城市110kv變電站電氣一次設計探討

揭紅兵

摘要：變電站保障該地區可以穩定電能供給的裝備設備，因此一旦在變電站當中的核心機組設備出現一定的故障問題，就會直接導致該地區的電能受到嚴重的影響。因此，本文就基于當下城市110kV變電站，進行電氣一次設計方面的研究，以此為相關領域的研究人員提供一定的參考。

關鍵詞：變電站;電氣一次設計;拉合閘;電纜

引言：伴隨著人們生活水平的不斷提升，使得社會上對于電力方面的需求有著較高的提升，因此就需要在供電的過程中，讓電力系統有著較高的穩定性與可靠性，提升電力供應的整體質量。為了實現這樣的目標，就要科學合理地進行電氣一次設計，進而全面的保障電力設備的穩定性。

1 110kV變電站的重要價值

在當下進行110kV變電站的設計中，是一種技術含量較高的工程項目，同時成本投入也相對比較高。在這個工程項目當中，會涉及到大量的機械設備，同時使用的設備在精密程度上較高。變電站的運行中，可以很好地將高壓電能轉變成低壓電能。其中，為了保障變電站可以實現遠距離的傳輸電能，就可以在設計的過程中，降低線路方面的電能損失。當下110kV變電站，是眾多變電站當中十分常見的一種電能裝置，以此成為我國主流的變電站設施，具備著較高的經濟性、靈活性以及可靠性。

2 電氣一次設計重點

2.1 進線電纜電壓等級

基于110kV變電站的基本工作原理，使得在進行電壓等級較高的電能接收到變壓器機組一次側之后，可以使得變壓器機組的進線端可以滿足使用的需求，之后利用變壓器機組傳輸電壓之后，其等級相對比較低，但是可以充分的滿足當下用戶的實際電能需求[1]。因此，進行該設備的設計過程中，工作人員首先需要進行拉合閘處理。這樣讓電閘斷開之后，便可以讓變壓器保持斷電的狀態中。但是，在將進行拉合閘操作的過程中，往往無法將一次側的進電實現斷開處理，因此所有的輸電電纜，都需要被放置在修理完成的溝道當中，并為了日后的穩定運行，要實現良好的散熱處理。一般情況下都并不需要對輸電電纜進行額外的保護處理。因此，在進行變壓器的設計中，就要嚴格地避免一些工作人員的個人失誤，從而導致對其他工作人員造成嚴重的安全威脅[2]。

2.2 嚴格遵守執行準則

當下進行110kV的變電站電氣一次設計中，經常會在諸多環節出現操作行為不規范的問題，因此就導致設計的過程中，要對其工作進行全面的監管與審核。其中，為了保障工作的順利進展，要進行法律法規方面的健全，避免一些設計環節預留下一些施工當中的安全隱患[3]。

在實際設計環節，由于變電站的實際變壓器機組的占地面積比較大，因此就會使得施工人員進行操作的過程中，無法對其工作區域當中的其他工作人員情況觀察，特別是在設計的后期階段，十分容易出現故障。

3 110kv變電站電氣一次設計

3.1 設計準備

進行變電站的電氣一次設計工作之前，往往設計人員積極地與變電站的工作人員取得聯系，以此充分的了解設計的具體要求和標準，并整理工程項目的全面信息數據。在設計的過程中，要基于設計的基本需求和要求出發，來到建設現場開展現場的調查與分析，進而就可以全面地掌握工程項目的資料以及數據內容。之后，還要對編制的設計方案進行可信性的分析，充分的保障設計設計方案可以滿足當下的建設需求[4]。

3.2 變壓器選擇

變壓器的選擇中，基本上要從兩方面進行分析。首先，要保障110kV變電站當中的變壓器符合設計標準，采用的變壓器可以符合負荷的設計要求，進而實現變電站負荷的匹配。其次，還需要對電站設置的變電站當中的臺數進行分析。一般情況下，都需要設置兩臺以上的變壓器才可以滿足電站運行需求。設備運行中會受到當地天氣氣候的影響，并電力線路當中大量的一次負荷，都需要受到設計人員的考量。在現代能源系統無法接地，或者在運行中，電氣裝置出現外露的問題，這樣的問題都會對電力系統造成直接的影響。例如，在一些亞熱帶區域，其季節性的變化并不大，就可以設計出兩臺設備，一個當做主用而另一個當做備用設備，以免再出現故障問題之后，無法順利的使用。另外，在一些特殊情況下，則需要在變電站當中設置出專用的變電器，但是一旦在動力與照明的過程中，其使用的變壓器嚴重的影響到燈泡的自身壽命，或者在電源系統當中無法接地，以此就需要保障在低壓電網當中，設計出專用的電壓器設備。

3.3 采用先進的技術與工藝，降低容性漏電

在設計的過程中，可以采用新型絕緣子，并利用無鋼筋的與澆筑支撐部件，同時結合起絕緣母線等諸多方式，有效地避免設備在實際的安裝過程中，出現一定的容性漏電的問題。這樣的材料使用下，可以保障電力線路可以穩定地運行下去，控制容性漏電問題出現的可能性。另外，在設計中，也可以利用先進絕緣技術，使得在一些空間較為有限的區域，形成較大的電阻，最大程度上控制漏電問題的出現。

