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摘要：作为整个供电系统的关键环节，变电站的重要性日益突出，只有按照当前的城市发展要求，进行科学合理的变电站设计，才能不断满足人们对电力的要求，实现电力企业的经济效益，社会效益和环境效益。本文针对110 kV变电站的一次设计问题进行一定的思考，分析了110 kV变电站设计中存在的一些问题。
关键词：110kV；变电站；电气；设计
1、引言
ll0 kV高压配电网是我国电网的重要组成部分，其变化可说是日新月异，全国每年都有大量新建的110 kV变电站投入运行，此外还有相当一部分的原有110 kV变电站进行扩建或改造。这就要求相关部门不断完善ll0 kV变电站的设计，精益求精，以更好地满足社会对电力供应的可靠性及电能质量等各方面的需求，充分发挥变电站设计在我国国民经济发展中的作用。
2、110 kV变电站一次设计的思考
2.1 电气主接线的设计
变电站的电气主接线在设计的时候，一定要以电网的作用、出线回路数、电气设备的特性和电气设备的负荷量为依据，不断探索安全可靠、操作灵活、检修便捷、造价低、便于扩建的设计方案。
由于l10 kV数量大、线路多、分布广的特点，设计师在进行电气主接线设计的过程中，要重视节约成本，提高线路的实用性能；选取电气一次设备时，确保主线经济实用，且可以灵活切换。除此之外，设计师在相关的设计过程中，还要重视变电站占地面积和电能损耗的成本节省，尽量缩小变电站的占地面积，科学合理地选择变压器的品牌，最大限度地减少电能的消耗。
设计师要重视变电站灵活性的设计，满足调度，维修和扩建的需求，变电站调度的时候，可以有效切除或投入线路和变压器；相关人员维修时，要保证非检修设备的正常用电免受影响；在变电站扩建时，电气的主接线要能够实现初级接线和最终接线的有效过渡，并在主线的设计时必须要考虑相应的扩建设备，保证各线路的独立性。设计师在设计电气主接线时，要保证其稳定性和可靠性，确保变电站正常运行；对相关的线路和电气设备进行全面检修时，确保一级负荷和二级负荷；对断路器维修时，确保系统供电的正常运行。
2.2 变压器的选择
应当根据变电站的实际情况，选取符合要求的变压器类型。例如由某院承担设计的州门司l10 kV变电站，地处小水电丰富的资兴电网，经论证，丰水期该站的l10 kV母线电压可能达到120 kV。因此，设计采用变比为121±8 × 1.25%/38.5±2 × 2.5%/10.5 kV的升压型变压器，以保证该站及资兴电网的正常运行。经校验，该型式的变压器可以满足枯水期州门司电能下网的要求。
季节负荷差异大或者是一、二级负荷数量较大时，可适当增加主变压器的台数；低压侧电力网有足够备用电源时，可考虑只安装1台合适的主变压器。在确定变压器数量、型号和容量的时候，要综合分析变压器的总容量、占地面积、配电装置的成本、短路情况下的电流情况等各要素，选取合适的变压器。一般情况，城市的电网系统安装多于2台的变压器，可以有效预防其中1台变压器出现故障时，其它的变压器能够承担相应的负荷。
电力系统的负荷是不断变化的，每一个变电站的电压也会发生相应的变化，工作人员在系统无功电力平衡的前提下，要对电力系统的电压不断地调整。电流变化较大、电压偏移差值大的变电站，如果计算得出一般的变压器无法满足电力系统的用户的质量要求时，工作人员应适度地调节变压器的分接开关和投退电容器。
避免选择阻抗较高的变压器，可以降低电能的损耗，但是前提是保证低压侧短路水平满足规定的指标。除此之外，变压器的生产商应不断提高自身的生产水平和质量控制，推行相关的节能指标，节约电能，提高供电企业的经济效益。
2.3 高压配电装置布置的方式
