10kV变电站电气主接线设计探讨

发表时间：2017-07-17T15:10:03.350Z 来源：《建筑知识》2017年14期 作者： 陈喆

[导读] 作为电力系统核心组成部分，变电站的建设运行质量尤为重要。随着生活水平的提高，人们对电力的依赖程度也越来越高。（上海同大规划建筑设计有限公司 上海 200092）

【摘 要】作为电力系统核心组成部分，变电站的建设运行质量尤为重要。随着生活水平的提高，人们对电力的依赖程度也越来越高。为了保证供电效果，电力部门就必须加大对变电站的建设投入，确保变电站能够稳定、安全、高速运行。建设变电站最主要的就是电气主接线的设计。施工人员应该对各节点的建设加以重视，避免变电站建设使用过程中出现安全隐患。在设计变电站电气主接线的过程中，需要充分结合变电站实际位置，对接线方式作出合理选择，并且，根据所选的接线方式匹配设备。接线过程必须严格按照专业配置原则施行，确保能够满足专业标准。本文主要分析了10kV变电站电气主接线设计及实现方案，以供参考。 【关键词】10KV变电站；电气主接线；设计探讨

【中图分类号】TM645 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0214-03

随着时代的发展，人们生活水平越来越高，各种电器设备的出现使得人们日常生活和工作对电力的依赖越来越高。为了保证能够满足日益增多的电力需求，电力工程的建设刻不容缓。在电力工程建设当中，变电站的建设是必不可少的一部分。电气主接线设计是变电站核心，因此，做好电气主接线的设计尤为重要。在进行电气主接线设计时，首先需要明确设计原则、设计依据等，然后根据变电站实际位置选择合适的设计方案，确保电气主接线设计能够满足变电站要求，确保变电站的运行质量。 1.10kV变电站电气主接线设计 1.1 电气主接线设计原则

为了确保变电站的正常运行，在设计电气主接线时，应该充分遵循以下原则：第一，可靠性原则[1]。供电可靠性是电力系统建设核心，也是满足人们日常生活和工作需求的根本，因此，在进行电气主接线设计时，首先应该遵循可靠性原则。第二，经济性原则。在确保变电站可靠性的基础上，还需要考虑经济成本问题，尽可能减少投入成本。具体可从简化设计方案、减少占地面积、降低材料成本投入能几个方面施行。第三，灵活性原则。由于变电站经常需要检修、调度和扩建，因此在进行电气主接线设计时，应该充分考虑接线方式的灵活性，确保在进行检修、调度和扩建过程中能够操作灵活。尽可能降低检修过程对电网及用户生产生活用电的影响，确保电力系统稳定运行。

1.2 电气主接线设计依据

设计10kV变电站电气主接线时需要充分根据变电站的实际情况，进行合理设计。在进行电气主接线设计依据选择时，首先需要考虑在建变电站需要承担哪些功能以及其重要性等[2]。变电站承担不同的功能和重要性程度对电气主接线设计有着不同的影响。其次需要考虑在建变电站的规模大小以及具体建设规划等。规模越大的变电站电气主接线设计越复杂，需要的工艺和程序也就越多。同理，建设规划对于电气主接线设计也有着很大的影响。第三需要考虑在建变电站的负荷情况。负荷情况又分为一级、二级、三级，通常一级二级负荷情况下电气主接线设计需要有两个相互独立的电源，一个电源作为主用，另一个电源作为备用，其中，备用电源也必须满足一级二级负荷的正常运行[3]。由于三级负荷比较大，危险系数高，如果出现电源失效情况，应该立即对整个变电站的主接线进行电源安全检查，避免造成更加严重的安全事故，因此三级负荷情况下电气主接线设计只需要有一个电源。 1.3 电气主接线设计内容

10kV变电站的建设当中，电气主接线设计内容尤为关键，主要可以包括以下几个方面：第一，合理选择主接线方式[4]。常用的接线方式主要有以下四种，第一种是线路变压器组接线。这种接线方式主要通过一台变压器和一组进线完成电气主接线，操作简单，但相对的安全性和稳定性不高。第二种是单母线接线形式。这种接线方式主要通过主变压器上的线路、回路和一组单一的母线连接起来完成接线，该方式简单易行，但灵活性不高。第三种是双母接线。这种接线方式通过双母线之间相互切换补充，可靠性更高；第四种是单母分段接线，这种接线方式对实际电路运行过程中的情况都有着良好的适应性，相对于双母接线方式来说，灵活性更高。第二，合理选择变压器。在选择变压器时首先应该确定变压器的台数，通常情况下都是两台，然后就是对绕组数和接线类别的选择，最后一步就是对调压、冷却方式的选择。第三，合理选择断路器。断路器的主要作用就是保证变电站的安全，在进行断路器选择时，（1）应该注意断路器合闸时的负荷、电流、热稳定性等，（2）当出现跳闸情况时，应该具备良好的绝缘性。第四，合理选择其他电气设备。在其他电气设备选择方面应该满足变电站的正常运行需求以及充分适应实际环境。

