王超

摘要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對城市電力負荷有著重要影響。對于220kV變電站而言，一次主接線設(shè)計的好壞將直接影響變電站的正常運行。良好的設(shè)計不僅能充分滿足運行中高壓電流的傳輸要求，而且能保證各種電氣設(shè)備接入變電站后的穩(wěn)定運行能力?；诖?，本文就220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計開展探究與分析。

關(guān)鍵詞：220kV變電站;電氣一次設(shè)計;主接線

變電站是電廠與用戶之間的重要橋梁，是電廠與用戶之間的媒介。變電站的主要功能是分配和轉(zhuǎn)換電能，以滿足用戶對電能的需求。變電站由不同功能的電氣設(shè)備組成，根據(jù)不同的技術(shù)要求相互連接，實現(xiàn)變電站的整體運行，從而實現(xiàn)變電站的變電轉(zhuǎn)換和分配電力的這一功能。電氣一次主接線是通過連接線，對高壓電氣設(shè)備進行有效的連接，使其發(fā)揮整體作用的一種方法。目前，一次主接線已經(jīng)發(fā)展成為變電站的重要電氣裝置，其主要功能是有效地傳輸高壓電流。

一、220kV變電站電氣一次主接線的設(shè)計步驟

（一） 明確主接線設(shè)計要求及細節(jié)。在220kV變電站一次主接線設(shè)計過程中，首先要了解變電站的具體情況，然后根據(jù)變電站一次主接線的實際要求，堅持“靈活、可靠、經(jīng)濟”的原則，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)進行一次主接線設(shè)計，制定出優(yōu)良的一次主接線方案[1]。

（二） 選擇和確定方案。在設(shè)計過程中，需要結(jié)合變電站的實際情況，選擇最科學、最合適的方案。這是由于數(shù)據(jù)的分析，在設(shè)計過程中會有不同的方案，這些方案會有一些不足之處，一些會與變電站的實際運行不一致，所以有必要選擇和確定方案。

（三） 高壓電氣設(shè)備的選型。對一次主接線的電壓、電流進行分析，可以滿足系統(tǒng)的要求，將變壓器的損壞率降到最低。對于220kV變電站而言，需要連接大量的電氣設(shè)備才能正常運行。一次主接線設(shè)計方案的目的是保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行。變電站一次主接線的設(shè)計和高壓電氣設(shè)備的選擇都需要充分考慮變電站的實際情況，從而相互配合發(fā)揮作用。

二、220kV變電站電氣一次主接線方式

（一）單母線接線。單母線接線作為主接線中比較簡單的接線方式之一，主要應(yīng)用于只有一臺主變壓器的變電站。這種情況可以充分發(fā)揮單母線接線的優(yōu)點，不僅接線簡單明了，而且設(shè)備少，操作更方便。然而，單母線接線仍然存在一些問題，其中最典型的問題是缺乏靈活性和可靠性差。采用單母線接線方式，如果其中一臺設(shè)備出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)在維修過程中需要停機，嚴重影響供電質(zhì)量和安全[2]。目前，人們對變電站和供電的質(zhì)量要求越來越高，單母線接線方式的弊端使其應(yīng)用越來越少。

（二）單母分段。在單母分段主接線設(shè)計中引入斷路器，實現(xiàn)了客戶分段的功能。電源可以通過斷路器分離，大大提高了用戶供電服務(wù)的效率。單母分段節(jié)點模式相對于單母線連接模式有明顯的優(yōu)勢，尤其是當一臺設(shè)備出現(xiàn)故障時，不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，不僅保證了供電效率，而且大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性。單母分段的實質(zhì)是優(yōu)化和改進單母線接線方式。隨著單母線接入技術(shù)的進步，進一步推動了電力事業(yè)的發(fā)展。

（三）雙母線接線。雙母線接線是將兩組母線引入系統(tǒng)并協(xié)調(diào)使用，以保證變電站的可靠性。在變電站一次主接線的設(shè)計中，需要在雙母線的供出線位置配置相應(yīng)的斷路器，還需要配置相應(yīng)的雙母線控制開關(guān)，以實現(xiàn)有效的控制功能[3]。雙母線連接具有明顯的優(yōu)點，特別是維護更方便、簡單。一條母線修復時，另一條母線仍能正常運行，不影響用戶的需要。但這種接線方式也存在一些弊端，維修過程中需要增加相應(yīng)的保護措施，以避免出現(xiàn)非正常停電現(xiàn)象。

（四）3/2接線。在3/2接線連接中需要引入三個斷路器，三個斷路器的母線連接可由兩個元件實現(xiàn)。這種一次連接方式主要是在上述幾種連接方式的基礎(chǔ)上改進提出的，這種新的接線方式需要兩個母線連接，保證了供電的可靠性，比其他接線方式更靈活。3/2接線方式在維護方面也有明顯的優(yōu)勢，當一條母線檢修時，另一條母線的運行狀態(tài)不受到影響。但是，這種接線方式也存在一些問題和不足，占地面積大，有一定的適用范圍，一般在特高壓電網(wǎng)中使用較多。

（五）橋形接線。與其他主要接線方式相比，橋形接線方式具有明顯優(yōu)點，斷路器的數(shù)量很少，這決定了橋式接線方式主要應(yīng)用于只有兩條輸電線的變電站。橋形連接有內(nèi)橋連接和外橋連接兩種類型，但應(yīng)用范圍不同。輸電線路較長常采用內(nèi)橋連接，短傳輸線多采用外橋連接，目前我國220kV系統(tǒng)主要采用外橋接線方式。

（六）角形接線。角形接線主要針對系統(tǒng)中不同的斷路器，采用相適應(yīng)的連接方式，這種接線方式大大縮短了開環(huán)時間，同時也保證了在檢修過程中能夠可靠地運行。變電站一般采用角形接線，線路少，不需要擴展配電設(shè)備，節(jié)約了變電站的建設(shè)成本，在施工時間上有明顯的優(yōu)勢。

（七）單元接線。220kV變電站很少使用單元接線，它的特點類似于單母線接線，只能在一臺變壓器上使用。在檢修過程中，需要切斷整個電路，正是由于這種明顯的缺陷，所以在220kV變電站中逐漸被其他更完善的主接線方式所取代，目前這種接線方式已不再使用。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著市場經(jīng)濟體制的不斷完善，對電力能源提出了更高的要求。當前，電力建設(shè)已成為中國社會經(jīng)濟建設(shè)進程中的重要內(nèi)容之一，為社會經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常生活提供穩(wěn)定、安全、可靠的電能和優(yōu)質(zhì)電力服務(wù)，已成為人們廣泛關(guān)注的重要社會問題。在這種情況下，深入探索220kV變電站一次接線的設(shè)計，將對提高我國變電站的性能和優(yōu)化電力系統(tǒng)起到積極的作用，對促進電力工業(yè)的發(fā)展具有深遠的意義。

參考文獻：

[1]王宇之.220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計研究[J].南方農(nóng)機，2019，50（24）：142.

[2]宋世偉.220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019，（32）：3107.

[3]吳勁松.220kV變電站電氣一次主接線設(shè)計研究[J].電子測試，2019，（6）：8-10.

（作者單位：江蘇中電科電力設(shè)計院有限公司）