淺談110kV變電站電氣設計

張竹君 郝珈萱 張婧

摘要：變電站作為電力系統的核心基礎設施，也是我國配電網基建工作之一。110kV變電站作為我國現階段配電系統的主要設施，也是為人們生活、生產提供用電的基礎設施保障。本文主要以110kV變電站為主題，以電氣設計為主線，在闡述110kV變電站重要作用的基礎上，分析了110kV變電站電氣設計，以期為優化110kV變電站電氣設備的連接提供一些具有參考價值的建議。

關鍵詞：110kV;變電站;電氣設計

變電站作為配電系統的核心組成設施之一，其主要功能是負責電流輸出與電壓轉換。現階段，我國生活與工業用電電壓不同，生活用電電壓主要以220V為主，工業用電電壓以380V為主，然而電廠輸出電壓普遍在1000V以上，無法在生活與工業生產中合理應用，如何將其合理應用起來，在此過程中，變電站將發揮出不可替代作用。以110kV變電站為例，為了保證供電安全與穩定性，需在110kV變電站電氣設計中，合理選擇部件，同時得出變壓器流過的電壓與電流準確值。鑒于此，本文對“110kV變電站電氣設計”展開深層次分析具備一定的現實意義與理論價值。

1.110kV變電站重要作用

110kV變電站在配電系統運行中，所發揮出的作用是無法替代的，總結起來，主要涉及到以下幾個方面的內容。首先，110kV變電站在整個配電系統運行中，主要有變壓轉換、電能分配兩項功能，同時主變壓器主要承擔的各級電網聯系工作，以此保證整體電力系統處于一個安全、穩定運行狀態[1]。其次，110kV變電站可實現電力系統電壓調低調高目的。現實中，為了減少電能的損失，在電廠發出低壓電流時，主要通過110kV變電站調高壓功能，升高電壓，實現電流長距離輸送，保證輸電安全性、穩定性的同時，可最大限度減少電能的損耗。同時，高壓輸出之后，工業生產與生活用電電壓分別是380V與220V，需要110kV變電站發揮變壓作用，才能滿足用電戶的個性化用電需求[2]。

2.110kV變電站電氣設計分析

2.1選擇科學、合理的電氣主接線方式

主接線作為電流輸送的基礎，直接影響到整個電力系統運行的穩定性。因此，在電氣設計中，選擇科學、合理的電氣主接線方式顯得十分關鍵與重要。由于主接線具備各輸電設備的連接功能，在實踐設計中，需滿足多方面的三個方面需求，方可進一步提高電力輸送的可靠性與穩定性。一是轉換靈活迅速。主接線連接各輸電設備，要想保證輸電設備的穩定運行，需保證主接線滿足不同輸電設備在不同條件正常運轉提出的具體需求，一旦電路出現突發性故障，可及時通過轉換電流運行處理方式，最大限度縮小故障影響范圍與降低危害程度。二是主接線具備良好的性能。主接線連接中，需最大限度減少接線數量，可減少一些不安全隱患，同時為了保證主接線作用的良好發揮，需從源頭上保證電線自身質量，可有效減少電力運行中短路、斷路等問題的出現，進而可減少停電引起的經濟損失[3]。三是接線設計需提倡經濟節能。設計中需最大限度減少接線占地面積與體積，同時需綜合考慮變壓器數量，選擇合適的變壓器數量，同時配以最佳主接線方式，最大限度減少電氣輸送中產生的電力損失。除此之外，實踐中，主接線方式有多種，主要是單母線、橋型接線以及分段接線等，需結合實際情況，合理選擇接線方式，例如發電量不大情況下，可考慮橋型接線方式，其有著供電可靠等優勢。

2.2主要電氣設備配置設計

電氣設計中，主要電氣設備主要有主變壓器、斷路器兩類。首先，主變壓器設計。110kV變電站配電裝置結構與連接方式的選擇，主要受到主變壓器數量、規模等的影響，同時也需要結合110kV變電站未來一段時間內的發展需求，這就需要綜合考慮電壓等級、輸入輸出功率等因素，在此基礎上合理選擇最佳的配電裝置結構與連接方式。通常情況下，為了保證110kV變電站持續運行，可設置雙主三相繞線組變壓器，在此基礎上，結合實際情況，選擇最佳的主接線方式。其次，斷路器設計。電網規模并不是一層不變的，而是緊隨社會的發展不斷擴大，相應的電網系統中的短路容量也隨之擴大。因此，在斷路器選擇時，需考慮未來一段時間內的發展提出具體要求。總結起來，主要涉及到以下幾個方面。一是額定電壓大于線路運行額定電壓;二是線路運行額定電壓大于負載電壓;三是電磁脫扣器額定電流大于負載時期最大峰值電流[4]。值得注意的是上述額定電壓、電流主要以空開狀態下的額定電壓、電流為標準。

2.3配置配電裝置與完善短電電流計算

配電裝置的配置作為110kV變電站電氣設計中的重點內容之一，其實踐中，需結合110kV變電站實際規模而定。通常情況下，配電裝置的配置，主要以三相共箱式結構為主，采取全封閉六氟化硫絕緣組合電器，同時選擇戶外中型支持管型母線雙列式布置方式，以此保證110kV變電站運行的穩定性與安全性。

110kV變電站運行中，短電電流計算工作的完善也是核心內容之一。因此，在110kV變電站電氣設計中，相關設計人員需對此引起高度重視，筆者在查閱相關文獻資料的基礎上，予以總結，認為短電電流計算的完善，主要涉及到以下幾個方面。一是電力系統在實踐運行中，出現了短路故障時，相關工作人員需及時結合線路故障情況，開展短電電流計算工作，并且需要為了保證計算精度，可在綜合考量主接線設計潛在影響因素的基礎上，實施Id值限制操作。二是加強運算曲線的應用，借助計算結果可發現電路中的短路情況，進而方便相關人員及時采取行之有效的應對措施，可確保110kV變電站運行穩定性與安全性。

3.結語

總之，110kV變電站電氣設計中，相關設計人員需選擇科學、合理的電氣主接線方式、優化主要電氣設備配置設計等，才能保證 110kV變電站安全、穩定運行，進而滿足廣大用電戶的實際用電需求。

參考文獻：

[1]丁科，王霞.110 kV智能變電站電氣設計的特點分析[J].集成電路應用，2019，36（04）：75-76.

[2]孫陽，王君龍.110k V變電站的電氣設計與防雷保護研究[J].科技創新導報，2018，15（34）：59-60.

[3]申莉華，楊帥.110kV變電站的電氣設計與防雷保護研究[J].內燃機與配件，2018（12）：223-224.

[4]龐博.淺析110KV變電站電氣設計[J].城市建設理論研究（電子版），2017（26）：143.