110kV变电站电气主接线设计

翁庭强

摘 要：变电站属于电力系统的关键构成，变电站可靠性对电力系统整体的安全运行起到决定作用，也属于发电厂与用户相互联系的中间环节，能够对电能进行变换与分配。此文依照自身的工作经历，针对110kV变电站电气主接线的设计展开了分析探讨。

关键词：110kV；变电站；电气主接线设计

1、变电站主接线要求与基本设计原则

确定电气主接线的设计对于电力系统与变电场整体，变电站自身的运行经济性、灵活性以及可靠性有着密切联系，而且对于电气设施的选用，配电设施的选用，控制模式以及继电保护方式的选择有着非常大影响。所以，对于其中各方面关系一定要处理好，对其影响因素进行科学分析，依靠技术经济的对比，确定最佳的主接线方案。

1.1 基础要求

（1）满足用户的供电可靠性以及保证电能的质量。

（2）保证接线的简洁、清晰以及操作便捷。

（3）在运行时确保其灵活性以及检修的便捷性。

（4）保证投资低，经济性以及较低的维护运行费用。

（5）确保具备扩建以及可能性。

1.2 主接线的设计原则

采取分段的单母线与双母线110kV-220kV配电设备，在断路点禁止停电检修的时候，通常需要旁路母线的设置。针对屋内配电设施以及采取SF6型全封闭式的配电设备，不需要有旁母的设置。对于35kV-6kV的配电设备，通常没有旁路母线，这是由于重要的用户大都是双回路供电方式，其断路器的检修时间较短，大约平均一年2天-3天。若是线路断路器禁止停电检修，就可以设置别的旁路设备。对于6kV-10kV的配电设施，也可以不设置旁路母线，针对初线回路很多以及禁止停电检修的单母线，其分段单母线配电设施就可以进行旁路母线的设置，而采取双母线的6kV-10kV配电设备大都没有旁路母线的设置。

2、变电所主接线的形式变化

由于电力系统不断发展，调度自动化水平不断提升加上新技术与新设备应用的愈加广泛，变电所电气主接线的形式也已经出现了非常大的变化。现今常用主接线形式为，线路变压设备接线，桥形接线，断路设备接线，双母线分段带旁路接线，双母线，单母线分段带旁路接线，单母线分段接线以及单母线等等。

3、110kV变电站主接线的选用

3.1 配电设备选型

现如今，110kV高压配电设备往往采取屋内布置以及屋外布置两种主要的布置形式，其中屋内布置分成安装普通电器的屋内布置，110kV断路器小车在屋内的布置，SF6型全封闭式电器的屋内布置几种形式。而采取安装普通电器屋内布置以及110kV断路器小车的屋内布置，其间隔宽度具体设计为6.50米，跨度大约是12米，其占地面积大体相同且投资相差很小，大都用于城郊以及污染比较严重的区域。

SF6型全封闭电器的屋内布置占地面积非常小，且维护运行非常好，然而投资金额很大，大都用于城市中心地带以及用地较为紧张的区域。

屋外布置具体分成屋外的半高式布置，屋外高式布置以及屋外的中式布置几种形式。而半高式布置就是把母线和母线的隔离开关提升，将断路器，电流互感器之类设施直接布置到提升母线下方位置，减少配电设备的跨度尺寸，因为进出线的间隔合并不到一起，要分别占据一个间隔，会使得横向面积增加，进出线回路比较多的变电站大都采取这种布置方式。高式布置就是把母线和母线的隔离开关进行上下的重叠设置，这种方式适合双母线布置，而屋外中式布置就是把全部电气装置都安装到地面设施的支架上，其中母线下没有电气设施，具备布置较为清晰，不容易存在误操作，运行较为可靠，检修施工较为方便，构架高度较低以及造价较低的优点，电业部门不管在维护运行或者维修安装上都积累非常多的经验。

3.2 110kV的终端变电所主接线形式探讨

内桥接线属于终端变电所中最为常见的主接线形式。高压侧的断路器非常少，其线路故障在操作上较为方便简单，其系统接线较为清晰。

正常的运行方式中，桥断路器是打开状态，与线路的变压器组接线相类似，各条线路带有一台主变。由于内桥接线的线路侧设有断路器，其线路投入以及切除都较为便捷。在送电线路出现故障的时候，仅仅需要将故障线路断路器断开，不会对其余回路的正常运行造成影响。然而变压器出现故障的时候，和其相连接的断路器全都需要切断，进而对回路中没有出现故障的线路运行产生影响。伴随主变的制造技艺以及质量不断提升，目前大部分厂家所生产主变都属于免维护型。由于主变压器的运行可靠性很高，故障率通常会低于1. 50次/百台·年，并且不需要对主变频繁进行切换，送电线路的故障率达到0.36次/百千米·年。所以针对地方电网的110kV终端变电站，若是主变容量到不了N- 1标准，采取内桥主接线的方式就有助于加强系统的供电可靠性。

3.3 110kV中间变电站主接线形式的分析

中间变电站起到系统功率交换以及降压分配功率两方面功能，属于中心变电站以及终端变电站间的中间阶段。此种变电站普遍存在于地方电网的110kV系统之中，通常高压一侧的进出线回路数比较多，在系统中变电站地位比较关键。所以中间变电站主接线形式不但不能如终端变电站一样简单，而且不如中心变电站一样复杂，需要依照系统中变电站的作用地位进行确定。通常中间变电站高压侧的主接线形式可以采取单母线分段带旁路接线，单母线分段接线以及单母线三种形式。

4、线损控制原则

因为导线存在电磁耦合作用，线路不完全的平衡换位以及三相负荷不对称特征，架空地线之间以及地线和大地之间能够形成一个感应电流回路，进而会在地线上造成电能耗损。降低控制线损能够保障电网的经济运行。而线损控制原则为：（1）配电网的规划需要依据线损的四分原则对分压技术线损进行控制，针对AC区域中110kV电压等级的线损率要控制到0.50%以下，而DEF区域的线损率要控制到2%，3%以及4%以下。（2）各地依照本区域社会经济发展规划，从而将线损率的控制目标年限确定好。（3）配电网在规划之时，需要依照现状对线损率的影响因素进行分析，且提出完善优化方法；对设备进行选型的时候，在保證供电可靠性基础上，需要尽可能采取低耗节能设备。另外变电所的电气设备很多，环境比较复杂并且检修较为困难，采取在线监控方式能够使设备故障减少，进而避免发生大规模的电网停电事故。

总结：

110kV变电站电气主接线设计过程需要充分考虑到供电的可靠性，维修运行灵活性，适应性，经济合理性以及可扩展性等。其次，需要考虑对主接线造成影响的关键性因素。而变电所电气主接线能否达到上述要求，对于变电站电气装置的选用，配电设施布置，继电保护以及控制形式的选用会产生很大影响。

参考文献：

[1]周环志.110kV线路接地故障的快速诊断与处理[J].机电信息，2014.

[2]钱殷琪.110kV变电站的设计[J].江苏电机工程，2014（5）.