110kV變電站的主變壓器及接線探討

謝昌華，吳東興，葛云龍

鎮(zhèn)江供電公司

110kV變電站的主變壓器及接線探討

謝昌華，吳東興，葛云龍

鎮(zhèn)江供電公司

主變壓器選擇是否合理對(duì)變電站的運(yùn)行狀態(tài)具有重要影響，決定了整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。隨著我國(guó)供電行業(yè)的快速發(fā)展，變電站數(shù)量也在不斷增加，變壓器作為變電站內(nèi)重要的電氣設(shè)備，需要提高對(duì)其安裝管理的重視，同時(shí)還需要做好電氣接線方式的分析，降低各項(xiàng)影響的影響，從根本上來(lái)提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。本文結(jié)合實(shí)際情況對(duì)110kV變電站主變壓器與接線技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

110kV變電站；主變壓器；接線方式

為滿足城市建設(shè)生產(chǎn)生活需求，基于電力系統(tǒng)不斷完善背景，需要提高對(duì)變電站內(nèi)主變壓器和接線方式的重視，確保所選設(shè)備與工藝合理，可以有效滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，減少故障的產(chǎn)生。110kV變電站數(shù)量不斷增多，在針對(duì)其主變壓器選擇分析時(shí)，需要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，合理確定設(shè)備數(shù)量與型號(hào)，并重點(diǎn)做好各安裝細(xì)節(jié)的管理，避免因安裝不規(guī)范而影響后期運(yùn)行效果。

一、110kV變電站主變壓器選擇要點(diǎn)

1.容量選擇

在確定變壓器容量時(shí)，一般都不會(huì)按當(dāng)時(shí)負(fù)荷進(jìn)行選擇，而需要對(duì)變電站后期運(yùn)行5～10年負(fù)荷為依據(jù)，且要綜合分析建成10～20年負(fù)荷要求。因此就決定了在選擇前，需要對(duì)變電站建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行分析，而主變壓器容量的確定，則應(yīng)根據(jù)變電站所需負(fù)荷性質(zhì)以及電網(wǎng)構(gòu)造確定。對(duì)于部分重要負(fù)荷的變電站，要保證即便是一臺(tái)主變壓器故障停止運(yùn)行，另外一臺(tái)備用變壓器可以承受所有運(yùn)行負(fù)荷需求，保證用戶一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。對(duì)于一般負(fù)荷的變電站，在一臺(tái)主變壓器故障停止運(yùn)行后，保證全部容量達(dá)到70%～80%即可。假設(shè)按照承受70%負(fù)荷選擇，則安裝兩臺(tái)變壓器的總?cè)萘繛椋骸苨e=2×（0.7PM）=1.7PM［1］。

2.臺(tái)數(shù)選擇

想要保證所選變壓器數(shù)量滿足實(shí)際運(yùn)行需求，應(yīng)基于變電站整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性進(jìn)行分析，避免一臺(tái)主變壓器故障停止運(yùn)行，或者檢修作業(yè)時(shí)影響系統(tǒng)正常供電，而對(duì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生不良影響。因此一般情況下，110kV變電站均會(huì)設(shè)置另外主變壓器，一臺(tái)作為備用，即便一臺(tái)故障停止運(yùn)行，另一臺(tái)也可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷需求。對(duì)于部分變電站需要設(shè)置三臺(tái)變壓器的情況，雖然可以提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，但是接線網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度更高，且所需投資成本大，設(shè)備安裝所需面積更大，對(duì)后期維護(hù)管理工作提出更高要求［2］。因此一般情況下會(huì)選擇設(shè)置兩臺(tái)主變壓器，且兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)故障的幾率比較小，可以很大程度上保證供電可靠性。

3.型式選擇

目前市場(chǎng)上所存的變壓器型式眾多，其相互之間存在較大的差異，所適應(yīng)的供電系統(tǒng)不同。選擇時(shí)需要確保所選變壓器可以滿足實(shí)際運(yùn)行需求為目的，對(duì)其相數(shù)、繞組數(shù)、連接組別等方向進(jìn)行對(duì)比分析。第一，主變壓器相數(shù)。需要根據(jù)原始資料與變電站設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，如果運(yùn)輸方便，110kV變電站可以選擇用三相變壓器，與單相變壓器相比，其運(yùn)行損耗小、投資成本低、占地面積小且配電裝置與二次接線更簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行后期維護(hù)管理。第二，繞組數(shù)。一般三繞組變壓器多用于有三種電壓等級(jí)的變電站，且價(jià)格低于雙繞組變壓器。常見(jiàn)的三繞組變壓器如自耦變壓器、分裂變壓器與普通三繞組變壓器，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。第三，連接組別。110kV變電站內(nèi)變壓器繞組多選擇用“Y”連接方式，而35kV及以下變電器則選擇用“Y-△”連接方式［3］。

