滁州团山220kV变电站主接线研究

赵 明，丁 波，聂小涛，张 瑾（国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽滁州239000）

滁州团山220kV变电站主接线研究

赵 明，丁 波，聂小涛，张 瑾（国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽滁州239000）

在现有变电站中，断路器的两侧都布置有隔离开关，起到检修断路器时隔离电源的作用。但任一断路器或者隔离开关发生故障或计划检修均会导致相应线路或变压器停运。DCB（隔离式断路器）内部集成了隔离开关的功能，在线路或母线检修时能起到切断电源的作用，因此可以取消线路侧和母线侧的隔离开关，使得接线得到简化。

DCB；故障概率；可靠性

1 前言

团山220kV变电站开关设备采用高度集成的智能DCB，其内部集成了断路器、隔离接地开关、电流互感器等元件。由于DCB设备可靠性较高，接近于GIS设备的可靠性水平，设计检修周期可达到20年，若按变电站设计周期40年来算，在整个变电站运行期内，每台DCB仅需检修1～2次；并且DCB能与母线同时检修，因此，可取消母线侧隔离开关。可见，DCB设备的采用，极大简化了接线型式。

2 主接线型式优化分析

2.1 本站建设规模

根据初步设计评审意见，本期建设1台180MVA三相三绕组主变压器，远景为3台同容量主变压器；220kV线路本期出线4回（滁县、南谯各2回），远景出线8回。

2.2 220kV接线优化分析

2.2.1 220kV主接线方案可靠性分析

（1）方案1（双母线接线+常规设备）

本方案采用含常规断路器的双母线接线方式，双母线的两组母线同时工作，并通过母联断路器并联运行。电源与负荷平均分配在两组母线上。由于继电保护的要求，一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定连接方式运行，本站正常运行时工作状态如图1所示。

图1 方案1接线示意图

（2）方案2（双母线接线+DCB）

本方案采用含隔离式断路器DCB的双母线接线方式，取消出线侧隔离开关，为满足双母线倒闸操作的要求，保留母线侧隔离开关（见图2）。

2个备选方案在本工程中的可靠性比较如表1所示。

通过定性分析可见，方案2与方案1相比，由于不存在出线侧隔离开关故障或检修的情况，故可靠性较高。

2.2.2 可靠性计算

图2 方案2接线示意图

计算采用清华大学开发的发电厂/变电所电气主接线可靠性评估软件SSRE-TH。该软件能够对变电站的电气主接线进行可靠性及经济性评估，可靠性评估中，主要采用以下三个判据。

表1 备选方案可靠性比较表

（1）负荷点发生故障停运；

（2）电源点发生故障停运；

（3）全站发生故障停运。

计算的可靠性指标涵盖了连续性、充裕度等方面，包括各种状态下的故障概率、故障频率、故障平均停电时间、期望故障受阻电力、期望故障受阻电能。根据计算得到的可靠性指标结果，进行分析比较，从而为变电站电气主接线方案选择提供科学决策的参考依据。

根据可靠性参数，输入到SSRE-TH评估软件，计算得到2种方案（方案1为双母线接线+常规设备，方案2为双母线接线+DCB）的故障概率、停电频率、期望故障受阻电力等指标，结果见表2。

从表2可看出，采用DCB后，若DCB本身的可靠性水平能达到现有断路器的可靠性水平，其220kV接线故障概率、故障频率、期望故障受阻电力、期望故障受阻电能等可靠性指标较优化前均呈下降趋势，下降比例为13～35%；故障概率下降了约28%。

表2 220kV主接线可靠性及经济性指标

本站优化后的220kV侧电气接线型式如图3所示。

图3 优化后的220kV接线

3 结论

本文分析了含隔离式断路器的新一代智能变电站主接线形式，利用发电厂/变电站电气主接线可靠性评估软件计算；结合隔离断路器的性能特点，论述了取消隔离开关的可行性。可以看出：①隔离式断路器取代了传统的断路器和隔离开关，实现功能集成，使主接线中设备元件数量减少，优化了主接线形式。②采用隔离式断路器后主接线可靠性水平有了明显提高。

[1]李劲彬.应用于新一代智能变电站的隔离断路器.电力建设，2014，35（1）：30～34.

[2]新一代智能变电站关键设备研制框架设备研究报告.北京：国家电网公司，2012.

TM63

A

2095-2066（2016）35-0035-02

2016-12-3

赵 明（1964-），男，高级工程师，工学硕士，主要从事电网规划与建设管理工作。

丁 波（1976-），男，工程师，本科，主要从事电网工程建设管理工作。

聂小涛（1983-），男，工程师，工学硕士，主要从事电网建设管理与技术工作。

张 瑾（1976-），女，工程师，本科，主要从事电力工程技术经济工作。