研討110kV變電站電氣一次部分設(shè)計技術(shù)

朱正

摘要：目前，就我國電網(wǎng)的整體規(guī)模情況來，大型發(fā)電站所生產(chǎn)的電能主要通過110kV的監(jiān)控線路輸送到地區(qū)中線變電站，然后在利用電纜對電能的輸送進行適當分配?？梢?，110kV變電站部分電氣一次設(shè)計是電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，110kV變電站部分電氣一次設(shè)計是否科學合理關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和穩(wěn)定運行。本文主要對110kV變電站電氣一次部分設(shè)計技術(shù)有關(guān)內(nèi)容進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；電氣一次部分；設(shè)計技術(shù)

1主變壓器的選擇

主變壓器的形式、兼容量以及數(shù)量是影響變電站一次主接線方法與配電裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要因素。主變的設(shè)計定下來之后，除了以傳遞容量的初始資料為依據(jù)之外，還應(yīng)參考電力系統(tǒng)5～10年內(nèi)的發(fā)展計劃和輸送功率數(shù)值，當然，饋線回路數(shù)等也要考慮進去，綜合的全方位的分析后，再進行合理選擇。重要變電站在對主變壓器進行選擇的時候，要考慮在一臺主變壓器停止運行的時候，剩余變壓器容量在負荷范圍內(nèi)，而且在規(guī)定的時間內(nèi)不僅要能實現(xiàn)對一類負荷的供電，還要能實現(xiàn)對二類負荷的供電。對于一般的變電所，出現(xiàn)一臺主變壓器運行停止時，其他變壓器的兼容量要能滿足總負荷的60～70%。110kV變電站的主變兼容量和數(shù)量要以遠景負荷為依據(jù)進行挑選?？梢姡冸娝谶M行主變壓器的選擇的時候變壓器的容量要根據(jù)未來負荷進行確定，并且還不僅僅要考慮變壓器正常運行時的過負荷能力，還需要考慮在發(fā)生事故的時候過負荷能力。

2變電站電氣主接線設(shè)計

變電站主接線設(shè)計主要是指變電站中一些電氣設(shè)備按照一定的順序連接起來的設(shè)計電路，這種電路主要用來分配和集中電能，變電站主接線的設(shè)計方案是影響變電站主接線電路功能的關(guān)鍵因素，而變電站主接線設(shè)計方案需要根據(jù)變電站的規(guī)劃和變電站系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能來決定。因此，變電站主接線設(shè)計對于變電站的整體運行有著重要影響，方案的可行性直接影響著變電站的供電質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。變電站主接線設(shè)計對于變電站中的一些電氣設(shè)備，例如繼電器、熔斷器和配電裝置的功能都有一定程度的影響，不同的設(shè)計方案，變電站的運行狀態(tài)是不同的。因此，對系統(tǒng)中不同等級的110kV變電站電氣主接線的設(shè)計工作，相關(guān)人員要從負荷性質(zhì)、損耗、運行方法、負載率、占地、操作、設(shè)備的特點、調(diào)度、方便性及投資、等各個方面進行考慮，以確定變電站的一次主接線。下面介紹幾種主要的主接線設(shè)計。

2.1線路和變壓器組之間的接線設(shè)計

110kV變電站通常采用雙電源的“T”型接線方式，在高壓側(cè)采用了線路和變壓器連接兩個斷路器的設(shè)計，在低壓側(cè)采用單母線四分段的形式，這種設(shè)計形式，使得變電站中的電壓線路簡潔明確，整體設(shè)計占地空間小，減少了投資，線路中過電保護效果較好。即使在一個電源無法工作時，這種雙電源的接線方式可以自動地轉(zhuǎn)移電路中的負荷，保證在最短的時間內(nèi)恢復(fù)供電。這種接線方式也有一定的缺點，當高壓側(cè)端的一個電源斷電時，要立即停止主變電器的工作，需要在盡可能短的時間內(nèi)對線路中的負荷進行限電，因此，這種接線方式只適合用于沒有功率轉(zhuǎn)移要求的110kV變電站城域網(wǎng)中。

