关于500 kV变电所电气设计的几点探讨

陈哲平

文章编号：2095-6835（2016）17-0159-01

摘 要：电气设计是500 kV变电所施工建设的核心内容，对于整个变电所的安全运行有着重要的影响。结合500 kV变电所电气设计要求，从多方面优化电气设计，实现500 kV变电所电气系统的科学、节能设计。简要分析了500 kV变电所电气设计要求，阐述了500 kV变电所电气设计策略，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：500 kV变电所；电气设计；设计策略；设计要求

中图分类号：TM64 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.159

电力是推动我国经济发展的重要能源之一，为了满足人们的生产生活需求，近年来，我国持续进行电网建设。500 kV变电所是电力系统的重要组成部分，其电气设计是一项非常复杂、专业的工作，涉及多项内容。为了提高500 kV变电所的安全性和稳定性，必须重视电气设计，加强各方面的设计管理。

1 500 kV变电所的电气设计要求

1.1 方便性和灵活性

500 kV变电所电气设计必须满足方便性和灵活性的要求，不仅要确保电气主接线的可靠、安全运行，稳定供电，而且当设备或者系统发生故障需要检修时，必须满足电网的调度要求，迅速、简便、灵活地进行倒换运行，最大程度地缩小停电范围，缩短停电时间。

1.2 供电可靠性

在500 kV变电所运行的过程中，电力生产必须确保可靠性和安全性。停电事故不仅会严重影响人们的生产生活，还会给国家、社会和电厂造成较大的经济损失，甚至造成城市生活混乱、产品报废、设备损坏、人身伤亡等。所以，500 kV变电所电气主接线应坚持供电可靠性的原则。供电、频率和电压的可靠性、连续性是代表电能质量的重要指标，在各种运行环境中，电气主接线都必须满足这些要求。

1.3 经济性

500 kV变电所电气设计在保障供电可靠性的情况下，还要坚持经济性，减少电气设备的运行费和投资费，节约变电所搬迁费用和占地面积，在条件允许的情况下，应实现500 kV变电所的一次性电气设计，然后分期投产和投资，以提高500 kV变电所的经济效益和社会效益。

1.4 可扩展性

500 kV变电所电气设计应具有前瞻性和可扩展性，结合其电气设计要求，在电气设计时，要考虑到后期500 kV变电所扩展建设的需求，还要注意施工的方便性，并分期进行过渡接线。

2 500 kV变电所电气设计策略

2.1 电气主接线设计

500 kV变电所电气主接线设计应满足可扩展性、经济性、灵活性和可靠性等要求。为了保障500 kV变电所供电的灵活性和可靠性，有些电力规划设计人员在设计500 kV变电所的电气主接线时，设计得非常复杂。这样做，虽然在一定程度上提高了变电所供电的灵活性和可靠性，但是，复杂的电气主接线设计在安装设置和后期维护管理方面的难度比较大，需要耗费大量的精力、时间和人力，并且建设投资和占地面积也比较大。因此，在500 kV变电所电气主接线设计过程中，相关设计人员应综合考虑损耗小、占地少、投资省、方便扩建、调度操作、运行经验、电气设备特点、主变负载率、运行方式、负荷性质等方面的内容，确定最佳的500 kV变电所电气主接线形式。

2.2 选择合适的主变压器

主变压器的台数、容量和型式对500 kV变电所变电站配电装置结构和变电站一次主接线方式有重要的影响。在设计主变压器时，不仅要考虑主变压器的运行容量，还要结合馈线回路数、500 kV变电所输送功率、电网发展规划等因素，合理选择主变压器。相关设计人员在选择主变压器运行容量时，对于500 kV变电所，应注意一台主变压器停运时其他主变压器的运行容量，在允许时间内主变压器的过负荷能力必须满足Ⅱ类和Ⅰ类负荷的供电需求。对于500 kV变电所，当主变压器停运时，其他变压器的运行容量必须满足变电所运行负荷的70%左右。同时，在设计过程中，要按照500 kV变电所的运行负荷选择合适的主变压器台数和主变容量。

2.3 母线设计

对于500 kV变电所，主接线可以采用无汇流母线的设计形式，采用变压器-线路组和桥形接线形式，变压器-线路组接线形式比较简单，500 kV变电所高压配电装置中只需要设置2个设备单元，占地面积比较小，并且接线相对简单。如果1台主变线路发生运行故障需要检修时，应退出运行，在500 kV变电所低压侧进行负荷操作转移，确保500 kV变电所正常、安全供电。对于500 kV变电所，主变容量应满足“N-1”要求，优化内桥接线设置，保障500 kV变电所供电的安全性和可靠性。当500 kV变电所电气系统有功率流过或者需要经常切换变压器时，最好采用外桥式接线设计。

2.4 GIS组合电器配电装置

在500 kV变电所施工建设的过程中，因为500 kV进出线规模比较大或者所在场地过小，所以，500 kV变电所电气设计往往采用全封闭类型的三相共箱式组合电器。其布置形式为双列式管型或者户外中型母线设计形式，一组母线配置旋转类型双水平单断口隔离开关，另一组母线配置垂直端口单柱隔离开关。这种配置方式的特点是出线间隔、母设间隔和外加分段以母联跟主变进线，在母线上对称布置，其占地面积比较小，并且可以压缩配电装置的纵向尺寸。根据500 kV变电所的电气设计要求，GIS组合电器配电装置最好采用三相共箱紧凑类型，共面布置三相导体，利用弹簧电动操动机构来操作开关设备，从而实现500 kV变电所的三相联动。

3 结束语

500 kV变电所电气设计应坚持两型一体化的原则，在实际设计过程中，要满足供电可靠性、经济性和可扩展性等要求。结合500 kV变电所的负荷性质以及其在电力系统中的作用和地位，综合考虑多方面内容，根据500 kV变电所电气设计要求，优化电气主接线设计，选择科学、合理的电气布置方案，加强各个环节的电气设计，以确保500 kV变电所电气设计的可靠性和稳定性。

参考文献

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〔编辑：白洁〕

文章编号：2095-6835（2016）17-0160-01