110kV變電站運行及常見問題分析

黃婉貞

摘 要：變電站可使電壓發生改變，不僅可以將電壓減小以供居民使用，而且還能將電廠產生的電能遠距離輸出。同時電壓可用于聯系電網，因此大量設計者都是利用變壓器聯系各電網。針對如今被大量使用的110kV變電站，本文首先提出了變電站的基本情況以及電氣主接線相關內容，接著對變電站組成元件的特性進行了深入分析，最后研究了變電站的幾個常見問題。

關鍵詞：110KV變電站；運行；常見問題

110kV變電站不僅被當做分支變電站，同時也能作為終端變電站，通常用戶與企業都用其來降壓供電。作為在電力系統中有著十分關鍵地位的電力設施，變電站在接受電能并將其分配的同時，還能用于電壓的改變與交換，并對電流的方向進行控制。變壓器是變電站中的主要原件，用于電網中各級電壓的聯系，并且可以對電能進行交換與分配。110kV變電站在會有一些常見故障發生在運行過程中，本文將對其常見問題進行分析。[ 1 ]

一、變電站概述

作為電網間聯系的樞紐，變電站用于電壓的調整與變換、電力流向的控制以及電能的接受與電能的分配。變壓器在聯系電網過程中起到十分重要的作用，由于其對電能有著變換與分配作用，因此變壓器能否安全可靠的運行對整個電網的運行安全有著很大的影響。作為變電站中具有重要作用的設備，除了可用于進行電壓變換的變壓器之外，還有用于開閉電路的相關開關設備，用于進行電流匯集的母線、防雷保護裝置以及無功補償設備。變電站有著功能各異的設備，而其具有主要作用的設備與相關連接方式也各有差異。

依據電力潮流的分布于變電站作用，可將其分為三種類型，即升壓變電站、降壓變電站以及分配變電站。升壓變電站通常會設置在電廠，首先通過主變壓器來使電廠發出的電有所升高，再按照一定回路利用電氣主接線系統將其輸出到指定的線路。而降壓變電站完全不同，先使電網上傳送來的高壓電由主接線送至主變壓器，在降壓后輸送到分配站。轉換變電站利用電氣主接線對電網上的高壓電進行分配，接著向指定線路進行傳輸，通常這樣的分配變電站會與降壓變電站結合出現。

二、變電站組成元件的特性

變電站作為一個動態系統，由多種相互間緊密聯系的運行設備組成，不僅規模龐大而且十分復雜。

（一）變壓器

變壓器其原理主要是電磁感應的應用，是將電能由一個電路向另一電路傳遞的器件，通過電磁互感應來實現變換電壓與電流和抗組。作為變電站的關鍵元件，變壓器的組成包含了初級線圈、次級線圈以及磁芯。變壓器在無線電路以及電氣設備中通常用于電壓升降、匹配阻抗與安全隔離。通過電感的方式將兩組繞有導線的線圈結合于一處，是變壓器最常見的基本形式。

（二）電氣主接線

變電站電氣主接線，即由連線組成高壓電氣設備的電路，用于電能的接受與分配。電氣主接線的形式和整個電力系統都在很大程度上影響著變電站的可靠運行，同時也與布置配電裝置以及繼電保護與控制的形式有著密切聯系。

在一般運行方式的情況中110kV變電站的電氣主接線有兩路，一路進線作為主送，線路斷路器閉合；另一路作為備用，線路斷路器短路。在主變遇到故障或是需要停運檢修的時候，備用線路會閉合斷路器以維持功率繼續運輸，當母線與其他線路遇到故障或停運檢修時，為使其他回路的正常運行不受影響需斷開本側斷路器。

（三）電力系統負荷

所謂負荷，是指在電力系統中用電設備消耗的功率，而電力系統的負荷是指系統中用電設備消耗的總功率之和。通常使用一個等值負荷來表示電力系統中變電站供電的眾多用戶，而這個等值負荷被稱為綜合負荷。用電設備的啟動或停止，會使電力系統的負荷隨其工作狀態的變化而變化，雖然這種變化完全隨機，但是卻可以發現其中的某種規律性。在對電力系統中110kV及以上電壓等級的電力網進行研究時，可以使用一個綜合負荷來表示110kV變電站二次側母線的總供電功率，或是也使用一個接在110kV母線上的綜合負荷對變壓器進行表示。[ 3 ]

（四）輸電線路

輸電線路即運輸電能的線路，依據不同的結構形式可將之分為兩類，即架空輸電線路與電纜線路。高壓遠距離輸電線是現代電力系統中不可或缺的關鍵部分。隨著電力系統的規模不斷變大，高壓輸電線路也變得越來越多。距離遙遠的大容量電廠可通過輸電線將其龐大的功率送至負荷中心，也可將輸電線用于大電力系統間的聯絡進行功率交換。電力系統的穩定安全運行在很大程度上受到輸電線路的設計影響。電阻、電抗、電導以及電納都是與其相關的參數。

三、變電站常見問題

（一）電力變壓器上的問題

在電力系統中變壓器的重要地位毋庸置疑，變壓器雖然因為是靜止設備，所以只有很小的幾率會出現問題，但仍有可能會在實際運行時出現短路故障。而這種短路故障一旦發生，就可能導致電力系統不能安全的運行。變壓器具有性能良好且動作可靠的的特性，因此很有必要由此來裝設保護裝置。在變壓器正常運行時會有下面幾種故障出現，如變壓器出現異常聲音，變壓器的油位下降或是油溫過高等各種短路現象。

（二）母線上的問題

母線用于連接變電所中各級電壓配電裝置，并且有著對電能進行匯集、分配與傳送的作用，同時也連接著諸如變壓器等電氣設備與相應配電裝置，一般會使用圓形與矩形截面的絞線或是裸導線。在電力系統中，發電廠與變電站的母線起著十分關鍵的作用。當故障出現在母線上時，與其連接的全部元件都會有時間或長或短的停電現象，當出現故障的母線位于樞紐變電站時情況最為嚴重，極有可能使系統的穩定性遭到破壞甚至更嚴重。

（三）電力輸電線路所引發的問題

在各個方向的電力運輸任務中輸電線路起著重要作用，在電力系統中輸電線路至關重要，在一定程度上電力系統的安全與效益受到其運行狀態的影響。通常會有短路故障，斷路故障以及接地故障等。

四、結語

隨著現如今技術的發展，用電荷載愈來愈大，對電力系統的改良勢在必行。本文通過對110kV變電站運行及常見問題的分析，為今后相關變電站的運行工作提供更多的思路，以此來使電網的安全可靠運行等到保障。

參考文獻：

[1] 趙亮.110kV變電站運行及常見問題與對策研究[J].科技傳播，2013，11：30-31.

[2] 張建濤.110kV變電站運行常見問題分析[J].科技傳播，2012，20：45-48.