电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点研究 盛坚

电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点研究盛坚

发表时间：2019-10-23T11:31:37.107Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：盛坚

[导读] 摘要：社会的发展与人们的生活都离不开电力系统的发展，而科技经济不断发展也对供电系统提出了更高的要求，要求更加全面系统，也对电力系统设计工作提出了新要求。

（国网江苏省电力有限公司丹阳市供电分公司江苏丹阳 212300）

摘要：社会的发展与人们的生活都离不开电力系统的发展，而科技经济不断发展也对供电系统提出了更高的要求，要求更加全面系统，也对电力系统设计工作提出了新要求。

关键词：电力系统；主接线；一次设备；设计

1 电力系统电气主接线设计原则

电气主接线作为电力系统的重要组成部分，是电厂中电气部分的主体结构，对电力系统运行的安全性、可靠性和灵活性有着直接的影响，同时还决定着电器选择、继电保护装置、配电装置的布置等。在电力系统中进行主接线设计需要按照下面几个原则进行：

1.1 可靠性

可靠性主要指的是主接线的设计应该能够保证对用户进行不间断的供电，对可靠性进行衡量的客观标准就是运行实践。主接线的可靠性是一次设计和二次设计在整个运行过程中的可靠性的综合体现。所以，在进行主接线的设计过程中我们不但要对一次设备对供电可靠性的影响进行分析，还需要关注到二次设备对主接线的重要影响。

1.2 灵活性

对于主接线的灵活性主要具有以下几点要求：①检修的灵活和安全，能够比较便利的对断路器、母线及其继电保护装置进行停止运行，从而能够比较安全的进行检查和维修，同时还不会对正常供电产生影响；②调度的灵活性，保证调度的便利性。能够对变压器、线路、电源和负荷等进行灵活的投入和切除；③要求能够保证扩建的方便 [1]。

1.3 经济性

上述两个方面的原则主要是体现主接线设计的技术性，它们与经济性是存在一定的矛盾性的，因而要想保证主接线的灵活性和可靠性，很可能会导致设计成本和投资增加。因而必须对主接线的灵活性、可靠性和经济性进行综合考虑，在满足上述两个原则的情况，尽可能的做到经济性和合理性。尽可能的做到占地面积小、投资小、年运行费用小，充分发挥其经济效益。

2 电力系统一次设备设计

2.1 主变压器的选择

电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，其安全、可靠运行是电力系统中非常重要的环节。如果某变电站主变压器的数量不足，或者变压器的容量不足，那么就会导致变电站乃至整个电力系统的可靠性下降。根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对于重要变电所应考虑以 1 台主变压器停运时其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电。对于普通的变电站，在一台主变停止运行的情况下，其他的变压器的容量应该能够满足负荷的 70~80%，在目前实际的运行情况变电所中通常都是采用两台变压器互为暗备用并联运行。主变压器在设计中不仅要满足上述要求，还需要对未来变电站的发展和扩展的需要进行综合考虑，应当预留一定的容量对变压器经济运行的条件进行满足。

2.2 断路器种类和型式选择

断路器根据选择的灭弧介质的不同能够分成四种，即真空断路器、压缩空气断路器、油断路器以及六氟化硫断路器。随着电力行业的不断发展以及开关技术的进步，目前变电站中断路器通常会选择真空断路器以及六氟化硫断路器，基本上已经淘汰了油断路器。对于电网的容量较小，则可以考虑真空断路器，它的优点是灭弧迅速，触头寿命长。小型的发电站的屋内配电装置也常采用 SN 型少油断路器，系采用纵横气吹和机械油吹联合作用的结构。

2.3 电流互感器和电压互感器的配置

在进行电流互感器型号的选择过程中，需要根据产品的情况以及产品使用的环境条件为依据进行选择。对于 6~20kV 屋内配电装置，应当选择瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于 35kV 及以上配电装置，通常选择油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。如果各方面的条件允许，那么应该尽可能的选择树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35~110kV配电装置通常选择油浸式结构的电压互感器；220kV 级以上的配电装置，如果容量和准确等级能够满足相关要求，通常需要选择电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。

2.4 避雷器的选择

雷击建筑物和电力设备往往造成极大的危害，为了保证电力系统在运行过程中的供电可靠性和人身安全，在设计过程中设计人员应该以所在地区的雷电情况、工程的规模和特点以及地区的地质情况为依据，对防雷接地设计方案进行合理的、科学的确定。每一段母线须配置一组避雷器。对于三线圈变压器，低压绕组有可能开路运行时，为避免静电感应对低压绕组绝缘的危害，应在低压绕组出线端装一个避雷器，三角形绕组的，可装在任一相，星形绕组的，装于中性点。对于自耦变压器，当一侧断开后，在断开侧仍会出现对绝缘有危害的过电压，因此，须在自耦变压器的各侧绕组上装设避雷器 [2]。如果接地系统是中性点直接接地，同时变压器中性点可能处于断开运行的情况，在变压器中性点绝缘没有按照线电压设计的情况下，需要在中性点进行避雷器的安装。对于中性点不接地系统，变压器中性点经套管引出时，应在中性点装一个避雷器。变压器中性点接有消弧线圈时，为消除消弧线圈端部可能出现的过电压，应与消弧线圈并联安装一个避雷器。

结语

目前相关电力企业的重要工作任务就是要确保电力系统运行的稳定性和安全性，在电力系统安全运行的基础上相关企业要对电力系统的改造进行深入研究，科学的接线原则和电气一次设计要点要遵循好，改造方法和电力设备的选择要正确，这样电力系统才能达到要求，才能更好地满足人们用电需求的同时，经济效益才能更好地得到提升，发展更加稳定。

参考文献：

[1] 郭日彩，李宝金，李明 .500（330）kV 变电站典型设计研究与应用 [J]. 电网技术 .2005（20）.