110kV輸變電工程設(shè)計分析

陸曉冬

摘 要：文章主要針對傳統(tǒng)輸變電工程設(shè)計的問題進(jìn)行闡述和分析，同時論述了110kV輸變電工程設(shè)計過程中的基本原則以及基本要求，希望能夠?qū)?10kV輸變電工程的構(gòu)建提供理論上的依據(jù)，進(jìn)而實現(xiàn)110kV輸變電工程能夠達(dá)到持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：110kV輸變電；工程設(shè)計；分析

伴隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步以及國民經(jīng)濟(jì)實力的不斷增強(qiáng)，我國高壓輸變電工程顯示出長距離以及大容量的特點。而與此同時，我國國家電網(wǎng)針對110kV到500kV輸變電工程的設(shè)計建造正在進(jìn)行由“隨意裁剪”轉(zhuǎn)向“成衣定制”的過程。故而，國家電網(wǎng)的輸變電工程在設(shè)計中促進(jìn)要遵循安全性高、可靠性高、環(huán)保性好、運(yùn)行效率高、技術(shù)先進(jìn)等基本原則，還要做到協(xié)調(diào)性好，統(tǒng)一性高，靈活性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性佳的有機(jī)統(tǒng)一[1]。使110kV輸變電工程進(jìn)行設(shè)計的時候更加的規(guī)范也更加的標(biāo)準(zhǔn)，一方面能夠資源的利用以及土地的占用向最優(yōu)化發(fā)展，另一方面還能夠優(yōu)化輸變電工程進(jìn)行建造以及運(yùn)行的總體成本。

1 傳統(tǒng)110kV輸變電工程在設(shè)計過程中存在的一些問題

110kV輸變電工程在設(shè)計中存在的問題主要包括：①在輸變電工程的設(shè)計和建造過程中的標(biāo)準(zhǔn)及尺度沒有統(tǒng)一的準(zhǔn)則，而且設(shè)計以及評審過程需要的時間較長，導(dǎo)致了工程實施以及運(yùn)行的成本增多。②輸變電的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較單一，線路中的導(dǎo)線橫截面較小，輸送電力的能力減弱，電網(wǎng)的整體安全性不高，穩(wěn)定性也較低。故而，110kV輸變電工程構(gòu)建滿足不了當(dāng)前對電網(wǎng)工程構(gòu)建的工期緊張，任務(wù)艱巨，對質(zhì)量要求高，建設(shè)范圍廣規(guī)模大的需求。

2 110kV輸變電工程設(shè)計過程中的基本原則

2.1 土建設(shè)計原則

110kV輸變電中的土建工程要嚴(yán)格遵循《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》等規(guī)定的基本要求。輸變電工程中的土建工程主要有戶外高壓場地以及控制樓并電纜溝。首先，針對控制樓進(jìn)行土建設(shè)計時，設(shè)計建造建筑物必須要達(dá)到國家規(guī)定的抗震等級要求，同時110kV輸電網(wǎng)的規(guī)模要按照能夠抵抗住50年一遇的洪水的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。屋面進(jìn)行防水設(shè)計時要以建筑物的屬性，占據(jù)的重要程度，使用過程中對其功能的要求為依據(jù)來確定對應(yīng)的防水級別[2]。其次，針對戶外高壓場地進(jìn)行設(shè)計中，支架或者架構(gòu)類型的建筑物，最好利用混凝土做剛性基礎(chǔ)。最后，針對電纜溝進(jìn)行設(shè)計中，電纜溝的側(cè)壁可以使用砌體結(jié)構(gòu)，并對高壓電纜進(jìn)行合理的安排，調(diào)控好電纜的走向，避免發(fā)生高壓電力的電纜和低壓的控制電纜在同一個電纜溝中敷設(shè)的狀況。

2.2 接地系統(tǒng)的設(shè)計原則

對接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計，選擇最優(yōu)的接地材料并進(jìn)行正確的連接是確保設(shè)備以及人員的安全以及保證設(shè)備能夠穩(wěn)定工作運(yùn)行的根本保障。110kV輸變電站設(shè)計接地系統(tǒng)的過程中要充分考慮到接地裝置具體的泄流耗散能力以及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等[3]。銅覆鋼材料必須要能夠達(dá)到《電氣工程接地用銅覆鋼材料技術(shù)條件》中要求的基本技術(shù)性能，而接地材料進(jìn)行連接時需要利用放熱焊接的方式，放熱焊劑需要符合《接地裝置放熱焊接技術(shù)導(dǎo)則》中規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求。對銅覆鋼材料進(jìn)行選擇時環(huán)保型材料是首選，但是同時還需要將當(dāng)?shù)赝寥赖乃釅A度以及腐蝕情況考慮在內(nèi)。

2.3 消防設(shè)計原則

110kV變電站在消防設(shè)計中需要嚴(yán)格遵照國家有關(guān)火力發(fā)電廠和變電所防火方面的規(guī)定，同時在設(shè)計以及安裝變電站戶外消防栓的過程要符合有關(guān)規(guī)定的要求，而且設(shè)計時不能離路邊太近。防火墻在設(shè)計和建造時要以電纜線的直徑為依據(jù)，使用PVC管在墻上預(yù)先留下三至五個孔洞，以供以后進(jìn)行改造的過程中使用，其兩端需要使用防火泥進(jìn)行封堵。此外，防火墻的底部位置需要利用PVC管預(yù)留不少于兩個四十毫米直徑的排水孔。

