用单母线接线、单母线分段接线及带旁路的单母线分段接线等电气接线方式的比较分析,形成了如图1所示的一个综合的110kV/35kV/10kV侧主接线方案。
        图1110kV/35kV/10kV侧主接线方案

        3.5结论
        (1)电气主接线的可靠性、经济性、灵活性等基本要求对一套电力装置稳定运行起着重要作用,在此基础上还须考虑不同电压等级、不同的负荷性质,满足供电基本要求等情况才能设计出合理的接线方式。
        (2)对于110kV侧宜采用单母线分段接线,因为110kV常规布置时母线放置较高,且相与相之间距离大,因而各种小动作不能造成故障,同时母线放在防雷区内,不会遭受雷击;对于35kV侧宜采用单母线分段接线,此接线方式主要用于大中型企业中具有两回电源线路,一、二回路转送线路和拥有两台变压器的变电所,当一段母线发生故障,该段断路器将自动切除故障保证正常母线不间断供电;对于10kV侧绝大部分采用单母线或单母线分段接线。一般性工业企业和民用建筑变配电所采用单母线和单母线分段已经能满足要求。
        参考文献:
        [1]付永军.变电所电气主接线设计探讨[J].山东工业技术,2015(8):177.
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