一种220kV变电站及其运行方法

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种220kV变电站及其运行方法。

背景技术

如图1所示，现有传统220kV变电站中，终期有4台主变，10kV终期出线共30回，分别由#1～#3主变各带10回，#4主变10kV侧为单元接线，不带负荷。#1、#2、#3主变10kV侧接线为单母线双分段四段母线接线，#1、#3主变10kV侧单臂进10kV母线，形成10kV I、III段母线，每台主变各带10kV出线10回,无功补偿电容器5组，并联电抗器1组，#2主变10kV双臂各进一段10kV母线,IIA,IIB段，每段母线各带10kV出线5回,IIA段带无功补偿电容器3组，IIB段分别带无功补偿电容器2组和并联电抗器1组；#4主变10kV侧单臂进10kV母线，仅带无功补偿电容器5组，并联电抗器1组，I、II、III段母线间设分段联络断路器，IV段母线为独立母线。此传统接线方式中，#4主变采用独立单元接线，#4主变发生故障，则10kV IV段母线会失电；前三段10kV母线中，虽采用单母线双分段四段母线接线能够满足系统N-1要求，即#1～#3主变或10kV I～III段母线的任何一台主变或任何一段10kV母线失电，其他主变或10kV母线不会失电；但若#1主变故障的同时10kV IIa段母线失电，则I段母线也会相应失电；或若#3主变故障的同时10kV IIb段母线失电，则III段母线也会相应失电，不满足系统N-2要求，可靠性相对较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种220kV的变电站，以解决现有技术中可靠性相对较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种220kV的变电站，包括第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器、第四主变压器和第五主变压器，所述第一主变压器的10kV侧通过第一断路器和线路与第一10kV母线连接，所述第一主变压器的10kV侧还通过第二断路器和线路与第二10kV母线连接，所述第二主变压器的10kV侧通过第三断路器和线路与第三10kV母线连接，所述第二主变压器的10kV侧还通过第四断路器和线路与第四10kV母线连接，所述第三主变压器的10kV侧通过第五断路器和线路与第五10kV母线连接，所述第三主变压器的10kV侧还通过第六断路器和线路与第六10kV母线连接，所述第四主变压器的10kV侧通过第七断路器和线路与第七10kV母线连接，所述第四主变压器的10kV侧还通过第八断路器和线路与第八10kV母线连接，所述第五主变压器的10kV侧通过第九断路器和线路与第九10kV母线连接，所述第五主变压器的10kV侧还通过第十断路器和线路与第十10kV母线连接，所述第二10kV母线通过第十一断路器和联络线与第三10kV母线连接，所述第四10kV母线通过第十二断路器和联络线与第五10kV母线连接，所述第六10kV母线通过第十三断路器和联络线与第七10kV母线连接，所述第八10kV母线通过第十四断路器和联络线与第九10kV母线连接，所述第十10kV母线通过第十五断路器和联络线与第一10kV母线连接。

在一具体实施方式中，所述第一10kV母线通过馈线与第一五回10kV出线连接，所述第二10kV母线通过馈线与第二五回10kV出线连接，所述第三10kV母线通过馈线与第三五回10kV出线连接，所述第四10kV母线通过馈线与第四五回10kV出线连接，所述第五10kV母线通过馈线与第五五回10kV出线连接，所述第六10kV母线通过馈线与第六五回10kV出线连接，所述第七10kV母线通过馈线与第一八回10kV出线连接，所述第八10kV母线通过馈线与第二八回10kV出线连接，所述第九10kV母线通过馈线与第三八回10kV出线连接，所述第十10kV母线通过馈线与第四八回10kV出线连接。

在一具体实施方式中，所述第一至第三主变压器的容量为240MVA220/110/10kV，所述第四至第五主变压器的容量为120MVA 220/10kV。

在一具体实施方式中，

所述第一10kV母线通过第十六断路器与第一组并联电抗器连接，所述第一10kV母线通过第十七断路器与第一组电容器连接，所述第二10kV母线通过第十八断路器与第二组电容器连接，所述第三10kV母线通过第十九断路器与第二组并联电抗器连接，所述第三10kV母线通过第二十断路器与第三组电容器连接，所述第四10kV母线通过第二十一断路器与第四电容器连接，所述第五10kV母线通过第二十二断路器与第三组并联电抗器连接，第五10kV母线通过第二十三断路器与第五组电容器连接，所述第六10kV母线通过第二十四断路器与第六电容器连接，所述第七10kV母线通过第二十五断路器与第四组并联电抗器连接，所述第七10kV母线通过第二十六断路器与第七组电容器连接，所述第八10kV母线通过第二十七断路器与第八电容器连接，所述第九10kV母线通过第二十八断路器与第五组并联电抗器连接，所述第九10kV母线通过第二十九断路器与第九组电容器连接，所述第十10kV母线通过第三十断路器与第十组电容器连接。

