220kV变电站主接线讲义解析
220KV_变电站电气主接线设计
220KV 变电站电气主接线设计目录一、原始材料 (2)二、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (5)三、负荷计算 (6)四、短路电流的计算 (7)五、变电所一次设备的选择与校验 (8)六、变电所高、低压线路的选择 (10)原始资料1.1.1变电所规模及其性质：电压等级220/110/35 kv线路回数220kv 本期2 回交联电缆（发展1 回）110kv 本期4 回电缆回路（发展2 回）35kv 30 回电缆线路，一次配置齐全本站为大型城市变电站2．归算到220kv 侧系统参数（SB=100MVA,UB=230）KV近期最大运行方式：正序阻抗X仁0.1334;零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗X仁0.1445;零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗X仁0.1139;零序阻抗X0=0.14883．110kv 侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW远期6 回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW4.35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW5.环境条件：当地年最低温度-24 C,最高温度+35C，最热月平均最高温度+25C，海拔高度200m气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。
主接线设计本变电站为大型城市终端站。
220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。
220kv和110kv采用SF6断路器。
220kv 采取双母接线，不加旁路。
110kv 采取双母接线，不加旁路。
35kv 出线30 回，采用双母分段。
低压侧采用分列运行，以限制短路电流。
电气主接线图第二章主变压器选择和负荷率计算原始资料1．110kv 侧负荷情况：本期4 回电缆线路最大负荷是160MW 最小负荷是130MW远期6 回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是230MW 2．35kv 侧负荷情况：(30 回电缆线路)远期最大负荷是240MW 最小负荷是180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是100MW3 •由本期负荷确定主变压器容量。
220kV变电站电气主接线的方式
的投入和切除发 电机 、 变 压器、 线路 ， 调配 电源 和负荷 ； 能够满 足系统在 事故运行方 式下 、 检修方式下以及特殊运行方式下 的调度要求。 （ ２ ） 满足检修时灵活性要求 。在某一设备需要检修时 ， 应能方便地将 １ ． １ 可 靠 性 并使 该设备与带 电运行部分有可 靠的安全隔离 ， 保证检修 供 电町 靠性是指能够 长划、 连 续、 正常地 向用户供 电的能力。电气主 其退 出运行 ， 人员在检修时的方便和安全。 接 线不仅要保证正常运行 时， 还要考虑到检修和事故 时， 都不能导致 （ ３ ） 满足扩建时灵活性要求 。 大的电力工程往往要分期建设 。 从初 期 类 负荷停 电， 一般负荷要减少停 电时间。因此要考虑设备的备用 ， 并有适 每次过渡都 应比较方便 ， 对已运行部分 当的裕度 ， 此外， 选用高质量的设备也能提高可靠性 。显然 ， 这些都会 导 的主接线过渡 到最终 的主接线 ，
①为了防 止高空坠落 ， 工作人员进行登杆作业时一定要设置专 门的 引进新技术、 新工艺、 新设备提高线路的运 营可靠性 。做 到防患于未然 ， 责任监管人 ， 系好安全带和二道防护绳。跨越弱电线路 时要解开安全带， 避 免对人身造成的伤 亡事故 的发生， 确保 电力线路 的畅通。 解 开安全带时严格执行操作顺序 ； ② 设定专 门责任人 ， 监管操作工人 的 系带 。跨越弱 电线路 的流程 一定要培 洲明白， 使操作人 员执行到位， 从而 参考文献 避 免高摔事故 的出现 ； ③进行 配电网线路检修 的时候 ， …定要使用低 压 … 许 １ ３金． 谈 １ ０ ｋ Ｖ配电系统可靠性 的影 响因素及 改进 措施【 Ｊ Ｊ ＿ 中小企业 验电器进行 电路的验证 。