3.4 狀態自愈技術動態分配負荷

在電網的智能化發展中，利用并列運行的方式，可以很好地保障在諸多的環節上，例如在斷路器并列、變壓器并列以及互感器并列的處理中，實現電纜回路、母線的有效并列處理，這樣的設計方式十分有效的保障系統可以實現頻繁的熱切換。對于電力系統而言，在先進的設備檢測系統加持下，可以良好的對其故障問題進行針對性地切換，因此避免出現嚴重的故障問題，最大程度上滿足當下的電網需求。另外，在斷路器出現故障之后，就可以將其負荷投入到另一個設備上，以此實現斷路器的自動化倒閘操作。對于這種狀態自愈技術的使用，是當下實現智能化電網系統的重要設計理念，以此便于在未來的110kV變電站運行中，打下良好的智能化基礎。

其次，還要進行智能變壓器的診斷評估。當下實現的智能化評估工作，首先要對過載時限以及過載能力進行預測，同時對繞組熱點溫度進行計算分析，并對冷卻風扇實現良好的智能化控制。這樣的智能化設計，也相應的對變壓器進行了絕緣壽命方面的良好計算分析，進而可以對其中每一個觸頭或者調壓開關，都可以實現全面的記錄。

3.5 柔性供電技術下的配網環境

在上個世紀末期，一些電廠對容性降壓進行平衡處理，以此避免對廠區供電帶來的干擾，也相應的避免使用一些加工較高的大容量電容器，或者對其電感器進行無功率的補償處理，就需要在輸出端進行針對性的降壓供應處理。這樣的處理中，可以很好地讓其U值進行無功率的補償處理。以此保障U值可以在無功功率較高的環境中，始終保持在一個合理的范疇當中，這樣的供電方式，便成為了當下柔性供電的基礎。因此，在現階段的設計中，就需要利用聯網探頭系統。全面地捕捉到全網的運行數據，進而實現對電網的柔性控制以及處理。

例如，利用負荷專家系統，可以有效地在數十秒的時間內，對其負荷變化趨勢進行評估與預測，解決了對一些冗余負荷線路的有效去除，并使得設備以及需要并列的備用線路以及各種設備，實現良好的處理。這樣的智能電網的運行中，可有十分有效地利用符合專家系統，進行遠控系統的對接處理。其次，當系統的自動化趨勢已經形成，并且能夠實現柔性負荷控制后，就不需要對其進行事先進行人為干預。

同時，由于構建110kV變電站過程中，并不需要牽扯無功補償的諸多問題，因此其減壓供電技術就可以充分發揮出節能方面的作用。在當下用電端網絡數據上，可以對其電壓過高實現及時顯示，便針對用電一側的電壓實現了良好控制。

3.6 智能變壓器的優化設計

在構建出智能變壓器的過程中，其搭建的在線監測系統，可以很好地保障對其參數變化實現實時的檢測，并基于變壓器的參數類型，實現全面的優化處理。例如，在有載調開關的時候，就要重點關注單位的指示，同時對于溫度差進行針對性地檢測，控制油位的高低，實現單位的記數分析，而在輔助報警系統方面，運行中主要對于氮氣、瓦斯、壓力突變等實現實時的檢測。所構建出的智能變壓器的自動控制功能，主要是利用自身的在線專家系統，實現冷卻方面的自動控制。其設計的過程中要綜合性的對變壓器負荷、環境溫度實現良好的檢測，進而可以發揮出重要的作用。另外，在智能變壓器當中的專家系統，還需要具備著無功分項、環流以及反極性的效果，這樣就可以發揮出重要的綜合性功能控制效果。

3.7 高壓配電裝置的布置方式

對于110kV變電站的高壓配電裝置使用中，基本上分為兩種不同的布置方式，分別為屋內布置與屋外布置這兩種不同的方式。例如在屋外布置的過程中，又分為屋外中型布置、屋外半高型布置以及高型布置方式，這樣的不同布置方式，可以滿足不同的設計要求，以此可以較為有效地保障設計的合理性。一般情況下，在屋外中型布置的過程中，是一種將變電站當中的電氣設備，以及其他類型的設施都安裝在地面上。對于變電站母線下，并不需要安全電力設備。這樣布置方式下，形成較為清晰直觀的布置效果，同時建設的成本投入也較為容易控制。

總結：綜上所述，在未來的城市發展中，變電站成為穩定電力系統運行的重要環節，因此就需要格外地重視起電氣一次設計方式，通過電力系統的全面分析，構建出智能化的電網，這樣才可以充分的保障設計的過程中，不會出現嚴重的問題，提供穩定的電力資源。

參考文獻：

[1]胡小剛.城市10KV快速安裝整體配送式模塊化變電站[J].農家參謀，2020（11）：150.