110 kV變電站一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

劉雪，楊璞

（河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司，河南新鄉(xiāng)453002）

110 kV變電站一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

劉雪，楊璞

（河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司，河南新鄉(xiāng)453002）

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)居民用電需求不斷上升，因此越來(lái)越多研究者開始分析110 kV變電站的具體設(shè)計(jì)。將主要討論110 kV變電站一次設(shè)計(jì)要求。

110 kV變電站；變壓器；一次設(shè)計(jì)

引言

就電力系統(tǒng)而言，變電站在其中有著至關(guān)重要的地位，同時(shí)也是電力系統(tǒng)監(jiān)控的核心對(duì)象。變電站對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將作用于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，并對(duì)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量造成極大影響。在變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要涉及大量不同的因素與技術(shù)內(nèi)容，同時(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)者還應(yīng)該展開較為全面的考察，抓住其中的核心，進(jìn)而使設(shè)計(jì)的變電站供電運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。本文將主要討論110 kV變電站一次設(shè)計(jì)要求。首先介紹110 kV變電站在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要遵守的四項(xiàng)原則，然后提出110 kV變電站設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，其中主要包括高壓電氣設(shè)備選型、高壓配電裝置設(shè)計(jì)方式、變壓器選型分析以及電氣主接線等。望本文研究?jī)?nèi)容能夠幫助大量電氣研究者設(shè)計(jì)得到更加安全合理的110 kV變電站，解決民眾日常生活中遇到的用電需求不足問(wèn)題。

1　110kV變電站設(shè)計(jì)的主要原則

相關(guān)設(shè)計(jì)者在開展110 kV變電站設(shè)計(jì)時(shí)，必須時(shí)刻考慮下面幾個(gè)原則，進(jìn)而達(dá)到設(shè)計(jì)需要的質(zhì)量。

第一，設(shè)計(jì)過(guò)程中選用的電氣設(shè)備能夠達(dá)到變電站運(yùn)行要求，同時(shí)便于排除故障、檢修工作。在設(shè)備選型時(shí)，不應(yīng)該只考慮當(dāng)前技術(shù)需要，還需能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。第二，在選擇一次設(shè)備的過(guò)程中，必須根據(jù)變電站的實(shí)際環(huán)境，進(jìn)一步完善變電共組工作，使變電站處于更好的工作狀態(tài)中。第三，最后選擇得到的一次性設(shè)備必須具備成本低廉以及技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)。如果使用的設(shè)備相對(duì)較為落后，那么設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的安全將不能得到有效保障。第四，在選擇導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)該盡量降低導(dǎo)體種類數(shù)量，從而使有效設(shè)備更換難度得到保障。

2　110kV變電站設(shè)計(jì)核心

2.1電氣主接線設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)者在開展變電站電氣主接線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，必須嚴(yán)格考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位、變電站的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路和變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等因素，換句話說(shuō)即為遵守靈活性以及經(jīng)濟(jì)性兩方面內(nèi)容[1]。

第一，經(jīng)濟(jì)性原則。如果變電站主接線能夠滿足運(yùn)行要求時(shí)，那么從高壓側(cè)的角度來(lái)說(shuō)，可以使用斷路器較少或不用斷路器的接線。同時(shí)主接線的設(shè)計(jì)可以為配電裝置布置創(chuàng)造條件，使占地面積減少。第二，靈活性原則。在變電站主接線設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須保證對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到設(shè)備擴(kuò)建、電力調(diào)度的需要。當(dāng)開始電力調(diào)度時(shí)，變電站必須具備可以快速調(diào)節(jié)負(fù)荷以及電力線路的能力。就設(shè)備檢修而言，可以進(jìn)行安全檢修而不影響電網(wǎng)運(yùn)行和用戶用電的要求。以上述內(nèi)容為根本，可以停用部分繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)而使變電站能夠正常開始供電工作。

2.2變壓器選型分析

從變電站的角度來(lái)說(shuō)，變壓器有著極其核心的地位。變壓器將直接決定整個(gè)變電站能否安全可靠的繼續(xù)運(yùn)行。就變壓器電力負(fù)荷以及數(shù)量而言，如果建設(shè)位置有許多季節(jié)性負(fù)荷與一級(jí)負(fù)荷，那么變壓器對(duì)應(yīng)的數(shù)量則是2個(gè)。設(shè)計(jì)者應(yīng)該針對(duì)變壓器安裝數(shù)量進(jìn)行合理選擇，在大多數(shù)情況下變電站中都存在兩個(gè)或兩個(gè)以上變壓器[2]。如此在其中一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器也能夠保證變電站正常運(yùn)作。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)110 kV變電站時(shí)，選擇合適的變壓器數(shù)量必須根據(jù)電力系統(tǒng)、負(fù)荷以及供電條件等因素決定，同時(shí)還應(yīng)該考慮下面幾點(diǎn)問(wèn)題：第一，快速準(zhǔn)確地獲得主變?nèi)萘浚坏诙鞔_變壓器對(duì)應(yīng)數(shù)量將對(duì)占地面積產(chǎn)生的作用；第三，進(jìn)一步研究電流短路對(duì)變壓器產(chǎn)生的作用。

