220kV变电站主接线运行经济性选择的探讨

惠 娟 涂晓利

（1、河南省众慧电力工程咨询有限责任公司，河南 郑州 450000；2、河南博慧方舟咨询发展有限公司，河南 郑州 450000）

变电站的主接线的设定与否跟所有的电力系统都是息息相关的，随着电力系统的不断发展，新技术的运用，以及运行方式的不断改善，不仅要考虑新技术的经济型还要考虑到新技术的故障检测以及主变电站的线路连接与线路的选择。一个变电站的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。本文针对220kv变电站主接线运行经济性选择探进行分析。

1 主接线选择的一般要求

在变电站的主接线的运行以及其他部分的接线设置中一般根据电源的稳定情况、负荷性质以及容量大小确定主接线的运行方式以及接线形式。架空极限的避雷器的设置，电缆进线的安装等都与注解的线路有联系。一段的母线设置电压互感器，而分段的单母线正常运行时仍是一样的。而且设在母线上的电压互感器及避雷器可合用一组隔离开关，减少安装的花费。在进出线的回路上按计量，继电保护要求进行安装电流互感器。为防止主接线操作超过电压的额定电流，应在供电变压器的10～35KV线路上安装吸收器或避雷器保证变电站的安全。

2 主接线的经济性选择

一般在电气设备的施工中的220kv的主接线采用双母线或者是3/2接线，针对这两种节点的线路进行了经济性考虑，如下：

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2.1 单母线分段

优点：母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个供电电源；一段母线故障时(或检修)，仅停止故障(或检修)段工作，非故障段仍可继续工作。

缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，接在该段母线上的电源和出线，在检修期间必须全部停电；任一回路的断路器检修时，该回路必须停止工作。

2.2 双母线接线

优点：供电可靠，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；调度灵活；扩建方便。

缺点：接线复杂，设备多，母线故障有短时停电。

2.33/2接线

优点：高度可靠性，调度运行灵活，操作检修方便。任一母线故障或检修，均不导致停电。缺点就是造价高，而二次控制复杂。

从上述的比较可以看出，三种接线从技术的角度来看主要的区别是在可靠性上，双母线比单母线可靠性高，3/2接线比双母线的可靠性更高。但对于220KV地区性变电站来说，双母线接线的可靠性已能达到要求，且地区性变电站主要是要求经济性。因此，双母线都已经适用了本地区的生产要求。

2.4 投入的资金相比较

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2.4.1 电气设备的数目及配电装置

计算综合投资 Z＝Z0(1＋a/100)(元)

式中：Z0-为主体设备的综合投资，包括变压器﹑高压断路器﹑高压隔离开关及配电装置等设备的中和投资；a为不明显的附加费用比例系数，一般220取70%，110取90%。

2.4.2 主体设备的综合投资比较

①主变

主变的容量MVA（240），而每台的主编的参考价为820(万元/台)，变压器的投资2×820＝1640(万元)

②220KV侧SW6-220型断路器

每台断路器的参数价格105(万元/台)，方案一断路器投资 9×105＝945(万元)，方案二断路器的投资 13×105＝1365(万元)。

③220KV 侧 GW4－220D／1000－80 型隔离开关

每台隔离开关的参数价格(5.5万元/台)方案一隔断开关的投资(万元)占 23×5.5＝126.5；方案二隔断开关的投资(万元)26×5.5＝143

④110KV侧SW6－110I型断路器

每台断路器的参数价格65(万元/台)方案一断路器投资 14×65＝910(万元)；方案二断路器的投资 16×65＝1040(万元)

⑤110KV侧GW4－110型隔离开关

每台隔离开关的参数价格2.5(万元/台)方案一隔离开关投资 34×2.5＝85(万元)

方案二隔离开关的投资34×2.5＝85(万元)

⑥35侧SW2－35Ⅱ型断路器

每台断路器的参数价格30(万元/台)方案一断路器投资 15×30＝450(万元)

方案二断路器的投资12×30＝360(万元)

⑦35侧GW5-35G型隔离开关

每台隔离开关的参数价格1.7(万元/台)方案一隔离开关投资 16×1.7＝27.2(万元)；方案二隔离开关的投资 27×1.7＝45.9(万元)

⑧配电装置

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⑨综合投资

主体设备总投资(万元)

方案一 Z0＝2×820＋945＋126.5＋910＋85＋450＋27.2＋560＋940＝5683.7

方案二 Z0＝2×820＋1365＋143＋1040＋85＋360＋45.9＋1200＋2500＋940＝9318.9

综合投资 (万元) 方案一 Z＝Z0(1＋a/100)＝5683.7×（1＋0.7）＝9662.3

方案二 Z＝Z0(1＋a/100)＝9318.9×（1＋0.7）＝15842.13

2.4.3 年运行费用U

①U＝a△A＋U1＋U2(万元)

式中:U1-检修、维护费，一般取(0.022～0.042)Z

U2-折旧费，一般取(0.05～0.058)a-电能电价，一般可取0.1元/kw·h

△A-变压器电能损失(kw·h)

②三绕组变压器

式中:n-台数，T-三绕组变压器的年运行小时数，K-无功经济当量，系统中的变压器取0。1

△P0﹑△Q0分别为三绕组变压器的空载有功损耗和空载无功损耗KW

△P1k﹑△P2k﹑△P3k分别为三绕组变压器一﹑二﹑三侧绕组的有功损耗KW

△Q1k﹑△Q2k﹑△Q3k分别为三绕组变压器一﹑二﹑三侧绕组的无功损耗KVAR

τ1max﹑τ2max﹑τ3max分别为三绕组变压器一﹑二﹑三侧绕组最大负荷损耗时间h

主变的参数参考如下：

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方案一与方案二的年运行费用：

方案一：U1＝a△A＋0.1Z＝4020000＋966.2＝4020966.2万元

方案二：U2＝a△A＋0.1Z＝4020000＋1584.213＝4021584.2万元

3 方案的确定

从技术上来说：单母线分段接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。双母线接线可靠性较高，能满足220KV变电站。所以，选择方案一；从经济上比较U1＜U2，方案一投资少，且能满足技术的要求。所以，从运行费用的角度考虑，选择方案一。

结语

变电站主变容量，一般应按5-10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑当1台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足一类及二类负荷的供电。

[1]苏晓.500kV变电站220kV侧主接线运行分析[J].清华大学，2005.01.01.

[3]陈云峰，张焰.计及变电站主接线影响的输电网供电可靠性分析[J].继电器，2007.01.16.