35kV变电站电气主接线的设计选择
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35kV变电站电气主接线的设计选择
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Power Network 电网建设
9
RURAL
ELECTRIFICATION
35 kV变电站电气主接线的设计选择
陈建忠，新疆伊犁河流域开发建设管理局
摘要：该文根据原始资料简述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择
过程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案。
关键词：变电站；电气主接线；设计选择
中图分类号：TM631+.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)09-009-02
污秽环境中的35~60 kV室外配电装置，可采用双母线接
1 设计原始资料
线”。本变电站35 kV侧可考虑以下3种方案，并进行经济
为保证某地区铁路沿线供电需要，需设计一座35 kV 和技术分析。
降压终端变电站，其10 kV架空线给锅炉、车站、货场、 方案1：采用单母线
南铁大厦、体训中心、公园等铁路设施及生活供电，二类 分段接线，如图1所示。
负荷占18.8%，其余为三类负荷。 优点：用断路器把
距本变电站20 km和16 km处各有一110 kV变电站， 母线分段后，重要用户
由这两个变电站以35 kV架空线路向待建的35 kV变电站供 可从不同母线分段引出
电，考虑一回线路故障或检修时，由另一回线供电的运行 双回线供电；当一段母
方式。 线发生故障，分段断路
图1 单母线分段接线
本变电站10 kV母线到各出线终端杆均采用10 kV电缆 器自动将故障段切除，
供电，出线负荷除#2、#7为二类负荷，其余出线为三 类 保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。
负荷，各馈线负荷如表1所示。 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该
表1 变电站10 kV出线负荷表 段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路
计算有功功率 计算用无功功率 2010年视在功率
序号 出线名称 时，常使架空线路出线交叉跨越；扩建时需向两个方向均
/kW /kvar /MVA
衡扩建；分段断路器故障造成35 kV两段母线停电。
1 #1 2880 1395 3.2
2 #2 1710 828 1.9 适用范围：
3 #3 2070 1002 2.3
·6～10 kV配电装置出线回路数为6回及以上时；
4 #4 1800 872 2.0
5 #5 2835 1373 3.15 ·35～60 kV配电装置出线回路数为4～8回及以上时；
6 #6 2250 1090 2.5 ·110～220 kV配电装置出线回路数为3～4回时。
7 #7 1350 654 1.5
方案2：采用单母线
8 #8 1350 654 1.5
合计 18.05 接线，如图2所示。
该变电站站址地势平坦、地形开阔，交通运输方便。 优点：接线简单清
地层简单，无洪水威胁，平均海拔为 900～1000 m，年平 晰，设备少，操作方便，
均气温为11.65 ℃，极端最高气温为40 ℃，极端最低气温 便于扩建和采用成套配电
为-28 ℃。主导风向为东北风，最大风力为 32～40 m/s， 装置。
地震裂度为7度。历年最多沙尘暴日数为19天，导线覆冰 缺点：不够灵活可
厚度为10 mm，适宜建设变电站。 靠，任一元件（母线及母 图2 单母线接线
线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。
2 电气主接线设计选择
单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回
2.1 变电站35 kV侧接线型式的确定 路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才
按照《变电站设计技术规程》的第23条规定： 能恢复非故障段的供电。
“35~60 kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形 适用范围：
接线；当出线为2回以上时，一般采用单母线分段或单母 ·6～10 kV配电装置出线回路数不超过5回；
线接线。出线回路数较多、连接的电源较多、负荷大或 ·35～60 kV配电装置出线回路数不超过3回；
2008年第9期 总第256期电网建设 Power Network
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NOITACIFIRTCELE
LARUR
·110～220 kV配电 变电站10 kV母线侧的馈线多，在保证供电可靠性的
装置出线回路数 情况下，如果采用双母线接线，设备多，投资大，运行操
不超过2回。 作不便，不满足灵活性和经济性；如果采用单母线分段接
方案3：采用外桥 线，在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电，对
接线，如图3所示。 重要的二类负荷出线，采用双回路送电，分别接在10 kV
外桥接线的特 的一段和二段，在满足可靠性和灵活性的前提下，比双母
