城市110kV变电站主变压器及接线方式探讨

摘要：目前而言，我国新建的变电站还在不断增多。变压器作为变电站内重要的电气设备，变压器的正常运行及变电站电气接线方式关系到电网的安全、稳定运行。为保证电网健康安全稳定的运行，文章对变电站变压器、接线方式进行了探讨。

关键词：110kV变电站；接线方式；变压器

中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）27-0112-02

1 110kV变电站电气接线方式分析

主接线的性能对变电站运行的灵活性、可靠性有着直接影响，并决定着电力输变过程中控制方式和自动装置的选择以及继电保护和配电装置的布置，因此，在进行主线选择时在注重经济及质量的同时，还要注意变电站的扩建和运行方式等因素。

1.1 选择电气主接线时考虑的问题

1.1.1 变电站分很多种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。

1.1.2 短期和长期的发展规模，主接线的选择需同5～10年的电力发展规划一致。

1.1.3 考虑主变台数产生的影响，不同的台数对电气主接线造成直接影响，不同的容量也对主线灵活性有着不同的要求。

1.1.4 负荷的分级以及出线回数的影响，一级、二级负荷需要两个独立电源供电，三级负荷只需一个电源

供电。

1.1.5 考虑备用容量的影响，备用容量是维持可靠的供电性，以防应急。

1.2 选择电气主接线的要求

1.2.1 供电的可靠性。可靠性直接关系着电力的生产和分配，主接线是否可靠能否持续供电的评价标准一般有：检修断路器时，对系统供电影响不大；尽量制止变电站全部停运现象的发生；如果线路或者母线出现故障，应最大限度地减少台数与停运回路数，保障用户的正常

用电。

1.2.2 运行和检修的灵活性。在运行中，线路和变压器可以进行切除或投入，实现变电站无人值班，尽量达到在故障、维修以及特殊运行时的系统调度要求；检修时注意安全，尽量在不影响电力网运行并供电给用户的前提下，能够方便快捷地停运母线、断路器和继电保护设备。

1.2.3 扩展性和适应性。在一个时期内没能预料得到的负荷突增状况，能够适应最终的扩建。

1.2.4 经济合理性。在灵活、可靠的基础上，主接线应尽量节约，占地面积以及接线方式，尽量减少损失。

1.3 电气主接线的关键

1.3.1 配电装置的选型。当前，10kV配电装置主要有屋外和屋内两种布置形式。屋外布置又可分为屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置对双母线比较适用，布置形式是上下重叠母线和母线隔离开关。半高型布置是升高母线和母线隔离开关，在升高母线下直接布置电流互感器和断路器等设备，以减少配电装置的跨度尺寸，不过进出线各占一个间隔，不能合并，增大了横向面积，因此，这种布置方式多用于进出线回路较多的变电站。屋外中型布置是在地面设备支架上安装所有设备电器，而母线下则无任何设备布置，此方式布置清晰、运行可靠、不易误操作，造价低，构架高度低，施工维修都较方便。

图1 内桥式主接线

1.3.2 相关电气设备及典型接线方式。继电保护装置、隔离开关、主变压器、母线、断路器、电压互感器、交叉杆、避雷器、电流互感器等都是变电站主接线应具备的设备。在110kV变电站电气主接线设计，变电站和变电站终端为主要对象。

两路进线的方式一般是终端变电站离负荷中心比较接近时才采取此方式。利用两台主变分配供电给低压用户，变电站应在保障可靠的前提下尽可能地少占用地。按照设备的负荷性质与特点等因素来确定主接线的设计。终端变电站的接线形式：内桥接线（图1）、变压器组接线（图2）、外桥接线。

图2 线路变压器组接线

2 110kV变电站变压器的选择

变压器是主要的电气设备之一，其主要任务是给用户输送功率，兼顾电力系统中负荷增长的情况，因此在选择主变压器时，要按照原始资料说明、依据变电所的自身特点，在符合可靠性要求的基础上，还需考虑经济性。

2.1 主变压器容量的选择

对于普通的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器应承载全部负荷的70%～80%。假设按承受70%的负荷来选择，装设两台变压器的总容量为：

∑se=2×（0.7PM）=1.4PM

2.2 主变压器台数的选择

选择主变台数时，为了保障供电可靠性，防止因一台主变压器发生故障或检修而影响供电，变电所中通常设计两台主变压器。当装设三台或以上时，投资增大，占用的面积也增多，接线网络更为复杂，虽然可靠性有所提高，但也加大了维护和倒闸的操作难度，使用电保护和配电设备更加复杂。由于两台主变同时发生故障的几率较小，而其中一台出现故障或检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷，保障正常供电，所以一般选择两台变压器。

2.3 主变压器型式的选择

2.3.1 主变压器的相数。主变压器的相数由原始资料和设计变电所的具体情况来决定。当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。单相变压器组，损耗大，投资大，占地多，断电保护、配电装置和二次接线更为复杂，不易进行维护及倒闸工作。

2.3.2 绕组数的选择。三绕组变压器主要适用于有三种电压等级的变电所。三绕组变压器在价格和使用的设备上，都少于双绕组变压器，因此一般情况下会选择三绕组变压器。三绕组变压器有三种：自耦变压器、分裂变压器和普通三绕组变压器。

2.3.3 连接组别的选择。目前，我国110kV以上的变压器绕组均采用“Y”连接，35kV及以下的变压器采用“Y-Δ”连接。

3 结语

选择变电站主接线时，应对其供电可靠性、灵活性、扩展性和适应性以及经济合理性等做充分考虑，积累设计选择经验，同时，也不能忽略变压器，在选择变压器时，多分析变压器的容量、台数和形式等方面，以获得最佳

选择。

参考文献

[1] 王必俊.浅析110kV变电站电气主接线的选择[J].中国科技博览，2009，19（32）：177-180.

[2] 寇琰.城市110kV变电站主变压器及接线方式研究

[J].水电能源科学，2010，17（6）：172-173.

[3] 卢青松，付仪.110kV变电站电气主接线及配电装置型式变化与发展[J].四川电力技术，2006，22（3）：103-105.

作者简介：林立华（1987—），男，广西南宁人，供职于深圳供电规划设计院有限公司，研究方向：电气工程及其自动化；卢奕城（1988—），男，四川人，供职于深圳供电规划设计院有限公司，研究方向：电网规划设计。