張輝

摘 要：本文簡要地介紹了變電站的重要性，從而進一步針對變電站的一次設計中相關要點進行了分析與研究，以供大家參考。

關鍵詞：變電站；一次設計；主接線設計；變壓器選擇；照明設置

1 引言

伴隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，用電量大幅度地增長。然而，在用電量不斷增加以及人們要求不斷提高的同時，人們對變電站的設計和使用提出了更高的要求，以最大程度地滿足人們的日常生活的需要，由此可見，變電站設計工作在電力供應中發(fā)揮著重要的作用。因此，如何做好110kV變電站一次設計工作意義重大。

2 變電站的重要性

變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受電能并對之進行分配、控制電力的流向以及調整電壓的電力設施。它是電網(wǎng)之間相互聯(lián)系的紐帶，通過變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，能夠將電能進行變換和分配，它的安全可靠運行之間關系到整個電網(wǎng)的安全運行。

變電站的主要作用就是在高低壓之間進行轉換，有些變電站是將發(fā)電廠發(fā)車的電壓進行升壓，這樣有利于電能遠距離傳輸?shù)耐瑫r還能夠降低輸電時在線路上的損耗；其他一些變電站是將高壓轉換成低壓再傳輸給用戶端。

變電站中最重要的設施是變壓器，它能夠將變電站接受的高電壓進行變換，轉換成用戶使用的安全電壓。除了變壓器之外，變電站中的設備還有控制開閉電路的開關設備、互感器、母線、儀表、調度通信裝置、防雷保護裝置和繼電保護裝置等。

110kV 變電站是直接面向用戶的，因此其數(shù)量較多，分布也較廣。因此在對變電站進行設計時應考慮其經(jīng)濟性、靈活性 以及可靠性，這樣才能夠在某個區(qū)域內減少變電站所在單位的投資，且能夠靈活地應對各種停電需求和電網(wǎng)故障，還能夠提高該區(qū)域內供電的可靠性。變電站能夠滿足各區(qū)域的需求，就能夠提高110kV變電站分布點的合理性以滿足社會發(fā)展的需求。根據(jù)上述對變電站重要性的分析，我們可以清晰地了解到，只有設計出符合某區(qū)域發(fā)展的變電站，即設計出經(jīng)濟、靈活、可靠的變電站，才能夠滿足各方面的用電需求。

3 110kV變電站一次設計要點

3.1 電氣主接線設計

目前主接線的設計一般比較復雜，這種復雜的主接線雖然可以保證供電的可靠性，但是其復雜的接線方式以及繁瑣的運行操作等缺點也比較突出，同時這種主接線一旦發(fā)生故障將很難檢測，維護成為一個難題，并且其占地面積大、耗資多，所以針對以上問題，我們需要

在保證供電可靠的前提下，盡力簡化主接線。我們可以根據(jù)負荷的性質、電氣設備的特點和變壓器負載率等因素進行綜合考慮來確定變電站的主接線方式。

通常變電站高壓側多不用或少用斷路器的接線；最簡單的主接線方式是線路—變壓器組接線，高壓配電裝置只需要設置2個設備單元，具有接線簡單清晰的優(yōu)點，發(fā)生一條送電線路發(fā)生故障時，在低壓側作轉移負荷操作，仍能保證正常的用電，系統(tǒng)接線清晰，容易檢測和維修，節(jié)省人力物力和時間。

3.2 主變壓器選擇

在變壓器的選擇上，應根據(jù)變電站的情況而定。如果變電站的季節(jié)性負荷較大，或者有大量的一級負荷或者二級負荷時，應考慮安裝兩臺或以上的變壓器。如變電站可由中、低壓側電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。在對變電站中變壓器臺數(shù)的確定時，應根據(jù)該變電站中的具體指標來進行選擇，該指標有主變的總容量、變壓器制造容量的限制、變電站的占地面積以及對配電裝置的投資、對變壓器的投資、短路情況下的電流水平等，根據(jù)這些指標可以確定變電所中對變壓器的數(shù)量選擇。一般情況下，城網(wǎng)110kV變電站的變壓器有兩臺或多臺，這樣能夠保證當其中一臺變壓器出現(xiàn)故障停運時，其余主變壓器的容量應保證該站全部負荷的 70%，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。