点：当变压器发生故 线接线经济，故推荐采用单母线分段接线的方式。正常运
障或运行中需要切除 行时，分段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段
图3 外桥接线
时，只断开本回路的 母线。当负荷小于6300 kVA或1台变压器故障、检修时，
断路器即可，不影响其他回路的工作。当线路故障时，例 则断开该变压器低压侧断路器，合分段断路器，由一台主
如引出线1U故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压 变向两段母线供电。
器1B也被切除。为了恢复变压器1B的正常运行，必须在
3 结束语
断开隔离开关2G后，再接通断路器1DL和3DL。
外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经 变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也
常切换的情况。 是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设
以上三个方案，所需35 kV断路器和隔离开关数量如 备通过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的
表2所示。 作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成变电站电
气部分的主体。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对
表2 35 kV断路器和隔离开关数量表
方案比较 单母分段 单母线 外桥 配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式
断路器台数 5 4 3 的选择，起决定性作用。因此，在确定主接线时，电气主
隔离开关总数 8 6 6
接线要满足必要的供电可靠性、经济性、保证供电的电能
对以上三种方案分析比较。 质量，另外主接线应能适应各种运行方式，具有发展和扩
从经济性来看：由于3种方案所选变压器型号和容量 建的可能性。
相同，占地面积基本相同，所以只比较设备，方案1所用
参考文献
设备最多，造价最高，故最不经济；方案3所用设备最
少，造价最低，故最经济；方案2介于方案1和方案3之间 [1] 戈东方. 电力工程设计手册电气一次部分[M]. 北京：中国
电力出版社，1999.
较经济。
[2] 范锡普. 发电厂电气部分（第二版）[M]. 北京：中国电力
从可靠性来看：方案1，当一段母线发生故障，分段
出版社，1995.
断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和 （责任编辑：袁航）
不致使重要用户停电，可以满足一、二、三类用户负荷的
要求，可靠性高；方案2，任一元件（母线及母线隔离开
关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，不能满足 《 》2008.9主要内容
一、二类用户负荷的要求。方案3当线路发生故障时，需
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35 kV变电站电气主接线的设计选择
陈建忠，新疆伊犁河流域开发建设管理局
摘要：该文根据原始资料简述了变电站电气主接线设计选择的原则、特点，并对某变电站电气主接线的设计选择
过程进行了分析，并从经济性、可靠性方面来考虑，选择最优方案。
关键词：变电站；电气主接线；设计选择
中图分类号：TM631+.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)09-009-02
污秽环境中的35~60 kV室外配电装置，可采用双母线接
1 设计原始资料
线”。本变电站35 kV侧可考虑以下3种方案，并进行经济
为保证某地区铁路沿线供电需要，需设计一座35 kV 和技术分析。
降压终端变电站，其10 kV架空线给锅炉、车站、货场、 方案1：采用单母线
南铁大厦、体训中心、公园等铁路设施及生活供电，二类 分段接线，如图1所示。
负荷占18.8%，其余为三类负荷。 优点：用断路器把
距本变电站20 km和16 km处各有一110 kV变电站， 母线分段后，重要用户
由这两个变电站以35 kV架空线路向待建的35 kV变电站供 可从不同母线分段引出
电，考虑一回线路故障或检修时，由另一回线供电的运行 双回线供电；当一段母
方式。 线发生故障，分段断路
图1 单母线分段接线
本变电站10 kV母线到各出线终端杆均采用10 kV电缆 器自动将故障段切除，
供电，出线负荷除#2、#7为二类负荷，其余出线为三 类 保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。
负荷，各馈线负荷如表1所示。 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该
表1 变电站10 kV出线负荷表 段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路
计算有功功率 计算用无功功率 2010年视在功率
序号 出线名称 时，常使架空线路出线交叉跨越；扩建时需向两个方向均
/kW /kvar /MVA
衡扩建；分段断路器故障造成35 kV两段母线停电。
1 #1 2880 1395 3.2
2 #2 1710 828 1.9 适用范围：
3 #3 2070 1002 2.3
