110kV變電站部分電氣一次設計淺析

摘要：在電力市場不斷改革發展與完善的過程當中，電氣一次設備的性能備受各方工作人員的關注與重視。做好電氣一次設計工作，對于變電站運行安全性、可靠性的實現有著密切的關系。本文依據這一實際情況，以110kV變電站為研究對象，著眼于電氣一次設計工作，就電氣一次設計工作中的相關要點展開了較為詳細的分析與闡述，希望能夠引起各方工作人員的特別關注與重視。

關鍵詞：110kV變電站 電氣一次設計 電氣設備 主接線 接地

從整個電力系統的運行角度上來說，變電站的最核心職能在于：實現高壓與低壓的良性轉化。部分變電站還能夠將發電廠發出的電壓進行升壓處理，通過升壓的方式來保障電能傳輸的遠距離性，同時，對于降低輸電作業實施過程當中，線路損耗問題而言也是至關重要的，而部分變電站則是建立在高壓轉化為低壓的基礎之上，實現面向用戶端的供電作業。不難得知，以上措施的落實對于正常運行狀態下，整個變電站綜合效益實現以及其安全性與可靠性的保障是至關重要的，由此可見變電站對于整個電力系統的重要價值與意義。特別是對于110kV電壓等級變電站而言。由于其直接以用戶為面向對象，因而數量較多，且分布較廣。在有關其電氣一次設計的過程當中，需要綜合體現其在經濟性、靈活性、可靠性等方面特點，設計的目標在于：一方面能夠降低變電站所在單位的投資，另一方面能夠對各種停電以及電網故障問題進行靈活的應對。本文即主要針對110千伏電壓等級變電站部分電氣一次設計的操作要點進行詳細分析與說明。

1 110kV變電站主接線設計方案分析

結合相關實踐工作經驗來看，電氣主接線設計工作可以說是變電站電氣部分一次設計的核心與主體所在。電氣主接線設計相對于整個電力系統運行安全性、靈活性、可靠性優勢的實現而言有著直接的影響。電氣主接線設計方案的選取對于變電站相關電氣設備的選擇、繼電保護方案的落實以及相關配電裝置的布置方式等工作，都有著極為深遠的影響。同時，結合實踐工作經驗來看，在變電站改建、擴建項目的實施過程當中，電氣主接線設計應當以可靠性水平的滿足與提升為根本，評估變電站主接線設計方案合理性的根本標準在于：電氣主接線設計不但需要與變電站的各種運行狀況相適應，同時還需要在各類運行方式之間進行靈活的轉化，以此種方式保障其運行的持續性與穩定性。

2 110kV變電站電氣設備的選擇方案分析

在系統主接線、負荷計算和短路電流計算的基礎上，進行電氣設備選擇，在選擇時遵守了以下幾項原則：①按正常工作條件選擇電氣設備的額定值；②按短路條件校驗電氣設備的動、熱穩定；③檢驗安裝地點的三相短路條件并校驗開關電器的斷流能力；④根據安裝地點、工作環境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設備的適當形式。在此基礎上，要確定主變壓器臺數。城網變電站中一般配有2臺或多臺主變壓器，當其中一臺變壓器出現故障時，可以將其負荷自動轉移至正常運行的變壓器。對于一座變電站，在滿足相同的供電能力和供電可靠性的前提下，安裝兩臺或三臺變壓器哪個方案更合理，如何選擇合適的主變壓器臺數，需要根據城區供電條件、負荷性質及運行方式等條件，從經濟和技術方面考慮以下幾個因素：①主變總容量在總負荷不變的前提下，停一臺主變壓器時，要求仍具有相同的供電能力；②變壓器制造容量限制；③占地面積。城網變電站位于市內，節約占地具有十分重要的意義，顯然安裝三臺變壓器比安裝兩臺變壓器要多占地，因此需要慎重選擇。

3 110kV變電站接地技術設計方案分析

對于變電站而言，在110kV變電站部分電氣一次設計作業的過程當中，接地的核心目的在于：確保電氣設備正常工作，或為了避免人身安全受到觸電因素的影響，而將電氣設備的部分元件與地面進行可靠的電氣連接。通過接地處理的方式，還可以實現以下幾個方面的價值：第一，避免人身接觸電氣設備而產生的觸電問題；第二，避免電器設備在正常運行狀態下出現機械性損傷方面的問題；第三，防止電氣設備出現機械性損壞方面的問題，并杜絕火災、爆炸等次生災害問題的發生。在現階段的技術條件支持下，110kV變電站電氣設備常態意義上的工作接地裝置主要包括以下兩個部分：第一是接地線，第二是接地體。其中，對于接地體而言，多采取角鋼作為原材，將尖端部位進行削減，并打入地中。而對于接地線而言，則多采取圓鋼或扁鋼作為材料，以保障性能發揮的有效。在變電站電氣一次設計的過程當中，多圍繞變電所周圍進行接地體的敷設作業。同時，對于高壓配電室以及低壓配電室而言，均需要設置兩處接地體的連通。還需要特別注意的一點是：相對于變壓器室而言，還需要將其會同高壓配電室、低壓配電室，在室內環境進行接地體的連接，形成統一的接地整體。

4 110kV變電站防雷設計方案分析

從防雷設計的角度上來說，在110kV變電站電氣一次設計工作當中，需要分別落實包括直擊雷保護以及過電壓保護在內的相關防雷設計措施。以上兩個方面的實施要點可以概括如下：首先，在有關防直擊雷保護方面，要求變電站一次電氣設計過程當中，配電裝置均采取戶內布置的方案，通過設置屋頂避雷帶的方式，達到預防直擊雷的目的。在此過程當中，結合實踐工作經驗來看，變電站屋頂避雷帶所采用的原材應當為熱鍍鋅扁鋼，建設尺寸應當為40mm×4mm。在此基礎之上，還可以使用略大于該尺寸的熱鍍鋅扁鋼引下線，并與主接地網進行互聯，確保直擊雷能夠通過此種方式傾瀉至大地，避免變電站不會受到直擊雷作用力的影響。其次，從過電壓保護的角度上來說，為了避免線路在正常運行狀態下出現雷電波過電壓的侵入問題，要求在110kV進線段以及10kV出線每段母線線路上，安裝獨立的避雷器裝置，通過應用避雷器的方式，實現對過電壓的可靠保護。同時，還需要通過在110kV中性點裝設避雷器，設置放電間隙的方式，對主變壓器中性點絕緣進行可靠的過電壓保護。

5 結束語

在現階段的技術條件支持下，變電站電氣一次設計過程當中的主要內容包括以下幾個方面：①變壓器；②發電機；③斷路器；④隔離開關；⑤輸電線路；⑥電力電纜設備裝置。電氣一次設備相互之間的有效聯通，是變電站完成配電、輸電、發電等相關工作的基礎與支持所在?？偠灾疚闹饕槍υ?10kV變電站電氣一次設計工作過程當中，所涉及到的關鍵問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方關注與重視。

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