摘要:本文通过对比双断路器接线及3/2断路器接线形式,并引入GO法对双断路器接线与3/2断路器接线进行可靠性研究后,推荐1000kV主接线采用3/2断路器接线。
1 1000kV主接线方式
从国外特高压1000kV主接线的探索与应用来看,前苏联的枢纽变电站采用4邝接线,中间变电站采用混合接线方式;日本推荐双母双分段接线;南美洲765kV变电站采用双断路器接线;意大利则在特高压试验中采用了双母线接线;我国近期已建特高压工程1000kV晋东南一南阳一荆门特高压变电站均采用3/2接线。下面对双断路器接线及3/2断路器接线形式进行比较。
1.1双断路器接线特点
(1)出线和变压器均采用双断路器接线,每个元件可通过与其相连的2个断路器与双母线连接,出线和变压器元件均可保证高度的安全性。
(2)因每个间隔中的2台断路器仅对应连接1个元件,故元件单元划分清晰,互不影响;当出线或变压器故障时只需断开与之相连间隔内的2台断路器;可很好地满足调度的灵活性、保护的可靠性和简单化。
(3)出线侧或变压器侧在工程初期和远景均无需装设出线隔离开关。
(4)变压器或出线单元可灵活地通过2台断路器在2组母线间作连接切换,极大方便了母线和间隔内电气设备停运检修或故障时运行切换。
(5)即使变压器出线故障,出线也能始终保持环形连接,使母线上电流分配更合理,有利于保证工程初期接线的可靠性。
(6)现场布置容易实现,接线清晰,可分别朝向2段母线出线;扩建也非常容易。
(7)相同的建设规模下,与选用相同类型电气设备的其它主接线方案相比,双断路器接线在保证高度可靠性的同时,现场布置的配电装置占地面积较少。
(8)因每个元件接2台断路器和2段母线,相对来说,相同建设规模下的变电站电气设备数量最多,故电气设备方面投资最高。
本文以乐山站为例,乐山站远期共4变10线,采用双断路器接线,组成14个完整串,本期2变4线,组成6个完整串,对应电气主接线如图1所示。
1.2 3/2断路器接线特点
(1)当主接线由不少于3串组成时,3/2断路器接线可使多个出线元件和2组母线组成多环形接线;出线和变压器元件均可保证高度的可靠性。
(2)每一回路可通过1台断路器接至近端母线,也可通过串内2回路间的联络断路器将2回路和2段母线相连接,连接运行方式多变,调度运行灵活。
(3)除非出线元件相连接的母线侧断路器和中间联络断路器同时故障,其它任何一台断路器故障或检修都不会造成2回出线停运。
(4)如果发生2组母线同时故障而停运的极端情况,造成母线侧所有断路器均断开时,同串的2个元件还可通过中间联络断路器实现潮流的输送。
(5)操作检修方便,隔离开关仅在检修相邻电气设备时作为隔离电器,检修母线时对母线侧断路器断开即可,避免了繁杂的倒闸操作,且在500kV大型变电站中的运行经验丰富。
(6)因每串内有2个元件单元,中间联络断路器接2个单元,使二次回路及保护略复杂。如果有不完整串出现,那么不完整串中的1个出线元件就相当于双断路器接线连接于2组母线,将来扩建串内另一元件时,除需对一次回路作调整外,还要对二次回路及保护作调整。
(7)为满足多个方向的出线,现场布置相对复杂,可能的扩建应在工程初期平面布置时统筹考虑。
(8)相同的建设规模下,与选用相同类型的电气设备的其它主接线方案相比,3/2断路器接线在保证高度可靠性和灵活性的同时,现场布置的配电装置占地面积稍多。
(9)因每个元件接3/2台断路器,相对来说,相同的建设规模下变电站电气设备数量较多,故电气设备方面投资较高。
本文以乐山站为例,乐山站远期共4变10线,采用3/2断路器接线,组成7个完整串,本期2变4线,组成1个完整串,4个不完整串,对应电气主接线如图2所示。