110kV变电站配电设备最佳配置
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摘要：近几年，我国在建设与完善电网工程当中投入了大量的资金，现在我国的电网工程已经全面地建设起来。建设完成的110kv变电站，拥有更合理的结构，在运行过程中，能够更加的经济、安全。文章主要对110kV变电站配电运行技术进行了探讨。
关键词：110kV变电站；配电运行；主变压器
中图分类号：TM633 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）15-0110-02
1 主变压器的选择
1.1 变电所主变压器台数的确定
主变压器是发电厂和变电站中最主要的设备，它在电气设备的投资中所占的比例较大，同时与之相配的电气装置的投资也与之密切相关。
首先是主变台数的确定。对于大城市郊区的变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所安装两台主变压器为宜。而对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。
其次是主变压器容量的选择。选择容量的要求：站用变电站的容量须满足正常的负荷需要，而且要留有10%左右的容度，以备加接临时负荷之用。
1.2 主变压器容量的确定
主变压器容量一般按变电所建成后10年之内的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应于城市规划相结合。但是，同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化：
变压器额定电压规定：变压器一次绕组的额定电压等于用电设备的额定电压。但是，当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时，其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，变压器的二次绕组的额定电压比同级电力网的额定电压高10﹪，但是10kV及以下电压等级的变压器的阻抗压降在7.5﹪以下。若线路短，线路上压降小，其二次绕组额定电压可取1.05Ue。因此，高压侧额定电压60×1.05%=63（kV）；110（kV）中压侧额定电压：35×1.05%=36.75（kV）；低压侧额定电压：10×1.05%=10.05（kV）。
1.3 主变压器的型式
110kV降压变一般可采用油浸式和干式两种油浸式过载能力强，维修简便，屋内外均可布置，价格便宜。干式变压防火性能好，布置简单，屋内布置在电压开关柜附近，缩短了电缆长度并提高供电可靠性，干净，但过载能力低、绝缘余度小、价格贵。一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。但是冷却系统出现故障时，变压器允许的过负荷时间，会直接影响冷却系统的供电的可靠性。
根据电气工程电气设计手册，冷却系统故障时，变压器允许的过负荷，油浸风冷变压器，当冷却系统发生故障切除全部风扇时，允许带额定负荷运行的时间不超过下表规定值，见表1：
2 配电运营设备
配电装置一般布置为110kV的户外配电装置，基本上采用的是软母线半高型的布置方式；过电压保护与接地时主要是利用装设在110kV出线门型架上的两支25m高的避雷针以及站内两支25m高的独立避雷针联合作为防直击雷保护，变电站的接地方式主要以水平接地体为主，辅之以垂直方向的接地极。水平方向的接地带主要采用的是50×6的热镀锌扁钢，它的埋深为0.88m，垂直方向的接地极采用∠50×50×5L=2500mm的热镀锌角钢，主控制室及屋内配电装置埋设环形接地网，构架避雷针、独立避雷针和避雷器设置以垂直接地极组成的集中接地装置，并与屋外主接地网相连。各种设备接地部位应与主接地网相连。通过规程计算，接地电阻不应大于0.5?。为使接地电阻满足要求，可以使用深埋接地体、使用降阻剂、提高接体数量等方法来实现。直流系统、控制及继电保护主要是在站内按终期规模的相关配置进行一体化设置，交、直流电源系统二套，这其中包含有通讯直流电源、UPS不间断电源，这就足以满足全站对交、直流电源的相关需求。
