110 kV變電站電氣一次系統設計研究

范清華

摘 要：我國的電網在不斷的鋪設和完善，而為了滿足人們對電源更加高效的需求，同時也是為了給人們提供更“安全”，更“穩定”更“便捷”的電力傳輸，對110 kV變電站電氣一次系統設計要求也愈來愈高。針對市場的大環境，現在我們必須重視110 kV變電站電氣一次系統設計研究，希望通過以下的論述和分析，能讓110 kV變電站電氣一次系統設的發展更加高效。

關鍵詞：110 kV變電站；電氣一次系統；設計

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0018-01

電力系統接線一個重要的組成部分就是變電所的電氣主接線。對電力系統的安全性和靈活，穩定以及經濟運行，還有變電所電氣設備的選擇都是需要主接線來確定的。本文通過對110 kV的各級電氣主接線形式先進行確認，然后通過負荷計算及供電范圍通過容載比的方法，使電器一次系統運行操作簡便，運行靈活和經濟合理的。

1 主接線的設計

一般人對主接線非常陌生，生活中的變壓器，開關，刀閘和互感器，還有母線以及避雷器等，這些都是變電站電氣主接線所包含的電氣設備，并且它們是按照一定的順序，通過相互連接就能夠組成完整的閉合回路的一些組成電路的設備。匯集和分配電能是這些元件的主要用途。但是電氣主接線的方案是影響電氣主接線的關鍵因素，這個方案要根據該變電站的相關規劃以及該電氣主接線在變電站系統中的具體作用來確定的。所以如果主接線的方案一旦確定，這也標志著變電站總體規模的確定，也就是說，整個變電站系統整體運行的可靠性，靈活性以及經濟性，都是該方案是否運行正常所直接影響著的。

除此之外，該方案對電氣設備的選著，還有布置配電裝置的方式，以及擬定保護繼電和控制繼電方式的選擇，對其影響也是不言而喻的。所以，為了保證電氣主接線方案的合理和正確性，我們必須要把各方面的關系處理好，對有關影響該方案實行的相關因素、技術以及投入成本等，進行全面的調研和分析，不能有一絲一毫的閃失。

2 一次設計中高壓配電裝置的選擇

110 kV變電站高壓配電裝置中，屋內布置和屋外布置是我們通常般采用的兩種布置形式。屋內布置在實際中有以下三種方法：

①安裝普通電器的屋內布置。

②SF6全封閉組合電器（GIS）的屋內布置。

③110 kV斷路器的屋內布置。

這些方法都是我們在實際操作中經常用到的，希望大家都記牢固了，在工作中都能熟練的應用。安裝普通電器和SF6全封閉組合電器（GIS）的屋內布置都有相同的占地面積和投資成本，而110 kV斷路器的屋內布置是占地最小的，其運行和維護在屋內都非常好，但是，由于其投資成本非常高，所以沒有被廣泛的采用。

就目前而言，在城市中心或者用地較為緊張的區域在屋內的布置被采用的頻率是比較高的。除此之外，對屋外的布置而言，一個是屋外中型布置，還有屋外半高型布置以及屋外高型布置，這是屋外布置的三種類型。其中，將所有的電氣設備都安裝在母線上是屋外中型布置的主要內容，進而可以代替所有的設備元件都安裝在地面的設備支架上。對上述其他的布置而言，屋外中型布置具有很多的優點，比如說在屋外布置，線路會比較清晰，而且在運行中是比較可靠的，除此之外，其還有造價低等優點。將母線與母線進行隔離就是屋外半高型布置主要的主要內容，我們可以直接把斷路器和電流互感器等，一些設備直接布置在母線升高的下方，這種方法的合理運用省時又省力。這種屋外布置類型，盡管在一定程度上減少了配電裝置間的跨度，但是也由于這些線路的間隔不能合并的問題，從而讓線路增大了橫向的面積，所以說屋外半高型布置非常適合運用在變電站，因為這里的進出線的回路是非常多安的。如果說針對于高型屋外布置，將母線與母線隔離，開關上下重疊的布置方式是其和其他方法對策的主要區別，并且這種類型的布置主要適用在有雙母線的布置。

接下來我們再重點介紹一下互感器的選擇，互感器包括電壓互感器和電流互感器。簡單點說電壓互感器就是一種電壓變化裝置，有電壓變化和隔離的兩種作用。具體工作細節就是把高壓回路和低壓回路低的電壓，一般情況是變成100 V，對儀表器和繼電保護裝置，還有測量和計量設備起到保護的作用。而電流互感器是一種電力的變換裝置，就是把高壓回路和低壓回路的大電流變成為低電流。

對于10 kV側電壓互感器的選擇，通常在實際應用中我們選用WVB110—20（H）型的電壓互感器，不僅是因為系統最高電壓126 kV，還有其額定絕緣水平200/480 kV，并且其額定電壓的一次和二次電壓比為110/1.732/0.1和1.732/0.1 kV，其額定負載的比值是150 VA/150 VA/100 VA，進而確定了其準確的比值是0.2/0.5/3 P。

我們一般選用JDZXF9-35型電壓互感器用在35 kV側電壓互感器上，它的額定電壓比值和上一個的互感器差距還是非常大的，分別是35/1.732/0.1 kV以及1.732/0.1 kV，JDZXF9-35型電壓互感器的額定負載是100 VA/150 VA/300 VA，還有其準確級是0.2/0.5/3 P。

3 電氣設備接線的典型方式

考慮終端變電站以及中間變電站的技術和問題是在110 kV的變電站電氣設計中的主要內容。因為不但變電站的負荷接近110 kV的荷中心，而且在其中分為兩路進線裝置，和一路進線不能同日而語的，進而可以有效的將電能分配給低壓用戶，從而實現這一分配的最終目的，這個整個的分壓過程主要是由兩臺主頻變壓器來實現的。單母線接線還有內橋接線以及線路變壓器組接線是終端變電站的高壓側主接線形式有所有方式。而我們所說的對于單母線的接線方式就是單母線分段的接線方式。

這種接線方式不但供電可靠性高，而且在運行中非常靈活，唯一的不足就是在實施中會大量的涉及高壓設備，這樣不僅僅增大了工程的占地面積和投資資本，而且對日后的維護中會增加很大的工作量。主要用在110 kV變電站的高壓側主接線的方式是內橋接線，而在110 kV變電站的低壓側主接線是用單母線分段的接線方式。這種連接的方式主要有線路的進出較為方便等優點，但運行不靈活，還有用電不可靠都是其方式的缺點，所以在實際的操作中，我們也要合理的運用和安排。所以單母線分段的接線方式主要用于那些在高壓線路運行較為頻繁，而且不會受到電網穿越功率的影響，進而對穩定電壓和保證電路安全有很大的幫助。

4 結 語

根據以上的描述和分析，我們知道了各個接線的優點和缺點，所以在對110 kV變電站電氣的一次設計上，要綜合考慮各種因素。因為它是電力系統項目設計中的一個重要組成部分，所以為了確保110 kV變電站電氣的一次設計的利益和功能最大化，更好的造福于人類，我們還需要對配電器、電氣設備以及接線方式等，這種小的和細微的方面選擇好，最終確保電力系統創造較高的經濟效益。

參考文獻：

[1] 呂欣.110 kV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，（10）.

[2] 劉婭.110 kV變電站部分電氣一次設計淺析[J].民營科技，2009，（6）.