l10 kV变电站主要采用了屋外布置和屋内布置的布置形式。屋外布置包括：中型布置、半高型布置和高型布置，其中中型布置成本比较低，抗震性能好；半高型布置可以在一定程度上缩短配电装置的距离，增加布线的面积，但是不适用于回路较少的变电站；高型布置是针对双母线的布置，采取把母线隔离，再将线路中的开关上下重叠布置。以上三种布置类型中，尽管中型布置的占地面积较大，但是工作人员时比较容易；高型布置的优点是占地面积小，但是操作起来比较困难，且检修困难和抗震性能弱。
2.4 断路器的选择
断路器是l10 kV变电站的重要环节，影响断路器选择的因素很多，要满足各种指标的要求。断路器的绝缘性能要达到标准，保证当线路出现突发状况，发生跳闸现象的时候，断路器能够实现良好的绝缘，为工作人员提供充裕的检修时间；应选择传导性能较好的设备，避免负荷过重引发的线路故障现象，即使发生短路电流，依然可以保持较好的动稳定性和热稳定性；选取构造简单、重量较轻、占地面积小且易于维护、检修的断路器。2.5 主接地网的设计
在变电站电气一次设计的过程当中，接地网的设计主要是围绕变电所周围进行接地体的敷设作业。而在现阶段技术条件的支持下，110kV变电站电气设备常态意义上的工作接地装置主要包括以下两个部分：第一是接地体，第二是接地线。其中，对于接地线而言，则多采取圆钢或扁钢作为材料，以保障性能发挥的有效。而对于接地体而言，多采取角钢作为原材，将尖端部位进行削减，并打入土中，也为防雷设计做准备。
2.6 110kV 变电站的防雷设计
在有关防雷设计方面，要求变电站一次电气设计过程当中，配电装置均采取户内布置的方案，通过设置屋顶避雷带的方式，达到预防直击雷的目的。在此基础之上，还可以使用热镀锌扁钢引下线，并与主接地网进行互联，确保直击雷能够通过此种方式倾泻至大地，避免变电站不会受到直击雷作用力的影响。同时，还需通过在110kV中性点装设避雷器，设置放电间隙的方式，对主变压器中性点绝缘进行可靠的过电压保护。 2.7 其它电气设备的选择
在110 kV变电站的设计中，除了要对变压器、断路器进行合理的选择，还要对其他的一次设备进行合理选择，比如电流互感器、电压互感器、隔离开关、电容器、消弧线圈、站用变、熔断器、避雷器等等。设计人员对这些设备的选择要给予同等的重视。比如说消弧线圈，它可以自动消除电网的瞬间单相接地故障。当发生永久性（金属）单相接地故障时，有两种选择：经选线装置或者微机接地保护检出故障线路后，作用于跳闸，也可以稳定电网在故障中运行一段时间，等到调度部门转移负荷后延时跳开故障线路，保证电网的可靠性和安全性。
3、110kV 变电站电气设计应注意的问题
就110 kV变电站而言，在进行电气设计的过程中应当注意以下几个问题：
（1）所选择的电气设备应当能够满足变电站正常运行、检修、过电压以及短路等情况的需求，并且应当充分考虑变电站未来发展的远景需要；
（2）在选择一次设备时，应当按照设备所在地的环境条件进行校验，这样有利于设备在该环境中安全、稳定、可靠运行；
（3）所选的一次设备应当做到技术先进，经济合理，这是非常重要的一点原则，如果设备技术落后，功能不健全，势必会增大故障的发生几率，这样不仅会对变电站的正常运行造成影响，而且还会增大维修费用。为此，必须在选择电气设备时，确保以最小投入获得最大的产出，以此来提高经济效益；
（4）在导体的选择上应当仅能减少品种，因为品种过多会增大维修难度，也会给设备更换带来一定的问题，为此，应当尽可能减少导体的品种，能够用一种导体代替绝对不选用两个品种的导体；
（5）在选用新产品时，必须对产品进行实验，确保其各方面性能均符合变电站设计和相关规范标准的要求，如果是改扩建工程，选用的设备应当尽量与老设备的型号相一致，这样能够降低新老设备共同运行时故障的发生几率。
4、结语
我国110 kV高压配电网的用户众多，线路密布，分布极广，它的稳定性意义重大。作为其中的关键环节，110 kV变电站的正常运行至关重要。只有进行科学合理的设计，才能保证整个供电系统的稳定性和安全性，提高电力用户的用电质量，促进国民经济的发展。
参考文献
[1]姜玉贤. 浅谈变电站电气的一次设计[J].科技资讯，2011（36）：93.
