电气主接线设计

电气主接线设计

4.1 电气主接线的设计原则及其重要性

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。它的设计的合理性直接影响电力系统运行的可靠性，灵活性及对电器的选择、配电装置、继电保护、自动控制装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，我们要重视电气主接线的设计。

4.1.1电气主接线设计

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

电气主接线设计应满足的基本要求：

根据《35～110kV变电所设计规范》具体条例如下： 第3.2.1条：变电所的主接线应根据变电所所在电网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。

第3.2.3条：35～110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线，35～63kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线，110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。

第3.2.4条：在采用单母线、分段单母线或双母线的35～110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可以设置旁路设施。

当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼做旁路断路器的接线，当110kV线路为6回及以上，35～63kV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器，主变压器35～110kV回路中的断路器，有条件时，亦可接入旁路母线，采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。

第3.2.5条：当变电站装有两台主变时，6～10kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。

4.2 电气主接线型式的确定

在比较各种电气主接线的优劣时，主要从可靠性、灵活性、经济性三个方面入手。首先，在比较主接线可靠性的时候，应从以下几个方面考虑：

(1)断路器检修时，能否不影响供电；

(2)线路、断路器或母线故障时以及母线或隔离开关检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对Ⅰ、Ⅱ类用户的供电；

(3)变电站全部停电的可能性。其次，电气主接线应该能够适应各种运行状态，并且能够灵活地进行运行方式的切换。不仅正常时能安全可靠的供电，而且在电力系统故障或电气设备检修时，也能够适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地切换运行方式，使停电的时间最短，影响的范围最小。

4.2.1 110kV电压等级接线方式的确定

该变电所110kV出线回路为2回，且本所选择了两台主变压器，故考虑内、和单母线分段接线或双母线接线

表4-1两种接线方案的比较

基本要求/方案 单母分段接线 对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证重要用户不间断供电，但不能满足完全供电。 不够灵活，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段。 1.电气设备使用少，年运行费用也不高。 2.占地面积相对小。 双母线接段 1.具有较强的供电可靠性。选择轻型的电气设备。 2.使用的设备比较多，出现故障的几率比较高。 1.对重要用户可以从不同段引出两个回路运行方式相对简单，并且具有较好的灵活性。 2.易于实现自动化。 使用的设备相对少，投资少，年运行费用高。占地面积比较大。 可 靠 性 灵 活 性 经 济 性 通过对以上两种可行性方案的比较可知，110kV电压等级综合考虑各种因素，电气主接线的基本要求以及市郊区的经济水平等，最后选定双母线分段接线方案，既双母的主接线形式。

图4-1 110kV双母线接线

4.2.2 35kV电压等级主接线的确定

35kV此电压级出线回路数比较多，而且多为直接馈线、电压较低，而且供电负荷中含有大量的一级负荷和二级负荷，为了保证供电的可靠性及灵活性，不至于对重要的电力负荷中断供电，经过初步考虑采用单母分段的主接线形式或双母线接线形式；比较如下表：

表4-2两种接线方案的比较

方案 项目 可 靠 性 灵 活 性 经 济 性 单母分段接线 无论检修短路器还是隔离开关或母线，均不会造成重要的电力负荷停电。 1、电气主接线的结构简单，调度灵活性较高。 2、易于扩建和发展 使用的电气设备较少投资相对较小，年运行费用较低 双母线接线 1.具有较强的可靠性，无论检修何种设备，都不会造成重要的电力负荷停电。 2.使用的电气设备（隔离开关）比较多，出现故障的几率比较大。操作步骤要求严格。 能灵活的适应电力系统的各种调度和潮流变化的需要，通过倒换操作可以组成各种运行方式，扩建方便。 1.使用的电气设备比较多，年运行费用高，一次性投资较高。 2.占地面积比较大，而且配电装置复杂。 由以上表中分析可知35kV电压等级较低，综合考虑主接线的基本要求和此电压等级的出线回路多，通过比较最后选择方案单母线分段接线，即采用单母线分段的主接线形式，这种电气主接线能够满足重要电力部门及用户不中断供电。

图图4-2 35kV单母线分段接线

4.2.3 10kV电压等级主接线的确定

10kV 此电压级出线回路数偏中，也多为直接馈线、电压较低，而且供电负荷中含有大量的一级负荷和二级负荷，为了保证供电的可靠性及灵活性，不至于对重要的电力负荷中断供电，经过初步考虑采用单母分段主接线形式或单母分段带旁母的主接线形式；

表4-3两种接线方案的比较

基本要求/方案 单母分段接线 单母分段带旁母接线 可 靠 性 对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线的不间断供电，不致使重要用户停电。 运行方式简单，具有比较好的调度灵活性，易于扩建。 1.电气设备使用少，年运行费用也不高。 2.占地面积相对小 1、无论检修短路器还是隔离开关或母线，均不会造成重要的电力负荷停电。 2、由于采用了旁母增加了供电的可靠性。 灵 活 性 经 济 性 1、电气主接线的结构简单，调度灵活性较高。 2、易于扩建和发展扩建方便 多出一条母线投资相对较高，年运行费用也高，占地面积较大 再由以上表中分析可知10kV电压等级较低，综合考虑主接线的基本要求和此电压等级的出线回路不是太多，通过比较最后选择方案单母分段接线，即采用单母线分段的主接线形式，这种电气主接线能够满足市郊区各级电力负荷用电要求。

图4-3 10kV单母线分段接线

4.3 本章小结

通过本章的设计，我们对110kV、35kV、10kV的主接线进行了分析和比较，对其主接线进行了选择，在110kV侧采用单母线分段、35kV侧选用单母线分段、10kV采用单母线的主接线形式，使我们了解和熟悉了各个设计的规程。

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