2.2單母線接線方式

這種接線方式在110kV變電站的高壓測用的較多，而單母線的分段接線方式在110kV變電站的低壓測用的比較多。這種接線方式有著可靠性高以及靈活性好的特點，不過由于高設(shè)備的很多，從而加大了占地面積，成本也隨之而增加。

2.3內(nèi)橋接線設(shè)計

110kV變電站電源進線采用兩路線路同時接入110kV電網(wǎng)中，高壓側(cè)端主接線采用內(nèi)橋接線設(shè)計，低壓側(cè)端采用單母線兩分段帶旁母接線方式。這種接線設(shè)計，使得線路中不需要太多的斷路器，大大減少了對線路的投資，并保證了斷路器的實際效果，可以自行進行投切。當線路發(fā)生故障時，線路中的斷路器會保護電路自行斷開，不影響其他回路的工作。這種接線設(shè)計也有一定的缺點，內(nèi)橋接線設(shè)計降低了110kV變電站運行的穩(wěn)定安全性和靈活性，運行操作較為復(fù)雜，當110kV變電器發(fā)生故障時，需要同時斷開和這臺變壓器相連接的兩個斷路器，這樣容易影響其他沒有發(fā)生故障的線路的運行。由于在110kV變電站系統(tǒng)中有很多的變壓器，因此，這種接線設(shè)計適合應(yīng)用于高壓線路中運行操作比較頻繁的電網(wǎng)中。

3配電設(shè)備的布置

由于110kV的出線規(guī)模比較大，但是變電站的的占地面積是比較小的。所以，一般110kV配電設(shè)備是SF6絕緣材料組合而成的封閉式的，并且用三相共箱式的結(jié)構(gòu)。布置方式是用戶外中型支持管型母線雙列式。在兩組母線上分別配置上垂直斷口單柱隔離開關(guān)和雙柱水平單斷口旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)。這種布置方式形成了主變進線、母線、分段及母設(shè)間隔與出現(xiàn)間隔是以母線相互對稱的特性，這種特性因為不是單獨占用間隔，使配電設(shè)備的縱向尺寸得到了最優(yōu)的配置。由于封閉式SF6全封閉組合電器是三相共箱的結(jié)構(gòu)形式，三相導(dǎo)體是實行共面布置。

4終端110kV變電站

普通終端變電站所采用的都是無匯流主接線形式，應(yīng)用橋形和線路接線。線路一變壓器組接線方式是相對比較簡單的，它的高壓配電裝置中，只配置兩個單位的單元，這樣做的優(yōu)勢是接線方法簡單且占地面積小。如果一臺主變線路在檢修時出現(xiàn)故障，并且要退出運行，那只要將變電站低壓側(cè)作轉(zhuǎn)移負荷操作，就能夠使全部負荷正常供電。地方電網(wǎng)中使用的110kV類型終端變電站，假若主變?nèi)萘靠蓾M足“N-1”準則的要求，則對其采用內(nèi)橋接線這一方式可以有效地提高系統(tǒng)供電的可靠性；而對于變電站內(nèi)部變壓器經(jīng)常切換或者當變電站外部系統(tǒng)有穿越功率流過時則應(yīng)采用外橋式接線。

5結(jié)語

110kV變電站部分電氣一次設(shè)計是一個長期復(fù)雜的工程，對于110kV變電站的供電質(zhì)量和安全可靠性有著重要的影響。因此，科學合理的110kV變電站部分電氣一次設(shè)計要根據(jù)變電站在整個電力系統(tǒng)的中作用和地位，要綜合考慮各方面的因素，例如變電站的主接線設(shè)計，高壓配電裝置的設(shè)計和消弧裝置和過電壓保護裝置的設(shè)計，只有這樣110kV變電站部分電氣一次設(shè)計才能滿足電力系統(tǒng)的需求，推動110kV變電站的良好運行。

參考文獻：

[1]陳況，王.關(guān)于110kV智能變電站電氣自動化設(shè)計研究[J].電子測試，2016，05：120-121.

[2]孫淼.110kV變電站電氣一次設(shè)計的微探[J].科技視界.2015（04）.

[3]楊沛東.110kV變電站一次設(shè)備的安裝及調(diào)試管理分析[J].低碳世界.2016（10）.

（作者單位：池州電力規(guī)劃設(shè)計院）