电气主接线

电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、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订有较大影响。因此必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应以下列各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并且满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。可靠性是电力生产和分配的首要要求。主接线首先应满足这个要求。
（一）主接线可靠性的具体要求：
1、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。
2、断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或部分二级负荷的供电。
3、避免发电厂、变电所全部停运。
（二）灵活性
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1、调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
2、检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。
3、扩建时，可以容易地从初期接线过度到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下投入新设备并且对一次和二次部分的改建工作量最少。
（三）经济性
主接线在满足可靠性灵活性要求的前提下，做到经济合理。
1、投资省
1) 主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器，避雷器等一次设备。
2) 要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备控制电缆。
3) 要能限制断路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
4) 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
2、占地面积小。主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少。
3、电能损失少：经济合理地选择主变压器的种类（双绕组、三绕组、自耦变压器），容量、数量，要避免两次变压而增加电能损失。
S2.2 主接线接线方式选择
电气主接线是根据电力系统和变电站具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。110KV进出线有4回，10KV进出线有9回，所以采用有母线的连接。
一、单母线接线
优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。
缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线和母线的隔开关等）故障时检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。
适用范围：一般只适用于一台主变压器且110KV配电装置的出线回路数不超过两回。

二、单母线分段接线
优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建。
适用于110KV配电装置出线回路数为3~4回。
三、双母线接线
优点：
1）供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。一组母线故障时，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
2）调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3）扩建方便，向双母线的左右任何的一各方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。
4）便于试验，当各别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
缺点：
1）增加一组母线和使每回路就需要增加一线母线隔离开关。
2）主母线故障或检修时， 隔离开关作为倒闸操作容易引起误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装置联锁装置。
适用范围：110KV配电装置出线回路数为5回及以上时或110KV配电装置在系统中占重要地位，出线回路数为4回及以上时。
为了保证母线的配电装置在进出线断路器检修时，包括其保护装置的检修和预试不中断对用户供电，可增设旁路母线和旁路开关。
对于110KV线路输送功率较多，送电距离较远，停电影响较大，而且110KV断路器平均每台每年检修时间约需5天及7天，停电时间较长，一般需设置旁路母线，当110KV出线为7回及以上，一般装设专用旁路断路器。对于系统中居重要地位的配电装置，110KV出线为6回及以上时也可装设专用旁路断路器。
由设计任务和给定的负荷情况，110KV终期4回，可以确定该变电所主接线采用以下两种方案进行比较。
方案一
而由原始资料可知，110KV出线近期为4回，固采用单母断路器分段的接线方式。10KV为主要的负荷输出，可采用单母线开关分段的接线方式。
其接线特点：
（一）110KV部分
1.优点
（A）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，由两个电源点供电
（B）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不至使重要负荷停电。
2.缺点
（A）当一段母线或母线隔离开关故障和检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。
（B）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。
（C）扩建时需向两个方向均衡扩建。
（二）10KV部分
10KV负荷共有9条出线、所用电及无功补偿装置，如采用单母线接线时，接线简单清晰，设备少，操作方便等优点。如果某一元件故障或检修均需使整个配电装置停电，将影响全所照明及操作电源、控制电源、保护等。
方案二
而由原始资料可知，110KV出线近期为4回，固采用双母线接线方式。10KV为主要的负荷输出，可采用单母线开关分段的接线方式。其接线特点：
（一）110KV部分
1、优点
（A）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。
（B）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
C）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。
（D）便于试验当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
2、缺点：
（A）增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。
（B）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
（二）10KV部分
10KV负荷共有9条出线、所用电及无功补偿装置，如采用单母线接线时，接线简单清晰，设备少，操作方便等优点。如果某一元件故障或检修均需使整个配电装置停电，将影响全所照明及操作电源、控制电源、保护等。
优点：方案II 与方案I的比较：
方案II可靠性略高于方案I，但是方案II投资大，占地面积大，方案I是一种常见的接线方式，运行检修对工人来说都比较熟悉。方案II增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关，当母线故障故检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。
所以这两种方案，在本次设计的变电所中都略有差异，每一种方案能满足要求，其经济性相对来说是比较高了，继电保护也比较容易配合，现在110KV采用的是SF6断路器，这种断路器的故障率较低及检修比较方便，可靠性性即提高了。第二种方案，虽然在可靠性和灵活性上要求都比较高，但是考虑到经济上的要求，所以选定第一种方案。