分析220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平在不斷提高，社會(huì)的用電量也呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。在這種新的形勢(shì)下，為了保證電力的正常供應(yīng)，就必須確保電力系統(tǒng)的安全性，加強(qiáng)對(duì)變電站電氣一次設(shè)計(jì)的研究。本文首先分析了變電站的重要性，然后探討了220kV變電站電氣一次主接線方式，希望能提供一些參考價(jià)值，以促進(jìn)變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：220kV;變電站;電氣一次;主接線設(shè)計(jì)

一、變電站的重要性分析

在整個(gè)的電力系統(tǒng)中，變電站占據(jù)了至關(guān)重要的作用。變電站肩負(fù)著電壓的轉(zhuǎn)變、電的配送以及電流流向的操作等，它是電壓和電網(wǎng)的紐帶，通過主變壓器進(jìn)行工作，穩(wěn)穩(wěn)地讓各級(jí)電壓在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中有序運(yùn)轉(zhuǎn)。顧名思義，變電站的主要作用是變化高低電壓。大家都知道，很多地方的電壓是不同的，家庭電壓較小，工廠電壓較大，但是電廠發(fā)出來的電是穩(wěn)定的。所以需要變電器來進(jìn)行電壓高低的調(diào)節(jié)。有些變電站將電升壓，便于進(jìn)行長(zhǎng)途輸送;有的變電站將電降壓，便于把電輸?shù)礁骷腋鲬糁惺褂?。將電升壓就是為了保證運(yùn)輸穩(wěn)定和輸線路的損壞，而將電降壓，則是為了保證家庭用電的安全性。

二、220kV變電站電氣一次主接線方式

2.1單母線接線

在主接線的幾種基本接線方式中，單母線接線這種方式是一種較為簡(jiǎn)單的接線方式，適用于只有一臺(tái)主變壓器的變電站。這種情況下能夠充分發(fā)揮單母線接線優(yōu)勢(shì)，不僅僅接線簡(jiǎn)單清晰，而且涉及到的相關(guān)設(shè)備更少，操作更加方便。但是，在單母線接線中還存在一定問題，其中不夠靈活、可靠性較差是最典型的問題。采用單母線接線方式，如果其中某一設(shè)備出現(xiàn)問題，在維修中需要讓整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量以及供電安全。因此，受到這一因素的嚴(yán)重制約，目前在變電站建設(shè)過程中，為了有效保證供電服務(wù)的質(zhì)量，保證廣大用戶能夠使用更加安全、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)質(zhì)電力能源，所以對(duì)單母線接線這一主接線方式應(yīng)用較少。

2.2單母分段

在單母分段的主接線設(shè)計(jì)中引入了斷路器，斷路器的引入實(shí)現(xiàn)了客戶分段的功能。通過斷路器能將電源分隔，這種方式大大提高了客戶供電服務(wù)效率。單母分段節(jié)點(diǎn)方式和單母線接線方式相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，尤其是當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候可以不用整個(gè)系統(tǒng)停電進(jìn)行維修，不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。保證了供電效率的同時(shí)，還大大提高了系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性與可靠性，對(duì)于用戶本身而言，能夠獲得更佳的用電體驗(yàn)。單母分段其實(shí)質(zhì)也是為優(yōu)化改進(jìn)單母線接線提出的，作為單母線接線的進(jìn)步，進(jìn)一步促進(jìn)了電力發(fā)展建設(shè)。

2.3雙母線接線

所謂雙母線接線，顧名思義，就是這種接線方式擁有兩組母線。這種接線方式在實(shí)際應(yīng)用過程中，在一定程度上可以將兩組母線相互使用，從而有效保證變電站的正常運(yùn)行，為用戶提供穩(wěn)定、可靠的供電服務(wù)。使用雙母線接線方式進(jìn)行主接線建設(shè)，需要在電源和出線的位置，各配備一臺(tái)斷路器，同時(shí)還要配備母線控制開關(guān)，對(duì)其進(jìn)行有效的控制。雙母線接線具有顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其是維修保養(yǎng)比較方便簡(jiǎn)單。當(dāng)對(duì)其中一路母線進(jìn)行維修的時(shí)候，另一路母線仍然能夠運(yùn)行，不會(huì)影響用戶生產(chǎn)生活的需求。但是這種接線方式同樣存在一定的弊端，進(jìn)行維修保養(yǎng)的過程中需要增加相應(yīng)的保險(xiǎn)措施進(jìn)行保護(hù)，以免出現(xiàn)異常斷電情況。也正是由于這一弊端，導(dǎo)致雙母線接線不是很好220kV變電站一次主接線設(shè)計(jì)歡迎。