·6～10 kV配电装置出线回路数为6回及以上时；
4 #4 1800 872 2.0
5 #5 2835 1373 3.15 ·35～60 kV配电装置出线回路数为4～8回及以上时；
6 #6 2250 1090 2.5 ·110～220 kV配电装置出线回路数为3～4回时。
7 #7 1350 654 1.5
方案2：采用单母线
8 #8 1350 654 1.5
合计 18.05 接线，如图2所示。
该变电站站址地势平坦、地形开阔，交通运输方便。 优点：接线简单清
地层简单，无洪水威胁，平均海拔为 900～1000 m，年平 晰，设备少，操作方便，
均气温为11.65 ℃，极端最高气温为40 ℃，极端最低气温 便于扩建和采用成套配电
为-28 ℃。主导风向为东北风，最大风力为 32～40 m/s， 装置。
地震裂度为7度。历年最多沙尘暴日数为19天，导线覆冰 缺点：不够灵活可
厚度为10 mm，适宜建设变电站。 靠，任一元件（母线及母 图2 单母线接线
线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。
2 电气主接线设计选择
单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回
2.1 变电站35 kV侧接线型式的确定 路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才
按照《变电站设计技术规程》的第23条规定： 能恢复非故障段的供电。
“35~60 kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形 适用范围：
接线；当出线为2回以上时，一般采用单母线分段或单母 ·6～10 kV配电装置出线回路数不超过5回；
线接线。出线回路数较多、连接的电源较多、负荷大或 ·35～60 kV配电装置出线回路数不超过3回；
2008年第9期 总第256期电网建设 Power Network
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NOITACIFIRTCELE
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·110～220 kV配电 变电站10 kV母线侧的馈线多，在保证供电可靠性的
装置出线回路数 情况下，如果采用双母线接线，设备多，投资大，运行操
不超过2回。 作不便，不满足灵活性和经济性；如果采用单母线分段接
方案3：采用外桥 线，在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电，对
接线，如图3所示。 重要的二类负荷出线，采用双回路送电，分别接在10 kV
外桥接线的特 的一段和二段，在满足可靠性和灵活性的前提下，比双母
点：当变压器发生故 线接线经济，故推荐采用单母线分段接线的方式。正常运
障或运行中需要切除 行时，分段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段
图3 外桥接线
时，只断开本回路的 母线。当负荷小于6300 kVA或1台变压器故障、检修时，
断路器即可，不影响其他回路的工作。当线路故障时，例 则断开该变压器低压侧断路器，合分段断路器，由一台主
如引出线1U故障，断路器1DL和3DL都将断开，因而变压 变向两段母线供电。
器1B也被切除。为了恢复变压器1B的正常运行，必须在
3 结束语
断开隔离开关2G后，再接通断路器1DL和3DL。
外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经 变电站电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也
常切换的情况。 是构成电力系统的重要环节。电气主接线是由高压电器设
以上三个方案，所需35 kV断路器和隔离开关数量如 备通过连接组成的接受和分配电能的电路，反映各设备的
表2所示。 作用、连接方式和各回路间相互关系，从而构成变电站电
气部分的主体。它直接影响运行的可靠性、灵活性，并对
表2 35 kV断路器和隔离开关数量表
方案比较 单母分段 单母线 外桥 配电装置的布置、继电保护的配置、自动装置和控制方式
断路器台数 5 4 3 的选择，起决定性作用。因此，在确定主接线时，电气主
隔离开关总数 8 6 6
接线要满足必要的供电可靠性、经济性、保证供电的电能
对以上三种方案分析比较。 质量，另外主接线应能适应各种运行方式，具有发展和扩
从经济性来看：由于3种方案所选变压器型号和容量 建的可能性。
相同，占地面积基本相同，所以只比较设备，方案1所用
参考文献
设备最多，造价最高，故最不经济；方案3所用设备最
少，造价最低，故最经济；方案2介于方案1和方案3之间 [1] 戈东方. 电力工程设计手册电气一次部分[M]. 北京：中国
电力出版社，1999.
较经济。
[2] 范锡普. 发电厂电气部分（第二版）[M]. 北京：中国电力
从可靠性来看：方案1，当一段母线发生故障，分段
出版社，1995.
断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和 （责任编辑：袁航）
不致使重要用户停电，可以满足一、二、三类用户负荷的
要求，可靠性高；方案2，任一元件（母线及母线隔离开
关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，不能满足 《 》2008.9主要内容
一、二类用户负荷的要求。方案3当线路发生故障时，需