二、110kV變電站電氣接線技術(shù)要點(diǎn)

1.電氣接線技術(shù)要求

1.1供電可靠性

在確定110kV變電站電氣主接線技術(shù)時(shí)，要保證處理結(jié)果系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行，連線具有較高的可靠性，這決定了電力生產(chǎn)與分配效果。對(duì)于變電站主接線可靠性的評(píng)判，可以根據(jù)斷路器檢修對(duì)系統(tǒng)影響大小方面分析，且要盡量減少變電站全部停運(yùn)情況的發(fā)生。如果線路或母線出現(xiàn)運(yùn)行故障，應(yīng)最大程度上減少臺(tái)數(shù)與停運(yùn)回路數(shù)，確?？梢詽M足生產(chǎn)生活用電需求。

1.2維護(hù)便利性

變電站在后期運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦黜?xiàng)因素的影響而出現(xiàn)故障，為保證供電可靠性，在對(duì)變電站主接線進(jìn)行研究時(shí)，就要求其應(yīng)便于后期的維護(hù)管理。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)線路與變壓器可以直接進(jìn)行切除或投入，達(dá)到變電站無(wú)人值班的目的，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障、維修以及特殊運(yùn)行時(shí)調(diào)度要求。同時(shí)，還應(yīng)保證后期檢修作業(yè)實(shí)施的安全性，且降低正常供電的影響，便于停運(yùn)母線、斷路器以及繼電保護(hù)設(shè)備的維護(hù)。

2.接線技術(shù)要點(diǎn)

2.1選擇配電裝置

分為屋外與屋內(nèi)兩種布置方式，且屋外布置又分為高型布置、半高型布置與中型布置三種。其中，高型布置多用于雙母線，選擇上下重疊母線與母線隔離開(kāi)關(guān)的方式設(shè)置；半高型布置則是升高母線與母線隔離開(kāi)關(guān)，將電流互感器與斷路器等設(shè)備設(shè)置在升高母線下方，降低配電裝飾跨度大小，多用于進(jìn)出線回路多的變電站；中型布置則將電氣設(shè)備設(shè)置在地面支架上，且不在母線下安裝，整個(gè)方式更為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性更高，且操作難度低，后期維護(hù)便利。

2.2典型接線方式

對(duì)于110kV變電站電氣接線方式的設(shè)計(jì)，主要研究對(duì)象為變電站和變電站終端，涉及到的電氣設(shè)備包括繼電保護(hù)裝置、主變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、斷路器以及電壓互感器等。常見(jiàn)接線方式如兩路進(jìn)線，多用于終端變電站與負(fù)荷中心間距小的情況，通過(guò)量?jī)膳_(tái)主變壓器分配供電給低壓用戶，選擇此種接線方式時(shí)，需要在不影響變電站供電效率的情況，盡量減少設(shè)備用地。一般情況下，應(yīng)根據(jù)變電站電氣設(shè)備負(fù)荷性質(zhì)以及運(yùn)行特點(diǎn)等因素，來(lái)確定主接線方式，保證供電系統(tǒng)的可靠性。

結(jié)束語(yǔ)

110kV變電站建設(shè)時(shí)，為保證其后期供電可靠性與穩(wěn)定性，需要重點(diǎn)做好主變壓器的選擇，以及電氣主接線的設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)變電站建設(shè)要求進(jìn)行分析，從技術(shù)角度出發(fā)，做好變壓器設(shè)備與接線方式選擇，控制好每個(gè)細(xì)節(jié)，做好施工技術(shù)管理。

［1］黃華生.3條進(jìn)線3臺(tái)變壓器的110kV變電站主接線方式選擇［J］.供用電，2012，05：42-45.

［2］陶曉玲.探討110kV變電站主變壓器及其接線方式［J］.科技傳播，2013，20：177-178.

［3］林立華，盧奕城.城市110kV變電站主變壓器及接線方式探討［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，27：112-113.

謝昌華（1976-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，學(xué)歷：大學(xué)，研究方向：變電檢修。