[2]张朝锋. 变电站电气一次设计的探究[J].科技致富向导，2012（03）：392--393
[3]黄纯华. 工厂供电[M].天津：天津大学出版社.
关键词：110kV；变电站；电气；设计
1、引言
ll0 kV高压配电网是我国电网的重要组成部分，其变化可说是日新月异，全国每年都有大量新建的110 kV变电站投入运行，此外还有相当一部分的原有110 kV变电站进行扩建或改造。这就要求相关部门不断完善ll0 kV变电站的设计，精益求精，以更好地满足社会对电力供应的可靠性及电能质量等各方面的需求，充分发挥变电站设计在我国国民经济发展中的作用。
2、110 kV变电站一次设计的思考
2.1 电气主接线的设计
变电站的电气主接线在设计的时候，一定要以电网的作用、出线回路数、电气设备的特性和电气设备的负荷量为依据，不断探索安全可靠、操作灵活、检修便捷、造价低、便于扩建的设计方案。
由于l10 kV数量大、线路多、分布广的特点，设计师在进行电气主接线设计的过程中，要重视节约成本，提高线路的实用性能；选取电气一次设备时，确保主线经济实用，且可以灵活切换。除此之外，设计师在相关的设计过程中，还要重视变电站占地面积和电能损耗的成本节省，尽量缩小变电站的占地面积，科学合理地选择变压器的品牌，最大限度地减少电能的消耗。
设计师要重视变电站灵活性的设计，满足调度，维修和扩建的需求，变电站调度的时候，可以有效切除或投入线路和变压器；相关人员维修时，要保证非检修设备的正常用电免受影响；在变电站扩建时，电气的主接线要能够实现初级接线和最终接线的有效过渡，并在主线的设计时必须要考虑相应的扩建设备，保证各线路的独立性。设计师在设计电气主接线时，要保证其稳定性和可靠性，确保变电站正常运行；对相关的线路和电气设备进行全面检修时，确保一级负荷和二级负荷；对断路器维修时，确保系统供电的正常运行。
2.2 变压器的选择
应当根据变电站的实际情况，选取符合要求的变压器类型。例如由某院承担设计的州门司l10 kV变电站，地处小水电丰富的资兴电网，经论证，丰水期该站的l10 kV母线电压可能达到120 kV。因此，设计采用变比为121±8 × 1.25%/38.5±2 × 2.5%/10.5 kV的升压型变压器，以保证该站及资兴电网的正常运行。经校验，该型式的变压器可以满足枯水期州门司电能下网的要求。
季节负荷差异大或者是一、二级负荷数量较大时，可适当增加主变压器的台数；低压侧电力网有足够备用电源时，可考虑只安装1台合适的主变压器。在确定变压器数量、型号和容量的时候，要综合分析变压器的总容量、占地面积、配电装置的成本、短路情况下的电流情况等各要素，选取合适的变压器。一般情况，城市的电网系统安装多于2台的变压器，可以有效预防其中1台变压器出现故障时，其它的变压器能够承担相应的负荷。
电力系统的负荷是不断变化的，每一个变电站的电压也会发生相应的变化，工作人员在系统无功电力平衡的前提下，要对电力系统的电压不断地调整。电流变化较大、电压偏移差值大的变电站，如果计算得出一般的变压器无法满足电力系统的用户的质量要求时，工作人员应适度地调节变压器的分接开关和投退电容器。
避免选择阻抗较高的变压器，可以降低电能的损耗，但是前提是保证低压侧短路水平满足规定的指标。除此之外，变压器的生产商应不断提高自身的生产水平和质量控制，推行相关的节能指标，节约电能，提高供电企业的经济效益。
2.3 高压配电装置布置的方式
l10 kV变电站主要采用了屋外布置和屋内布置的布置形式。屋外布置包括：中型布置、半高型布置和高型布置，其中中型布置成本比较低，抗震性能好；半高型布置可以在一定程度上缩短配电装置的距离，增加布线的面积，但是不适用于回路较少的变电站；高型布置是针对双母线的布置，采取把母线隔离，再将线路中的开关上下重叠布置。以上三种布置类型中，尽管中型布置的占地面积较大，但是工作人员时比较容易；高型布置的优点是占地面积小，但是操作起来比较困难，且检修困难和抗震性能弱。