本发明第二方面提供一种前述的变电站的运行方法，包括：检测所述第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器、第四主变压器和第五主变压器是否故障以及检测所述第一至第十10kV母线是否失电；确定所述变电站是否具有至少一主变压器处于故障状态和/或至少一10kV母线处于失电状态，若是，则控制与失电的10kV母线连接的断路开关接通其所在的电路，其中所述失电的10V母线为所述至少一10kV母线和/或与所述处于失电状态的主变压器通过对应的断路器和线路连接的10kV母线；否则，继续检测所述第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器、第四主变压器和第五主变压器是否故障以及检测所述第一至第十10kV母线是否失电。

本发明实施例的有益效果在于：本发明的变电站包括5台主变压器，每台主变压器的10kV侧通过断路器和线路分别与第一10kV母线和第二10kV母线连接，5台变压器与10段10kV母线连接，10段10kV母线形成环状连接。采用单母线五分段十段母线环形接线形式，任意一台主变压器或一段10kV母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-1要求，而且任意一台主变压器失电，同时一段10kV母线失电，或任何两台主变失电，或任意两条母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-2要求，提高了变电站系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中变电站的简单电路图；

图2是本发明实施例的一种变电站的简单电路图；

图3是本发明实施例的一种变电站的详细电路图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

以下参照图2所示，本发明实施例一提供一种220kV的变电站，该变电站包括第一主变压器#1、第二主变压器#2、第三主变压器#3、第四主变压器#4和第五主变压器#5，所述第一主变压器#1的10kV侧通过第一断路器和线路与第一10kV母线Ia连接，所述第一主变压器#1的10kV侧还通过第二断路器和线路与第二10kV母线Ib连接，所述第二主变压器#2的10kV侧通过第三断路器和线路与第三10kV母线IIa连接，所述第二主变压器#2的10kV侧还通过第四断路器和线路与第四10kV母线IIb连接，所述第三主变压器#3的10kV侧通过第五断路器和线路与第五10kV母线IIIa连接，所述第三主变压器#3的10kV侧还通过第六断路器和线路与第六10kV母线IIIb连接，所述第四主变压器#4的10kV侧通过第七断路器和线路与第七10kV母线IVa连接，所述第四主变压器#4的10kV侧还通过第八断路器和线路与第八10kV母线IVb连接，所述第五主变压器#5的10kV侧通过第九断路器和线路与第九10kV母线Va连接，所述第五主变压器#5的10kV侧还通过第十断路器和线路与第十10kV母线Vb连接，所述第二10kV母线Ib通过第十一断路器和联络线与第三10kV母线IIa连接，所述第四10kV母线通过第十二断路器和联络线与第五10kV母线连接，所述第六10kV母线IIb通过第十三断路器和联络线与第七10kV母线IVa连接，所述第八10kV母线IVb通过第十四断路器和联络线与第九10kV母线Va连接，所述第十10kV母线Vb通过第十五断路器和联络线与第一10kV母线Ia连接。该变电站每台主变压器采用双臂出线，每一母线分别与一段母线连接。该变电站采用单母线五分段十段母线环形接线形式。

采用上述的单母线五分段十段母线环形接线形式，任意一台主变压器或一段10kV母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-1要求，而且任意一台主变压器失电，同时一段10kV母线失电，或任何两台主变失电，或任意两条母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-2要求。

举例说明，假设第一主变压器#1和第二变压器#2失电，则第一10kV母线Ia、第二10kV母线Ib、第三10kV母线IIa、第四10kV母线IIb通过第四10kV母线、第五10kV母线IIIa分段供电和第一10kV母线Ia、第十10kV母线Vb分段供电。