2.实现10kV变电站电气主接线设计的具体方案 2.1 线路变压器组接线

所谓线路变压器组接线就是指在变电站电气主接线中只存在一台变压器和一组进线的接线方式。这种接线方式是变电站电气主接线中最为简单的一种，具有投资少、设备少、操作简便等优点。但是，由于其接线方式相对来说比较简单，因此可靠性和灵活性较低。在实际操作过程中，这种接线模式适合运用于变电站无重要负荷及功率较小的工程当中，既能降低工程成本投入，具有很高的经济效应，又能降低接线难度，提高工作效率。（如图1）

图1 图2 2.2 单母线接线形式

所谓单母线接线形式就是将主变压器上的线路、回路和一组单一的母线连接起来，组成供电回路的电气主接线接线形式。这种接线方式在实际应用中操作难度低、需要的电气设备少、接线方式简单明了，在成套配置和扩建发展中都具有十分大的优势。是一种简单易行的电气主接线方式。但是，由于各种因素的限制，单母线接线形式在实际应用中可靠性和灵活性不高[5]。当电力系统中的元件出现故障，需要检修的时候，整个电力系统都需要进行停电处理，对日常生产生活产生的影响较大。因此，在实际应用中，使用单母线接线形式的情况一般为电压等级低、线路少、无重要负荷的中、小型变电站。（如图2） 2.3 双母线接线形式

所谓双母线接线指的是将变电站利用隔离开关、两条母线与实际生活中的某条供电线路进行连接的电气主接线接线形式。双母线接线形式在供电过程中，只需要将其中一条母线上的隔离开关闭合，就能完成整条线路的供电过程[6]。因此，当平时使用的供电线路母线出现故障或者需要进行检修的时候，施工人员就可以利用另一条母线来替代原有的运行母线，只要闭合另一条母线的隔离开关，就能实现该母线供电过程，从而继续整个供电过程。这种方式确保了供电系统的稳定性，将检修或者故障过程给人们日常生活的影响降低，具有较高的稳定性。但是，在这种接线形式中，需要运用到更多的电气设备，成本花费较大，经济效应较差。同时，由于两条母线的交替工作主要由隔离开关实现，隔离开关成为整条供电线路的操作开关，很容易出现误动的情况，电路操作系统的自动化也很难实现。尤其是当其中一条母线出现系统故障的时候，需要在极短的时间内切除大量电源和线路，这个过程满足不了重要负荷要求。（如图3）

图3 图4 2.4 单母线分段连接形式

所谓的单母线分段连接形式就是充分利用断路器来实现母线的分段处理，从而为客户引出两条回路，同时设置电源对客户进行供电的电气主接线连接形式。这种双回路的连接方式能够有效分担母线上的负载，避免发生相互干扰的现象。这种连接形式能够适应各种不同的运行模式，在保证可靠性的同时，也拥有足够的灵活性实用性比较强。但是，这种连接形式中，当某一段母线隔离开关或者某一段母线出现故障的时候，检修人员必须对该段母线的回路施行停电处理，连接该段母线的用户就会产生一定的影响。（如图4） 3.结语

电气主接线设计是整个变电站电气设计的主要部分，对于变电站正常稳定运行有着极大的作用。因此，在进行电气主接线设计时，应该充分结合变电站的实际情况，选取最符合变电站的接线方式。在接线方式选择方面，应该结合考虑灵活性和可靠性，确保变电站运行的同时，也要考虑到电力系统出现故障或者需要检修的情况，尽可能降低检修过程对用户供电的影响，确保电力系统安全可靠。参考文献

[1]谭德亭.厂用35kV/10kV变电站电气主接线设计选择[J].电气技术,2014,20(4):56-59. [2]张素娟.开式10Kv变电所的设计[J].华东科技:学术版, 2014,98(1):231-231.

[3]包晶晶.35/10kV总降压变电站电气设计与防雷保护研究[J].南昌大学,2014,77(28):151-151. [4]王元良,林小锋.220kV变电站电气主接线的设计及探讨[J].山东工业技术,2016,15（48）:146.

[5]陈超，张靖琳，曹立坤.10kV变电站电气主接线设计探究[J].工程技术:引文版, 2016，28(9):00205-00205. [6]季晓祎.10kV变电站电气主接线方案选择[J].工程技术:全文版,2015，37(12):00225-00225.