2.4 断路器的选择
断路器是l10 kV变电站的重要环节，影响断路器选择的因素很多，要满足各种指标的要求。断路器的绝缘性能要达到标准，保证当线路出现突发状况，发生跳闸现象的时候，断路器能够实现良好的绝缘，为工作人员提供充裕的检修时间；应选择传导性能较好的设备，避免负荷过重引发的线路故障现象，即使发生短路电流，依然可以保持较好的动稳定性和热稳定性；选取构造简单、重量较轻、占地面积小且易于维护、检修的断路器。2.5 主接地网的设计
在变电站电气一次设计的过程当中，接地网的设计主要是围绕变电所周围进行接地体的敷设作业。而在现阶段技术条件的支持下，110kV变电站电气设备常态意义上的工作接地装置主要包括以下两个部分：第一是接地体，第二是接地线。其中，对于接地线而言，则多采取圆钢或扁钢作为材料，以保障性能发挥的有效。而对于接地体而言，多采取角钢作为原材，将尖端部位进行削减，并打入土中，也为防雷设计做准备。
2.6 110kV 变电站的防雷设计
在有关防雷设计方面，要求变电站一次电气设计过程当中，配电装置均采取户内布置的方案，通过设置屋顶避雷带的方式，达到预防直击雷的目的。在此基础之上，还可以使用热镀锌扁钢引下线，并与主接地网进行互联，确保直击雷能够通过此种方式倾泻至大地，避免变电站不会受到直击雷作用力的影响。同时，还需通过在110kV中性点装设避雷器，设置放电间隙的方式，对主变压器中性点绝缘进行可靠的过电压保护。 2.7 其它电气设备的选择
在110 kV变电站的设计中，除了要对变压器、断路器进行合理的选择，还要对其他的一次设备进行合理选择，比如电流互感器、电压互感器、隔离开关、电容器、消弧线圈、站用变、熔断器、避雷器等等。设计人员对这些设备的选择要给予同等的重视。比如说消弧线圈，它可以自动消除电网的瞬间单相接地故障。当发生永久性（金属）单相接地故障时，有两种选择：经选线装置或者微机接地保护检出故障线路后，作用于跳闸，也可以稳定电网在故障中运行一段时间，等到调度部门转移负荷后延时跳开故障线路，保证电网的可靠性和安全性。
3、110kV 变电站电气设计应注意的问题
就110 kV变电站而言，在进行电气设计的过程中应当注意以下几个问题：
（1）所选择的电气设备应当能够满足变电站正常运行、检修、过电压以及短路等情况的需求，并且应当充分考虑变电站未来发展的远景需要；
（2）在选择一次设备时，应当按照设备所在地的环境条件进行校验，这样有利于设备在该环境中安全、稳定、可靠运行；
（3）所选的一次设备应当做到技术先进，经济合理，这是非常重要的一点原则，如果设备技术落后，功能不健全，势必会增大故障的发生几率，这样不仅会对变电站的正常运行造成影响，而且还会增大维修费用。为此，必须在选择电气设备时，确保以最小投入获得最大的产出，以此来提高经济效益；
（4）在导体的选择上应当仅能减少品种，因为品种过多会增大维修难度，也会给设备更换带来一定的问题，为此，应当尽可能减少导体的品种，能够用一种导体代替绝对不选用两个品种的导体；
（5）在选用新产品时，必须对产品进行实验，确保其各方面性能均符合变电站设计和相关规范标准的要求，如果是改扩建工程，选用的设备应当尽量与老设备的型号相一致，这样能够降低新老设备共同运行时故障的发生几率。
4、结语
我国110 kV高压配电网的用户众多，线路密布，分布极广，它的稳定性意义重大。作为其中的关键环节，110 kV变电站的正常运行至关重要。只有进行科学合理的设计，才能保证整个供电系统的稳定性和安全性，提高电力用户的用电质量，促进国民经济的发展。
参考文献
[1]姜玉贤. 浅谈变电站电气的一次设计[J].科技资讯，2011（36）：93.
[2]张朝锋. 变电站电气一次设计的探究[J].科技致富向导，2012（03）：392--393
[3]黄纯华. 工厂供电[M].天津：天津大学出版社.