进 而可 以解除弱 电线路的钢绞线， 用地线可以 管 理 与科 技 （ 上旬刊） ， ２ ０ ０ ９（ ９ ） ： ３ ０ ２ ～ ３ ０ ３ ． 将 其 牢 固的 接 地 ；除 此 之 外 施 工 时 一 定 要 征 询 运 营 单 位 的 意 见 和 建 议 ， 『 ２ １ 能源部． Ｓ Ｄ ２ ９ ２ — １ ９ ８ ８架 空 配 电 线路 及 设备 运 行 规 程 ｆ Ｓ ］ ． 北京： 中 国 电 力 实根 线路 的实际情况 ， 对必须架设弱 电线路的路段架设固定接地线 出 版社 ， １ ９ ８ ８ ． 和 绝 缘 子； ④要重 视线路的巡视工作 ， 严 格 杜 绝 私 自架 设 低 压 线 路 的 现 ｆ ３ １ 李 星． 浅谈 １ ０ ｋ Ｖ配 电 网存 在 的主要 问题及 改善 『 Ｊ Ｊ ＿ 科技 传播 ， ２ ０ １ １ （ ７） ： ４ ９ ～５ ３ ． 象发生。对这种现象应及时制 定并将其予 以拆除。
220kV变电站电气主接线的设计及探讨
220kV变电站电气主接线的设计及探讨本文对220kV变电站电气主接线的设计进行了深入的分析和研究，并对其设计的关键要点进行了详细的阐述。
同时对电气主接线的设计、典型的形式以及主要装置的作用做了详细的介绍，并且也对其配置的原则作了阐述。
通过计算无功率补偿作用以及电流短路现象来对电气设施的选择提供有效的依据，并对一次主接线的流程进行了设计，从而完成了220kV变电站电气主接线的设计。
标签：220kV；变电站；电气主接线；设计；探讨1 规划系统在变电站的电气主接线设计中，系统规划主要是基于经济发展以及规划电力使用的基础上，从整个变电站的电力体系出发，从而制定出设计系统的详细的规划方案。
在进行系统方案的设计时，首先要确保其具有较高的安全性、可靠性，并且还要保证其所涉及到的技术具有良好的先进性以及过渡性，并且还要达到切实可行以及应用灵活的目的，只有这样才能有效的促进国民经济的提升，以及达到提高的人们生活质量的目的。
其次就是在进行能源的布局时，需要结合当前的市场发展方向来则作为指导，并在优化能源结构的基础上，将电力开发与节约能源有机的结合起来，从而实现环保节能的发展目标。
并且还要将可持续的开发理念，做到总量有效控制、合理布局能源。
最后还要结合国内的资源分布的情况，以及当前的经济发展的趋势进行综合的考虑，并根据提升电力开发质量和水平以及调整能源和机组组成的基本要求，来研发变电站的设计系统的输入与输出的方式方法、网络以及等级。
2 主变压器在变电站电气主接线的设计系统中，向电气设备以及用电居民传送功率的压力转换器则为主变压器。
而用于等级相同的两种类型的电压转换器则为联络压力转换器。
只能用于本发电站或者是发电所的压力转换器则为站用压力转换器或者是自用的压力转换器。
在变电站，主要进行电压转变的就是主变压器，它不仅能够起到良好的电能分配的作用，同时还能起到经济输送电能的作用。
因此选择合适的主变压器对与变电站的发展具有重要的作用和意义。
220kV变电站主接线讲义解析
其功能有效。 （2）热备用状态：设备已具备运行条件，经
一次合闸操作即可转入运行的状态。
220kV变电站主接线方式及运行
（3）冷备用状态：连接设备的各侧均无安全 措施，且连接该设备的各侧均有明显的断 开点或可判断的断开点。
（4）检修状态：连接设备的各侧均有明显的 断开点或可判断的断开点，需要检修的设 备已接地；或该设备与系统彻底隔离，与 其断开点设备无物理连接的状态。
220kV变电站主接线方式及运行
4．电气操作注意事项
（1） 认真执行操作票有关规定。
（2） 操作前变电站运行状态，包括一次系统和二 次系统；如一次设备投运情况、潮流分布，保 护和自动装置投运情况、整定值等。
（3） 操作后设备运行状态的改变，潮流分布的变 化，以及保护投、退，整定值改变等。
220kV变电站主接线方式及运行
? 对装设两台以上主变压器的10kV接线，一 般要求主变压器停运不影响无功补偿装置 的运行，即可通过分段断路器、相邻母线 段转送无功功率。
? 一般只设置两台工作所用电变压器，布置 在不同分段上。
220kV变电站主接线方式及运行
五、变电站电气操作（南网企业标准《电气 操作导则》，Q/CSG 1 0006-2004）
220kV变电站主接线方式及运行
（4）并列：使发电机与电网或电网与电网之 间在相序相同、且电压、频率允许的条件 下并联运行的操作。
（5）解列：通过断开某台断路器，使发电机 脱离电网或电网分成两部分运行的操作。
220kV变电站主接线方式及运行
（6）合环：将由线路或线路与变压器构成的 网络闭合运行的操作。
220kV变电站主接线方式及运行
220kV变电站电气主接线的设计及探讨
