基于110kV变电站电气一次设计的分析

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摘要：变电站在输配电的系统中是重要环节，它是电网中非常重要的监控点，变电站对提高电网供电可靠性起着关键性作用。对110kv的变电站的一次部分进行科学合理的设计，可以有效地保证电网的相关供电环节正常运行，对电网建设的经济性也有着非常重要的意义。本文简要地介绍了变电站电气主接线的相关知识、一次设计中高压配电装置的选择、电气设备典型的接线方式的相关内容，仅供参考。

关键词：110kV变电站；电气设备；一次设计

中图分类号：TM411文献标识码： A

一、前言

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性,降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路。

社会发展的概念从小康社会发展到和谐社会，正体现出对人民生活水平提升的一个显要的标志，人民生活水准不断提高，对于电力需求的标准也随之提高。国家4万亿的民生建设计划，也极大的刺激了城市电网和农村电网的建设与发展，我国电力事业的发展呈现出欣欣向荣的景象。变电站的迅猛发展，显现的作用是服务于社会，但是在建设过程中，出现的问题也值得我们去思考，例如经常遇见供电可靠性问题。本文通过110KV变电站电气的一次设计来简要地阐述设计中需要注意的问题，仅供参考。

二、变电站的地位和作用

变电站的主要作用就是在高低压之间进行转换，有些变电站是将发电厂发出的电压进行升压，这样有利于电能远距离传输的同时还能够降低输电时在线路上的损耗；其他一些变电站是将高压转换成低压再传输给用户端。

变电站中最重要的设施是变压器，它能够将变电站接受的高电压进行变换，转换成用户使用的安全电压。除了变压器之外，变电站中的设备还有控制开闭电路的开关设备、互感器、母线、仪表、调度通信装置、防雷保护装置和继电保护装置等。

110kV 变电站是直接面向用户的，因此其数量较多，分布也较广。因此在对变电站进行设计时应考虑其经济性、灵活性以及可靠性，这样才能够在某个区域内减少变电站所在单位的投资，且能够灵活地应对各种停电需求和电网故障，还能够提高该区域内供电的可靠性。变电站能够满足各区域的需求，就能够提高 110kV变电站分布点的合理性以满足社会发展的需求。

影响电气设备主接线的关键因素在于电气设备主接线的设计方案，正确的设计方案必须要考虑到本变电站中主接线在变电系统中所扮演的角色或者说是起到什么样的具体作用，同时还要考虑到整个变电站的规划设计和规模大小的制定。所以，主接线的设计方案在一定程度上也就显示出了整个变电站的规模的大小。设计方案的正确性和主接线的正常运转，在一定程度上可谓是整个变电站工作中的枢纽部位，设计方案正确，就能保证整个变电站运站的灵活性、可靠性和经济性。另外，主接线的设计方案，在一定程度上也会影响到电气设备、配电装置的布置、控制继电方式的选择和拟定保护继电方式选择。所以，在主接线方案设计当中，要正确地处理各项设备的关系，认真分析影响方案的相关技术和环境因素，投入合理的成本。

三、高压配电器设置的选择

在110KV变电站高压配电器设置中，通常采用的设置方式分为两大类，分别为室内布置方式和室外布置方式。在室内布置方式中，又细分为三种布置方式：普通变电器的室内布置方式、110KV断路器的室内布置方式和SF6全封闭电器组合室内布置方式。这其中的SF6全封闭电器组合室内布置方式因为占地面积较小，理论上会选择这种布置方式，但实际中因为投资成本较高反而不是采用最广泛的方式。因为城市用地较为紧张，所以城市变电器高压配电设置一般会采用室内布置方式。

而室外布置方式则也分为三种类型：室外中型布置方式、室外高型布置方式和室外半高型布置方式。这三种方式中，最主要的方式是室外中型布置方式，这种方式是将所有合适的设备都以母线为母体，安装在上面，这样就省去了为了安装设备而专门设置的设备支架。这种布置方式的优点在于整个布置路线比较清晰、造价交底、运行较为可靠。室外高型布置方式是指开关上下重叠、母线与母线进行分离，这种布置方式适应于双母线的高压配置电器。室外半高型布置方式也是将母线和母线进行分离，将电流互感器和断路器等一些关键设备设置在母线升高的下方部位，其优点在于大大节省了配电设置之间的相互跨度，但是缺点也同样明显，正因为跨度的增加、线路之间的间隔不能进行很好的合拢，无形中增加了整个线路铺设的横向面积，所以对进出线和回路较多的变电站中，最常见采用的布置方式就是半高型布置方式。

四、变压器的台数。在城网变电站中通常都配有两台或两台以上的主变,这是因为当某一台变压器出现故障时,可以将其上的负荷转移到另一台变压器上, 以确保电力系统能够正常供电。对于110kV 变电站而言,在满足相同供电能力以及供电可靠性的前提下,应当安装几台变压器更为合理, 则需要按照该区域的具体供电条件、负荷性质、运行方式等等进行确定,同时还需要考虑经济性和技术性这两大原则,具体内容如下:其一,确定主变容量。在总负荷一定时,当停止其中某一台变压器,要求供电能力保持不变；其二,变压器自身的容量上限;其三,变压器的实际占地编辑。由于110kV 变电站多位于市区,而市区本身面积比较有限,为此,节约变压器的占地面积就显得尤为重要。而安装三台变压器显然要比两台占地面积大;其四,设备投资。当采用高压有断路的接线方式时,通常都会使用 SF6断路器,而采用 T 接线方式或是线路变压器组接线方式时,则需要建设出线间隔,这样一来投资势必会有所增大；其五,短路电流水平。

通常，在终端变电站的高压侧主接线的形式分为以下三种类型：单母线接线形式、线路变压器组接线方式和内桥接线方式。如何运用单母线接线方式，则要考虑到变电站高压侧主接线，同时单母线的分段部位的接线方式是变电站的低压侧主接线方向上。采用这种接线方式，可以极大地提高供电的可靠性，运行的速率也较为灵活通畅，但是这种接线方式也存在着一定的缺陷，因为位置处于变电器侧属部位，所接触的高压设备较多，无形中就增加了投资的成本和扩大了占地的面积。其中另一种重要的接线方式是内桥接线方式，这种接线方式主要适用于高压线路设置较为复杂、接线口较多的情况。同样，在运用时要考虑到变电站高压侧主接线，同时单母线的分段部位的接线方式是变电站的低压侧主接线方向上。采用这种方式，设置线路的进出较为方便，但是也存在一定的弊端，因为线路较为繁杂，运行不够灵活，供电也不够可靠。

综上所述，在选用接线方式时，一定要考查当地的实际情况来选择合适的接线方式，按照不同接线的特点，从三种方式中科学合理地选择不同的接线方式。

结语：

110KV变电站电气的一次设计是一项比较复杂的设计工程，在整个电力系统设计项目中，占据着重要的位置，其设计的好坏在很大程度上决定着整个变电站设计项目的成败。在设计中药充分考虑到施工现场的实际情况，考虑到线路的繁杂性和电气设备、配电器以及接线方式等方面的选择方式，此外最重要的是出示一份科学合理的变电站电气一次设计方案。只有这样才能很好的在实际运用过程中发现问题从而解决问题，最终保证变电器的运行能获得最大的效益，提高变电器运行的可靠性，以创造更多的社会效益和经济效益，提高人民的生活水平。

参考文献：

［1］吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报,2010,(10).

［2］刘娅.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技,2009,(06).