举例说明，若第一主变压器#1故障并且同时第三10kV母线失电，则第一主变压器#1连接的母线通过第一10kV母线Ia和第十10kV母线Vb分段供电。

举例说明，若任意两条母线失电，均可由相应主变第二臂分支供电，不会影响其他母线供电。

在一具体实施方式中，所述第一10kV母线通过馈线与第一五回10kV出线连接，所述第二10kV母线通过馈线与第二五回10kV出线连接，所述第三10kV母线通过馈线与第三五回10kV出线连接，所述第四10kV母线通过馈线与第四五回10kV出线连接，所述第五10kV母线通过馈线与第五五回10kV出线连接，所述第六10kV母线通过馈线与第六五回10kV出线连接，所述第七10kV母线通过馈线与第一八回10kV出线连接，所述第八10kV母线通过馈线与第二八回10kV出线连接，所述第九10kV母线通过馈线与第三八回10kV出线连接，所述第十10kV母线通过馈线与第四八回10kV出线连接。在该变电站中，第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器带10回10kV出线，第四变压器、第五变压器分别带16回10kV出线，该变电站总共带62回10kV出线。相比于传统的变电站的30回，增加了32回10kV出线。

在一具体实施方式中，所述第一至第三主变压器的容量为240MVA220/110/10kV，所述第四至第五主变压器的容量为120MVA 220/10kV。每台主变带负荷约80MVA，5台主变所带负荷共计480MVA，带负荷能力较传统220kV变电站增加容量240MV。

图3为图2较为详细的变电站较电路图。从图3中可以看出，第一10kV母线通过第十六断路器与第一组并联电抗器R1连接，第一10kV母线通过第十七断路器与第一组电容器C1连接，第二10kV母线通过第十八断路器与第二组电容器C2连接，第三10kV母线通过第十九断路器与第二组并联电抗器R2连接，第三10kV母线通过第二十断路器与第三组电容器C3连接，第四10kV母线通过第二十一断路器与第四电容器C4连接，第五10kV母线通过第二十二断路器与第三组并联电抗器R3连接，第五10kV母线通过第二十三断路器与第五组电容器C5连接，第六10kV母线通过第二十四断路器与第六电容器C6连接，第七10kV母线通过第二十五断路器与第四组并联电抗器R4连接，第七10kV母线通过第二十六断路器与第七组电容器C7连接，第八10kV母线通过第二十七断路器与第八电容器C8连接，第九10kV母线通过第二十八断路器与第五组并联电抗器R5连接，第九10kV母线通过第二十九断路器与第九组电容器C9连接，第十10kV母线通过第三十断路器与第十组电容器C10连接。

本发明实施例的变电站，包括5台主变压器，每台主变压器的10kV侧通过断路器和线路分别与第一10kV母线和第二10kV母线连接，5台变压器与10段10kV母线连接，10段10kV母线形成环状连接。采用单母线五分段十段母线环形接线形式，任意一台主变压器或一段10kV母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-1要求，而且任意一台主变压器失电，同时一段10kV母线失电，或任何两台主变失电，或任意两条母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-2要求，提高了系统的稳定性。

本发明第二方面提供一种变电站的运行方法，具体包括：检测所述第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器、第四主变压器和第五主变压器是否故障以及检测所述第一至第十10kV母线是否失电；确定所述变电站是否具有至少一主变压器处于故障状态和/或至少一10kV母线处于失电状态，若是，则控制与失电的10kV母线连接的断路开关接通相应的电路，其中所述失电的10V母线为所述至少一10kV母线或者与所述处于失电状态通过对应的断路器和线路连接的10V母线；否则，继续检测所述第一主变压器、第二主变压器、第三主变压器、第四主变压器和第五主变压器是否故障以及检测所述第一至第十10kV母线是否失电。

由于变电站的主变压器采用单母线五分段十段母线环形接线形式，任意一台主变压器或一段10kV母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-1要求，而且任意一台主变压器失电，同时一段10kV母线失电，或任何两台主变失电，或任意两条母线失电，均不会影响其他10kV母线失电，满足系统N-2要求。

举例说明，假设第一主变压器#1和第二变压器#2失电，则第一10kV母线、第二10kV母线、第三10kV母线、第四10kV母线通过第四10kV母线、第五10kV母线分段供电和第一10kV母线、第十10kV母线分段供电。

举例说明，若第一主变压器#1故障并且同时第三10kV母线失电，则第一主变压器连接的母线通过第一10kV母线和第十10kV母线分段供电。

举例说明，若任意两条母线失电，均可由相应主变第二臂分支供电，不会影响其他母线供电。

有关本实施例的工作原理以及所带来的有益效果请参照本发明实施例一的说明，此处不再赘述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。