110kV變電站電氣二次部分設計研究

黎文浩

摘要：在現如今的電力發展階段，110kV規模的變電站在如今的電力行業中應用最廣泛。因此要想整體上提高我國電網的管理制度和設備水平，要從變電站的基礎結構入手，不斷改進設備和技術水平的提升。文章以110kV為例，介紹了設備的安裝和技術的提高方法。

關鍵詞：110kV變電站；電氣設計；二次部分；電力系統；電力設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）30-0017-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.009

在最初設計變電站的基礎設備時，要對日后使用過程中可能出現的小事故做出提前的應對措施，避免在頻繁的使用過程中出現經常性的小失誤，造成用電上的不便。專業的工作人員要根據設備實際周圍的情況來制定一套合理的規劃方案，尤其是對變電站二次設備的處理上。

1 110kV變電站的重要性

在供電系統中，變電站主要是起到轉換的作用，它能夠把供電站中的電流通過分解電壓的方式進行向各個分支系統輸入。這個環節對整個供電系統來說是重中之重，所以工作人員必須要做好變電系統的安全保護工作。變電站的主要運作流程是通過把供電系統輸出的總電量分別由支路平均分配的方式輸送出去，這樣做的好處是減少線路輸送電量不均而造成的線路由于承受不住電壓產生的壓力而發生破損現象。如果這樣的事故發生會對居民的生命財產造成損失，變電站的又一好處是它可以減少在電壓運輸過程中產生的損耗率，最大程度上保證了電量運輸的效果。由此看來，變壓器對供電系統來說是不可或缺的一部分。

在人們的日常生活當中經常用到的電壓是110kV模式的，所以這種模式的變電站可以說是隨處可見的。正因為它的這種普遍性與人們的生活密不可分，我們的相關工作人員更應該把設備的基礎工作做好，保證其質量的同時還要保障它的工作效率。在快速發展的今天，我們必須以人民的需求為最高的服務宗旨。

2 110kV變電站的設計原則

為了能夠對變電站日后的工作做出有效的安全保障，必須在最初的設計階段根據變電站的實際需求進

行設計。下文詳細地分析變電站在設計階段應當注意的問題：

2.1 對電氣設備的選取

電氣設備是整個系統中發電機、變壓器、電力線等設備的統稱。因此，電氣設備可以說是整個供電系統的工作中心，在進行設備選取時在注重經濟實惠的同時，更要滿足日后使用過程中的各種技術上的需求。

2.2 一次設備的選取

供電系統中的一次設備是所有設備運行的關鍵點。在選擇一次設備時，首先要根據實際的環境情況，保障一次設備能夠不受環境的影響，確保整個供電系統正常工作。一次設備的質量能夠決定整個供電系統的整體質量和日常工作水平，如果一次設備在選擇時選擇不夠先進的型號，不能夠滿足日后發展所需要的技術水平，那么很容易導致由于技術問題而造成變電站不能正常工作。

2.3 導體的選取

導體的種類多種多樣，所以在進行導體選擇時工作人員的選擇空間就比較寬闊。可是導體之間存在的差異行較大，所以在整個供電系統中如果沒有特殊需求不會選擇一種以上導體類型。

3 對110kV變電站電氣二次部分的設計分析

要想從根本上解決變電站電氣設備的選擇問題以及設計思路，必須要制定出一套合理的設計方案。以電氣設備的所有額度和內部的基礎參數作為參考數據來進行電氣設備的類型選擇。

變壓器除了要對它的阻抗進行仔細的計算之外，還要對電氣的主接線進行嚴格的選取。對主接線在選取時主要從以下兩方面進行參考：（1）在選擇電氣設備的主接線時，要結合改變電站的特性進行參考，更要結合變電站周圍的環境對主接線路的影響情況進行綜合考慮。對于我國來說，一個供電系統最主要的還是要看它其中設備的質量，能夠減少在日后的使用過程中發生事故的幾率。然后是保證供電系統的工作效率，要能夠滿足經濟的發展需求，能夠為日后人民的供電提供有效的幫助。（2）對主接線的選擇時，要盡量選擇簡單的線路。如果線路太過于繁瑣，就會造成系統過多的線路糾纏在一起，這樣一來對整個供電系統的安全問題會造成一定的威脅。

4 計算110kV變電站電氣設備的短路電流

在供電系統中經常出現事故就是短路造成的，下面將為大家詳細分析可能造成短路的情況：（1）由于自然災害或天氣的原因造成線路的損壞，造成線路破損短路；（2）外界原因造成的線路問題，有些線路由于安裝位置的原因可能被周圍的動物活動造成破損；（3）由于工作人員在工作上的疏忽而造成的，在最初對線路設計時可能由于考慮不周而造成質量不合格，還有可能是后期工作人員對設備的維修做得不到位造成的；（4）在變電站工作需要有些專業的技術水平，要對設備的操作要求有著詳細的了解。如果工作人員不能夠按照要求進行操作也有可能發生短路事故。

