淺論110KV變電一次設計的原則及設計要點

董曉晶

摘要：目前，隨著我國電力系統的發展和人們對用電越來越多的需求，110kV變電站在我們當下的日常生活和工業企業生產中重要地位是顯而易見的，而對于110kV變電站的一次設計應該遵循具體問題具體分析的原則。本文主要針對110KV變電一次設計原則及設計要點進行分析。

關鍵詞：110KV；變電一次設計；原則；設計要點

前言

110kV高壓配電網是我國電網的重要組成部分，其變化可說是日新月異，全國每年都有大量新建的110kV變電站投入運行，此外還有相當一部分的原有110kV變電站進行擴建或改造。這就要求相關部門不斷完善110kV變電站的設計，精益求精，以更好地滿足社會對電力供應的可靠性及電能質量等各方面的需求，充分發揮變電站設計在我國國民經濟發展中的作用。隨著經濟的持續發展和社會的不斷進步，全國各地的工業企業和居民對電力的需求愈來愈大，并且一直保持較高的增長速度。相應的，作為電力傳輸媒介的電網正在快速擴張和完善。因此，變電一次設計顯得格外重要。

一、110KV 變電站一次設計原則

在變電站一次設計工作中，必須要遵循國家規章和行業規范，以科學、適宜、合理的設計方法來進行工作。就110KV變電站一次設計工作而言，整個設計工作的開展主要目的在于加快工程建設進度、減少工程投入成本、提高經濟效益。要想達到這些要求，在設計工作中必須要從以下方面進行分析：

1.布線原則

變電站一次設計工作，以最新電力負荷和供電需求為基礎，盡可能的在原來變電站的基礎上進行建設，保持變電站總體布置、設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上，通過優化變電站設備和站內交通來提高變電站運行效率，方便工作人員對整個電力系統進行監視和維護，以保證變電站的穩定性和安全性。

2.無人值班原則

無人值班變電站是當今變電站體系中最為常見的一種，也是數量最多、分布范圍廣的變電站工作方式。在變電站一次設計工作中，必須要將無人值班變電站作為主要的設計目的，從而達到提高變電站運行質量的目的。

3.分段設計原則

分段設計在過去的變電站設計中很少被人們重視，但是隨著時代的發展和技術水平的革新，越來越多的變電站一次設計工作中采用了分段設計，是將整個設計工作分為三個階段進行的，首先，是變電站測高壓電纜布置設計為主的，這一個階段的設計是從脫空電壓電纜線為主進行的高壓開關柜工作，是以控制室土建設計和電氣安裝為主的；其次，以分段誰家和原則控制設計為主進行管理，將控制室設備的設計和安裝作為整個工作重點，從而達到完善、科學設計的目的。最后一個階段是在原來控制系統基礎上，通過添加通信、計算機技術來實現整個變電站無人操作目的。

二、110KV 變電站一次設計要點

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節，是保證變電站正常、穩定、科學運行的關鍵。通常情況下，變電站接線工作是從變壓器、開關、互感器、母線等多個環節入手的，分別綜合這些環節的設備控制要求和管理順序，從而使得整個電力線路達到穩定運行的狀態。在設計的過程中，整個設計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的科學、穩定、安全為方式來綜合設計的。在整個電氣設計中，最為關鍵的影響因素是電氣接線方案、這一方案的應用主要是根據變電站整體規劃和電氣接線方式來決定的。因此，在方案設計的過程中需要從變電站總體規劃入手，在某種程度上來說，這一方案在運行的過程中運行是否正常直接關系到變電站系統的整體性、可靠性和靈活性，并且與變電站經濟性息息相關。

2.一次設計中高壓配電裝置的選擇

在110KV變電站設計工作中，配電箱通常都是采用屋內布置和屋外布置。其中，室內布置通常都是將其安裝在安裝了普通電氣的房屋內，或者是將其安裝在SF6全封閉組合電器的屋內布置以及110kV斷路器的屋內布置。前兩種屋內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）這一屋內布置，該屋內布置擁有較好的運行維護，但由于其投資較高，被采用的不占大多數，目前，該屋內布置在城市中心或者用地較為緊張的區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備都安裝在母線上，從而代替都安裝在地面的設備支架上。該屋外布置較之其他布置，具有許多的優點，例如：屋外布置比較清晰、運行較為可靠以及造價低等優點。屋外半高型布置主要就是將母線與母線進行隔離，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，該類型布置適合進出線回路較多的變電站。而對于高型屋外布置，這種類型的屋外布置則是指將母線與母線隔離，開關上下重疊而進行的布置，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

根據實際情況而言，在變壓器的選擇上，，應根據變電站的實際情況來選擇變壓器。如果變電站的季節性負荷較大，或者有大量的一級負荷或者二級負荷時，應考慮安裝兩臺或以上的變壓器。如變電站可由中、低壓側電力網取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。在對變電站中變壓器臺數的確定時，應根據該變電站中的具體指標來進行選擇，該指標有主變的總容量、變壓器制造容量的限制、變電站的占地面積以及對配電裝置的投資、對變壓器的投資、短路情況下的電流水平等，根據這些指標可以確定變電所中對變壓器的數量選擇。由于系統負荷不斷變化，各個變電站節點的電壓也隨之變化，在系統無功電力平衡的前提下，可以進行電力系統的電壓調整。電力潮流變化大和電壓偏移大的變電站，如經計算普通變壓器不能滿足電力系統和用戶對電壓質量的要求時，應采用有載調壓變壓器。為減少能源浪費，在滿足將各電壓側短路水平限制在規定值的前提下，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）及負載損耗（銅損）。

4.電氣設備典型的接線方式

在110kV的變電站電氣設計中，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變電站負荷中心，并在其中分為兩路進線，從而將電能分配給低壓用戶，而實現這一分配的主要是通過兩臺主變來實現的。終端變電站的高壓側主接線形式有三種：單母線接線；內橋接線以及線路變壓器組接線。對于單母線接線方式，主要是用在110kV變電站的高壓側主接線，且單母線分段的接線方式則是用在110kV變電站的低壓側主接線。

結束語

上文分析了110KV變電一次設計的原則以及設計要點，總而言之，要想做到110kV變電站電氣一次設計的完美實現，除了有一份成功的變電站電氣設計方案之外，還需要注意諸如配電器、電氣設備以及接線方式等方面的選擇問題，只有這樣，才能使變電站在實際的運行中獲得最大的效益，才能使變電站電力系統實現用電的安全性，才能最終確保電力系統較高的經濟效益以及社會效益。

參考文獻：

[1]呂欣.110kV變電站部分電氣一次設計[J].北京電力高等專科學校學報，2010.

[2]劉婭.110kV變電站部分電氣一次設計淺析[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設計[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計[J].電力設備，2008（9）.