电， 可靠 ：检 修 出线断 路嚣 ， 可以 不睁 施 电植 髂，供 毫 可靠性 高 当一 回线 路 故 障对 分段 断 路 器 自动 将 当 一回 线路 故 簿 时． 段断 路嚣 自动将 故 分 故 障 段氍 离 保证 难 常段 母 鲮 间 断供 障段 黼 氍 缳证 正常 段母绒 不问 断供 电， 下
量大 期间， 润滑保养 随着 机器 的工作 频率增 加保养 次数 ， 做好 护理， 在施 工修整 及间 断期， 工作人 员要定 时的检 查机 器， 照说 明书给机 器进 行简单 的清洗 ： 按 定 时给机 器 涂擦润 滑 油， 防止 零件 的老 化 生锈， 不会 影 响正常 的工 作 。而且 其 就
性
路 。工作母 线 故障时 ，所有 回路 能迅 速 饿复 工作 ．
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用断 路 器把 母 线势 段 后， 重 要用 户 可 用 断路 嚣 把母 线 分段 后 重 要用 户 可从 对 对
娥 下 周段 引 出两个 回蹴 保证不 问 断供 不 同段 引出两 千回 路． 保证 不问 断 供电， 可
前 言 电气主接线 是 由高压 电器通过连 接线 ， 按其功 能要求 组成接 受和 分配 电能 的 电路， 为传 输 强 电流 ， 成 高电压 的 网络， 它要 求用 规定 的 设备 文字 和 图形符 号， 按工作 顺序排 列 ， 细地 表示 电气 设备 或成 套装 置全 部基本 组 成和连 接 并 详 关系， 代表 该变 电站 电气 部分 的主 体结 构， 电力系统 结 构 网络 的 重要组 成部 是
（ 包括 单母 线 、单 母线 分段 、双 母线 、双 母线 分 段和增 设 旁路 母线 的接 线）：
可靠 、调 度 灵 活 、满 足 各项 技 术 要 求 的前 提 下 、 兼顾 运 行 、维 护 方便 ， 尽
220kV变电站主接线讲义解析
系统运行方式，调整继电保护定值，投退 保护装置和自动装置，切换二次回路等进 行的操作及执行过程。
220kV操作：仅有一个操作项的电气操作。 （2）倒母线：对双母线接线方式的变电站，
将一组母线上部分或全部线路、变压器倒 换到另一组母线上运行或热备用的操作。 （3）倒负荷：将线路或变压器负荷转移到其 他线路或变压器供电的操作。
220kV变电站主接线方式及运行
二、中性点运行方式 ➢ 按我国电网中性点运行方式规定，110kV及
以上电网采用大电流接地运行方式（中性 点直接接地）；35kV及以下电网多采用小 电流接地运行方式，常见的有：中性点不 接地、经消弧线圈接地、自动跟踪消谐线 圈接地等。
220kV变电站主接线方式及运行
由线路构成的闭合网络是电流环网； 由线路与变压器构成的闭合网络是电磁环网。
（7）同期合环：需经同期检测，满足同期条 件进行的合环操作。
（8）解环：将由线路或线路与变压器构成的 闭合网络解开的操作。
220kV变电站主接线方式及运行
（9）充电：使空载电气设备带有额定电压的 操作。
（10）代路：用旁路断路器代替其他断路器 的操作。
备投运前，应先投相关保护；一次设备退 出后，才退出相关保护。 （2）新设备和检修后设备，投运前应检查、 核对保护和自动装置的配置、定值、压板 位置。
220kV变电站主接线方式及运行
（3）电气操作中或一次设备停电后，无特殊 要求，一般不必操作保护或断开压板，但 在下列情况，必须采取措施：
• 电气操作会影响某些保护的工作条件或引 起保护和自动装置误动，则要提前停用相 关装置。如TV停用前，需取电压的保护和 自动装置需先停用或断开出口跳闸压板。
220kv变电站电气主接线设计说明书
第一章概述本变电站为大型城市终端站。
220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。
220kv 本期2回交联电缆（发展1回）；110kv本期4回电缆回路（发展2回）；35kv30回电缆线路，一次配置齐全。
其中110KV本期4回电缆线路最大负荷是160MW ，最小负荷是130MW；远期6回电缆线路，最大负荷是280MW，最小负荷是230MW；35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW，最小负荷是180MW；近期最大负荷是240MW，最小负荷是180MW。
本站是重要的地区变电所，位于网络的终端，高压侧以交换和接收功率为主，中压侧供给地区电能，低压侧供给附近用户。
随着居民用电水平的急剧提高，市区中电力供应将日益紧张，规划论证结果表明，将220KV电压等级引入市区、市中心区是提高供电能力有效、合理的方案。
