變電站電氣一次設計的論述

韓鋒

（遵義供電局 貴州遵義 563000）

變電站電氣一次設計的論述

韓鋒

（遵義供電局 貴州遵義 563000）

一次部分是變電站系統的核心構成，其對電能調度與分配效率具有決定性作用。隨著電力行業不斷改革與發展，對變電站進行設計與改良是不可缺少的，重視一次部分設計規劃具有重要意義。結合110kV變電站一次部分，本文總結了一次設計的主要原則，介紹了一次設計的具體方法。

變電站；電氣系統；一次部分；設計

未來，變電站運行模式呈現多元化趨勢，變電站電氣一次設計方案尤為關鍵，對整個變電運行效率有著決定著作用。設計單位要結合變電站一次部分構成，擬定符合變電運行要求的設計原則，采取切實可行的變電設計改造方案。

1 變電站一次部分

一次部分是指承受動力電壓和動力電流的設備，如發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、接觸器、熔斷器、母線、電力電纜、避雷器、電壓電流互感器等。智能變電站改造建設過程中，必須考慮變電站改造階段面臨的安全問題，提出切實可行的安全改造方案，才能維持系統運行狀態符合預定要求。我國電力市場處于改革調整階段，變電站是市場經濟發展的主體構成，其必須按照變電站調度需求提供可行的設計方案，才能進一步實現電能資源優化配置。

2 變電站一次部分設計原則

基于一次部分設計方案下，供電單位要積極采取科學的控制方案，將一次部分設計功能用于最大化，體現110kV變電站結構的安全性能。對于早期設定的安全控制平臺，電力系統要堅持多樣式調度，從安全指令及安全檢修等方面實施優化改造。110kV電力系統智能化改造中，要堅持“安全第一”的生產原則，確保變電站運行符合供輸電作業要求，從而實現區域變電站調度的可持續發展。

2.1 信息化原則

自信息技術推廣以來，變電站自動化主站系統功能實現多層次轉型，各種實用性功能開始融入操控系統，如：變電站監視、設備檢修、用電分析等功能，逐漸成為變電站調度的新功能。但是，安全問題一直是影響變電站調度效率的關鍵因素，主站系統控制也頻發不同規模的安全事故，使得電力行業對安全系統給予高度重視。

2.2 標準化原則

110kV變電線路是傳遞電能的主載體，線路結構狀態對變電站效率有直接性作用，也是安全防護與管理控制對象之一。變電設計期間要從多個方面制定管理計劃，按照變電站系統改造要求提供整改方案，同時采取切實可行的管理決策方案，這樣才能保持變電設計質量符合預定要求，構建良好的供輸電作業環境。

3 變電站一次部分設計方法

通過110kV系統改造建設，對一次部分設計應用方式進行研究，構建更為安全有序的供電作業環境。一次部分設計是系統改造重點，對110kV變電站控制技術應用給予新標準，如何維持智能調度模式是極為關鍵的。供電部門要堅持安全生產原則，從多個方面擬定可行的智能控制方案。

3.1 負荷組成

變電站系統是自動化調度主要對象，變電站應利用信息技術構建多功能操控系統，幫助用戶解決實際用電遇到的相關問題。根據任務書可知新建110kV變電站的建設將外電與市區變電所更好的連接起來，從而形成統一的供電網絡。更好的解決市區等重要的負荷的供電問題，同時也促進了供電網絡的形成和供電的可靠性。為了考慮該地區經濟的發展此變電站設計的最大容量為MW，各級負荷如表1。

表1 110kV負荷標準

3.2 電氣主接線的設計

面向廣大用電客戶服務需求，跨越信息平臺設計主流操作系統，對配變電站變電站系統功能實施技術改良，這些都是變電站變電站未來日常管理的工作要點。對于變電站的電氣接線，當能滿足運行要求時，其高壓側應盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。在110～220kV配電裝置中，當出線2回時，一般采用橋形接線；當出線不超過4回時，一般采用分段單母線接線。在樞紐變電站中，當110～220kV出線在4回及以上時，一般采用雙母接線。

3.3 高壓斷路器的選擇

110kV變電自動化改造中，變電站系統對變電站運行速率具有決定性作用，設置自動化控制平臺是工程改造重點。110kV變電系統運行依賴于變壓器控制，變壓器故障對整個電力系統運行造成諸多危害性。高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電器中最重要的電氣設備。選擇斷路器時應滿足以下基本要求：在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩定性和動穩定性。

3.4 隔離開關的選擇

基于信息技術發展趨勢下，利用信息科技構建輸變電設備檢修平臺，可進一步掌握變壓器故障發生原因及具體影響。隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關時應滿足以下基本要求：隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設備是否與電網隔開；隔離開關斷開點之間應有足夠的絕緣距離，維持電氣部分的安全運行。

3.5 電壓互感器選擇

從安全角度考慮，變電設計期間也需做好安全防護與管理措施，積極創造更為穩定有序的帶電工作環境，確保人員、設備、環境的安全性。電壓互感器的配置與數量和配置、主接線方式有關，并應滿足測量、保護周期和自動裝置的要求。電壓互感器應能在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，周期點的兩側都能提取到電壓。電壓互感器的技術條件：正常工作狀態：一次回路電電流，二次負荷，準確度等級；承受這電壓能力和環境條件；對于35～110kV配電裝置一般采用油浸式絕緣結構電磁式PT，而對于220kV以上的配電裝置，使用電容式PT。

4 未來一次設計改造趨勢

本次研究中，科學技術是保障變電站安全的關鍵點，只有融入各種信息技術方案，才能實現110kV系統的穩步運行，綜合提升供變電站作業的運行效率。由于社會用電需求量逐漸擴大化，輸電線路承擔的工作負荷越來越大，導致線路故障發生率持續增高，且影響了區域供電操作的協調性。110kV變電站設計要先擬定管理原則，以變電改造設計為中心采取科學的管理模式，確保設計質量達標。

鑒于各類設備在輸變電系統中的重要地位，對其設置信息化檢修系統是不可缺少的，可借助信息技術安裝變電保護系統。社會用電量持續增多，變電站設計規模呈現擴大化趨勢，做好現場設計管理工作是不可缺少的。110kV是現代城市供電的新工程，其設計管理要考慮工藝流程、安全準則、操作程序等方面內容，綜合保障區域變電調度的穩定性。新時期國家變電站對地方變電站建設提出要求，在現有調度平臺基礎上融入先進科技，積極實現變電站調度平臺改造目標。

5 結論

總之，變電站電氣一次部分設計決定著整個系統的運行速率，設計單位要結合變電系統調度要求，提出切實可行的改良設計方案。嚴格按照一次部分結構設計要求，擬定符合變電系統工作標準的一次系統方案。其中，負荷大小、接線方式、斷路器、隔離開關等是一次設計需要考慮的重點要素。

[1]劉婭.110kV變電站部分電氣一次設計淺析[J].民營科技，2009（06）.

[2]饒瑩，郭煒，徐鑫乾.110/20kV變電站電氣一次部分設計[J].電力設備，2008（09）.

[3]聶 獨.變電站電氣一次設計的論述[J].電源技術應用，2013（01）.

[4]袁有祥.變電站電氣一次設計的問題及對策探究[J].科技創業家，2012（24）.

[5]郭 昊，張 召.變電站電氣一次設計探討[J].科技資訊，2012（03）.

TM862

A

1004-7344（2016）17-0065-02

2016-6-3

韓 鋒（1988-），男，漢族，貴州遵義人，助理工程師，本科，主要從事變電一次設計工作。