浅析变电线路保护及电气综合自动化(1)

摘 要： 随着城市建设的高速发展， 城市电网建设已经成为当前电力建设的重要内容。现简要论述一下变电线路保护及电气综合自动化。

随着城市建设的高速发展，城市电网建设已经成为当前电力建设的 重要内容。现将 220kV 城市终端站设计介绍如下。

1 设计原则

在城市电网建设中， 首先应当解决的是城市变电站的建设问题， 建设 城市变电站应当遵循的基本原则是：1 ) 足够的变电容量以满足供电区域 内中长期规划预测的负荷要求; 2 )可靠灵活的主接线方式; 3 ) 结构紧凑， 设备体积小， 占地面积小; 4 ) 主设备技术性能优越，可靠性高， 检修频率 低， 噪声低; 5 )自动化程度高， 通信误码率低， 可靠性高。

2 电气主接线

随着电网建设的不断完善， 电气设备可靠性的不断提高， 变电站主接 线将向简化方向发展。简化主接线后不但不会降低变电站的可靠性和灵 活性， 在某种程度上反而能够提高可靠性和灵活性。简化主接线还具有如 下优点： 减少设备数量、 减少占地面积、 减少建设投资和降低运行维护费 这里介 用。电气主接线的选择通常与变电容量的需求有较为密切的关系， 绍带断路器的线路变压器组的设计方案： 1 ) 220kV 城市终端站电气主接 线一般分三个电压等级， 3 组带断路器的线路变压器组构成。2 )220kV 由 ) 设置线路闸刀、 电流互感器、 断路器、 氧化锌避雷器、 电缆头及主变， 共同 构成线路变压器组。3) 110kV 为单母线分段，各段母线各与 1 台主变相连， 各带多路出线。 4)35kV 为单母线分段，各段母线带多路出线, 每台主变分别通过2台35kv断路器交于2段 ， 5 )35kV 母线上有三台分段断路器。

3 配电装置

3.1 220kV 配电装置及主变。

220kV 配电装置选择室内布置， 采用传统的 独立电器， 相间距离 3.5m， 依次为电缆头、 单侧带接地刀的线路闸刀、 单断 氧化锌避雷器， 最后接主变。断路器与线路闸刀之间 口六氟化硫断路器、 留作通道， 作为检修运输通道。变压器的选择对城市变电站来说又有着特 殊的要求。体积小、 噪音低、 阻燃性好、 可靠性高， 就应是选择变压器要突 主要是防噪声。变压器 出考虑的性能。220kV 配电装置与主变共处一室， 可采用低噪声强油风冷， 散热器分体安装于室外。

3.2 110kV 配电装置。

110kV 配电装置采用三相共箱式结构的全封闭六 氟化硫绝缘的组合电器， 选择 GIS 户内布置， 这是在国内城市变电站设备 选型中常用的做法。 的结构为紧凑型三相共箱式， GIS 三相导体共面布置， 所有开关设备均采用了弹簧 P 电动操动机构，由 1 台机构操作，三相联 动。 由于无需压缩空气供给系统， 从而实现了无油化、 无气化。 断路器采用 了自能熄弧研究的最新成果： 气吹压力与开断电流自适应熄弧原理。开断 额定断路电流所需的能量大部分取自电弧本身，大幅度减少了对操作能 量的需求， 操作功约为同等开断容量压气式断路器的 20%～25%。断路器 配置了低操作功、 无维护或少维护、 高可靠性的弹簧操动机构。此外， 提供 多种主接线方案， 配置方式灵活。

3.3 35kV 配电装置。

35kV 配电装置采用进口全封闭六氟化硫绝缘的组 合电器， 双列布置， 头尾相接， 容易处理单母线分段的接线型式。每个间隔 宽度为 0.6～0.8m， 双列布置。

4 电气平面布置

变电站主要设备分布在综合楼及 220kV 配电装置楼。

4.1 综合楼。

综合楼底层布置 35kV 配电装置及 3 台所变， 35kV GIS 采用 背靠背双列布置。由于两列装置之间有土建结构桩头， 因此， 对于背后有 接线的 GIS 需适当拉开距离， 以便施工检修。第 2 层为电缆层， 主要敷设 110kV 电缆出线， 110kV GIS 及 35kV GIS 绝缘母线与主变的接口等。 3 第 层布置 110kV 配电装置 GIS。除 110kV GIS 外， 还设有配套的压缩机房。 第 4 层为控制层， 设有控制室及继电保护室。控制室下面不设电缆层， 控 制电缆经竖井上来后， 经过控制室架空地板进入各相应设备。综合楼地下 35kV 电力电缆通道。箱形基础靠 层为箱形基础， 箱形基础同时作为 110、 围墙一侧， 设有 4 只竖井及 2 只工作井， 电缆通过两井与排管连接， 上面 通过竖井到电缆层及控制室。

4.2 220kV 配电装置楼。

配电装置楼共有三个单元， 每个单元布置 1 组线 单元之间设敞开式 5m 通道， 作为 路变压器组， 每个单元间隔宽度为 14m， 主变散热器安装位置及接地变压器位置， 接地变压器采用过街楼式安排， 以利主变散热器通风散热。