220kV變電站電氣主接線設(shè)計方案選擇

楊曉艷

（國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司 安徽蚌埠 233000）

220kV變電站電氣主接線設(shè)計方案選擇

楊曉艷

（國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司 安徽蚌埠 233000）

隨著人們生活水平的提高，會對電力技術(shù)提出更高的要求。本次設(shè)計的220kV變電站，既需考慮到該地區(qū)日益增長的負(fù)荷的需要，又需滿足該地區(qū)遠(yuǎn)景年負(fù)荷快速發(fā)展的需要。作為新建變電站，電氣主接線的設(shè)計方案需要做到供電的安全可靠，調(diào)度、檢修及擴建時的靈活，以及在可靠靈活基礎(chǔ)上的經(jīng)濟合理。

高電壓；變電站；設(shè)計；可靠性

1 前言

由于電能在工業(yè)和國民經(jīng)濟中的重要地位，電能輸、送、配是電能應(yīng)用領(lǐng)域中重要的組成部分。其中變電站作為連接電廠或上級變電站與下級負(fù)荷的紐帶，是電能傳輸?shù)暮诵牟糠帧Ｈ綦娏ο到y(tǒng)任一環(huán)節(jié)中發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)即刻動作，將會造成停電等事故，給生產(chǎn)和生活帶來了很大的不便。因此在電力系統(tǒng)中變電站的供電靈敏性和可靠性等指標(biāo)十分重要，而主接線方案更是實現(xiàn)這些指標(biāo)的重中之重。

該設(shè)計的變電站為220kV變電站，它所帶負(fù)荷分別為110kV和10kV兩個電壓等級。這些用戶負(fù)荷包括中小型加工業(yè)、重工業(yè)等企業(yè)，還有行政辦公、醫(yī)療教育等政府部門和事業(yè)單位。這些用戶對供電的要求各有不同，因此如何設(shè)計合理的主接線方案保證這些負(fù)荷的供電可靠性是本變電站設(shè)計的目的。

2 設(shè)計條件

（1）該設(shè)計變電站位于市郊，向市區(qū)工業(yè)園區(qū)供電。

（2）本變電站的電壓等級確定為220kV/110kV/10kV，110kV及10kV均是二次電壓。

（3）該變電站的220kV電源分別引自對側(cè)220kV變電站雙回線路及另一系統(tǒng)雙回線路；所帶負(fù)荷110kV側(cè)送出2回，10kV側(cè)送出12回。

該變電站所帶用戶負(fù)荷資料統(tǒng)計如表1。

表1 用戶負(fù)荷資料表

最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=6000h，同時率取0.8，功率因數(shù)取0.95，線路損耗取5.5%。

3 確定設(shè)計方案

3.1 變電站主變臺數(shù)的確定

根據(jù)負(fù)荷所允許的停電程度不同，將負(fù)荷可分為三個等級：即一、二、三級負(fù)荷。負(fù)荷等級不同，對系統(tǒng)接線供電穩(wěn)定性和可靠性的要求也就不同。

選擇主變壓器的臺數(shù)時所考慮的原則為：

為了滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，對供有大量一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的變電站，都要采用兩臺變壓器互備，如其中一臺變壓器發(fā)生故障或停電檢修時，則另外一臺變壓器應(yīng)能對重要負(fù)荷繼續(xù)供電。

由以上分析知應(yīng)選擇兩臺主變。

3.2 變電站主變?nèi)萘康拇_定

每臺變壓器的額定容量SN均應(yīng)滿足以下條件：

（1）任何一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負(fù)荷Sjs60～70%的需要，即：

（2）任何一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一二級符合的需要，即：S≥Sjs（Ⅰ+Ⅱ）

結(jié)合主接線方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較：

綜上，可選兩臺63MVA的主變壓器即可滿足需求。

3.3 變電站的電氣主接線設(shè)計

主接線的設(shè)計必須根據(jù)系統(tǒng)接線和變電站的現(xiàn)狀情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇合理的主接線。

比較各種電氣主接線之間的優(yōu)劣時，主要根據(jù)三個方面即可靠性、靈活性和經(jīng)濟性進(jìn)行考量。

（1）考慮供電可靠性時，要注意：

①斷路器停電檢修時，盡量不影響供電；

②線路、斷路器或母線發(fā)生故障時或停電檢修時，盡量縮短停電時間，減少停運回路數(shù)，保證重要負(fù)荷供電；

③盡量減少變電站全停的機率。

（2）考慮滿足調(diào)度、檢修和擴建時的靈活性。

（3）要考慮在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理，必須做到減少投資、占地面積和電能損耗。

220kV變電站中雙母線應(yīng)用在：

（1）出線帶電抗器的6～10kV配電裝置；

（2）電源較大、負(fù)荷較大時；

（3）110～220kV出線數(shù)為5回或5回以上時。

單母線主要用在回路少且沒有重要負(fù)荷的變電站中，單母線分段主要應(yīng)用在6～10kV接線中。

而旁路用在110kV出線在6回以上和220kV出線在4回以上。

綜上所述資料，結(jié)合本變電站的出線規(guī)模和負(fù)荷情況，可知各側(cè)都不允許斷電。去掉雙母線的可能性后，該變電站各側(cè)主接線設(shè)計方案可采取以下兩種方案：

單母線分段接線和單母線分段帶旁母接線。

圖1

表2對以上兩種方案進(jìn)行比較。

由以上比較結(jié)果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，綜合考慮，220kV側(cè)宜采用方案2。鑒于負(fù)荷要求，110kV側(cè)和10kV宜采用方案1的接線形式。

4 結(jié)論

根據(jù)本變電站的實際情況，為保證主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，該220kV變電站選用兩臺容量為63MVA的三繞組變壓器，其中220kV側(cè)采用單母線分段帶旁母接線，110kV側(cè)和10kV側(cè)采用單母線分段接線。

表2

[1]能源部.電力工程電氣設(shè)計手冊[M].水利電力出版社，1991.

[2]趙智大.高電壓技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，1999.

[3]樸在林.變電所電氣部分[M].中國水利水電出版社，2002.

TM645

A

1004-7344（2016）35-0072-02

2016-12-2

楊曉艷，女，安徽蚌埠人，工程師。