220kv降压变电所电气一次部分设计

1 电气主接线设计

1.1 主接线设计要求

主接线是变电站电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成 的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力 系统整体及变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设 备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处 理好各方面的关系。

我国《变电站设计技术规程》SDJ-79规定：变电站的主接线应根据变电站在 电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可 靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。

可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主 接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。

主接线可靠性的具体要求：

1） 断路器检修时，不宜影响对系统的供电；

2） 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间， 并要求

保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；

3） 尽量避免变电站全部停运的可靠性。

灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

1） 为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配 电源和

负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度 要求；

2） 为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安 全检

修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；

3） 为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线， 使在扩建过渡时, 无论

在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。

经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。

1） 投资省：主接线应简单清晰，以节约一次设备的投资；要能使控制保护不 过复

杂，以利于运行并节约二次设备的投资；要能限制短路电流，以便选择价格 合理的电气设

备或轻型电器；

2） 占地面积小：主接线要为配电装置布置创造条件， 以节约用地和节省构架、 导

线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布 置。

3） 电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变 压而增

加电能损失。

1.2 主接线的基本接线方式

电气主接线是根据电力系统和变电站具体条件确定的，它以电源和出线为主 体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作 为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等 级进出线均超过四回，并且考虑到 220k V侧会有功率穿越，所以采用有母线连接。 根据规划，可以发现本站将是地区性枢纽变电站，担负起保障整个地区负荷供给 的重要任务，因此主接线考虑下列几种选择：

1、 一个半断路器（3/2）接线

两个元件引线用三台断路器接往两组母上组成一个半断路器，它具有较高的 供电可靠性和运行灵活性，任一母线故障或检修均不致停电，但是它使用的设备 较多，占地面积较大，增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性，且投资 大。

2、 双母接线

它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不 会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时，不装设“跨条”，则 该回路在检修期需要停电。对于，110K?220K V输送功率较多，送电距离较远，其 断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般 规程规定，110?220kV双母线接线的配电装置中，当出线回路数达 7回，（110kV） 或5回（220kV）时，一般应装设专用旁路母线。

3、双母线分段接线

双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分 别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线 接线方式是常用传

统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不 会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响， 断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在 以下时，母线不分段。

为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时（包括其保护装置和检

修及调试），不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。当 线为7回及以上，220KV出线在4回以下时，可用母联断路器兼旁路断用这 省了断路器及配电装置间隔。

11回及

110K V出

样节

1.3 主接线的方案确定

结合原始资料所提供的数据，和权衡上面各种接线方式的优缺点，将各电

压等级使用的主接线方式列出：

（1） 220KV线路5回进线（2回和系统，2回和电厂，一回备用），且为降压 变

电所，有穿越功率，考虑到220 KV线路的重要性，为保证其运行的稳定性， 适用的接线方式只有双母线接线。单母线和角形接线可靠性不合理！

⑵110KV有4回出线（备用1回），适用的接线形式为单母分段接线、单母 分段带旁

路接线（因进线数不足 5回，装设旁路断路器兼作分段断路器）、双母线 接线、角形接线。

（3） 10KV有12回出线，带电抗器限制短路电流，适用的接线形式为双母接 线和双

母线分段接线，单母线分段。

据此，拟定下面3种主接线方案：

方案I如图1.1，220KV采用双母线接线，110KV采用双母线接线，10KV采用 单母线分段接线

10K V

图1.1 220KV/110KV 双母,10KV单母分段

方案II如图1.2 220KV采用双母线接线，110KV单母线带旁路母线线接线, 采用单母线分段接线。

图1.2 220KV双母,110KV双母分段,10KV单母分段

方案III如图1.3 220KV采用双母线接线，110KV采用单母线分段带旁路接 线，10K V采用双母线接线

图1.3 220KV/10KV双母，110KV双母分段

3种方案均采用三相三绕组变压器，对 3种方案进行技术比较如下表:

表1-1主接线方案比较表

可靠性 灵活性 经济性和实用性 1.220KV 110kv 接 对简单，灵活性一 线简单，设备本身 故障率少；操作简 单 般； 1.220KV运行方式 相1.10KV端12条回路不会 彼此影响，能减小母线 故障或检修时的停电范 围！ 2.基本上能保证母 线或母线隔离开关 检修时，尽量减少停 运出2.故障时，能尽快 恢线回路数和停 电时间，并能保证对 全部复供电。 2.该接线方式整体操作 较简单，投资性价比高！ I类及全部或大 部分II类用户的供 电