淺論110KV變電一次設(shè)計(jì)的原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

董曉晶

摘要：目前，隨著我國電力系統(tǒng)的發(fā)展和人們對(duì)用電越來越多的需求，110kV變電站在我們當(dāng)下的日常生活和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中重要地位是顯而易見的，而對(duì)于110kV變電站的一次設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循具體問題具體分析的原則。本文主要針對(duì)110KV變電一次設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：110KV；變電一次設(shè)計(jì)；原則；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

前言

110kV高壓配電網(wǎng)是我國電網(wǎng)的重要組成部分，其變化可說是日新月異，全國每年都有大量新建的110kV變電站投入運(yùn)行，此外還有相當(dāng)一部分的原有110kV變電站進(jìn)行擴(kuò)建或改造。這就要求相關(guān)部門不斷完善110kV變電站的設(shè)計(jì)，精益求精，以更好地滿足社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的可靠性及電能質(zhì)量等各方面的需求，充分發(fā)揮變電站設(shè)計(jì)在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，全國各地的工業(yè)企業(yè)和居民對(duì)電力的需求愈來愈大，并且一直保持較高的增長速度。相應(yīng)的，作為電力傳輸媒介的電網(wǎng)正在快速擴(kuò)張和完善。因此，變電一次設(shè)計(jì)顯得格外重要。

一、110KV 變電站一次設(shè)計(jì)原則

在變電站一次設(shè)計(jì)工作中，必須要遵循國家規(guī)章和行業(yè)規(guī)范，以科學(xué)、適宜、合理的設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行工作。就110KV變電站一次設(shè)計(jì)工作而言，整個(gè)設(shè)計(jì)工作的開展主要目的在于加快工程建設(shè)進(jìn)度、減少工程投入成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。要想達(dá)到這些要求，在設(shè)計(jì)工作中必須要從以下方面進(jìn)行分析：

1.布線原則

變電站一次設(shè)計(jì)工作，以最新電力負(fù)荷和供電需求為基礎(chǔ)，盡可能的在原來變電站的基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)，保持變電站總體布置、設(shè)備以及接線方式的不變化，在不增加變電站占地面積的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化變電站設(shè)備和站內(nèi)交通來提高變電站運(yùn)行效率，方便工作人員對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和維護(hù)，以保證變電站的穩(wěn)定性和安全性。

2.無人值班原則

無人值班變電站是當(dāng)今變電站體系中最為常見的一種，也是數(shù)量最多、分布范圍廣的變電站工作方式。在變電站一次設(shè)計(jì)工作中，必須要將無人值班變電站作為主要的設(shè)計(jì)目的，從而達(dá)到提高變電站運(yùn)行質(zhì)量的目的。

3.分段設(shè)計(jì)原則

分段設(shè)計(jì)在過去的變電站設(shè)計(jì)中很少被人們重視，但是隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)水平的革新，越來越多的變電站一次設(shè)計(jì)工作中采用了分段設(shè)計(jì)，是將整個(gè)設(shè)計(jì)工作分為三個(gè)階段進(jìn)行的，首先，是變電站測高壓電纜布置設(shè)計(jì)為主的，這一個(gè)階段的設(shè)計(jì)是從脫空電壓電纜線為主進(jìn)行的高壓開關(guān)柜工作，是以控制室土建設(shè)計(jì)和電氣安裝為主的；其次，以分段誰家和原則控制設(shè)計(jì)為主進(jìn)行管理，將控制室設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝作為整個(gè)工作重點(diǎn)，從而達(dá)到完善、科學(xué)設(shè)計(jì)的目的。最后一個(gè)階段是在原來控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過添加通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站無人操作目的。

二、110KV 變電站一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.變電站電氣主接線

在變電站工作中，接線問題是不容忽視的環(huán)節(jié)，是保證變電站正常、穩(wěn)定、科學(xué)運(yùn)行的關(guān)鍵。通常情況下，變電站接線工作是從變壓器、開關(guān)、互感器、母線等多個(gè)環(huán)節(jié)入手的，分別綜合這些環(huán)節(jié)的設(shè)備控制要求和管理順序，從而使得整個(gè)電力線路達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。在設(shè)計(jì)的過程中，整個(gè)設(shè)計(jì)工作的目的主要是以匯集、分配電能為主，是通過保證電力供應(yīng)的科學(xué)、穩(wěn)定、安全為方式來綜合設(shè)計(jì)的。在整個(gè)電氣設(shè)計(jì)中，最為關(guān)鍵的影響因素是電氣接線方案、這一方案的應(yīng)用主要是根據(jù)變電站整體規(guī)劃和電氣接線方式來決定的。因此，在方案設(shè)計(jì)的過程中需要從變電站總體規(guī)劃入手，在某種程度上來說，這一方案在運(yùn)行的過程中運(yùn)行是否正常直接關(guān)系到變電站系統(tǒng)的整體性、可靠性和靈活性，并且與變電站經(jīng)濟(jì)性息息相關(guān)。

