电力系统电气主接线基本要求及关键因素浅析

2017-01-20乔冠陈震东

中国设备工程 2017年4期

关键词：配电装置关键因素接线

乔冠，陈震东

（西安热工研究院有限公司，陕西西安 7 1 0 0 5 4）

电力系统电气主接线基本要求及关键因素浅析

乔冠，陈震东

（西安热工研究院有限公司，陕西西安 7 1 0 0 5 4）

目前电力系统已经成为生产生活中的重要支撑，重视电力系统电气主接线基本要求及关键因素才能够让电力系统更好地为生产生活服务，才能够让电力系统发挥更大的作用。基于此，本文对电力系统电气主接线基本要求及关键因素进行分析和研究。

电力系统；主接线；基本要求；关键因素

随着科学技术的进一步推动，当前社会各行各业对于电力系统的要求越来越高，其在人们生活、生产中发挥着越来越重要的作用，对于整个社会的进步和发展产生极为重要的影响。在电力系统中电气主接线是其重要的关键环节，做好其基本要求和关键因素的掌控，能够有效提升电力系统的运行效力，能够让电力系统对于电气的整体运行带来更大的支撑。因此，相关人员应当注重做好电力系统电气主接线基本要求和关键因素的研究，让整个电力系统运行更加稳定、高效。

1 电气主接线设计的原则

根据电气主接线设计可靠性、灵活性和经济性的三个基本要求，电气主接线设计需要以设计任务书作为依据，将政策、技术规定的标准和国家经济建设的方针作为设计的准绳，根据工程自身的特殊情况，以保证供电灵活、调度方便、满足各项技术要求作为前提，兼顾运转、维护便利，最大程度节约成本费用，坚持安全、可靠、合理、经济的原则。电气主接线设计所遵循的总原则为符合国家的有关政策、方针和技术规程、规范；符合任务书的设计要求；结合工程的自身特殊特点，设计出经济技术合理的主接线。

2 主接线设计的基本要求

2.1 供电可靠性

只有主接线可靠的工作，才能对用户提供不停歇的供电，这就要把供电的可靠性作为电力生产和分配的第一要素。考量电气主接线是否可靠的主要标准是：当断路器损坏检修的过程中，不应当对供电的系统造成影响；当母线或者是线路发生故障的时候，应当保证对重要的用户的供电，这就要求应当尽最大的努力减少主变的停运台数和线路的停运回路数；将变电站全部停运的可能性降到最低。

2.2 运行检修的灵活性

电气主接线在设计的时候，主接线应当满足检修、调度的灵活性的要求，在调度运行的过程中做到可以灵活自如的切除和投入变压器和线路，以此来满足系统调度运行在事故、检查修理和特殊的运行方式之下的系统运行的总要求，只有在这种情况下才能保证变电站的正常运行，以此才能把变电站的无人值守真正的变为可能，来真正的实现变电站的无人值班。在对电气主接线进行检修的过程中，要在不影响电力网的正常运行的情况下还要保证在用户正常供电的情况下来保证检修的安全性，这就要求在主接线设计的时候要做到停运短路器和母线的便捷和灵活，以及方便的做到对机电设备的保护。

2.3 适应性和可扩展性

电气主接线在设计的时候，应当实现对供电用户的需要，满足其供电需求，这就要求设计的主接线能够做到对主接线在一定时期内没有达到预定计划内的负荷水平变化的不断适应。电气主接线在扩建的时候，也要做到从初期接线之时过渡到最终接线的过程的适应，在充分的保证连续供电的时候亦或是使停电的时间缩短到最短的情况之下，投入线路或者是变压器并且做到互相之间不干扰，除此之外还要做到把一次、二次部分的改造重建的工作的量降到最低、减到最少。

2.4 经济合理

电气主接线在设计的时候既要保证供电的可靠性，又要满足运行检修的灵活性和适应性以及扩展性，单单的做到这几点是远远不够的，在设计主接线的时候更要做到符合合理经济实惠的特点。主接线设计的时候要做到投资方面的省，这就要求最大程度的节省建造变电站的建筑工程的费用、所需要的一系列设备的采购及安置费用、安装的工程费用和其他方面所需的费用，除此之外，所采用的接线的方式、方法的不同，也会造成所投入的资金的费用也会有明显的差别；主接线设计的时候还要做到占地面积的小，因为设计的时候所采用的接线方式的不同，也会导致配电装置占地面积之间的比较大的差别，这就要求电气主接线设计的时候要最大程度的为配电装置的服务来创造条件；此外，主接线设计的时候还应当做到损失的能量小且少，最大程度的减少资金的开支和能量的消耗，真正做到合理，并且达到符合主接线设计的要求。