将220KV电压等级引入市区，并以110KV 和35KV电压等级配电，既能与市区现有的35KV和110KV电网紧密配合，对不同容量规模的用户以合理的电压供电，提高供电能力，改善电网结构，提高供电可靠性，又能节约电网整体投资。
市区中心的土地资源非常宝贵，电力设施属于城市基础设施之一，变电站在选址上应结合需要和可能多方案来优化选址，减小占地并提高土地综合利用率是市区中建设变电站的客观需要一味的减小占地而不顾安全运行等客观需要是不适宜的，应在综合利用土地方面多做考虑，总布置还应考虑工艺合理，满足城市规划、消防、换保、大件运输等要求。
所以城市变电站设计的最基本的要求即：设备无油化，小型化，高参数，不检修，尽量压缩占地满足较高的环保，消防，及城市规划的要求，具有较高的供电可靠性和运行安全性，并提高变电站用地的综合利用率。
总布置需认真考虑出线问题，变电站进出线均为电缆，规模庞大，变电站占地小，出口集中，如何与规划允许的条件相结合较为困难。
本站35KV-------220KV进出线电缆共36回，考虑投资因素电缆设施全部采用沟槽、排管方式尽量分散由站的三面引出，回避了采用电缆隧道的方式。
配电线路220kV主线路图讲解
三、经济性
• 电气主接线的经济性是相对而论的，在资金充足时，经济性的要求可 以放低，如果两种主接线的可靠性和便利性接近，则选择经济性较好 的一种。
四、方便性
• 1、操作的方便性 • 接线应简单、操作方便，尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌
握，降低在操作过程中出错的概率。 • 2、调度的方便性 • 电气主接线正常运行时，能根据调度要求，方便的改变运行方式，在
避雷器种类及标示符号220源自V I、II母线220kV III、IV母线
220kV IV母分段
#3发电机系统
#3主变及高厂变系统
#02高备变系统图
6kV工作IIIA段
6kV工作IIIB段
6kV输煤系统
#3机保安段系统图
线路基本电气符号及意义
线路基本电气符号及意义
高压室主接线
主线避雷器、PT、干式变电气符号
二、可靠性
• 主要是考虑用户的负荷性质和类别（I、II、III级负荷），主要从以下 几个方面分析可靠性：
• 1、各断路器检修时停电的范围和时间。 • 2、母线故障和检修时，停电范围和时间 • 3、有没有使得发电厂或变电站全部停电的可能。 • 电气主接线可靠性的高低决定着经济损失的大小，可靠性越高，停电
电气主接线基本要求
• 一、安全性 • 二、可靠性 • 三、经济性 • 四、方便性
一、安全性
• 隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离，以保证检修人员的安 全。凡是应安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关，不能遗漏，也 不能为了节省投资而省略。
• 在绘制隔离开关时，电源应接在通过瓷瓶与隔离开关的刀片联结，因 为这样安装在打开和合上隔离开关时，刀片端的带电时间较短，可以 保证操作人员的安全。
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? 电气设备有多种不同的运行状态，将设备由一 种状态转变到另一种状态（改变运行状态）所 进行的操作，称为电气（倒闸）操作。
? 所谓改变运行状态，是： 拉开或合上某些断路器和隔离开关； 改变继电保护和自动装置的定值或运行状态； 拆除或安装临时接地线等。
220kV变电站主接线方式及运行
220kV变电站主接线方式及运行
? 220kV变电站作为地区主干电网的节点，联 系着多回220kV线路，作为地区电网的重要 供电电源，其可靠运行是地区电网可靠运 行的基础。
220kV变电站主接线方式及运行
? 220kV变电站一般设有三个电压等级，多数 是：220/110/10kV（220/110/35kV），容 量比是：100/100/50。
? 对以电缆线路为主，电容电流又超出规定 值，可改用大电流接地运行方式（经小电 阻接地）。
220kV变电站主接线方式及运行
三、220kV侧主接线 ? 220kV侧是220kV变电站电源侧，是地区主
干电网的节点，需满足电网各种运行方式 和向下一级电网可靠供电的要求，多采用 双母线或双母线分段的接线方式（三分段 或四分段，通常按变压器台数分段）。
220kV变电站 主接线方式及运行
220kV变电站主接线方式及运行
一、220kV变电站的特点
? 220kV电网是地区的主干电网，线路输送功 率较大、供电范围较广，电网故障对地区 供电安全有重大影响，也会影响到上一级 电网（500kV电网）的安全运行。
