淺談110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力事業(yè)與日常生活的聯(lián)系日漸密切，使得電力事業(yè)得到了較大的發(fā)展機(jī)遇。110KV變電站作為目前國(guó)家電網(wǎng)中的重要組成，其電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)對(duì)滿足用電需求與用電安全具有重要意義，若其自身發(fā)生問(wèn)題，則會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響。對(duì)此，本文將對(duì)110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)進(jìn)行分析，對(duì)其優(yōu)化提供相關(guān)的建議，以此保證110kV變電站的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：110kV變電站;電氣設(shè)計(jì);防雷保護(hù)

變電站作為電網(wǎng)中的重要組成，其主要作用在于對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)、電能分配以及電壓作用調(diào)節(jié)等，并通過(guò)對(duì)電壓強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)將符合安全標(biāo)準(zhǔn)的電壓輸送到有用電需求位置的目標(biāo)。再加之，隨著人們生活方式的智能化，人們對(duì)電力資源的依賴度也逐漸提高，這在一定程度上提高了變電站的作用以及影響力。對(duì)此，關(guān)于變電站的設(shè)計(jì)受到了較高的關(guān)注，對(duì)此，本文將對(duì)110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)的優(yōu)化進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)提升變電站自我防控能力的提升，促進(jìn)供電穩(wěn)定性的提升。

一、110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題與優(yōu)化

1、電氣設(shè)計(jì)的問(wèn)題

110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容包括電氣主接線設(shè)計(jì)、主變壓器選擇以及高壓配電裝置設(shè)計(jì)等方面。其中主接線設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在方案設(shè)計(jì)全面度較低、方案經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性有待提高以及遠(yuǎn)景規(guī)劃考慮較少等方面;主變壓器選擇存在的問(wèn)題，主要變現(xiàn)在主變壓器選擇科學(xué)度偏低、適應(yīng)性偏差以及偏離實(shí)際需求等方面;高壓配電裝置設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案規(guī)范度較低、環(huán)保理念融合度有待增強(qiáng)以及材料過(guò)于損耗等方面[1]。

2、電氣設(shè)計(jì)的優(yōu)化

110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考量：一是遵循設(shè)計(jì)原則，一般而言，變電站主接線方案設(shè)計(jì)決定了其規(guī)模，而變電站的規(guī)模決定了電氣設(shè)備、配電裝置以及繼電保護(hù)等內(nèi)容，對(duì)此，技術(shù)人員在對(duì)變電站的電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)當(dāng)以變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中的地位與作用為基點(diǎn)，以變電站的近期目標(biāo)與遠(yuǎn)期目標(biāo)為導(dǎo)向，確定變電站的發(fā)展方向;二是主接線設(shè)計(jì)優(yōu)化，首先應(yīng)當(dāng)立足于變電站的規(guī)模與功能，明確變壓器的形式、容量以及臺(tái)數(shù)等方面的內(nèi)容。其次遵循對(duì)比選擇原則，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，選擇最佳的主接線設(shè)計(jì)方案，并在此基礎(chǔ)上繪制主線路圖。最后設(shè)計(jì)的再優(yōu)化，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)從變電站的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境出發(fā)，以保證電氣設(shè)備的技術(shù)性與合理性;三是主變壓器的選擇優(yōu)化，首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分了解電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電力使用的負(fù)荷變化，并以此作為主變壓器的選擇依據(jù)之一，在經(jīng)過(guò)性能、經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比選擇最佳的主變電器。其次適應(yīng)性，主要是指所選變壓器與變電所的運(yùn)行適當(dāng)保持一致，以此保證主變壓器與變電站具有較高的適應(yīng)性。最后實(shí)用性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從實(shí)際需求的角度出發(fā)，對(duì)主變壓器的型號(hào)、規(guī)格以及數(shù)量等進(jìn)行確定，以保證所選變壓器能夠滿足變電站運(yùn)作的實(shí)際需求;四是高壓配電裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)化，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)變電站的負(fù)荷性質(zhì)、運(yùn)行環(huán)境以及環(huán)境條件等方面進(jìn)行充分的了解，并從技術(shù)性、環(huán)保性以及經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，對(duì)高壓配電裝置進(jìn)行合理的選擇與設(shè)計(jì)[2]。