3 电气主接线设计的关键因素

3.1 配电装置的选型

我国1 1 0 k V高压配电装置普遍采用的是屋外布置和屋内布置两大类型的布置形式。其中屋内布置又包括三种形式：1 1 0 k V断路器小车屋内布置、普通电器的安装在屋内的布置以及全封闭组合电器的屋内布置。选择普通电器安装在屋内布置和1 1 0 k V短路器小车屋内布置，大多应用在城郊或者是污染比较严重的地区，因为其设计的时候两个间隔之间的宽度可以为6.5 m，跨度在1 2 m左右，相比较而言，占地面积比较合理，而且所投入的资金之间的差距也不是很大。而全封闭组合电器的屋内布置大多应用在城市的中心区域和那些用地非常紧张的地方，原因在于它占地面积比较小，运行良好维护方便快捷，但所投入的成本费用相对而言比较高。

我们把屋内布置形式作为研究的重点，因为现阶段我国大部分农村和县城都采用的是屋外布置的形式。其中屋外布置包括三种形式：屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。半高型布置是进出线回落比较多的变电站最常采用的布置形式，因为进出线之间的间隔是不可以进行合并的，必须各自占用一个间隔，这样就使横向的面积增大了。它设计的时候是将母线与母线之间隔离的开关升高，在升高母线下方的位置直接布置电流互感器、短路器等等的设备，这样就使配电装置之间跨度的尺寸变小了。高型布置大多应用在双母线布置，它设计的时候是把母线和母线隔离在开关上下重叠来进行布置的。屋外中型布置具有设计布置的时候相对而言比较清楚明晰的特点，不容易产生错误的操作，运行起来稳定、可靠，施工和维护、修理的过程相比较前两种方便快捷，另外它的构架高度也比较低，工程建设所需要的费用也相对而言比较少，以上的优点都是因为在设计的时候把所有的电气设备都安装在了地面设备的支架的上面，并且在母线的下面没有放置任何的电气设备。屋外中型布置是前面提到过的几种接线布置中最适合配电装置选型来选择和使用的。在1 1 0 k V变电站里面，大多选择软母线来设计与普通中型配电装置相对应的1 1 0 k V的母线，在我们国家这种配电装置类型已经运行了比较长的时间，有3 0多年的历史，无论是在运行和维护方面，亦或是安装和检修方面，我们的相关的各地电业部门都有了比较丰富的经验的积累。

3.2 相关电气设备及典型接线方式

变电站高压电气主接线包括的电气设备主要有主变压器、母线、隔离开关、变压器高压引出线、断路器、继电保护装置、电压互感器、电流互感器和避雷器等等。具备终端变电站和中间变电站两种功能的变电站是设计1 1 0 k V变电站电气主接线的时候重点考虑的。

终端变电站又被叫做受端变电站，它比较靠近负荷中心，1 1 0 k V在进线的时候大多为两路进线，把电能通过两台主变分配给低压用户；变电站主接线方式在选择时要考虑电气设备的特点，上级电网的强弱以及负荷性质等方面的综合因素，在使供电的可靠性得到保证的前提下，还应当具备简单化、自动化、规范化和无人化的特点，最大程度减少占用土地的面积。这种一般终端变电站的高压侧主接线主要有外桥接线、内桥接线和线路-变压器组接线三种方式。

中间变电站作为终端变电所和中心变电所之间的中心环节，具有降压分配功率和交换系统功率两方面的功能作用。这种类型的变电站主接线方式选择的时候要考虑变电所在系统中的地位还有作用，因为它既没有中心变电所的复杂也没有终端变电所的简单。单母线分段接线、单母线接线、四角形接线和内桥接线外加跨线这四种接线方式是在设计一般的中间变电所高压侧主接线形式时最普遍采用的。