35kV變電站電氣主接線的設(shè)計選擇

Power Network 電網(wǎng)建設(shè)
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RURAL
ELECTRIFICATION
35 kV變電站電氣主接線的設(shè)計選擇
陳建忠，新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局
摘要：該文根據(jù)原始資料簡述了變電站電氣主接線設(shè)計選擇的原則、特點，并對某變電站電氣主接線的設(shè)計選擇
過程進行了分析，并從經(jīng)濟性、可靠性方面來考慮，選擇最優(yōu)方案。
關(guān)鍵詞：變電站；電氣主接線；設(shè)計選擇
中圖分類號：TM631+.2 文獻標志碼：B 文章編號：1003-0867(2008)09-009-02
污穢環(huán)境中的35~60 kV室外配電裝置，可采用雙母線接
1 設(shè)計原始資料
線”。本變電站35 kV側(cè)可考慮以下3種方案，并進行經(jīng)濟
為保證某地區(qū)鐵路沿線供電需要，需設(shè)計一座35 kV 和技術(shù)分析。
降壓終端變電站，其10 kV架空線給鍋爐、車站、貨場、 方案1：采用單母線
南鐵大廈、體訓(xùn)中心、公園等鐵路設(shè)施及生活供電，二類 分段接線，如圖1所示。
負荷占18.8%，其余為三類負荷。 優(yōu)點：用斷路器把
距本變電站20 km和16 km處各有一110 kV變電站， 母線分段后，重要用戶
由這兩個變電站以35 kV架空線路向待建的35 kV變電站供 可從不同母線分段引出
電，考慮一回線路故障或檢修時，由另一回線供電的運行 雙回線供電；當一段母
方式。 線發(fā)生故障，分段斷路
圖1 單母線分段接線
本變電站10 kV母線到各出線終端桿均采用10 kV電纜 器自動將故障段切除，
供電，出線負荷除#2、#7為二類負荷，其余出線為三 類 保證正常段母線不間斷供電，保證重要用戶不停電。
負荷，各饋線負荷如表1所示。 缺點：當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該
表1 變電站10 kV出線負荷表 段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當出線為雙回路
計算有功功率 計算用無功功率 2010年視在功率
序號 出線名稱 時，常使架空線路出線交叉跨越；擴建時需向兩個方向均
/kW /kvar /MVA
衡擴建；分段斷路器故障造成35 kV兩段母線停電。
1 #1 2880 1395 3.2
2 #2 1710 828 1.9 適用范圍：
3 #3 2070 1002 2.3
·6～10 kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；
4 #4 1800 872 2.0
5 #5 2835 1373 3.15 ·35～60 kV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回及以上時；
6 #6 2250 1090 2.5 ·110～220 kV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時。
7 #7 1350 654 1.5
方案2：采用單母線
8 #8 1350 654 1.5
合計 18.05 接線，如圖2所示。
該變電站站址地勢平坦、地形開闊，交通運輸方便。 優(yōu)點：接線簡單清
地層簡單，無洪水威脅，平均海拔為 900～1000 m，年平 晰，設(shè)備少，操作方便，
均氣溫為11.65 ℃，極端最高氣溫為40 ℃，極端最低氣溫 便于擴建和采用成套配電
為-28 ℃。主導(dǎo)風向為東北風，最大風力為 32～40 m/s， 裝置。
地震裂度為7度。歷年最多沙塵暴日數(shù)為19天，導(dǎo)線覆冰 缺點：不夠靈活可
厚度為10 mm，適宜建設(shè)變電站。 靠，任一元件（母線及母 圖2 單母線接線
線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。
2 電氣主接線設(shè)計選擇
單母線可用隔離開關(guān)分段，但當一段母線故障時，全部回
2.1 變電站35 kV側(cè)接線型式的確定 路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才
按照《變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程》的第23條規(guī)定： 能恢復(fù)非故障段的供電。
“35~60 kV配電裝置中，當出線為2回時，一般采用橋形 適用范圍：
接線；當出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母 ·6～10 kV配電裝置出線回路數(shù)不超過5回；
線接線。出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負荷大或 ·35～60 kV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；
2008年第9期 總第256期電網(wǎng)建設(shè) Power Network
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NOITACIFIRTCELE
LARUR
·110～220 kV配電 變電站10 kV母線側(cè)的饋線多，在保證供電可靠性的
裝置出線回路數(shù) 情況下，如果采用雙母線接線，設(shè)備多，投資大，運行操
不超過2回。 作不便，不滿足靈活性和經(jīng)濟性；如果采用單母線分段接
方案3：采用外橋 線，在母線故障或檢修時，不致對所有出線全部停電，對
接線，如圖3所示。 重要的二類負荷出線，采用雙回路送電，分別接在10 kV
外橋接線的特 的一段和二段，在滿足可靠性和靈活性的前提下，比雙母
點：當變壓器發(fā)生故 線接線經(jīng)濟，故推薦采用單母線分段接線的方式。正常運
障或運行中需要切除 行時，分段斷路器處于斷開位置，即兩臺變壓器各帶一段
圖3 外橋接線
時，只斷開本回路的 母線。當負荷小于6300 kVA或1臺變壓器故障、檢修時，
斷路器即可，不影響其他回路的工作。當線路故障時，例 則斷開該變壓器低壓側(cè)斷路器，合分段斷路器，由一臺主
如引出線1U故障，斷路器1DL和3DL都將斷開，因而變壓 變向兩段母線供電。
器1B也被切除。為了恢復(fù)變壓器1B的正常運行，必須在
3 結(jié)束語
斷開隔離開關(guān)2G后，再接通斷路器1DL和3DL。
外橋接線適用于線路較短和變壓器按經(jīng)濟運行需要經(jīng) 變電站電氣主接線是變電站電氣設(shè)計的首要部分，也
常切換的情況。 是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線是由高壓電器設(shè)
以上三個方案，所需35 kV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量如 備通過連接組成的接受和分配電能的電路，反映各設(shè)備的
表2所示。 作用、連接方式和各回路間相互關(guān)系，從而構(gòu)成變電站電
氣部分的主體。它直接影響運行的可靠性、靈活性，并對
表2 35 kV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量表
方案比較 單母分段 單母線 外橋 配電裝置的布置、繼電保護的配置、自動裝置和控制方式
斷路器臺數(shù) 5 4 3 的選擇，起決定性作用。因此，在確定主接線時，電氣主
隔離開關(guān)總數(shù) 8 6 6
接線要滿足必要的供電可靠性、經(jīng)濟性、保證供電的電能
對以上三種方案分析比較。 質(zhì)量，另外主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行方式，具有發(fā)展和擴
從經(jīng)濟性來看：由于3種方案所選變壓器型號和容量 建的可能性。
相同，占地面積基本相同，所以只比較設(shè)備，方案1所用
參考文獻
設(shè)備最多，造價最高，故最不經(jīng)濟；方案3所用設(shè)備最
少，造價最低，故最經(jīng)濟；方案2介于方案1和方案3之間 [1] 戈東方. 電力工程設(shè)計手冊電氣一次部分[M]. 北京：中國
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較經(jīng)濟。
[2] 范錫普. 發(fā)電廠電氣部分（第二版）[M]. 北京：中國電力
從可靠性來看：方案1，當一段母線發(fā)生故障，分段
出版社，1995.
斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和 （責任編輯：袁航）
不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負荷的
要求，可靠性高；方案2，任一元件（母線及母線隔離開
關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，不能滿足 《 》2008.9主要內(nèi)容
一、二類用戶負荷的要求。方案3當線路發(fā)生故障時，需