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摘要： 500kV变电站作为超高压变电站，一般作为地区内的的枢纽变电站。其一次主接线的选择不仅决定变电站选用设备的规格规模，还对地区内进行安全供电的可靠性有着至关重要的作用。因此本文针对500kV变电站中主要使用的3/2接线方式，在介绍其工作原理的基础上结合一系列评价指标对其可靠性进行了评测，通过分析提出了一些值得参考的提升变电站可靠性的意见。
关键词： 500kV变电站；3/2接线方式；可靠性研究
1 引言
主接线方式是变电站建设与运行中的重要组成部分，变电站对于电能的变换和分配都需要通过接线方式来完成，在变电站的建设过程中，对于电力设备的选择与布置都由接线方式决定，同时对于特定变电站，一种合适的接线方式会对系统灵活性、可维护性、经济性等方面有很大的提升。由于地区内经济发展与居民正常生活用电十分依赖500kV变电站的可靠性，我国相关部门通过研究制定了一系列相关可靠性指标。本文在此基础上继续对主接线可靠性评估方法展开讨论，提出了一些可靠性指标来完善指标体系，为主接线可靠性研究的发展提供参考。
2.接线方式原理介绍
在我国，超高压配电网相关设备的接线方式主要有多角形接线，双母线旁路接线，2/0接线以及3/2接线等等，其中3/2在实际的变电站建设中应用最为广泛，其接线方式图1所示：
图1 3/2接线方式示意图
3/2接线方式中的3指的是3台断路器，2指的是两条进出母线，平均下来每条母线连接一台半断路器，因此也称之为一台半断路器接线方式，图1中与母线相连的QF1、4、7、3、6、9为母线断路器，其余不与母线直接相连的称为联络断路器。在变电站运行时，多台断路器同时工作，为线路提高多环路通断路保障，能对总线路中故障部分进行选择性断路，不会因为局部故障而造成区域整体的供电失效，因此该种接线方式具有很高的可靠性，在高压、超高压变电站等枢纽配电单位中应用广泛。
在实际接线过程中，如果要在3/2接线结构的一串断路器组中接两条线路，则应同时接上电源与负荷线路，避免母线故障时，该线路用户无法从配电网络获取功率。在配电网结构稳定，用户需求功率波动不大的情况下，此时主变电站发生故障概率较小，方便起见可以将用户负载线路经由变压器直接与母线相连，同时在母线上设置相应的继电保护装置，保证2/3结构内小范围故障时保证供电，母线故障时保证安全。
3.接线方式对于可靠性的影响
3/2接线方式的因为其为变电站提供了良好的可靠性而得到了广泛应用。首先，从3/2接线方式的结构中可以看出，它由多个断路器保护的环路组成，当其中少数断路器发生动作时，大部分供电行为仍会正常进行；其次，相较于其他接线方式过度依赖母线供电，在3/2接线方式中由于其特殊的结构，任意一条母线的故障都不会影响电能在线路上的传输以及变压器的正常运行；最后，3/2接线方式的保护动作简单，闸刀的闭合不需要额外的触发条件，产生误动作的概率较小，提升了一部分系统整体稳定性。另外，在过于复杂的供电网络中，2/3供电方式也会对稳定性造成一些不利影响，例如断路器较多，电路整体的继电保护程序步骤设计起来就相对复杂，也极易出错，一旦继保动作发生意外，将会对整个系统的安全造成危害，降低稳定性。
4 主接线方式可靠性指标
为对500kV变电站的可靠性进行有效评估，本文提出以下几个可靠性指标：
（1）500kV断路器故障率（CBFR）
现阶段我国在各大配电网络中使用的断路设备一般为机械装置，受限于机械零部件的寿命，CBFR会随着断路器的动作次数以及使用年限而增大，因此可用（1）式来对断路器进行粗略计算：
（1）式中 
为各种接线方式中的平均故障率，
为母线断路器故障率，K1，K2，K3分别为断路器无动作、切除动作以及正常动作时的故障系数，以上系数均可在不同工况下选取0~1以内合适的值。
（2）变电站缺电率（LOLP）
变电站缺电率，即在一个时间段内变电站无法满足符合需求的次数与负荷总需求的比值，可用式2进行描述：
（2）式中
为变电站缺点率，
分别为变电站固定时段内缺电次数与用户总需求次数。用户的负荷需求无法满足不仅会对日常生活造成影响，还会使电网内潮流分布不匀，有可能对相关设备造成损坏，因此LOLP也是判断接线方式可靠性的重要指标。
（3）变电站获电率（EDNS）
变电站获电率，是在变电站主接线方式确定的情况下，电网通过线路输送的功率与变电站获得功率的比值，其形式与式（2）类似，由于主接线方式决定了变电站电能的变换、传输与分配，变电站通过不同接线方式获得电能的多少也就成为了对接线方式可靠性的评价标准，并以变电站获电率的形式体现。
在500kV变电站投入使用的初期，可以通过检查测试获取相关参数对以上几个指标进行计算，以此来综合判断变电站接线方式的可靠性，对于不足之处做出技术调整。
5 结束语
500 kV变电站在其隶属电网中的地位相当重要，一般起到承接其他中小型变电站的作用。它的可靠性是整片区域内电网能正常安全运作的保证。因此，在为500kV变电站选择主接线方式时，应综合考虑多种可靠性评价指标，及时对接线方式作出调整，在确保供电安全的同时也要兼顾供电效率，为社会建设发展夯实基础。
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论文作者:杜刚1,王磊2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：接线论文; 变电站论文; 方式论文; 可靠性论文; 断路器论文; 母线论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第20期论文;