变电所电气主接线设计的几点思考

王裕铸

摘 要：文章从变电所电气主接线设计的基本要求、基本原则以及设计程序等方面进行了阐述，并对现阶段常用的主接线方式进行了分析，给出了确定电气主接线设计的最佳方案。

关键词：电气；主接线；设计方法

电气主接线的设计是变电所电气设计的主体。它与电力系统，电厂功能参数，基本原始资料以及电厂的运行可靠性，经济性的要求等密切相关，并对电器选择和布置，继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线的设计显得尤为重要。

1 变电所电气主接线设计的基本要求

根据我国能源部关于该方面的规定发电厂的电气主接线应根据变电所在电力系统中的地位、发电厂的规划容量、负荷性质、线路，变压器连接元件参数，设备特点等条件。并应综合考虑供电可靠、运行灵、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。对于主接线设计的基本要求，概括的说应包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。

2 变电所电气主接线设计的原则

电气主接线设计应考虑变电所在电力系统中的地位和作用，考虑近期和远期的发展规模，负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响，主变台数对主接线的影响，备用容量的有无和大小对主接线的影响。同时，以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针政策，技术规定标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、安全、技术、经济、合理的设计。

3 变电所电气主接线设计的程序

电气主接线的设计伴随着变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤相同。

（1）对原始资料进行分析。主要包括本工程情况、电力系统情况、负荷情况、环境条件、设备制造情况。为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。

（2）拟定主接线方案。根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定若干个主接线方案。因为对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑的不同，会出现多种接线方案（近期和远期）。应依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2-3个技术上相当，又都能满足任务书要求的方案，再进行可靠性定量分析计算比较，最后获得技术合理、经济可行的主接线方案。

（3）主接线经济比较。

（4）短路电流计算。对拟定的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。

（5）电器设备的选择。

（6）绘制电气主接线图及其他必要的图纸。

（7）工程概算。包括：主要设备器材费；安装工程费；其他费用。

4 变电所电气设计的主要接线方式

现阶段最常用的接线形式有两种：单母线接线和单母线分段接线。

4.1 单母线接线

单母线接线的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。如图1所示。

如图1所示，单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。供电电源是变压器或高压进线回路。母线既可以保证电源并列工作，又能使任一条出线回路都可以从电源l或2获得电能。每条引出线回路中部装有断路器和隔离开关，靠近母线侧的隔离开关QS2称作母线隔离开关，靠近线路侧的QS3称为线路隔离开关（在实际变电所中，通常把靠近电源侧的隔离开关称为甲刀闸，把靠近负荷侧的隔离开关称为乙刀闸）。由于断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。隔离开关没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能于设备停运后退出工作时断开电路，保证与带电部分隔离，起着隔离电压的作用。所以，同一回路中在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关，以便检修断路器时隔离电源。若馈线的用户侧没有电源时，断路器通往用户则可以不装设线路隔离开关。但如果费用不大，为了防止过电压的侵入也可以装设。

这种设计的优点是接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点是灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源，与指向联的所有电力装置，在整个检修期间均需停滞工作。此外，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的供电。

4.2 单母线分段接线

为了克服一般单母线接线存在的缺点，提高它的供电可靠性和灵活性，可以把单母线分成几段，在每段母线之间装设一个分段断路器和两个隔离开关。每段母线上均接有电源和出线回路，便成为单母线分段接线，如图2所示。

这种设计的优点是用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一证正常段母线不间断供电和不致使大面积停电。缺点也较明显，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，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。

利用上述的设计思想，很方便的实现电气主接线的设计。我县已将这种方发运用到了具体的实践设计中，并在实际应用中带来极大的方便。

参考文献

[1]戈东方.电力工程电力设计手册电气一次部分（上下册）.电力工业部西北电力设计院[M].中国电力出版社，2000.

[2]朴在林.变电所电气部分[M].中国水利水电出版社，2002.

[3]范锡普.发电厂电气部分[M].中国电力出版社，2003.