變電站中的一次主接線設(shè)計淺析

【摘要】一次主接線設(shè)計是確保變電站安全、正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，通過優(yōu)化和改進(jìn)變電站一次主接線設(shè)計，可以有效降低變電站能耗，提高變電站運行的安全性，因此應(yīng)加大對變電站一次主接線設(shè)計的分析和研究，推動我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。本文分析了變電站一次主接線設(shè)計要求，闡述了變電站一次主接線設(shè)計內(nèi)容，以供參考。

【關(guān)鍵詞】變電站；一次主接線；設(shè)計

近年來，我國電力事業(yè)快速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)大，各行各業(yè)的電力需求也不斷增加，這對于變電站運行的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。變電站一次主接線設(shè)計應(yīng)綜合考慮多方面內(nèi)容，合理配置變壓器，選擇合適的控制方式和自動化裝置，提高變電站電能質(zhì)量，確保連續(xù)供電。

一、變電站一次主接線設(shè)計要求

1、可擴(kuò)展性。我國電力系統(tǒng)始終處于持續(xù)化發(fā)展過程中，變電站一次主接線設(shè)計應(yīng)盡量保持可擴(kuò)展性，為后期的發(fā)展和改造提供條件，一方面優(yōu)化一次主接線設(shè)計，另一方面要為變電站分期過渡接線施工設(shè)計奠定基礎(chǔ)，預(yù)留空間，便于施工組織，實現(xiàn)變電站可持續(xù)發(fā)展。

2、可靠性。變電站一次主接線設(shè)計最主要的目標(biāo)是確保供電可靠性，一旦發(fā)生停電事故，會給人們的生產(chǎn)生活帶來很多不便，而且容易引起電力產(chǎn)品報廢、設(shè)備損壞或者人員傷亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此變電站一次主接線設(shè)計應(yīng)結(jié)合變電站的實際情況，優(yōu)化主接線形式，確保供電的可靠性、連續(xù)性和安全性。

3、靈活性。變電站一次主接線設(shè)計一方面要確?？煽堪踩╇?，另一方面當(dāng)變電站電氣設(shè)備發(fā)生運行故障或者需要進(jìn)行系統(tǒng)檢修時，應(yīng)滿足電網(wǎng)調(diào)度要求，實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、簡便、靈活地倒換運行方式，有效縮短停電時間，最大程度地減小影響范圍。

4、經(jīng)濟(jì)性?；谧冸娬具B續(xù)、可靠、安全的供電，應(yīng)盡量減少變電站電氣設(shè)備的運行費用和投資費用，節(jié)約變電站搬遷費用和占地面積，盡量進(jìn)行一次設(shè)計，然后實現(xiàn)分期投產(chǎn)投資，提高變電站運行的經(jīng)濟(jì)效益。

二、變電站一次主接線設(shè)計內(nèi)容

1、主接線設(shè)計。變電站一次主接線設(shè)計時，應(yīng)主要考慮到三方面內(nèi)容：其一，變電站負(fù)荷；其二，變電站建設(shè)規(guī)模和占地面積；其三，變電站在整個電網(wǎng)中發(fā)揮的作用和地位。對于變電站中的三級負(fù)荷，結(jié)合設(shè)計要求，設(shè)置一個供電電源；對于變電站中的二級負(fù)荷和一級負(fù)荷，設(shè)置兩個相互獨立的供電電源，一旦其中某個電源出現(xiàn)運行故障，還可以由另一個供電電源保障安全、持續(xù)的供電。同時，變電站一次主接線設(shè)計，要結(jié)合變壓器容量大小，如果變電站系統(tǒng)中包含多臺變壓器，當(dāng)其中某臺變壓器運行故障時，其它變壓器必須能夠滿足變電器的運行負(fù)荷要求，確保變電站的二級和一級負(fù)荷穩(wěn)定性。

2、主接線選擇。結(jié)合變電站的實際規(guī)劃設(shè)計要求，按照《變電站設(shè)計技術(shù)要求》，優(yōu)化接線形式，若配電設(shè)備出線數(shù)小于2，可以采用橋形接線形式；若出線數(shù)小于4，可以設(shè)置分段單母線接線形式，并且盡量在變壓器路旁設(shè)計雙母線和單母分段配電裝置。同時，變電站主接線選擇時，應(yīng)充分考慮多方面因素，尤其是中間變電站和終端變電站，在靠近變電站負(fù)荷中心區(qū)域的終端變電站接線要分兩路設(shè)計進(jìn)線，合理設(shè)置兩臺變壓器，高壓側(cè)主接線設(shè)計包含變壓器組接線、內(nèi)橋接線和單母線接線，根據(jù)變電站的接線設(shè)計、容量大小等實際情況，選擇最合適的接線形式。