為了能夠對后期的工作做出初期的保障，工作人員要對線路的電流量進行提前的計算。工作人員通過專業的技術進行多次測試后選取測試結果的平均值對電流值做出預測，然后制定一套方案。在制定方案時要考慮到如果計算結果出現誤差，這個方案的拯救措施是可以進行變更的。這樣才能夠保障線路發生短路后也能夠有有效的措施方案解決問題，保障正常的工作。

5 對110kV變電站進行線路的保護分析

整個供電系統中，如果電氣設備出現故障時，就會導致整個系統的多個環節出現很多問題，對整個系統的正常工作造成很大的影響，主要影響表現在下面四種情況：（1）如果電氣設備發生小事故時，會造成線路短路的情況。發生短路情況后很容易造成線路被燒壞的現象；（2）電氣線路一旦發生一個小位置的事故很容易對附近有關聯的線路都會造成影響，從而引起大面積的線路損壞情況，這樣會很容易造成整個電氣設備的整體損壞；（3）電路問題對居民的日常生活有著密不可分的聯系，如果發生整個電力系統的癱瘓情況會直接影響居民的正常生活；（4）短路的情況會存在很大的傳染性，如果一個變電站發生事故，周圍的變電站都會被牽連。

線路發生短路是對整個供電系統造成影響最大的因素之一，為了能夠避免短路現象的發生，工作人員就要把本職工作做好。在最初的設計階段時就要結合變電站的周圍環境可能造成的影響程度做出預判，并且在進行材料選擇時也要選擇質量高的電線，從而減少發生事故的幾率。如果發生短路情況，我們可以采取速斷電流的方法，避免短路情況影響到周圍的線路，當然這種方法只適用于變壓器的容量較小的情況。對于容量較大的變壓器可以采取把電流接入另一端線路的方法。一旦發生線路故障解決的速度一定要快，這時沒有比安裝繼電裝置更加有效的方法，這個裝置在系統中主要的作用是：（1）這個裝置在發展故障產生時，可以在第一時間內自行切斷線路，不會造成故障連續產生的情況；（2）這個裝置可以對故障的產生做出提前的預判，并且會給工作人員進行提示，發出信號，在發生故障的第一時間自行切斷電源阻止電流繼續通過對設備加大破壞的程度。二次設備在進行材料和型號上的選擇時，還要根據日后使用過程中的需求情況來定，一般在進行選擇時都會選擇有變換空間的設備，這樣可以滿足日后如果對使用的要求有所提高，不必重新進行設備的更換。這樣就可以節約很大一部分的成本，并且在線路上選擇要從簡，供電系統所需要的電線很多，所以要盡量減少電線的需求量問題。如果電線的數量太多很容易出現線路交錯或串線的事故發生，并且還要求工作人員發揮自己以往的工作經驗對整個供電系統做出故障可能發生原因預判和解決的應對措施。

6 110kV變電站主變壓器繼電保護的分析

6.1 110kV變電站主變壓器設備的保護

變壓器的主要作用是把主電壓進行平均的分配，然后輸送到各個分輸線路送入每個居民家中進行使用，因此變壓器是整個供電系統能夠正常工作的保證。工作人員要做好變壓器設備的保護工作。

能夠對變壓器造成事故的原因主要由變壓器設備的外部的設備發生故障引起了變壓器產生一系列的小故障，然后影響了變壓器的正常工作。還有一部分原因是由于變壓器內部零件的原因造成的，變壓器內部造成的故障產生的后果比較嚴重，如果處理不當很容易造成大規模的爆炸事件，對周圍的生命財產都會造成威脅。因此，工作人員必須定期對變壓器進行檢查，避免事故的發生。

6.2 110kV變電站主變壓器繼電保護整定方法分析

上文講述了變電站的變壓器產生故障的原因，下面為大家簡單地介紹幾種對變壓器提供保護的方法：（1）變壓器由于自身的容量不同，所采取的保護方法也存在不同。一般來說，對于小容量的變壓器可以直接切斷電流就可以解決問題；（2）如果上一條方法不能夠解決變壓器所產生的問題或者變壓器的容量過大不允許采用這種方法還可以采用把兩端保護裝置縱向連接起來，傳送到另一端；（3）對避免超出變壓器的負荷的情況，在前期工程的安裝時就要安裝相關的保護裝置；（4）要想在突發故障時及時得知消息，我們還需要安裝警報系統。在發生故障時，發出提示信號；（5）由于變壓器所處的環境和容量不同產生故障的原因也存在著很大的不同，面對這一問題能夠做出最有效的方法就是提前做好防護裝置，并且在后期的使用過程中定期地對設備進行故障排查并制定合理的系統方案；（6）對工程的操作人員要定期進行專業的培訓和考核，由于現代的科學技術發展速度很快，因此工作人員的專業素質也很重要。

7 結語

電網的發展對于整個國家的經濟有著很大的影響，因此我們必須認識國家電網的設備和技術的發展情況，特別是110kV的變電站被應用廣泛，更要注意它存在的問題并且制定合理的工作方案。

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