淺談110kV變電站的電氣設計與防雷保護

摘要：隨著社會經濟的飛速發展，電力事業與日常生活的聯系日漸密切，使得電力事業得到了較大的發展機遇。110KV變電站作為目前國家電網中的重要組成，其電氣設計與防雷保護對滿足用電需求與用電安全具有重要意義，若其自身發生問題，則會對電網產生較大的影響。對此，本文將對110kV變電站的電氣設計與防雷保護進行分析，對其優化提供相關的建議，以此保證110kV變電站的穩定發展。

關鍵詞：110kV變電站;電氣設計;防雷保護

變電站作為電網中的重要組成，其主要作用在于對整個電力系統進行電壓調節、電能分配以及電壓作用調節等，并通過對電壓強度進行調節，實現將符合安全標準的電壓輸送到有用電需求位置的目標。再加之，隨著人們生活方式的智能化，人們對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。對此，關于變電站的設計受到了較高的關注，對此，本文將對110kV變電站的電氣設計與防雷保護的優化進行分析，以實現提升變電站自我防控能力的提升，促進供電穩定性的提升。

一、110kV變電站的電氣設計問題與優化

1、電氣設計的問題

110kV變電站的電氣設計過程中，重點關注內容包括電氣主接線設計、主變壓器選擇以及高壓配電裝置設計等方面。其中主接線設計存在的問題，主要表現在方案設計全面度較低、方案經濟性與技術性有待提高以及遠景規劃考慮較少等方面;主變壓器選擇存在的問題，主要變現在主變壓器選擇科學度偏低、適應性偏差以及偏離實際需求等方面;高壓配電裝置設計存在的問題，主要表現在設計方案規范度較低、環保理念融合度有待增強以及材料過于損耗等方面[1]。

2、電氣設計的優化

110kV變電站的電氣設計，應當從以下幾個方面進行考量：一是遵循設計原則，一般而言，變電站主接線方案設計決定了其規模，而變電站的規模決定了電氣設備、配電裝置以及繼電保護等內容，對此，技術人員在對變電站的電氣設計進行優化時，應當以變電站在整個電力系統中的地位與作用為基點，以變電站的近期目標與遠期目標為導向，確定變電站的發展方向;二是主接線設計優化，首先應當立足于變電站的規模與功能，明確變壓器的形式、容量以及臺數等方面的內容。其次遵循對比選擇原則，從經濟實用的角度出發，選擇最佳的主接線設計方案，并在此基礎上繪制主線路圖。最后設計的再優化，在選擇電氣設備時，應當從變電站的實際運行環境出發，以保證電氣設備的技術性與合理性;三是主變壓器的選擇優化，首先設計人員應當充分了解電力系統運行時電力使用的負荷變化，并以此作為主變壓器的選擇依據之一，在經過性能、經濟性的對比選擇最佳的主變電器。其次適應性，主要是指所選變壓器與變電所的運行適當保持一致，以此保證主變壓器與變電站具有較高的適應性。最后實用性，設計人員應當從實際需求的角度出發，對主變壓器的型號、規格以及數量等進行確定，以保證所選變壓器能夠滿足變電站運作的實際需求;四是高壓配電裝置的設計優化，在設計的過程中，應當對變電站的負荷性質、運行環境以及環境條件等方面進行充分的了解，并從技術性、環保性以及經濟性的角度出發，對高壓配電裝置進行合理的選擇與設計[2]。

二、110kV變電站的防雷保護問題與優化

1、防雷保護的問題

電能作為人們生產生活不可或缺的能源，電能保護的重要性可想而知。目前而言，影響電能保護質量的因素多樣，其中對變電站影響較大的環境因素在于雷雨季節，若變電站遭遇雷擊，則會對變電站運行的平穩性以及安全性產生一定的不利影響。關于110kV變電站的防雷保護存在的問題，主要表現在以下幾個方面：一是進線保護適當;二是接地屏蔽技術完善度偏低。

2、防雷保護的優化

110kV變電站防雷保護的優化，應當從以下幾個方面進行考量：一是進線保護優化，在對110kV變電站進行防雷保護時，首先應當對變電站的運行情況以及使用情況進行考量，并在此基礎上對雷電電流流經避雷器的雷電波徒度以及幅值進行限制。其次防雷設計優化，針對于使用過程中的過電壓現象時，可以距離變電站進線位置較近的線路上安裝避雷線;二是接地屏蔽技術的優化，在電力系統中一般包括保護接地、工作接地以及防雷接地三種接地屏蔽技術，其中保護接地主要是指電氣裝置的金屬外殼構架，工作接地則主要是指保護電力系統所有裝置穩定性的接地系統，防雷接地則主要是指借助各種接地極實現雷電流釋放的防雷保護方式。由于電網系統在運行的過程中包含的電氣儀器與電氣設備較多，而這些儀器與設備皆需要進行接地的設計，對此，在進行防雷接地設計的過程中，應當從整體上對線路的布線進行設計，以保證整體的防雷設計效果，此外，還可以借助自然接地實現防雷保護，具體指在進行設計的過程中可以多采用垂直接地體。針對于避雷針防雷保護，在設計的過程中應當避免其被保護設備反擊的問題出現[3]。

結束語

綜上所述，隨著時代的發展，電力資源對社會發展的影響力逐漸增強，人們對電能的需求也呈現著上升的趨勢，為滿足人們的用電需求以及維護人們的用電安全，變電站電氣設計與防雷保護的優化成為一項必然舉措。由于變電站電氣設計與防雷保護本身具有較強的復雜性，這在一定程度上增加了優化工作的難度。針對于電氣設計的優化，設計人員應當側重于從變電站規模與功能的角度出發，側重于對電氣主接線設計、主變壓器選擇以及高壓配電裝置設計等方面進行優化，以保障變電站與實際需求相符。針對于防雷保護的優化，工作人員應當從自然環境的角度出發，對進線保護以及接地屏蔽技術進行優化，實現變電站安全性與穩定性的提升。

參考文獻：

[1]董梅.110kV變電站的電氣設計與防雷保護研究[J].工程技術研究，2019，4（22）：210-211.

[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.

作者簡介：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。