单母线四分段接线的设计优化.doc

单母线四分段接线在变电站分期建设时存在的问题及解决方案
济南电力设计院侯源红李越林祺蔚
摘要：文章分析了10kV单母线四分段接线的主要优缺点，针对这种接线存在的问题提出了解决方案。
关键词：单母线四分段分期建设失压
1引言
220kV或110kV变电站，当变压器为3台，低压侧电压等级为10kV时，10kV接线一般有两种选择：A、单母线3分段（附图1）B、单母线4分段（附图2）。A类接线方式在电网应用较早。2005年为规范设计，国家电网公司颁布了变电站典型设计方案，将B类接线进行了推广应用，B类接线方式也被大家普遍应用。
2B类接线的优点
如附图1、附图2所示，B类接线单母线四分段与A类接线单母线三分段相比，是将A类接线的10kV2段母线分成B类接线的2、3段母线。这样，A类接线10kV2段母线上的负荷在B类接线上就被平均分配在2、3段母线上。这样分配的优点是：因为变压器低压侧不能并列运行，当2#变压器停电时，A类接线2#变压器的负荷要么全部由1#变压器承担，要么全部由3#变压器承担。而B类接线2#变压器的负荷则可以由1#、3#变压器各分担一部分，减轻了1#、3#变压器的负担。1#、3#变压器停电时也存在类似的情况。因此B类接线主要优点是灵活可靠，负荷在各变压器之间分配均匀。
3、B类接线在变电站分期建设时存在的问题
3.1#2变压器故障导致10kV3段母线停电的问题
变电站的建设往往随着负荷的增长分期进行。对于设计最终规模为3台变压器的变电站，一期一般先安装两台变压器。10kV采用B类接线方式的工程，一期工程一般先安装10kV1、2段母线或1、2、3段母线，二期工程再上3#变压器和10kV4段母线。
对于已安装10kV3段母线而未安装3#变压器的变电站，当2#变压器出现故障时，10kV3段母线存在失电的可能。由附图2可以看出，当2#变压器出现故障时，主变保护将2#变压器进线分支一和分支二的断路器全部跳开，这时，备投可以将10kV1、2段母线分段断路器投入运行，将10kV2段母线的负荷全部带上。但10kV3段母线无法备投至3#变压器（未安装），出现失压，造成出线停电。
3.22#变停电检修导致10kV3段母线停电的问题
由附图2可以看出，10kV2#变进线与1#或3#变进线不同之处是2#变进线先进隔离柜，然后分成两个支路。有的设计单位增加了2#变进线隔离柜的手车，有的设计单位没有这个手车。如果没有2#变进线隔离柜手车，2#变进线隔离柜与2#变压器是死连接，在#2变压器停电检修的时候，其两侧的分支断路器不能合闸，10kV3段母线上的负荷就失电了。增加了该隔离手车后，在#2变压器停电检修时，可以将运行方式调整为先将2#变进线隔离柜的手车拉出，然后合上2#变进线两个分支断路器，这样10kV3段母线上的重要负荷就可以由1#变带上。
因此，B类接线在变电站分期建设时存在的主要问题就是在#2变压器故障或检修时，10kV3段母线的正常运行问题。
4解决办法
由以上分析可以看出，B类接线即单母线四分段接线如果一次建成，接线方式完美无缺。如果分期建设，10KV3段母线存在失电的可能，不能满足供电可靠性的要求。
解决方案：在变电站仅有两台变压器的情况下，10kV接线应采用单母线2分段，并保留改成单母线4分段的结构，不应采用单母线3分段这种接线形式。
保留改成单母线4分段的结构，就是按单母线4分段布置开关柜，然后在2#变进线分支一柜和10kV3段母线出线柜上加一跨桥，如附图3所示，将10kV2段母线与10kV3段母线连起来。2#主变进线分支二开关柜暂不上或在该位置上空柜（减少以后扩建时对接母线造成的停电）。当变电站扩建第3台变压器时，再拆除该跨桥，恢复单母线4分段这种接线。采用这种方式，解决了2#主变压器低压侧分为2、3段母线，一期投运后在#2变压器故障或检修时，10KV3段母线被动停电的问题。同时采用这种方式，2#变进线隔离柜的手车可以取消。
5结论
有3台变压器的变电站当一次建成时，宜采用单母线四分段接线。当仅先建两台变压器时，宜采用单母线2分段接线，并保留改成单母线4分段的可行性。
作者简介：
侯源红（1967-），女，高级工程师，注册电气工程师。长期从事电网工程变电站的设计研究工作。
李越（1979-），女，工程师，注册电气工程师。主要从事电网工程变电站的设计研究工作。
林祺蔚（1974-）女，工程师，主要从事电网工程变电站的设计研究工作。