由于系統(tǒng)負荷不斷變化，各個變電站節(jié)點的電壓也隨之變化，在系統(tǒng)無功電力平衡的前提下，可以進行電力系統(tǒng)的電壓調整。電力潮流變化大和電壓偏移大的變電站，如經(jīng)計算普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶對電壓質量的要求時，應采用有載調壓變壓器。

當需限制110kV變電站主變壓器35kV側、10kV 側母線的短路電流時，可采用高阻抗變壓器。 為減少能源浪費，在滿足將各電壓側短路水平限制在規(guī)定值的前提下，盡量不使用阻抗較高的變壓器，降低主變壓器的空載損耗（鐵損）及負載損耗（銅損）。

3.3 高壓配電裝置的布置

110kV變電站采取的布置形式主要包括屋外和屋內兩種布置。屋外布置分為高型布置、中型布置以及半高型布置，這三者布置形式各有其特點和優(yōu)缺點，其中高型布置是主要是對母線進行隔離，上下重疊布置線路的開關，這種形式占地面積較小，但是具體操作比較困難，檢修工作難度系數(shù)大，并且抗震性能也比較薄弱；中型布置的占地面積較大，成本相對其他比較低，抗震性能好，但是工作人員的維修強度和難度比較?。话敫咝筒贾貌惶m用于回路較少的變電站，但是其可以在一定程度上將配電裝置的距離縮短，使布線的面積增大。

3.4 斷路器的選擇

選擇斷路器要考慮多方面的因素和指標，這是l10kV變電站一次設計的重要環(huán)節(jié)。選擇斷路器時最重要的標準是絕緣性能要好，因為當線路發(fā)生跳閘等突發(fā)狀況時，斷路器可以保證其絕緣，從而為檢修人員提供足夠的時間；同時斷路器還應該是良好的導體，以保證電流較大時不會發(fā)生線路故障，如果發(fā)生電流短路，要有良好的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，避免發(fā)生火災等危險；斷路器的機械壽命和電氣壽命應該盡量選取較長者；體積和重量較小、結構簡單的斷路器的安裝方法較為簡單，并且有利于檢測和維護，根據(jù)以上這些因素和變電站的具體要求選擇適合的斷路器。

3.5 消弧和過電保護裝置的設計

消弧和過電保護裝置是一種在新興技術產(chǎn)業(yè)下發(fā)展出的產(chǎn)品，它的主要作用是抵抗中性點非直接接地系統(tǒng)弧光接地給電氣設備帶來的危害，從而保證10kV、35kV系統(tǒng)弧光接地過電壓和諧振過電壓不致造成危害。將此裝置加入到中性點不接地系統(tǒng)中后，當系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時，裝置可以在半分鐘之內啟動，將立即熄滅掉故障點的電弧，同時對弧光接地過電壓起一定的限制；該裝置運行以后，可以將電容電流連續(xù)通過的上限提高到200A以上，這樣可以允許用戶有一定的時間和條件快速完成負荷轉移，然后再進行故障檢查和維修。

3.6 照明設置的設計

在屋外布置投光燈作為照明設施，以便于巡視時觀察；而屋內的設備室內多采用熒光燈、白熾燈的混合布置為照明設施。20kV的開關室通常選擇熒光燈。

事故照明都采用應急燈或者白熾燈，因為其標志比較明顯，易于發(fā)現(xiàn)，通常各個室內均需要設置事故照明，例如電容器室、二次設備室以及20kV開關室，事故照明的白熾燈電源來自于直流屏。對變電站的照明設施進行設計時要考慮周全，正常運行情況下所需照度要和安裝以及發(fā)生故障檢修所需要的照度分開設置，并且還要符合工業(yè)監(jiān)視的標準和要求，盡量選擇壽命長的節(jié)能燈設備。

4 結束語

綜上所述，在110kV變電站一次設計過程中，應合理選擇電氣主接線、變壓器、斷路器以及消弧和過電保護裝置，在滿足用戶的用電需求，保證供電的可靠性的前提下，靈活選擇和盡量優(yōu)化設計方案，以滿足各方面的用電需求。本文通過對110kV變電站的重要性及設計中的相關要點分析，旨在為了不斷提高變電站設計水平，確保變電站的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]張朝鋒.110kV 變電站電氣一次設計的探究[J].科技向導，2012，（3） .

[2]姜玉賢.淺談 110kV 變電站電氣的一次設計[J].科技資訊，2011，（36） .