35kV变电站电气主接线的设计选择_35kv变电所主接线设计

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35kV变电站电气主接线的设计选择

新疆伊犁河流域开发建设管理局 陈建忠 阅读次数：1066

摘要：该文根据原始资料简述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择过程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案。

关键词：变电站；电气主接线；设计选择

中图分类号：TM631+.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)09-009-02 1 设计原始资料

为保证某地区铁路沿线供电需要，需设计一座35kV降压终端变电站，其10kV架空线给锅炉、车站、货场、南铁大厦、体训中心、公园等铁路设施及生活供电，二类负荷占18.8%，其余为三类负荷。

距本变电站20km和16km处各有一110kV变电站，由这两个变电站以35kV架空线路向待建的35kV变电站供电，考虑一回线路故障或检修时，由另一回线供电的运行方式。

本变电站10kV母线到各出线终端杆均采用10kV电缆供电，出线负荷除#

2、#7为二类负荷，其余出线为三类负荷，各馈线负荷如表1所示。

表1 变电站10kV出线负荷表

该变电站站址地势平坦、地形开阔，交通运输方便。地层简单，无洪水威胁，平均海拔为900～1000m，年平均气温为11.65℃，极端最高气温为40℃，极端最低气温为-28℃。主导风向为东北风，最大风力为32～40m/s，地震裂度为7度。历年最多沙尘暴日数为19天，导线覆冰厚度为10mm，适宜建设变电站。电气主接线设计选择

2.1 变电站35kV侧接线型式的确定 按照《变电站设计技术规程》的第23条规定：“35~60kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线为2回以上时，一般采用单母线分段或单母线接线。出线回路数较多、连接的电源较多、负荷大或污秽环境中的35~60kV室外配电装置，可采用双母线接线”。本变电站35kV侧可考虑以下3种方案，并进行经济和技术分析。

方案1：采用单母线分段接线，如图1所示。

图1 单母线分段接线

优点：用断路器把母线分段后，重要用户可从不同母线分段引出双回线供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。

缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建；分段断路器故障造成35kV两段母线停电。

适用范围：

·6～10kV配电装置出线回路数为6回及以上时； ·35～60kV配电装置出线回路数为4～8回及以上时； ·110～220kV配电装置出线回路数为3～4回时。方案2：采用单母线接线，如图2所示。

图2 单母线接线

优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。

适用范围：

·6～10kV配电装置出线回路数不超过5回； ·35～60kV配电装置出线回路数不超过3回； ·110～220kV配电装置出线回路数不超过2回。方案3：采用外桥接线，如图3所示。

图3 外桥接线

外桥接线的特点：当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可，不影响其他回路的工作。当线路故障时，例如引出线1U故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压器1B也被切除。为了恢复变压器1B的正常运行，必须在断开隔离开关2G后，再接通断路器1DL和3DL。

外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经常切换的情况。以上三个方案，所需35kV断路器和隔离开关数量如表2所示。

表2 35kV断路器和隔离开关数量表

对以上三种方案分析比较。

从经济性来看：由于3种方案所选变压器型号和容量相同，占地面积基本相同，所以只比较设备，方案1所用设备最多，造价最高，故最不经济；方案3所用设备最少，造价最低，故最经济；方案2介于方案1和方案3之间较经济。从可靠性来看：方案1，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电，可以满足一、二、三类用户负荷的要求，可靠性高；方案2，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，不能满足一、二类用户负荷的要求。方案3当线路发生故障时，需动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器运行。因此方案

2、方案3可靠性均不如方案1。

从改变运行方式的灵活性来看：方案1因接线简单，所以投切变压器，倒闸操作最简便。

通过以上比较，可以发现方案1以供电可靠性高为主要优点；方案2以设备少，较经济，倒闸操作简便为主要优点；方案3以投资少，经济性好为主要优点。因本变电站无一类负荷，二类负荷所占比例较少（18.8％），所以考虑综合因素，选方案2单母线接线为本变电站的35kV侧主接线。

2.2 变电站10kV侧接线型式的确定

变电站10kV母线侧的馈线多，在保证供电可靠性的情况下，如果采用双母线接线，设备多，投资大，运行操作不便，不满足灵活性和经济性；如果采用单母线分段接线，在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电，对重要的二类负荷出线，采用双回路送电，分别接在10kV的一段和二段，在满足可靠性和灵活性的前提下，比双母线接线经济，故推荐采用单母线分段接线的方式。正常运行时，分段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段母线。当负荷小于6300kVA或1台变压器故障、检修时，则断开该变压器低压侧断路器，合分段断路器，由一台主变向两段母线供电。结束语

变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成变电站电气部分的主体。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式的选择，起决定性作用。因此，在确定主接线时，电气主接线要满足必要的供电可靠性、经济性、保证供电的电能质量，另外主接线应能适应各种运行方式，具有发展和扩建的可能性。