李秋宇

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 變電站設(shè)計(jì)概述

在110kV變電站的日常工作中，有可能會(huì)受到工作環(huán)境的影響，比如天氣等的作用，從而導(dǎo)致變電站的穩(wěn)定性下降，探究影響變電站穩(wěn)定性的因素，并針對(duì)影響因素逐一解決，對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和重組優(yōu)化，從而確保變電站的工作穩(wěn)定性。在變電站的工作中，其在電網(wǎng)的整個(gè)流程中充當(dāng)著非常重要的角色，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電壓、分配電能、強(qiáng)度調(diào)整等，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

電能已經(jīng)滲透入人們的生活、生產(chǎn)、各類娛樂(lè)乃至活動(dòng)中必不可少的基本條件，人們對(duì)它的依賴性非常強(qiáng)，因此這也決定了變電站的設(shè)計(jì)與維修保護(hù)的工作的重要性和關(guān)鍵性。變電站的設(shè)計(jì)和分析問(wèn)題必將會(huì)得到更多的重視，也必將有更多的先進(jìn)技術(shù)被用來(lái)應(yīng)用在變電站的建設(shè)之中，從而完善性能、保障安全。

2 變電站電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

2.1 電氣主接線概述

電氣主接線是從電力系統(tǒng)和變電站之中，為了能夠達(dá)成既有功率的傳輸和平穩(wěn)運(yùn)行，來(lái)連接電氣設(shè)備彼此之間的電路，其具有傳送電能的作用。電氣主接線把電源的進(jìn)線和引出線當(dāng)做基礎(chǔ)，將母線作為中間的過(guò)程來(lái)形成電能輸配的電路。

2.2 變電站電氣設(shè)計(jì)的電氣主接線主要原則

主接線的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)變電站的規(guī)劃和設(shè)定的作用來(lái)具體決定的。主接線的設(shè)計(jì)方案決定了變動(dòng)站的整體數(shù)量規(guī)模。所選擇的設(shè)備、布置的配電設(shè)施，繼電保護(hù)、確定自動(dòng)裝置等，直接關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和靈活使用與經(jīng)濟(jì)的效益問(wèn)題。其接線原則需要考慮電力系統(tǒng)中此變電站的位置屬性、設(shè)定的發(fā)展規(guī)模，所符合的重要性，還有出線回路的影響程度等。

3 變電站的防雷保護(hù)分析

3.1 110kV變電站防雷保護(hù)的現(xiàn)狀與意義

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一就是電力行業(yè)，電力部門能夠把自然界中的能源轉(zhuǎn)變?yōu)闉槿祟惪衫玫碾娔埽热纾嚎梢詾楝F(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代化工藝、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)乃至于每家每戶的日常生活，都提供了必不可少的動(dòng)力，與人們的生產(chǎn)和生活有具有著密切的聯(lián)系?？梢哉f(shuō)，電力是其它一切行業(yè)的先行者。只有保障了電力變電站的安全平穩(wěn)運(yùn)行，才能保證其它部門的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，保障整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

在電力系統(tǒng)中，防雷的措施有很多，諸如：避雷針、直擊雷的保護(hù)裝置、避雷線、避雷器等。直擊雷保護(hù)裝置是將雷電直接引導(dǎo)到設(shè)備上，來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)不被雷電直接擊中，從而使得其能夠順利進(jìn)入大地。避雷針、避雷線的避雷原理是防止雷電直接擊中變電站，可以理解為防御作用，也可以稱之為直擊雷保護(hù)。還有一種是避雷器，這是防止輸電線路侵入變電站，因此也稱之為雷電侵入波的保護(hù)裝置。

3.2 防雷保護(hù)的原則分析

在我們國(guó)家，雷電的活動(dòng)其實(shí)是非常常見(jiàn)的，在省會(huì)城市，在一年當(dāng)中，有雷擊的天數(shù)大于50d的城市多于20個(gè)，雷擊現(xiàn)象嚴(yán)重的城市，遭遇雷擊的天數(shù)甚至可以多達(dá)130d。雷擊的方式主要分為2種類型：第一，雷電直接落在了輸電用的線路上，并且通過(guò)波這樣的方式傳導(dǎo)至其它相應(yīng)的電氣設(shè)備上。第二，雷電會(huì)間接地帶來(lái)二次傷害。如果是直接傷害，可以選取通過(guò)裝置避雷針、避雷線等設(shè)備，如果是間接的二次傷害，一般會(huì)采用安裝避雷器來(lái)避免雷擊。

避雷針的設(shè)計(jì)原則主要有以下幾點(diǎn)：獨(dú)立避雷針以及獨(dú)立接地的裝置。110kV的變電站中，避雷針一般防止在架構(gòu)上，這樣做的目的在于能夠有效地防止雷電的直擊對(duì)變電站的直接傷害。裝在架構(gòu)上的避雷針鏈接地網(wǎng)，接地裝置擊中在避雷針附近。避雷針與主接地網(wǎng)的地下鏈接點(diǎn)直到變電器接地線與接地網(wǎng)的地下連接處，長(zhǎng)度不應(yīng)該過(guò)小。變壓器的門型架構(gòu)與其距離太近，達(dá)不到最小距離的要求，因此，一般來(lái)說(shuō)，框架上不會(huì)安裝避雷針。

3.3 避雷器設(shè)計(jì)

110kV變電站的配電裝置是通過(guò)材質(zhì)為氧化鋅的避雷器結(jié)合進(jìn)線保護(hù)的。110kV配電裝置的最大雷電沖擊大約為10kA，在配合系數(shù)中，應(yīng)該保持大于等于1.4的范疇來(lái)進(jìn)行。與此同時(shí)，進(jìn)線保護(hù)段的作用是為了通過(guò)限制雷電電流量來(lái)降低雷電損壞，通過(guò)進(jìn)線端上的避雷器，因此，其控制絕緣數(shù)數(shù)值不能超過(guò)最高的要求標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 變壓器的避雷設(shè)計(jì)

變壓器是變電站中最主要的電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著重要的職責(zé)，諸如：從變電站向用戶，或者不同等級(jí)電壓之間的功率交換工作。在變壓器設(shè)計(jì)中，要考慮實(shí)際使用情況和未來(lái)發(fā)展使用情況，預(yù)留預(yù)估未來(lái)五至十年的規(guī)劃，綜合分析和設(shè)計(jì)應(yīng)用。變壓器是非常重要的保護(hù)對(duì)象，因?yàn)槠浣^緣性比較薄弱，在三繞組的變壓器進(jìn)行工作的時(shí)候，容易出現(xiàn)高壓、中壓繞組工作但是低壓繞組卻存在開(kāi)路的問(wèn)題。為了避免事故，應(yīng)該在低壓繞組的任意出口處加裝一個(gè)氧化鋅的避雷器。

人們對(duì)于雷電擊中變電站的問(wèn)題，目前展開(kāi)研究的方法有以下幾種：模擬系統(tǒng)模型、用計(jì)算機(jī)警醒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要闡述了分析研究背景，討論了變電站電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題分析，從電氣主接線概述、變電站電氣設(shè)計(jì)的電氣主接線主要原則2個(gè)方面進(jìn)行了分析，研究了變電站的防雷保護(hù)，分別從110kV變電站防雷保護(hù)的現(xiàn)狀與意義、防雷保護(hù)的原則分析、避雷器設(shè)計(jì)、變壓器的避雷設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面進(jìn)行了具體研究與探討，以期能夠優(yōu)化變電站的電氣設(shè)計(jì)，避免變電站遭遇雷擊等危害，保障變電站的安全和可靠運(yùn)行。