试析66kV变电站电气一次设计手段的合理选择 吴连植

试析66kV变电站电气一次设计手段的合理选择吴连植

摘要：随着社会现代化进程的推进和发展，人们对物质生活质量的需求也不断

地提高。电气设备作为人类生活不可或缺的重要组成部分，其发展更新速度也日

臻完善。变电站占据了社会生活环境的关键地位，人们越来越重视电力设备的安

全设计和经济效益。

关键词：电气一次；设计手段；合理选择

一、电气主接线的设计标准

1.1确保安全供电，维护电能质量

电力系统运行的根本就是要安全、稳定，减少停电次数与规模，从而减少发

电厂自身以及其他用电行业客户的损失，而且故障性断电还可能造成供电设备损坏、报废，社会安定受到影响等等。这其中所带来的损失是巨大的。所以，电气

主接线的设计必须本着供电安全稳定的原则，其中要确保电压合理、频率合理、

供电线路连接正确等等，只有具备这几点基本要求，才能确保电能质量，主接线

必须在不同工作状态中达到这些基本标准。

1.2富于灵活性、便捷性

电气主线在供电运行过程中安全、稳定的同时，也要具有一定的自由度和灵

活度，例如：当电力系统出现故障时，电气设备需检修时，电气主线能够方便、

灵活地被调度，能够及时转变运行方式来维持供电系统持续供电，尽量控制停电

范围与时间。

1.3成本合理、经济廉价

在确保供电安全、稳定、高质的前提下，主接线设计也要本着经济实惠的原则，要确保对设备的成本投入最少，所占空间最小、转移费用最低，为了控制设

计成本，尽量一次性设计成功，并实施分期投资战略，这样才能有效控制成本投

入量，创造良好的经济效益。

二、66kV变电站的接线设计

2.166kV变电站的设计分析

主接线设计是66kV变电站电气一次设计的重中之重。鉴于变电系统的复杂性和多变性背景，因此变电站电气的一次设计必须秉承灵活性和可靠性的根本原则。通过依据变电站终端建设规模、电力系统负荷、电气设备备用容量来进行科学化、专业化、技术化的系统设计。整个电气系统中的各个配电装置、继电保护设备、

拟定电气设备和自动控制装置的合理配置都是主接线设计中主要考虑的关键因素。主接线的可靠性要求电力系统的断路器在检修维护过程中不会对电气系统负荷造

成负面影响，确保在变电站停电停运、母线断电的情况下可以满足一级负荷和部

分二级负荷的供电基础需求，从根本上减少变电站停电时间和系统停运线路回数

从而提高变电站的安全系数和经济效益；主接线的灵活性要求主接线电气设计应

该满足电气系统调度对变压器与线路设计的灵活投切，以及系统电源对电力负荷

的系统调配等方面。变电站接线设计灵活性的具体表现是指在电力系统断路器的

一次设备检修维护过程中仍能维护电网的正常运行，从而确保变电站的供电正常。

2.266kV变电站电气一次设计的接线方式

①单母线接线方式

单母线接线方式是一种比较主流的变电系统接线设计手段。在66kV变电站电气一次设计中采用单母线接线方式能够充分发挥出电气系统的安全可靠性，它能

同时适应于变电站高压接线环境和低压接线环境，能够满足中央变电站和低压客

户端的电力变化传输，从而确保变电站正常稳定运行。但是由于该接线方式的经

济成本相对较高，因此常常使用在大型规模化的变电系统。

②内桥接线方式

内桥接线方式一般情况下仅能适用在66kV变电站的高压接线环境，这种接线方式可以保证中间变电站的电力负荷正常稳定，况且线路设计简单方便，具有超

高的性价比。但同时内桥接线方式的灵活性和可靠性相比不如单母线接线方式，

因此适用于客观需求较低的小规模电力系统。这两种接线方式各具优缺点，在变

电站的一次接线设计中被广泛应用，应根据具体的实际情况来选择适当的接线方式。

2.366kV变电站的主接线设计

①灵活性

变电站主接线的灵活性考量常常作用于电气系统在调度、检修和扩建的设计

环节上。为满足变电站的系统维修调度，主接线设计必须能够灵活地投入或切除

变电器和线路回路中的负荷满足系统；并且能够顺利地监控母线的运作，方便及

时有效地保护断路器等继电设备的系统正常。在变电站的电气扩建建设中，依靠

主接线设计灵活性的基础将接线从初期过渡到末期，适当减免变电站电气系统的

停运时间，并确保变电站连续供电的稳定性和可靠性，不影响整体电网的工作运行。

②可靠性

变电站电气一次设计的主要原则是保证电网系统的可靠性和安全性。因此主

接线的设计手段必须秉承安全可靠的设计要求进行科学化、专业化的设备配置。

即使是在电气系统出现局部故障问题时，也必须最大程度地满足系统的一级和二

级负荷供电，避免出现全站停运、停电现象。同时变电站作为一种经济效益性产

业应该在设计原则的基础上考虑接线方式的经济性，通过科学化的专业知识来控

制变压器、继电器、断路器之间的电力联动性，尽可能地节约资源，形成接线设

计的最佳匹配状态。

三、主变压的选择问题

主变压器是变电站的重要部分，是影响变电站的功能性和可靠性的关键因素，这也就使得主变压器的选择问题成为城市变电站一次设计的主要问题之一。在一

些城市变电站的一次设计时，没有严格的对城市主变压器的总容量、占地面积等

内容进行分析，没有结合城市的不同季节和时间段的用电情况，导致城市变电站

的主变压器选择不够合理，导致空载损耗、负载损耗使用发生，甚至不能满足城

市的实际用电需求，制约城市的持续健康发展。

四、高压配电装置布置的方式

66kv变电站主要采用了屋外布置和屋内布置的布置形式。屋外布置包括：中

型布置、半高型布置和高型布置，其中中型布置成本比较低，抗震性能好；半高

型布置可以在一定程度上缩短配电装置的距离，增加布线的面积，但是不适用于

回路较少的变电站；高型布置是针对双母线的布置，对母线进行隔离，将线路的

开关进行上下重叠布置。以上三种布置类型中，中型布置尽管占地面积较大，但

是工作人员的维修强度和难度比较小；高型布置的优点是占地面积较小，但是具

体操作比较困难，检修工作难度系数大，并且抗震性能也比较薄弱。

五、断路器的选择

断路器是66kv变电站的重要环节，影响断路器选择的因素很多，要满足各种

指标的要求。断路器的绝缘性能要达到标准，保证当线路出现突发状况，发生跳