二、110kV變電站的防雷保護(hù)問(wèn)題與優(yōu)化

1、防雷保護(hù)的問(wèn)題

電能作為人們生產(chǎn)生活不可或缺的能源，電能保護(hù)的重要性可想而知。目前而言，影響電能保護(hù)質(zhì)量的因素多樣，其中對(duì)變電站影響較大的環(huán)境因素在于雷雨季節(jié)，若變電站遭遇雷擊，則會(huì)對(duì)變電站運(yùn)行的平穩(wěn)性以及安全性產(chǎn)生一定的不利影響。關(guān)于110kV變電站的防雷保護(hù)存在的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是進(jìn)線保護(hù)適當(dāng);二是接地屏蔽技術(shù)完善度偏低。

2、防雷保護(hù)的優(yōu)化

110kV變電站防雷保護(hù)的優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考量：一是進(jìn)線保護(hù)優(yōu)化，在對(duì)110kV變電站進(jìn)行防雷保護(hù)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)變電站的運(yùn)行情況以及使用情況進(jìn)行考量，并在此基礎(chǔ)上對(duì)雷電電流流經(jīng)避雷器的雷電波徒度以及幅值進(jìn)行限制。其次防雷設(shè)計(jì)優(yōu)化，針對(duì)于使用過(guò)程中的過(guò)電壓現(xiàn)象時(shí)，可以距離變電站進(jìn)線位置較近的線路上安裝避雷線;二是接地屏蔽技術(shù)的優(yōu)化，在電力系統(tǒng)中一般包括保護(hù)接地、工作接地以及防雷接地三種接地屏蔽技術(shù)，其中保護(hù)接地主要是指電氣裝置的金屬外殼構(gòu)架，工作接地則主要是指保護(hù)電力系統(tǒng)所有裝置穩(wěn)定性的接地系統(tǒng)，防雷接地則主要是指借助各種接地極實(shí)現(xiàn)雷電流釋放的防雷保護(hù)方式。由于電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中包含的電氣儀器與電氣設(shè)備較多，而這些儀器與設(shè)備皆需要進(jìn)行接地的設(shè)計(jì)，對(duì)此，在進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從整體上對(duì)線路的布線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證整體的防雷設(shè)計(jì)效果，此外，還可以借助自然接地實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)，具體指在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以多采用垂直接地體。針對(duì)于避雷針?lè)览妆Ｗo(hù)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)避免其被保護(hù)設(shè)備反擊的問(wèn)題出現(xiàn)[3]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，電力資源對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響力逐漸增強(qiáng)，人們對(duì)電能的需求也呈現(xiàn)著上升的趨勢(shì)，為滿足人們的用電需求以及維護(hù)人們的用電安全，變電站電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)的優(yōu)化成為一項(xiàng)必然舉措。由于變電站電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)本身具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，這在一定程度上增加了優(yōu)化工作的難度。針對(duì)于電氣設(shè)計(jì)的優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)側(cè)重于從變電站規(guī)模與功能的角度出發(fā)，側(cè)重于對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)、主變壓器選擇以及高壓配電裝置設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行優(yōu)化，以保障變電站與實(shí)際需求相符。針對(duì)于防雷保護(hù)的優(yōu)化，工作人員應(yīng)當(dāng)從自然環(huán)境的角度出發(fā)，對(duì)進(jìn)線保護(hù)以及接地屏蔽技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)變電站安全性與穩(wěn)定性的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]董梅.110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（22）：210-211.

[2]孫陽(yáng)，王君龍.110k V變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（34）：59-60.

[3]申莉華，楊帥.110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（12）：223-224.

作者簡(jiǎn)介：汪子豪（1995-）男，安徽安慶人，本科，目前職稱;助理工程師，研究方向;智能變電站。