3 輸變電工程進(jìn)行設(shè)計的基本要求

3.1 對一次設(shè)備的基本要求

3.1.1變壓器。選擇110kV變壓器的基本準(zhǔn)則最主要就是需要自然風(fēng)冷且自然油循環(huán)類型的損耗較低的能夠進(jìn)行有載調(diào)壓的變壓器，一般其損耗水平不得高于10型標(biāo)準(zhǔn)，容量在50MVA/62MVA，變比維持在110kV/10.5kV[4]，同時，有載調(diào)壓開關(guān)的阻抗電壓在15%。此外，如果變壓器室的位置距離馬路較近，需要設(shè)計并且安裝防撞護(hù)欄。

3.1.2 戶外敞開式互感器。110kV的電流互感器最好選取干式互感器，而最好選擇整體冷縮硅橡膠作為外護(hù)套。二次繞組要多于6個，包括兩個保護(hù)，一個計量、一個測量、一個預(yù)留錄波。此外，互感器需要是防水結(jié)構(gòu)的，密封性能需要比較好，同時，設(shè)計套管時要保證機(jī)械強(qiáng)度，剛度以及絕緣強(qiáng)度要足夠。而二次出線端子的螺桿必須是由銅或者是銅合金制造而成的，且直徑不能夠低于六毫米，還要具備可靠的防銹層。

3.1.3 戶外敞開式的高壓斷路器。首先斷路器的絕緣水平要符合國家相關(guān)規(guī)定的要求。其次，110kV輸變電站要盡可能的選擇具有彈簧操動機(jī)構(gòu)的斷路器。最后，110kV斷路器的電壽命要達(dá)到在主電路不用維修的條件下，開斷額定短路電流的次數(shù)達(dá)到20次甚至以上。

3.1.4 電容和電抗器。設(shè)計電容和電抗器需要首先滿足國家與之有關(guān)的規(guī)定。110kV輸變電容器最好選取框架式分散型的電容器，與電容器進(jìn)行串聯(lián)的電抗器不能使用油浸式的，最好使用干式空心或者是鐵心的[5]，同時電抗器在其絕緣耐熱等級方面不能低于F級。

3.1.5 避雷器。110kV避雷器應(yīng)該具有均壓環(huán)以及一體化的絕緣底座，同時，絕緣套管應(yīng)選擇硅橡膠或者是瓷套管。避雷器的外殼必須能夠防潮防腐，需使用不銹鋼的材料。

3.2 對二次設(shè)備的基本要求

（1）繼電保護(hù)和安全自動設(shè)備。繼電保護(hù)的裝置促進(jìn)需要具有可靠以及靈敏性還應(yīng)具備速動性。而對于具有雙重化配置類型的繼電保護(hù)裝置，任何一套裝置都應(yīng)該具有完全獨立的電流、電壓、跳閘、電源回路以及相關(guān)電纜的引接[6]。（2）站內(nèi)交直流系統(tǒng)。110kV的輸變電站的后臺監(jiān)控機(jī)的電源應(yīng)該直接引自專用的電源屏，此外一定要有施工的設(shè)計圖紙，而電源屏則需要顧及到UPS的通風(fēng)散熱情況。（3）通信網(wǎng)絡(luò)。一般110kV變電站中設(shè)計的通信機(jī)房不能夠低于二十平米，設(shè)備和墻體間的距離要超過一米。此外，110kV變電站的通信機(jī)房需要裝備有一套單獨的通信開關(guān)電源以及一路直接供自主控室直流屏的電源。

4 對輸變電線路的一些要求

110kV輸變電線路中的直線串需選用合成絕緣子，而且干弧距離在1100毫米到1150毫米之間，高壓端進(jìn)行壓環(huán)。電纜終端和避雷針之間水平方向的距離不得小于一米。

5 結(jié)束語

伴隨社會整體生活水平的提升，對電能輸運(yùn)能力以及對電網(wǎng)平穩(wěn)安全運(yùn)行的要求在不斷地提高，導(dǎo)致對電網(wǎng)建設(shè)的要求也越來越高。所以對110kV輸變電工程進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)的過程必須要更加規(guī)范化，達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量，進(jìn)而促使輸變電工程能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]盧志豪.淺談110kV變電站工程的設(shè)計技術(shù)[J].大科技，2013，14（03）：61-62.

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[3]徐松.淺談110kV輸變電工程設(shè)計[J].科技風(fēng)，2013（23）：14.

[4]劉源.110kV及以上變電站一次設(shè)備安裝安全與質(zhì)量控制[J].科技資訊，2015，13（6）：115.

[5]馬洪軍，王學(xué)哲.220kV和110kV變電站典型設(shè)計研究與應(yīng)用[J].工程技術(shù)（全文版），2016，12（9）：287.

[6]方林艷，左霄，溫志杰.110kV智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)備配置優(yōu)化淺析[J].技術(shù)與市場，2012，19（3）：61.