浅析110KV变电站高压电气主接方式与优势

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　　摘 要 本文根据110KV变电站电气接线的供电可靠性，灵活性，经济性和可扩展性等特点，对单母接线、单线分段接线、内桥为加跨条接线与四角形接线等几种接线进行综合比较，仅供参考。
　　关键词 变电站 高压电气 接线方式
　　1引言
　　110KV变电站的高压电气主接线是变电站设计的重要部分，它的确定与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、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有很大影响。
　　随着城乡电网新建改建工作的深入，220KV及以上电压级的骨干网架已基本形成，110KV变电站的地位大多数已变成了中间变电站或终端变电站。其中，中间变电站规模基本统一为110KV两路进线或四路进线、主变压器建设两台或三台、110KV
　　./35KV/10KV三级电压或110KV/10KV两级电压的变电站，具有交换系统功率110KV母线上有穿越功率） 和降压分配功率（110KV通过主变将电能分配给低压用户）的双重功能，它是中心变电站和终端变电所之间的中间环节。这类变电站主接线方式既不能象终端变电站那样简单，也不必象中心变电站那样复杂，应根据变电站在系统中的地位和作用来确定。一般中间变电站高压侧主接线形式常选用单母线接线、单母线分段接线、内桥接线外加跨条、四角形接线等4种接线方式。
　　上述各种接线在我们的实际工程中都被采用过，但究竟哪种接线方式应用到中间变电站在供电可靠性、灵活性、满足穿越功率需求方面具有更大的优势，需要对其进行综合分析，以寻求满足不同条件的最佳接线方式。
　　2 单母接线
　　
　　单母接线是最简单的主接线方式（ 见图1），其特点是整个配电装置只有一组母线，所有进出线都接在同一母线上。接线简单、清晰，采用设备少，操作方便，便于扩建，占地面积最小，估算投资最低。
　　在实际运行电网中，为避免变电站短路电流过大，一般都采用110KV开环运行。在正常运行方式下，110KV进线’路为主送，线路断路器合上，另1路为备用，线路断路器断开。当主变需停运检修或故障，不影响穿越功率的运行；但当母线出线故
　　障或需停电检修时，必须整个配电装置停电，全站长时间失压，穿越功率中断，失去了中间变电站的意义。虽然目前母线故障几率为8×10-5，但隔离开关的故障率一般高达1.5次/百台年，是不容忽视的数字。
　　综合分析比较，该接线虽然经济，但可靠性和运行灵活性不好，所以不适合用在110KV中间变电站高压侧。
　　3 单线分段接线
　　
　　单母分段接线是单母接线的扩大，用断路器将母线分段（见图2），占地面积和估算投资稍高，接线稍复杂，但运行的可靠性和灵活性得到提高。在一定程度上克服了单母线存在的缺点，提高了系统供电可靠性。
　　在正常运行方式下，该接线1条线路断路器为断开状态，其它4台断路器为合上状态，相当于单母接线；无论是主变需停运检修或故障，还是线路需停运检修或故障，都只需手动或自动断开本侧断路器，不影响其它回路运行。
　　由于分段断路器的设置，当一段母线出线故障或需停电检查时，只需断开分段断路器，即可保证另一条母线的正常运行。当与母线连接的隔离开关检修或故障时，也只需停下一段母线，不用使整个配电装置停电。但是，当1条线路断路器故障或需停电检修时，穿越功率也要中断，从而失去了中间变电站的作用。
　　综合分析比较，该接线虽然经济，供电可靠性和灵活性也相应提高，但由于线路出现故障的几率较大，线路断路器经常操作，中断穿越功率的几率很大，所以也不适合用在110KV中间变电站高压侧。
　　4 内桥外加跨条接线
　　内桥外加跨条接线是内桥接线的扩展，在线路断路器外侧加装连接条，解决线路断路器检修或主变检修、故障情况下，穿越功率不中断的问题；为了轮流停电检修任何1组隔离开关，在跨条上需安装2组隔离开关，主接线方式见图3。
　　
　　在正常运行方式下，跨条打开，类似于内桥接线，其优点与缺点都与内桥接线运行方式相同，运行非常灵活。
　　当线路断路器需停运检修或1台主变需停运检修时，首先断开所有的断路器，全站短时停电，手动投入跨条上的隔离开关，再合上所有断路器，使穿越功率不中断，最后再断开需停电的断路器进行检修。当桥路断路器需停运检修时，手动投入跨条上的隔离开关，使穿越功率不中断。
　　当1台主变故障时，操作相当麻烦，第一步，继电保护动作，自动跳开与其相连的2台断路器；第二步，调度断开另1台线路断路器，全站短时停电；第三步，调度断开2条线路对端的断路器；第四步，手动投入跨条上的隔离开关，最后一步，恢复
　　穿越功率和(台主变的运行。当桥断路器故障时，操作步骤与上同。
　　内桥外加跨条的接线克服了单母分段接线的缺点，在各种情况下能使穿越功率不中断，起到中间变电站的作用，但该接线也存在有缺陷，首先隔离开关之间的电气闭锁回路较复杂，其次是跨条上的隔离开关不能带负荷操作，必须使线路停电后才能合上，造成变电站长时间停电，调度设备多，操作很麻烦。另外，由于跨条的接入，穿越线路在这里失去了分段，长度增加了一倍，因此恶化了继电保护的运行，增大了动作时间。
　　综合分析比较，该接线比单母分段接线占地面积大，投资略高，但可靠性和运行灵活性比单母分段接线高出许多，所以比较适合用在110KV终端变电站高压侧。
　　5 四角形接线
　　
　　多角形接线有三角形、四角形和五角形接线等，其中三角形接线适合1台主变的变电站，五角形接线适合3条进线、两台主变的变电站，四角形接线适合2条进线2台主变的变电站，是将内桥外加跨条接线的跨条隔离开关改为断路器，从而在一定程度上克服了内桥外加跨条接线的缺陷。
　　在正常运行方式下，跨条断路器打开，类似于内桥接线，其优点与缺点都与内桥接线运行方式相同，运行非常灵活。
　　当线路断路器需停运检修时或1台主变需停运检修时，带负荷自动投入跨条上的断路器，使穿越功率不中断，然后断开该线路断路器或与主变相连的2台断路器进行检修，操作过程中不会形成变电站停电。
　　当1台主变故障时，依靠继电保护自动断开主变相连的2台断路器，自动投入跨条上的断路器，使穿越功率不中断；当桥路断路器需停运检修时，自动投入跨条上的断路器，使穿越功率不中断；四角形接线克服了单母分段接线及内桥外加跨条的缺点，在各种情况下不会形成变电站停电和穿越功率中断，这是其它接线无法相比的。但该接线也存在有继电保护复杂、电气闭锁回路复杂，断路器数量多的缺点。
　　因为四角形接线为闭合环形，每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，穿越不受破坏；很少发生变电站的全停事故，所以不会由此而造成供电损失；四角形接线中断路器故障的概率，无论正常运行或发生事故时都是很小的；可以在任何时候和不改变接线的情况下进行断路器的试验和检修。其缺点是继电保护复杂、电气闭锁回路复杂，断路器数量多，投资大。
　　6 结论
　　综合上述，四角形接线克服了单母分段接线及内桥外加跨条的缺点，汇总了其它各种接线的优点，是非常完善的接线。虽然该接线继电保护复杂、电气闭锁回路复杂，断路器数量多，投资大，但随着电力体制的改革，供电企业应把供电可靠性、灵活性以及如何不停电、少停电、尽可能多供电的问题放到首位，所以四角形接线最适合用在110KV中间变电站高压侧。

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