一般而言，在直流分系统中多采用的是DC220V供电设备，它的配置为两套高频开关电源直流系统（单套4×20A），充电模块按N+1备份方式配置；直流馈线柜二面。容量300Ah阀控式密封铅酸蓄电池二组，单只2V，共216只，蓄电池组电压220V。但是，在交流分系统中，多采用的是AC380/220V的供电装置，它的配置智能站用电柜三面，其中包含2面进线柜和1面的馈线柜，在此基础上完成对全站照明、操作电机、后台监控系统、相应辅助系统等的供电。
逆变电源分系统的具体配置一般为逆变电源柜一面，逆变电源输出容量不小于3kVA，正常运行时的逆变电源模块大致由交流分系统供电，交流分系统或整流模块故障时则由外接的直流电源供电。
最后是通信电源分系统，一般采用的是DC48V，基本都是正极接地，不单独设置通信电源，采用配置有2套DC/DC的转换装置。变电站的监控系统采用的是较为成熟先进的计算机监控系统，按无人值班设计。
3 110kV侧断路器的选择
3.1 预选SFM110-110/2000的断路器
额定电压的选择为：Ue=110kV≥Uew=110kV；额定电流的选择为：Imax===
=0.527kA，故：Ie=2000A≥527A；而额定开断电流的检验条件为：It=I″=4.39kA≤Iek=31.5kA。热稳定的校验取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s，断路器分间时间to=0.03s，则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s。因此，110kV则短路电流热稳定电流为：Qdt=I∞2tima=4.392×0.63
=12.14kA2·s；Qr=It2t=31.52×3=2976.75kA2·s；故：Qr=2976.75kA2·s≥Qdt=12.14kA2·s。SFM110-110/2000的断路器，可满足技术条件要求
3.2 配电技术安装调试注意事项
工程中应选用比较先进的设备，特别是规模大，容量高的中心变电站。值得注意的是及时主动的沟通和协调是顺利完成本期工程的关键所在。通过多种沟通方式及时将现场的动态汇报给工程相关的管理部门，使工程顺利并圆满的完成。
本工程在安装过程中，尽早形成全站交、直流供电系统，一方面主要设备选用电动机构，便于施工人员进行操作和调整，另一方面，可减少现场使用临时电源，保证用电安全；需要尽早形成本站的内外通信系统，便于对内外联系和调试工作的开展。
对于户外变电站，安装的工作量大，对安装的具体环境的要求是比较严格的，同时对安装的具体工艺的要求是比较高的，而且，操作人员在技能水平及劳动纪律中的要求是比较高的。在具体的安装过程中，要特别地注意编制优化的施工方案，提高工效，人力精简方面的作业。设备的组装对工序和工艺的相关要求是较高的，而且在施工之前，必须对安装现场全面无尘化处理后方可开盖组装。其中对SF6气体管理需要制定专项措施。
本次主变压器单台容量高，在安装中隐蔽工作多，工艺要求高，操作要求严格。将在主变安装工作中形成的变压器安装工艺基础上对绝缘油检查和处理，器身检查作业、附件储存和安装、有载调压开关的检查和传动、整体试验和传动等重要、隐蔽工序编制专门作业方案。对重要部件要严格按照主变安装工艺规定的标准来进行安装。
试验和调试工作是确保设备安全投入运行的关键。根据现场情况制订详细的试验、调试方案，并要提交电气设备高压试验报告、全站高压电气设备微机继电保护调试报告，做到试验项目不漏项，及时发现和处理问题，为以后的变电站的电气设备运行和维护检修提供数据依据。
4 结语
主变压器是发电厂和变电站中最主要的设备，它在电气设备的投资中所占的比例较大，同时与之相配的电气装置的投资也与之密切相关。在运行的过程中，工作人员应该了解与掌握110kV全站主变，110kV线路，10kV线路微机继电保护，电力自动化系统，通讯系统，交、直流电源自动切换系统原理，运行状态查询与事故处理、故障查询及检修的方法，明确相关的运行管理规定制度，经常组织运行人员对以往电力系统的异常、故障运行、事故情形进行分析，提出怎样防止事故发生的方法并且赋予行动，确保110kV变电站安全、稳定运行。
参考文献
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[2] 李志新.35kV配电运行管理分析[J].应用科技，2012，（6）.
[3] 任凭.100kV配电运行事故统计分析[J].电力安全技术，2009，（4）.