翟东阔

【摘要】人民生活水平的不断进步，对变电站供电能力的要求越来越高，再加上国家为拉动内需，提倡加快建设改造城网和农网，110kV变电站迅速发展起来。变电站的可靠性是其供电能力的直接表现，而在影响其供电可靠性的诸多因素中，主接线和变压器尤为重要。

【关键词】110kV变电站；主接线；变压器

中图分类号：TM411文献标识码： A

一、110kV变电站电气主接线的选择

变电站电气主接线作为电气设计的首要部分，是整个电力系统的一个重要环节，与各种高压电器设备相连接，主要负责接受或分配电能，反映各种高压设备之间的连接方式、相互作用和回路的关系，是变电站的重要电气部分。主接线的性能对变电站运行的灵活性、可靠性有着直接影响，并决定着电力输变过程中控制方式和自动装置的选择以及继电保护和配电装置的布置，因此，在选择变电站主接线时，除了本身的供电可靠性、经济性和质量问题，还要注意变电站的扩建和运行方式等因素。

1.选择电气主接线时考虑的问题

（1）变电站有地区变电站、企业变电站、枢纽变电站、分支变电站和终端变电站几种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。

（2）短期和长期的发展规模，主接线的选择需同5-10年的电力发展规划一致。

（3）考虑主变台数产生的影响，变电站的主变台数直接影响着电气主接线，不同的传输容量有对主接线灵活可靠性的不同要求。

（4）考虑负荷的分级和出线回数的影响。一级负荷需要两个独立电源供电，如果其中一个不发生作用时，必须保证所有的一级负荷连续供电；二级负荷通常也需要两个供电电源，当一个不发生作用时，需保证大部分二级负荷继续供电；三级负荷往往只需一个电源供电。

（5）考虑备用容量的影响，备用容量主要是适应负荷突增，维持可靠供电，防止检修设备和故障停运的应急情况。

2.选择电气主接线的要求

（1）供电的可靠性。可靠性直接关系着电力的生产和分配，主接线是否可靠能否持续供电的评价标准一般有：检修断路器时，对系统供电影响不大；尽量制止变电站全部停运现象的发生；如果线路或者母线出现故障，应最大限度地减少主变停运台数和线路停运回路数，尽量保证重要用户的正常供电。

（2）运行和检修的灵活性。在调度运行中，应可以灵活地对线路和变压器进行切除或投入，实现变电站无人值班，尽量达到在故障、维修以及特殊运行时的系统调度要求；检修时注意安全，尽量在不影响电力网运行并供电给用户的前提下，能够方便快捷地停运母线、断路器和继电保护设备。

（3）扩展性和适应性。适应一定时期内没预料到的负荷突增的情况，满足供电需求。扩建时，能够适应由初期接线向最终接线过度。

（4）经济合理性。在灵活、可靠的基础上，主接线应尽量做到经济合理。比如，投资省，包括变电站的设备购置费、建筑工程费、安装工程费等其他费用，接线方式不同，其投资也大有不同；占地面积小，主接线主要是为配电装置而设计的，接线方式不同，配电装置的占地面积也不同；能量损失小。

3.电气主接线的关键

（1）配电装置的选型。当前，10kV配电装置主要有屋外和屋内两种布置形式。屋外布置又可分为屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置对双母线比较适用，布置形式是上下重叠母线和母线隔离开关。半高型布置是升高母线和母线隔离开关，在升高母线下直接布置电流互感器和断路器等设备，以减少配电装置的跨度尺寸，不过进出线各占一个间隔，不能合并，增大了横向面积，因此，这种布置方式多用于进出线回路较多的变电站。屋外中型布置是在地面设备支架上安装所有设备电器，而母线下则无任何设备布置，此方式布置清晰、运行可靠、不易误操作，造价低，构架高度低，施工维修都较方便。

（2）相关电气设备及典型接线方式。变电站主接线应有以下电气设备：主变压器、断路器、母线、隔离开关、继电保护装置、电压互感器、电流互感器、跨条、避雷器等。在设计选择110kV变电站电气主接线时，把中间变电站和终端变电站作为主要考虑对象。

终端变电站离负荷中心较近，110kV进线方式通常是两路进线，使用两台主变向低压用户分配供电；在保障供电可靠的基础上，变电站主接线尽量减少占地面积，达到简单化、自动化、规范化和无人化的要求。主接线的选择设计应按电气设备特点、负荷性质以及上级电网强弱等诸多因素来确定。终端变电站接线形式通常有变压器组接线、内桥接线、外桥接线。

二、110kV变电站变压器的选择

变压器是主要的电气设备之一，其主要任务是给用户输送功率，兼顾电力系统中负荷增长的情况，因此在选择主变压器时，要按照原始资料说明、依据变电所的自身特点，在符合可靠性要求的基础上，还需考虑经济性。

1. 变压器调试：

变压器的电气试验应在变压器油经化验合格并且油静止至少24小时后再进行。主要内容及技术要求：(1)绕组连同套管的直流电阻测量：与同温下产品出厂实测值比较，相应变化不应大于2%；(2)绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比、极化指数测量：绝缘电阻不应低于出厂试验值的70%，吸收比与出厂值比较应无明显差别，常温下不小于1.3；(3)铁心绝缘电阻测量：采用2500V兆欧表测量，时间持续1分钟应无闪络及击穿现象；(4)绕组、套管的电容和介损测量：被测绕组的tgδ值不大于出厂试验值的130%；(5)电压比测试：与厂家铬牌数据比较应无明显差别，并且符合变压比规律；(6)变压器接线组别测试，必须与铬牌上的符号一致；(7)有载调压分接开关切换波形试验；(9)绕组变形试验；(10)测量绕组连同套管的直流泄漏电流；(11)交流耐压试验：按出厂试验电压80%对中性点进行耐压试验；(12)变压器本体、套管、有载调压机构的油试验；(13)冷却装置及二次回路检查，保护控制系统调试。

2.主变压器台数的选择

选择主变台数时，为了保障供电可靠性，防止因一台主变压器发生故障或检修而影响供电，变电所中通常设计两台主变压器。当装设三台或以上时，投资增大，占用的面积也增多，接线网络更为复杂，虽然可靠性有所提高，但也加大了维护和倒闸的操作难度，使用电保护和配电设备更加复杂。由于两台主变同时发生故障的机率较小，而其中一台出现故障或检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷，保障正常供电，所以一般选择两台变压器。

3.主变压器型式的选择

（1）主变压器的相数。主变压器的相数由原始资料和设计变电所的具体情况来决定。当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。单相变压器组，损耗大，投资大，占地多，断电保护、配电装置和二次接线更为复杂，不易进行维护及倒闸工作。

（2）绕组数的选择。三绕组变压器主要适用于有三种电压等级的变电所。三绕组变压器在价格和使用的设备上，都少于双绕组变压器，因此一般情况下会选择三绕组变压器。三绕组变压器有三种：自耦变压器、分裂变压器和普通三绕组变压器。

（3）连接组别的选择。目前，我国110kV以上的变压器绕组均采用“Y”连接，35kV及以下的变压器采用“Y-Δ”连接。

三、结束语

选择变电站主接线时，应对其供电可靠性、灵活性、扩展性和适应性以及经济合理性等做充分考虑，积累设计选择经验，同时，也不能忽略变压器，在选择变压器时，多分析变压器的容量、台数和形式等方面，以获得最佳选择。

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