220kV枢纽变电站220kV主接线分析

陈慧恒 ,陈保禄

摘要：随着国民经济和社会的持续发展,各层级电网建也不断设加快推进,电网规模也逐渐增大。目前新疆电网已建成750kV、220kV电网为主网架。本文根据地区220kV电网规划及220kV变电站空间定位,分析了220kV枢纽变电站220kV电气主接线双母双分段接线方式得优缺点,为后续220kV电网规划提供参考。

关键词：220kV电气主接线 电网规划

引言

根据新疆电网主网架的构想及近年来的发展变化，并结合新疆电网现有电压等级序列，今后的220kV网架结构发展方向主要以750kV变电站为依托，以局部双回环网结构、双回辐射和链式的结构为基本结构。随着电网主网架优化及分区，加强750kV变电站之间电力互供能力，使220kV 变电站有2～3个电源，任一城网元件故障检修，不影响正常供电，n-2状态下不会造成大面积、区域性停电为主要目的，根据实际电网结构的设计考虑对新建220kV变电站电气主接线进行合理优化设计。

1.220kV变电站建设规模

主变规划容量为3×180MVA，本期建设2台180MVA主变，预留第三台主变位置。220kV电气主接线规划为双母双分段接线，本期一次建成，220kV进线规划8回，本期一次性建成。110kV电气主接线规划为双母线接线，出线规划12回，本期建成12回出线。35kV电气主接线采用单母线分段+单母线接线，规划出线4回，本期建设单母线分段接线，不出线。35kV侧规划9组10Mvar电容器，每段各3组，本期上6组10Mvar电容器；规划3组10Mvar电抗器，每段各1组，本期上2组10Mvar电抗器。

220kV、110kV中性点均按直接接地和经放电间隙接地设计；35kV中性点按不接地设计。

2.220kV区域电网现状及规划

区域电网是以两个750变电站为核心的自环网结构，这两个自环网分别是：1#750kV变～新建220kV变～1#220kV变～1# 750kV变、2# 750kV变～2#220kV变～3#220kV变～2#750kV变，这两个自环网以新建220kV变为中心形成里8字环结构。

           

新建220kV变处于两个750kV供电分区中间，由两座相邻的750kV变电站的各一段220kV母线为中心，通过2～3座220kV枢纽变电站形成220kV环网的结构。

特点：

1）结构清晰，调度运行比较方便。

2）供电可靠性较高，在合理的规划设计下基本可以满足220kV网络N-2静态安全性要求。                         

3）电网覆盖面较大，扩展相对灵活。

4）对起联系作用的内部220kV网络规划设计有一定要求。

这一结构适合负荷总量大、分布广且不平衡、局部负荷密度较大，对可靠性有较高要求的大型城市或城镇群。

根据计算在全接线情况下，750kV变电站220kV侧短路电流水平均超出断路器的额定开断电流，1#750kV电站220kV侧母线三相短路电流最高达到93.5kA。为限制电网短路电流，需将1#750kV变电站和2#750kV变电站的220kV电网分区解环运行，解环方案如下：

新建220kV变220kV母线分列运行，电磁解环后，分别以两个750kV变电站为核心的自环网结构。这两个自环网结构不仅可靠性高,且潮流流向好控制，并能进一步降低该区域的短路电流水平。

当断开环内任何一条线路，不会影响正常供电,而且输电能力强。当750kV变主变故障时，新建220kV变220kV母线并列运行，实现1#750kV变与2#750kV变之间电力互供。

3 220kV主接线选择

新建220kV变电站采用双母线接线，根据前文分析，2#750投运后新建220kV变断开220kV母联开关,220kV母线分列运行。此时新建220kV变电站在每个分区内的220kV母线为单母线。

新建220kV变电站220kV采用双母线采用单分段接线，该220kV母线可断开分段和一个母联分列运行。此时新建220kV变电站在一个分区内的220kV母线为单母线，再另一个分区内的220kV母线为双母线。

位于单母线接线分区内的母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，运行不可靠、调度不方便，检修困难。

根据前文，如该站220kV主接线采用双母线或双母线单分段接线，母线故障时都降低了自环网的可靠性，和调度的灵活性，影响了220kV电网的正常分列运行。当该站处于两个分区内的母线都为双母线时，可解决上述问题。具体分析如下：

    如新建220kV变电站220kV采用双母线双分段接线，断开母线分段分列运行，此时该站在每个分区内的220kV母线为双母线。

    如母线故障，母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、检修方便的优点。

4  结语

根据地区750kV电网及220kV电网的规划，新建220kV变电站处于两个750kV电网分区的中间，为了限制电网短路电流，需分列运行。同时根据《110-500kV变电站通用设计》，220kV电气主接线，当线路、变压器连接元件数总数在15回以上时，宜采用双母双分段接线。当为了限制220kV母线短路电流或满足系统解列运行的要求时可将母线分段设计。

因此，新建220kV枢纽变电站本期及远期220kV电气主接线建议采用双母双分段接线。

参考文献：

[1] 万飞.220kV变电站电气主接线设计分析.《工业技术创新》, 2017

[2] 董宇翚，张洪仁 220kV变电站主接线的设计研究  《电工电气》，2015

[3]谢晨，张道斌 220kV变电站电气主接线的方式《大科技》，2015