变电站一次系统电气主接线设计研究

变电站一次系统电气主接线设计研究

王海峰

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司

摘要：变电站是社会发展的基础设施，直接关乎到社会生产生活的稳定性，在进行变电站设计和施工建设时，常涉及到一次系统的电气主接线，设计的可行性如何将会影响到接线施工和后期使用的安全性以及稳定性，以及不同的设计也更是能够呈现不同的效果和影响。所以需要根据具体的情况做好接线设计，使得一次系统的主接线能够满足具体使用需求，也体现安全和稳定的运行。

关键词：变电站；一次系统接线；电气设计

1 变电站一次系统电气主接线设计概述

1.1 设计的主要内容

一是对电力系统进行分析，确定电力系统当前使用的电源、装机容量、负荷水平如何、存在的一些明显的问题和以前发生过得故障问题，以及每年电力电量的平衡情况如何；对变电站的类型、性质以及实际担负的任务和规模大小进行确定，以及变电站应该根据电力系统的设计和使用情况，确定自身的变压器安装数量和电气设计形式。

二是对电气主接线的负荷进行分析，在进行具体的设计时，Ⅰ类的负荷必须使用两个独立的电源进行供电。这样能够实现在实际使用的过程中，若是其中一个电源故障问题发生导致其无法正常的进行供电，还有另外的一个电源能够进行供电，确保Ⅰ类负荷的正常运行。Ⅱ类的负荷电源与上述一致，也需要使用两个电源进行供电。Ⅲ类负荷只需使用一个电源供电即可。

三是电气主接线方案的设计，其中涉及不同设备之间的连接方式和接线形式，在进行具体接线工作之前，要设计几种待选的方案，在综合考虑和分析之后进行确定和使用。

四是确定中性点的接地方式，其中包含各级电压的中性点接地设计，只有切合实际的接线方案才能获得应用和作用发挥。

1.2 主接线设计的原则和要求

主接线设计的好坏将会直接影响到变电站的安全运行和稳定输电。因此在接线设计时需要认真考虑和遵循主接线设计的原则和基本要求，只有这样才能实现良好的接线设计、施工和使用。

一是安全性的要求。体现在接线设计和具体的接线工作实施，要在安全的环境和作业条件下进行，以及需要保障接线人员和其他主要设备的安全和稳定，这样才能顺利完成接线。

二是可靠性的体现。变电站的设计和使用，要根据不同的变电站进行针对性的设计，不同的变电站具有不同的功能和类型，对于可靠性的要求也不同，因此接线设计过程中需要合理考虑具体的需求和因素，使得接线的可靠性能够满足具体的需要。这样也更是可以确保变电站的稳定运行。

三是体现灵活性。就变电站的运行过程而言，也难免遇到一些不利的影响因素，导致变电站面临运行问题，或者出现其他严重的故障，至此，灵活性就体现在若是变电站出现运行问题，要能够灵活及时的改变接线的方式，使得变电站能够继续稳定的运行，降低损失和不利影响。

四是体现经济性。就是合理的控制成本，要在接线达到安全和可靠的情况下，合理控制其他方面的不必要投资，这样能够实现经济性运行和建设，以及提升经济效益。

2 变电站一次系统电气主接线设计问题分析

当前变电站一次系统的电气主接线设计当中，会采用较为复杂但是安全性更高的方式。这样的方式尽管安全性更高，但是存在一些不足和缺点。一是由于设计的复杂性较高，使得施工建设的难度也随之提升，相应的后期使用过程若是出现故障问题，管理和维护的成本也会更高。在一个就是设计的复杂性使得需要使用的核心部件较多，这样变电站主要设施的体积增大、整个变电站的占地面积增加，实际建设成本就提升。

现阶段市面上主要有两种流行的接线方式，分别是双母接线和单母分段接线。双母接线的优势在于具有两组分离的母线控制开关，这样在对其进行维修的过程中，就可以关闭其中一条母线开关对其进行维修，而不影响另一个开关的正常使用。但是缺点也更加的明显，就是在进行整条线路的检查和维修时，需要对整个线路进行断电处理。单母分段接线的优点在于使用的是分段连接，因此若是其中一段母线出现故障问题，则分段隔离器就会隔离故障母线段，其他分母段则不受到影响。以及这样的连接方式需要的成本也较低，具有一定的经济性。

3 变电站一次系统电气主接线设计

3.1 桥形接线

这种接线方式有两种，一种是外桥，另一种是内桥。第一种方式在优缺点都更加的明显。优势在于这样的接线方式可以实现较为简单的操作，以及需要的设备的数量较少，但若是出现故障问题，则需要对整体的变压器进行提停机处理，因此能够对整体的线路供电造成较大的影响。第二种方式的优势在于接线完成之后进行线路的切换较为简单和方便。缺点则是的遇到故障问题时，需要很长时间进行问题的解决，并且变压器的切换较为复杂。

3.2 角形接线

这种接线方式具有一定的经济性，体现在故障问题的发生在解决过程中，无需投入更多的人力和物力，只要将出现故障的部件进行拆除即可，并且实际进行故障维修和部件拆除的过程中，也不会对整个电力系统的正常运行造成更大的影响。但是这样的方式尽管优势明显，但缺点却在于不利于后期变电站的扩建和改造，原因在于使用这种方法的过程需要考虑综合因素较多，适用性需要根据具体情况而定。

3.3 单母线接线

这种方式的接线呈现的是一组母线，因此所有设备都需要经过这一母线实现串联运行，并且每一个设备都会配备单独的开关进行控制和隔离。这样的接线方式投入的成本更低，连接的设备较小，具有一定的经济性。以及基于母线的拓展，也更是可以拓展更多的设备。但是可靠性相对较低。若是出现故障问题，就需要对母线上的所有设备都进行断电处理，所以维修的成本会增加。

3.4 单母线分段接线

这种接电方式使用的也是单根的母线。与上述单母线接线不同之处在于这种方式使用的是分段的母线接线。就是在一根母线当中使用多个断路器将母线进行分段，这样不同段的设施接线和维修等就可以实现单独的断点处理，因此更加的方便。

3.5 双母线

双母线的使用在方便性和可靠性方面更高，但是由于使用的电气设备的数量较多，所以在建设过程需要投入的成本更高。

3.6 主接线设计的思路和步骤

要实现可靠、安全以及稳定的接线，需要对变电站的具体情况进行分析以及了解，这样可以清楚其中的问题和不足，相应的也更是可以直观的了解具体的接线需求和需要。方便进行接线方式的选择和确定。再就是需要根据接线的要求和技术规范进行接线技术的确定。这样可以形成初步的接线方案。进而选择合适的方案进行接线施工。整个的设计和施工过程实际是对当前变电站的改造和升级，以及面对一些新兴建的变电站，也更是需要做好接线方式的筛选和确定，这样才能使得接线设计和操作满足实际的需求和需要。以及呈现各方面的价值和作用。

结论

由于现阶段的社会发展在用电量方面不断的增加和提升，以及变电站的数量也越建越多，至此就更加需要合理的设计方案和思路，来引导进行变电站一次系统的电气主接线工作实施，这样能够使得具体工作落实更先进满足实际需求。进而也就能够极大的满足社会的发展需要。

参考文献：

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姓名:王海峰

职称：中级工程师

研究方向：变电站一次设计