3、主變壓器設(shè)置。變電站一次主接線設(shè)計必須合理設(shè)置主變壓器，首先確定合適的相數(shù)，一般情況下，330kV以下變電站應(yīng)設(shè)置三相主變壓器，然后設(shè)計合適繞組數(shù)，主要包含普通式雙繞組、分裂式低壓繞組、三繞組式等。結(jié)合變電站規(guī)劃設(shè)計要求，盡量設(shè)置雙繞組變壓器。然后，分析繞組接線組別，一般情況下變電站繞組接線主要設(shè)置“YN”形式，根據(jù)變電站的實際調(diào)壓形式，無激磁調(diào)壓還是有載調(diào)壓，確定合適的冷卻方式，并且結(jié)合變電站外部環(huán)境、結(jié)構(gòu)特點和主變?nèi)萘?，?yōu)化主變壓器具體設(shè)置。

4、選擇合適斷路器。斷路器是變電站系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，通過選擇合適的斷路器，提高變電站的安全性。在選擇斷路器綜合考慮多方面內(nèi)容：其一，斷路器必須保持良好的靈活性和短路能力，可以有效分?jǐn)鄷r間；其二，變電站合閘運行過程中，斷路器可以看作一個良性導(dǎo)體，確保長時間通過短路電流和負(fù)荷電流，保持熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性，符合變電站運行技術(shù)要求；其三，當(dāng)變電站系統(tǒng)線路跳閘時，斷路器能夠保持良好的絕緣性能；其四，選擇使用壽命長、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)檢修方便的斷路器。根據(jù)變電站設(shè)計要求和周圍環(huán)境的具體情況，準(zhǔn)確核算變電站斷路器，若變電站采用單母分段接線形式，可以選擇六氟化硫斷路器或者額定電壓超過110kV斷路器；若斷路器需要安裝在變電站系統(tǒng)的戶外環(huán)境中，盡量選擇戶外斷路器。

5、接地設(shè)計。為了確保變電站系統(tǒng)的安全運行，防止工作人員發(fā)生觸電事故，應(yīng)做好接地設(shè)計。變電站一次設(shè)備接地主要包括接地線和接地體，采用圓鋼或者扁鋼的接地線，一般情況下，接地體可以分為人工接地體和自然接地體，變電站主要采用自然接地體，沿著變電站周圍線路敷設(shè)接地體，變電站的低壓配電室和高壓配電室分別連接不同接地體，并且采用扁鋼將低壓配電室、高壓配電室和變壓器連接為一個整體，接地電阻值應(yīng)符合低壓電氣設(shè)備保護(hù)接地和高壓變壓器保護(hù)接地電阻計算值。

6、無功補償。變電站一次主接線設(shè)計為了提高供電質(zhì)量應(yīng)注意做好無功補償，保持變電站線路的無功功率平衡。在變電站中，無功電源遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自然無功負(fù)荷，通過電壓控制和無功補償，一方面可以提高變電站電壓質(zhì)量，另一方面有效降低變電站線損，提高經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性。在變電站運行過程中，當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或者電氣回路線路跳閘以后，變電站系統(tǒng)必須保持正常供電，輸出穩(wěn)定的電壓，因此應(yīng)合理設(shè)置變電站無功電源配電方式和內(nèi)用容量。

結(jié)束語

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，為了實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)高度重視變電站建設(shè)規(guī)劃的各個環(huán)節(jié)，其中一次主接線設(shè)計就是非常重要的一環(huán)，根據(jù)變電站一次主接線設(shè)計的相關(guān)要求，選擇合適的配電器、主變壓器和主接線形式，優(yōu)化一次主接線設(shè)計，嚴(yán)格把關(guān)各個環(huán)節(jié)，不斷提高變電站一次主接線設(shè)計水平，確保變電站的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

高珊（1987-），女，河北石家莊，學(xué)歷：碩士，研究方向：變電一次設(shè)計.