滁州團(tuán)山220kV變電站主接線研究

趙 明，丁 波，聶小濤，張 瑾（國網(wǎng)安徽省電力公司滁州供電公司，安徽滁州239000）

滁州團(tuán)山220kV變電站主接線研究

趙 明，丁 波，聶小濤，張 瑾（國網(wǎng)安徽省電力公司滁州供電公司，安徽滁州239000）

在現(xiàn)有變電站中，斷路器的兩側(cè)都布置有隔離開關(guān)，起到檢修斷路器時(shí)隔離電源的作用。但任一斷路器或者隔離開關(guān)發(fā)生故障或計(jì)劃檢修均會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)線路或變壓器停運(yùn)。DCB（隔離式斷路器）內(nèi)部集成了隔離開關(guān)的功能，在線路或母線檢修時(shí)能起到切斷電源的作用，因此可以取消線路側(cè)和母線側(cè)的隔離開關(guān)，使得接線得到簡化。

DCB；故障概率；可靠性

1 前言

團(tuán)山220kV變電站開關(guān)設(shè)備采用高度集成的智能DCB，其內(nèi)部集成了斷路器、隔離接地開關(guān)、電流互感器等元件。由于DCB設(shè)備可靠性較高，接近于GIS設(shè)備的可靠性水平，設(shè)計(jì)檢修周期可達(dá)到20年，若按變電站設(shè)計(jì)周期40年來算，在整個(gè)變電站運(yùn)行期內(nèi)，每臺(tái)DCB僅需檢修1～2次；并且DCB能與母線同時(shí)檢修，因此，可取消母線側(cè)隔離開關(guān)?？梢?，DCB設(shè)備的采用，極大簡化了接線型式。

2 主接線型式優(yōu)化分析

2.1 本站建設(shè)規(guī)模

根據(jù)初步設(shè)計(jì)評審意見，本期建設(shè)1臺(tái)180MVA三相三繞組主變壓器，遠(yuǎn)景為3臺(tái)同容量主變壓器；220kV線路本期出線4回（滁縣、南譙各2回），遠(yuǎn)景出線8回。

2.2 220kV接線優(yōu)化分析

2.2.1 220kV主接線方案可靠性分析

（1）方案1（雙母線接線+常規(guī)設(shè)備）

本方案采用含常規(guī)斷路器的雙母線接線方式，雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行。電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于繼電保護(hù)的要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接方式運(yùn)行，本站正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)如圖1所示。

圖1 方案1接線示意圖

（2）方案2（雙母線接線+DCB）

本方案采用含隔離式斷路器DCB的雙母線接線方式，取消出線側(cè)隔離開關(guān)，為滿足雙母線倒閘操作的要求，保留母線側(cè)隔離開關(guān)（見圖2）。

2個(gè)備選方案在本工程中的可靠性比較如表1所示。

通過定性分析可見，方案2與方案1相比，由于不存在出線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修的情況，故可靠性較高。

2.2.2 可靠性計(jì)算

圖2 方案2接線示意圖

計(jì)算采用清華大學(xué)開發(fā)的發(fā)電廠/變電所電氣主接線可靠性評估軟件SSRE-TH。該軟件能夠?qū)ψ冸娬镜碾姎庵鹘泳€進(jìn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性評估，可靠性評估中，主要采用以下三個(gè)判據(jù)。

表1 備選方案可靠性比較表

（1）負(fù)荷點(diǎn)發(fā)生故障停運(yùn)；

（2）電源點(diǎn)發(fā)生故障停運(yùn)；

（3）全站發(fā)生故障停運(yùn)。

計(jì)算的可靠性指標(biāo)涵蓋了連續(xù)性、充裕度等方面，包括各種狀態(tài)下的故障概率、故障頻率、故障平均停電時(shí)間、期望故障受阻電力、期望故障受阻電能。根據(jù)計(jì)算得到的可靠性指標(biāo)結(jié)果，進(jìn)行分析比較，從而為變電站電氣主接線方案選擇提供科學(xué)決策的參考依據(jù)。

根據(jù)可靠性參數(shù)，輸入到SSRE-TH評估軟件，計(jì)算得到2種方案（方案1為雙母線接線+常規(guī)設(shè)備，方案2為雙母線接線+DCB）的故障概率、停電頻率、期望故障受阻電力等指標(biāo)，結(jié)果見表2。

從表2可看出，采用DCB后，若DCB本身的可靠性水平能達(dá)到現(xiàn)有斷路器的可靠性水平，其220kV接線故障概率、故障頻率、期望故障受阻電力、期望故障受阻電能等可靠性指標(biāo)較優(yōu)化前均呈下降趨勢，下降比例為13～35%；故障概率下降了約28%。

表2 220kV主接線可靠性及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

本站優(yōu)化后的220kV側(cè)電氣接線型式如圖3所示。

圖3 優(yōu)化后的220kV接線

3 結(jié)論

本文分析了含隔離式斷路器的新一代智能變電站主接線形式，利用發(fā)電廠/變電站電氣主接線可靠性評估軟件計(jì)算；結(jié)合隔離斷路器的性能特點(diǎn)，論述了取消隔離開關(guān)的可行性?？梢钥闯觯孩俑綦x式斷路器取代了傳統(tǒng)的斷路器和隔離開關(guān)，實(shí)現(xiàn)功能集成，使主接線中設(shè)備元件數(shù)量減少，優(yōu)化了主接線形式。②采用隔離式斷路器后主接線可靠性水平有了明顯提高。

[1]李勁彬.應(yīng)用于新一代智能變電站的隔離斷路器.電力建設(shè)，2014，35（1）：30～34.

[2]新一代智能變電站關(guān)鍵設(shè)備研制框架設(shè)備研究報(bào)告.北京：國家電網(wǎng)公司，2012.

TM63

A

2095-2066（2016）35-0035-02

2016-12-3

趙 明（1964-），男，高級工程師，工學(xué)碩士，主要從事電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)管理工作。

丁 波（1976-），男，工程師，本科，主要從事電網(wǎng)工程建設(shè)管理工作。

聶小濤（1983-），男，工程師，工學(xué)碩士，主要從事電網(wǎng)建設(shè)管理與技術(shù)工作。

張 瑾（1976-），女，工程師，本科，主要從事電力工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作。