楊震 張前

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，目前我們的生產(chǎn)、生活對電能已經(jīng)高度依賴，電力系統(tǒng)也對整個國家的穩(wěn)定至關(guān)重要。變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成，其設(shè)計和建造是否合理將會直接影響一些地區(qū)人們的正常生活。從變電站主要電氣設(shè)備的選擇出發(fā)，介紹了一些選型原則和相關(guān)計算的問題。

關(guān)鍵詞：變電站；主要電氣設(shè)備；選型計算

1 概述

眾所周知，電能的輸送距離一般是很遠(yuǎn)的，如果以低壓電的形式輸送，那么電能的損耗量將會很大，所以先將電壓升高，到了用戶處再做降壓處理，升降電壓的過程就是由變電站（變電所）完成的。變電站的主要電氣設(shè)備包括有：隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器、變壓器以及互感器等等。

2 變電站電氣設(shè)備選擇原則及技術(shù)條件

2.1 選擇原則

（1）滿足運(yùn)行、檢修以及故障情況下相關(guān)要求，此外還要考慮之后5-10年的發(fā)展情況；（2）在對設(shè)備進(jìn)行校核時應(yīng)在當(dāng)?shù)氐臈l件環(huán)境下進(jìn)行；（3）既要保證電氣設(shè)備的先進(jìn)性，又要控制相關(guān)成本；（4）設(shè)備的各類指標(biāo)要和整個工程保持一定的一致性；（5）同類產(chǎn)品應(yīng)盡可能選自同一個廠家的產(chǎn)品；（6）如果需選用新產(chǎn)品，應(yīng)檢查試驗數(shù)據(jù)及合格證書，此外還要獲得上級批準(zhǔn)[1]。

2.2 技術(shù)條件

由于選擇的電氣設(shè)備都是在高壓條件下工作的，所以對它們的技術(shù)條件有一些特殊的要求。

（1）在長期的工作條件下，選擇的電氣設(shè)備其最高工作電壓應(yīng)大于線路中可能出現(xiàn)的最高運(yùn)行電壓；最高額定電流也要大于線路中可能出現(xiàn)的最大持續(xù)電流值；電氣端子的允許載荷應(yīng)大于線路的最大作用力；（2）電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性應(yīng)按照線路可能通過的最大電流進(jìn)行校驗，一般取三相短路時電流；但被熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備可以不再進(jìn)行熱、動穩(wěn)定性的校驗；（3）電氣設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行，若低于標(biāo)準(zhǔn)值，則應(yīng)增加適當(dāng)?shù)倪^電壓設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

3 選型計算（以35kV側(cè)為例）

文章以35kV降壓變電站為實例（降壓側(cè)為6kV），對一些電氣設(shè)備的選型計算進(jìn)行介紹。

3.1 斷路器和隔離開關(guān)的選擇

在35kV側(cè)，選用的是六氟化硫斷路器，具體型號為LW8-35A（T），這種斷路器具有開斷能力強(qiáng)，斷口電壓適于做得較高，允許連續(xù)開斷次數(shù)較多，適用于頻繁操作，噪音小，無火災(zāi)危險，機(jī)電磨損小等，是一種性能優(yōu)異的“無維修”斷路器[2]。

（1）流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：

Imax=（2×STN）/■UTN2×20000/（■×35）

≈660A

LW8-35A（T）斷路器的額定電流1600A，所以滿足要求；

（2）LW8-35A（T）斷路器的額定電壓35kV，系統(tǒng)電壓也是35kV，所以滿足要求。

（3）LW8-35A（T）斷路器短路開斷電流為20kA，大于線路的電流周期分量值5.3kA。

具體對比見表1：

高壓隔離開關(guān)的選擇型號為GW5-35（W）/1000，結(jié)構(gòu)為雙柱水平回轉(zhuǎn)式。此開關(guān)具有導(dǎo)電可靠、維修方便、觸頭元件方便更換等優(yōu)點。表2列出了此型號開關(guān)與線路參數(shù)的對比，我們可以看出其完全滿足使用要求。

3.2 互感器的選擇

互感器分電壓互感器和電流互感器兩種，下面分別介紹。

一般在我國35-110kV的配電裝置中，很多以前的變電站采用的是油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。而我們采用了JDZXF9-35型電容式電壓互感器，實現(xiàn)無油化運(yùn)行，減少電磁諧振。

其額定電壓比（V）為35000/■/100/■/100/■/100/3，額定輸出（VA）25/50/100，極限輸出（VA）2×500，額定絕緣水平（kV）40.5/95/200。此型號電壓互感器適用于本變電站戶內(nèi)電力系統(tǒng)起到做測量和繼電保護(hù)用途。

本實例中選用的是LCZ-35（Q）型澆注絕緣加強(qiáng)型電流互感器做保護(hù)、測量和計算用。其額定電壓42kV，額定一次電流1000A，二次電流5A，動穩(wěn)定電流120kA，熱穩(wěn)定為2300[（kA）2S]，均滿足使用要求[3]。

3.3 熔斷器的選擇

熔斷器的主要作用就是保護(hù)電氣設(shè)備免受過載以及短路電流的損害，按照安裝條件分為屋外跌開式和屋內(nèi)式。要求其額定電壓和電流均不小于電網(wǎng)，本站35kV側(cè)選用RW5-35/600型跌開式熔斷器，其額定電壓35kV，最大斷開電流為100kA，大于本站的短路沖擊電流13.36kA。但是其斷流容量為600MVA，需要加適當(dāng)?shù)南蘖麟娮琛?/p>

4 結(jié)束語

變電站的電氣設(shè)備對于整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要，在設(shè)計之初，就要充分考慮電氣設(shè)備的選型和安裝，以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)為中心，還要保證其在5-10年內(nèi)不落伍。此外，設(shè)計人員、校驗人員和安裝人員任何一方遇到問題應(yīng)及時保持溝通，在充分考慮問題后選擇一個令各個人員都認(rèn)同的解決方案，一定要確保變電站的安全、科學(xué)、合理。

參考文獻(xiàn)

[1]羅學(xué)深.氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）[J].北京：中國電力出版社，2009（10）：15-16.

[2]賈沛義.變電站典型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案、設(shè)備選型以及運(yùn)行維護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2005（12）.

[3]宋繼成.220～500kV變電所電氣接線設(shè)計[M].北京：中國電力出版社，2004（8）.

作者簡介：楊震（1983，5-），男，內(nèi)蒙包頭市人，畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)，本科學(xué)歷，工程師，主要從事變電站電氣一次設(shè)計。