2.3高壓配電裝置設(shè)計(jì)方式

在大多數(shù)環(huán)境中，110 kV變電站高壓配電裝置設(shè)計(jì)主要包括兩種，即屋外布置與屋內(nèi)布置。而這里提出的屋外布置又可以細(xì)分為三種，即屋外半高型、屋外中型以及屋外高型布置。簡(jiǎn)單舉例來(lái)說(shuō)，屋外中型布置表現(xiàn)的含義就是將變電站中全部的設(shè)施以及設(shè)備都安裝至支架位置處，而變電站母線位置則不會(huì)安裝任何電力設(shè)備。該類型的設(shè)置方式相較于其他方式來(lái)說(shuō)，成本更低，同時(shí)模式也更加清晰。當(dāng)前屋外中型布置最大的缺陷為占地面積大，但較大的面積也可以直接保證維修的順利進(jìn)行。上述提出的高壓配電裝置屋內(nèi)布置包括有三種不同模式，即以GIS為基礎(chǔ)的屋內(nèi)布置、斷路器屋內(nèi)布置以及普通電力裝置屋內(nèi)布置。這三種方式都存在自身的優(yōu)勢(shì)與缺陷，所以使用者應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的具體要求，選擇合適的模式。

2.4斷路器選擇

在110 kV變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，斷路器也有著極為重要的作用。設(shè)計(jì)者在選擇斷路器時(shí)一定要嚴(yán)格按照參數(shù)規(guī)定執(zhí)行，進(jìn)而達(dá)到整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的基本要求。第一，最后選擇得到的斷路器應(yīng)該具備較強(qiáng)電力絕緣性，如此當(dāng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，就能夠直接開始相關(guān)維修工作；第二，斷路器應(yīng)該具備良好導(dǎo)體性質(zhì)，如此就能夠在長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷電流環(huán)境中，降低事故產(chǎn)生的概率；第三，當(dāng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，其對(duì)應(yīng)形成的短路電流值相對(duì)較大，而這時(shí)斷路器具備的特性將保證系統(tǒng)熱穩(wěn)定性；第四，最后使用的斷路器需要具備更短的分?jǐn)鄷r(shí)間和斷路能力。同時(shí)還應(yīng)該保證其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，使用時(shí)間更長(zhǎng)。若斷路器具備上述全部特征，那么就能夠降低后續(xù)維修成本，減少不必要的麻煩。

3　結(jié)語(yǔ)

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)居民用電需求不斷上升，所以110 kV變電站的設(shè)計(jì)工作也得到了越來(lái)越多民眾的注意。就變電站的實(shí)際建設(shè)過(guò)程而言，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)該嚴(yán)格遵守整個(gè)行業(yè)中的原則，隨后根據(jù)實(shí)際情況、系統(tǒng)負(fù)荷、應(yīng)用范圍與設(shè)備特征等因素，制定最合適的規(guī)劃。如此就能夠嚴(yán)格保證一次設(shè)計(jì)方法的安全性與合理性[3]。

[1]丘善富,張丹,胡會(huì)永,等.巴塔城市電網(wǎng)110 kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)[J].河南科技,2013(20):101;105.

[2]劉慶.由三臺(tái)主變構(gòu)成的110 kV變電站的設(shè)計(jì)方案[J].電氣技術(shù), 2016(20):150-159.

[3]榮幸,張迪.110kV智能變電站設(shè)計(jì)及可靠性分析[J].廣東科技, 2014(20):95-98.

（編輯：王紅霖）

Discussion on M ain Design Points of 110 kV Substation

Liu Xue,Yang Pu
(Xinxiang Power Supp ly Com pany,Henan Electric Power Com pany,Xinxiang Henan 453002)

Due to the continuous progress of the social economy,residential electricity demand is rising.More and more researchers begin to analyze the specific design of 110 kV substation.This papermainly discusses the design requirements of 110 kV substation.

110 kV substation;transformer;primary design

TM721.1

A

2095-0748(2016)21-0079-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.21.35

2016-09-22

劉雪（1986—），女，河南新鄭人，本科，助理工程師，研究方向：變電一次設(shè)計(jì)。