35kV变电站电气主接线的设计选择

1、35kV 变电站电气主接线的设计选择新疆伊犁河流域开发建设管理局 陈建忠 阅读次数：1066摘要：该文根据原始资料简述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择过 程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案。关键词：变电站；电气主接线；设计选择中图分类号：TM631+.2文献标志码：B文章编号：1003-0867(2008)09-009-021 设计原始资料为保证某地区铁路沿线供电需要，需设计一座35kV降压终端变电站，其10kV架空线给锅炉、车站、货场、南铁大 厦、体训中心、公园等铁路设施及生活供电，二类负荷占18.8%，其余为三类负荷。距本变电站

2、20km和16km处各有一 110kV变电站，由这两个变电站以35kV架空线路向待建的35kV变电站供电， 考虑一回线路故障或检修时，由另一回线供电的运行方式。本变电站10kV母线到各出线终端杆均采用10kV电缆供电，出线负荷除#2、#7为二类负荷，其余出线为三类负荷, 各馈线负荷如表 1 所示。表 1 变电站 10kV 出线负荷表屏号出线名称计算有功功率计算用无功功率2心0年视在功率/kW/kvar/HVA1#1288013953.22#217100281. 9320701002辽34#418008722. 05#5283513733. 156#6225010902. 513506541.

3、58#813506541. 5合计18. 05该变电站站址地势平坦、地形开阔，交通运输方便。地层简单，无洪水威胁，平均海拔为9001000m,年平均气温 为11.65C,极端最高气温为40C,极端最低气温为-28C。主导风向为东北风，最大风力为3240m/s,地震裂度为7度。 历年最多沙尘暴日数为19天，导线覆冰厚度为10mm,适宜建设变电站。2 电气主接线设计选择2.1变电站35kV侧接线型式的确定按照变电站设计技术规程的第23条规定：“3560kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出 线为2回以上时，一般采用单母线分段或单母线接线。出线回路数较多、连接的电源较多、负荷大或污秽

4、环境中的3560kV 室外配电装置，可采用双母线接线”。本变电站35kV侧可考虑以下3种方案，并进行经济和技术分析。方案 1：采用单母线分段接线，如图1 所示。图 1 单母线分段接线优点：用断路器把母线分段后，重要用户可从不同母线分段引出双回线供电；当一段母线发生故障，分段断路器自 动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路时，常 使架空线路出线交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建；分段断路器故障造成35kV两段母线停电。适用范围：610kV配电装置出线回路数为6回及以上时；356

5、0kV配电装置出线回路数为48回及以上时；110220kV配电装置出线回路数为34回时。方案2：采用单母线接线，如图2所示。图 2 单母线接线优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，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，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供 电。适用范围：610kV配电装置出线回路数不超过5回；3560kV配电装置出线回路数不超过3回；110220kV配电装置出线回路数不超过2回。方案 3：采用外桥接线，如图 3 所示。

6、图 3 外桥接线外桥接线的特点：当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可，不影响其他回路的工作。当线路故障时，例如引出线1U故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压器1B也被切除。为了恢复变压器1B的正 常运行，必须在断开隔离开关2G后，再接通断路器1DL和3DL。外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经常切换的情况。以上三个方案，所需35kV断路器和隔离开关数 量如表2所示。表 2 35kV 断路器和隔离开关数量表方案比较第母分段单母线外桥断路器台数543隔离开关总数866对以上三种方案分析比较。从经济性来看：由于 3 种方案所选变压器型号和容量相同，占地面积基

7、本相同，所以只比较设备，方案1 所用设备 最多，造价最高，故最不经济；方案3所用设备最少，造价最低，故最经济；方案2介于方案1 和方案3之间较经济。从可靠性来看：方案1，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使 重要用户停电，可以满足一、二、三类用户负荷的要求，可靠性高；方案2，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，不能满足一、二类用户负荷的要求。方案3当线路发生故障时，需动作与之相连的两台 断路器，从而影响一台未发生故障的变压器运行。因此方案2、方案3可靠性均不如方案1。从改变运行方式的灵活性来看：方案1 因接线简单，所

8、以投切变压器，倒闸操作最简便。通过以上比较，可以发现方案1以供电可靠性高为主要优点；方案2以设备少，较经济，倒闸操作简便为主要优点； 方案 3 以投资少，经济性好为主要优点。因本变电站无一类负荷，二类负荷所占比例较少（18.8），所以考虑综合因素， 选方案2单母线接线为本变电站的35kV侧主接线。2.2变电站10kV侧接线型式的确定变电站10kV母线侧的馈线多，在保证供电可靠性的情况下，如果采用双母线接线，设备多，投资大，运行操作不便， 不满足灵活性和经济性；如果采用单母线分段接线，在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电，对重要的二类负荷 出线，采用双回路送电，分别接在10kV的一段和二段，在满足可靠性和灵活性的前提下，比双母线接线经济，故推荐采 用单母线分段接线的方式。正常运行时，分段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段母线。当负荷小于6300kVA 或 1 台变压器故障、检修时，则断开该变压器低压侧断路器，合分段断路器，由一台主变向两段母线供电。3 结束语变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设备通 过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成