某電站升壓站主接線型式選型比較

(水利部新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊 830000)

220kV升壓站母線有雙母線和3/2接線兩種主流接線方式。由于主接線必須要滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求，因此，針對(duì)項(xiàng)目的實(shí)際情況，有必要進(jìn)行具體的分析和探討，尋找最佳的設(shè)計(jì)方案。

1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，配電裝置的接線必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮運(yùn)行的靈活性和建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

1.1 可靠性

大型電廠主接線的可靠性要求為:a任一斷路器檢修，不影響對(duì)電網(wǎng)的連續(xù)供電;b出現(xiàn)斷路器故障或拒動(dòng)以及母線故障，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線路。

1.2 靈活性

1.3 經(jīng)濟(jì)性

經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為:a主接線應(yīng)力求簡單，斷路器、刀閘、互感器和避雷器等一次設(shè)備使用量最少;繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜;b占地面積盡量小。

2 技術(shù)特點(diǎn)及比較

按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，6回進(jìn)出線選用雙母線接線、3/2接線均可，超過則宜選3/2接線。

2.1 3/2接線的特點(diǎn)

2.1.1 3/2接線的優(yōu)點(diǎn)

a.具有高度的可靠性。任一回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一斷路器跳閘不影響供電的可靠性和連續(xù)性。

b.運(yùn)行調(diào)度靈活。正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)斷路器處于合閘狀態(tài)，同時(shí)給線路供電，運(yùn)行調(diào)度靈活。

c.操作、檢修便利。刀閘僅作為檢修時(shí)用，倒閘操作不需要將刀閘也帶入倒閘操作中，有效避免風(fēng)險(xiǎn)。

2.1.2 3/2接線的缺點(diǎn)

a.一個(gè)完整串中間的斷路器連接著兩個(gè)回路，使二次回路及繼電保護(hù)比較復(fù)雜。

b.停運(yùn)一個(gè)回路需操作兩臺(tái)斷路器。

c.特殊工況，3/2接線潮流變化大。

2.2 雙母線接線的特點(diǎn)

2.2.1 雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)

a.供電可靠。通過兩組母線刀閘并列的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致中斷供電;一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電;檢修任一回路的母線刀閘，只停該回路。

b.調(diào)度靈活。各電源、各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。

c.擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。

d.便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。

2.2.2 雙母線接線的缺點(diǎn)

當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，刀閘作為倒換操作電器，容易誤操作。

2.3 兩者技術(shù)比較

總體而言，兩種接線方式均具有高度的可靠性，在調(diào)度、檢修和擴(kuò)建時(shí)均具有高度的靈活性，均滿足對(duì)大機(jī)組運(yùn)行的可靠性和靈活性要求。

3/2接線的突出優(yōu)點(diǎn)是:任一回路由兩臺(tái)斷路器供電，發(fā)生母線故障時(shí)，只跳開與此母線相連的所有斷路器，不影響回路的連續(xù)運(yùn)行。

3/2接線的缺點(diǎn)是:由于一個(gè)回路連接著兩臺(tái)斷路器，一臺(tái)中間斷路器連接著兩個(gè)回路，使二次回路與繼電保護(hù)較復(fù)雜。

雙母線接線的突出優(yōu)點(diǎn)是:通過兩組母線刀閘的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，供電可靠性高。

雙母線接線的缺點(diǎn)是:當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，刀閘需要參與母線的倒閘操作，有帶負(fù)荷拉合刀閘的操作風(fēng)險(xiǎn)，需要在刀閘與斷路器之間加設(shè)邏輯閉鎖功能。

3/2和雙母線接線各有特點(diǎn)，在國內(nèi)配電裝置中均得到普遍的應(yīng)用。電廠周邊的實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備的防腐蝕性能要求較高，配電裝置采用GIS(氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備)設(shè)備，因而設(shè)備的可靠性較高，因此，接入系統(tǒng)的方案可采用雙母線接線方案。

3 經(jīng)濟(jì)性比較

根據(jù)電廠的實(shí)際情況，綜合主接線型式和配電裝置型式的不同，有以下兩種綜合方案:

方案一:雙母線接線結(jié)合GIS屋內(nèi)配電裝置;

方案二:3/2接線結(jié)合GIS屋內(nèi)配電裝置。

3.1 方案

a.方案一:主接線型式為雙母線接線，配電裝置采用GIS。

該期工程共需8個(gè)間隔:2回主變進(jìn)線、2回出線、1回母聯(lián)，1回起備變電源，2回母線設(shè)備;共計(jì)6臺(tái)斷路器。

二期建設(shè)后，增加8個(gè)間隔:2回主變進(jìn)線、1回母聯(lián)、1回起備變電源、1回出線、1回一期與二期連接出線回路，2回母線設(shè)備;共計(jì)6臺(tái)斷路器。

此時(shí)，在一期的GIS上增加一個(gè)出線回路，即一、二期連接出線回路，需要增加1臺(tái)斷路器。

兩期建設(shè)后，共計(jì)13臺(tái)斷路器。

b.方案二:主接線型式為3/2接線，配電裝置采用GIS。

該期工程共需兩個(gè)完整串和一個(gè)不完整串:2回主變進(jìn)線、2回出線、1回起備變電源;共計(jì)8臺(tái)斷路器。

二期建設(shè)后，增加兩個(gè)完整串和一個(gè)不完整串:2回主變進(jìn)線、1回起備變電源、1回出線、1回一期與二期連接出線回路;共計(jì)8臺(tái)斷路器。

此時(shí)，在一期的GIS上增加一個(gè)出線回路，即一、二期連接出線回路，需要增加1臺(tái)斷路器。

兩期建設(shè)后，共計(jì)17臺(tái)斷路器。

3.2 經(jīng)濟(jì)性比較

經(jīng)濟(jì)性比較情況見下表。

配電裝置選型經(jīng)濟(jì)比較表 單位:萬元

4 結(jié)語

主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，應(yīng)該做到經(jīng)濟(jì)合理。兩種方案均可滿足高可靠性和靈活性的要求，方案一的投資最低。因此，該電廠電氣主接線可采用雙母線接線方案，并選用GIS配電裝置，即方案一。在保證高可靠性、靈活性的同時(shí)，有效地降低了造價(jià)。

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