2.4一個(gè)半斷路（3/2）接線

一個(gè)半斷路（3/2）接線方式主要是由兩個(gè)元件在三臺(tái)斷路器上進(jìn)行母線連接的一種接線方式，這種接線方式是在單母分段和雙母線連接方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新后實(shí)現(xiàn)的一種新型接線方式。使用這種接線方式，需要使用兩個(gè)母線進(jìn)行連接。這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)是具有較為可靠的供電保障，同時(shí)運(yùn)行較為靈活。一個(gè)半斷路（3/2）接線方式也擁有方便檢修的優(yōu)勢(shì)，由于具有兩條母線，在檢修過程中，不分影響變電站的正常運(yùn)行，因此不斷導(dǎo)致停電，有效保證了為用戶提供連續(xù)的供電服務(wù)。但是這種接線方式也有缺點(diǎn)，就是使用的設(shè)備過程中，需要較大的占地面積，還使二次回路的復(fù)雜性進(jìn)一步提升，受到這些因素的影響，使一個(gè)半斷路（3/2）接線方式的應(yīng)用范圍受到了一定的限制，只適用于超高壓電網(wǎng)，在220kV高壓中也可以進(jìn)行應(yīng)用。

2.5橋形接

橋形接線方式和其他主接線方式相比，具有顯著的斷路器優(yōu)勢(shì)，斷路器的用量很少，這也決定了其主要應(yīng)用于只有兩條輸電線路和老變壓器的變電站。一般橋形接線方式分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種方式，只是兩種接線方式的應(yīng)用范圍具有一定差異，往往內(nèi)橋接線應(yīng)用于輸電線路較長(zhǎng)的線路中，外橋接線往往主要應(yīng)用于輸電線路較短的線路中。目前在我國(guó)220kV系統(tǒng)中主要才有用外橋接線方式。

2.6角形接線

角形接線是一種環(huán)形或角形的接線方式，這種接線方式是通過對(duì)各個(gè)斷路器采用不同的連接方式而形成的。角形接線方式的優(yōu)點(diǎn)是，在進(jìn)行檢修時(shí)，能夠有效縮短開環(huán)時(shí)間，同時(shí)還能夠保證角形接線的正常及可靠運(yùn)行。這是因?yàn)闉榱吮ＷC角形接線的優(yōu)勢(shì)，一般只選用3或5個(gè)角形裝置，從而對(duì)全運(yùn)行情況進(jìn)行有效的控制，保證變電站的正常運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠的供電服務(wù)。

2.7單元接線

單元接線作為當(dāng)前220kV變電站中基本淘汰的主接線方式，存在明顯的缺陷，不僅僅應(yīng)用范圍有限（一臺(tái)變壓器），而且，在進(jìn)行檢修維護(hù)的過程中還需要整個(gè)系統(tǒng)斷電。這些缺陷讓單元接線逐漸被其他主接線方式所代替。通過前面分析能夠發(fā)現(xiàn)，針對(duì)不同的主接線方式具有不同的特征，也具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。因此，在進(jìn)行220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)中應(yīng)該綜合考慮各個(gè)接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)變電站電氣一次主接線設(shè)計(jì)的實(shí)際需求進(jìn)行主接線方式選擇，保證最終主接線的質(zhì)量，保證變電站電氣建設(shè)和供電的可靠性與穩(wěn)定性。

3結(jié)語

如果為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)以及人們的日常生活，提供充足、穩(wěn)定、安全、可靠的電力能源和優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，更是成為社會(huì)大眾廣泛關(guān)注的重要社會(huì)問題。在這種情況下，深入了解和探究220kV變電站的電氣一次主接線設(shè)計(jì)問題，對(duì)提高我國(guó)的變電站性能，優(yōu)化電力系統(tǒng)，具有積極的作用，也是我國(guó)電力建設(shè)的重要內(nèi)容之一，對(duì)推動(dòng)我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展建設(shè)，具有極為深遠(yuǎn)的意義。

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作者介紹：

楊斯維（1980.6.23-）;男;益陽;漢;工程師;本科;變電站電氣一次、電氣二次;中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司