在一些超高压电网未完善地区，220kV电网 还要与500kV电网构成电磁环网。
? 对装设两台以上主变压器的10kV接线，一 般要求主变压器停运不影响无功补偿装置 的运行，即可通过分段断路器、相邻母线 段转送无功功率。
? 一般只设置两台工作所用电变压器，布置 在不同分段上。
220kV变电站主接线方式及运行
五、变电站电气操作（南网企业标准《电气 操作导则》，Q/CSG 1 0006-2004）
220kபைடு நூலகம்变电站主接线方式及运行
? 双母线接线特点 （1）母线运行灵活，可分开运行、也可并列
运行；进出线回路也可按功率流向、大小 选择在合适的母线上运行，以减少穿越母 联或分段断路器的功率。 （2）敞开式配电装置，进出线均接入旁路， 检修断路器时不停进出线；GIS、HGIS配 电装置断路器检修机会较少，且时间不长， 一般不设旁路母线。
220kV变电站主接线方式及运行
四、110kV侧主接线 ? 110kV侧是220kV变电站主要功率传输侧，
是下一级电网重要供电电源。 由于进出线数量多，为满足110kV电网的运 行需求，多采用双母线接线。 一般不使用双母线分段接线。
220kV变电站主接线方式及运行
? 根据配电装置布置方式、进出线数量，相 应配置旁路母线和专用旁路断路器。 敞开式配电装置，进出线数量多，需使用 带旁路接线。 使用GIS、HGIS配电装置，且进出线数量 少，一般不设旁路母线。
220kV变电站主接线方式及运行
（3）隔离开关在倒母线操作中仍作为操作元 件，对操作顺序和操作过程有较高要求。
（4）基本是传统的“一对一”控制，进出线 回路保护配置较简单、明确（母线差动保 护例外）。
220kV变电站主接线方式及运行
（5）双母线分段接线的分段数一般与主变压 器台数匹配，可减少因母线故障停运的主 变台数和线路回路数。
220kV变电站主接线方式及运行
二、中性点运行方式 ? 按我国电网中性点运行方式规定，110kV及
以上电网采用大电流接地运行方式（中性 点直接接地）；35kV及以下电网多采用小 电流接地运行方式，常见的有：中性点不 接地、经消弧线圈接地、自动跟踪消谐线 圈接地等。
220kV变电站主接线方式及运行
（6）任一进出线回路检修，不影响相邻进出 线运行的可靠性。
220kV变电站主接线方式及运行
（7）母线是这种接线方式的主要薄弱点，母 线故障影响多回进出线的运行。
（8）在断路器拒动时可能造成全部停运。
（9）当代路运行时，电气操作比较复杂，不 仅有一次设备的操作，也有二次回路的切 换，且某些保护范围也发生改变。
220kV变电站主接线方式及运行
? 若采用敞开式配电装置，为解决断路器检 修停电时间长的问题，一般要求设有旁路 母线及专用旁路断路器；
? 若采用GIS、HGIS配电装置，则不设旁路 母线。
220kV变电站主接线方式及运行
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220kV变电站主接线方式及运行
220kV变电站主接线方式及运行
220kV变电站主接线方式及运行
①高压侧是地区主干网的节点，接受功率或 转送功率；
②中压侧一般是主要负荷传送方向； ③低压侧通常接有无功补偿装置，并可按需
求给近区负荷供电。
220kV变电站主接线方式及运行
? 220kV变电站变电容量较大，单台变压器容 量通常在90～240MVA； 220kV变电站一 般装设2～4台主变压器，至少应满足 “N?1”要求。
? 220kV变电站的高、中压侧属大电流接地系 统，一般设有直接接地点。为使零序网络 参数稳定，同一变电站同一电压等级电网 通常只设一个接地点，具体接地点安排由 调度根据电网运行情况确定。
220kV变电站主接线方式及运行
? 低压侧额定电压为35kV的情况在广东很少 见，多是10kV。对以架空出线为主的10kV 电网，因电容电流小于30（20）A，采用中 性点不接地运行方式；对电容电流超过规 定值的电网，可采用经消弧线圈接地、自 动跟踪消谐线圈接地运行方式。
1．设备状态定义 ? 一次设备状态 （1）运行状态：设备或电气系统带有电压，
其功能有效。 （2）热备用状态：设备已具备运行条件，经
一次合闸操作即可转入运行的状态。
220kV变电站主接线方式及运行
四、10kV侧主接线 ? 10kV侧通常接无功补偿装置和近区负荷，
以及站用电变压器，多采用单母线或单母 线分段接线方式。 ? 为限制10kV侧短路电流，主变压器出口装 设限流电抗器或分裂电抗器，对应采用图1 或图2接线。
220kV变电站主接线方式及运行
图1
图2
220kV变电站主接线方式及运行