2.一次設(shè)計(jì)中高壓配電裝置的選擇

在110KV變電站設(shè)計(jì)工作中，配電箱通常都是采用屋內(nèi)布置和屋外布置。其中，室內(nèi)布置通常都是將其安裝在安裝了普通電氣的房屋內(nèi)，或者是將其安裝在SF6全封閉組合電器的屋內(nèi)布置以及110kV斷路器的屋內(nèi)布置。前兩種屋內(nèi)布置都具有基本相同的占地面積以及投資成本。而占地最小的則是SF6全封閉組合電器（GIS）這一屋內(nèi)布置，該屋內(nèi)布置擁有較好的運(yùn)行維護(hù)，但由于其投資較高，被采用的不占大多數(shù)，目前，該屋內(nèi)布置在城市中心或者用地較為緊張的區(qū)域被采用的頻率較高。此外，屋外布置可以分為三種類型：屋外中型布置、屋外半高型布置以及屋外高型布置。其中，屋外中型布置主要是指將所有的電氣設(shè)備都安裝在母線上，從而代替都安裝在地面的設(shè)備支架上。該屋外布置較之其他布置，具有許多的優(yōu)點(diǎn)，例如：屋外布置比較清晰、運(yùn)行較為可靠以及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。屋外半高型布置主要就是將母線與母線進(jìn)行隔離，并在母線升高的下方將斷路器以及電流互感器等一些設(shè)備直接布置在此即可。該屋外布置類型盡管在一定程度上減少了配電裝置間的跨度，但是，由于這些線路的間隔不能合并，就使得線路增大了橫向面積，該類型布置適合進(jìn)出線回路較多的變電站。而對(duì)于高型屋外布置，這種類型的屋外布置則是指將母線與母線隔離，開關(guān)上下重疊而進(jìn)行的布置，該種類型的布置主要適合于雙母線的布置。

3.變壓器的選擇

根據(jù)實(shí)際情況而言，在變壓器的選擇上，，應(yīng)根據(jù)變電站的實(shí)際情況來選擇變壓器。如果變電站的季節(jié)性負(fù)荷較大，或者有大量的一級(jí)負(fù)荷或者二級(jí)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮安裝兩臺(tái)或以上的變壓器。如變電站可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。在對(duì)變電站中變壓器臺(tái)數(shù)的確定時(shí)，應(yīng)根據(jù)該變電站中的具體指標(biāo)來進(jìn)行選擇，該指標(biāo)有主變的總?cè)萘?、變壓器制造容量的限制、變電站的占地面積以及對(duì)配電裝置的投資、對(duì)變壓器的投資、短路情況下的電流水平等，根據(jù)這些指標(biāo)可以確定變電所中對(duì)變壓器的數(shù)量選擇。由于系統(tǒng)負(fù)荷不斷變化，各個(gè)變電站節(jié)點(diǎn)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(jìn)行電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整。電力潮流變化大和電壓偏移大的變電站，如經(jīng)計(jì)算普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。為減少能源浪費(fèi)，在滿足將各電壓側(cè)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(fù)載損耗（銅損）。

4.電氣設(shè)備典型的接線方式

在110kV的變電站電氣設(shè)計(jì)中，主要考慮的就是終端變電站以及中間變電站。前者變電站則接近110kV變電站負(fù)荷中心，并在其中分為兩路進(jìn)線，從而將電能分配給低壓用戶，而實(shí)現(xiàn)這一分配的主要是通過兩臺(tái)主變來實(shí)現(xiàn)的。終端變電站的高壓側(cè)主接線形式有三種：單母線接線；內(nèi)橋接線以及線路變壓器組接線。對(duì)于單母線接線方式，主要是用在110kV變電站的高壓側(cè)主接線，且單母線分段的接線方式則是用在110kV變電站的低壓側(cè)主接線。

結(jié)束語

上文分析了110KV變電一次設(shè)計(jì)的原則以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，總而言之，要想做到110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的完美實(shí)現(xiàn)，除了有一份成功的變電站電氣設(shè)計(jì)方案之外，還需要注意諸如配電器、電氣設(shè)備以及接線方式等方面的選擇問題，只有這樣，才能使變電站在實(shí)際的運(yùn)行中獲得最大的效益，才能使變電站電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用電的安全性，才能最終確保電力系統(tǒng)較高的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂欣.110kV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010.

[2]劉婭.110kV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析[J].民營科技，2009（6）.

[3]林杰.小議某110kV中心變電站工程的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].大科技，2011.

[4]饒瑩，郭煒，徐鑫乾.110/20kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)[J].電力設(shè)備，2008（9）.