110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的相關(guān)研究

徐天同　李金虎

摘要：變電站為電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，設(shè)計(jì)施工是否合理，在很大程度上影響了電網(wǎng)供電質(zhì)量。以110kV變電站為對(duì)象，為提高其建設(shè)綜合效果為目的，針對(duì)其電氣一次設(shè)計(jì)要求和要點(diǎn)進(jìn)行分析，采取有效措施來(lái)消除以往存在的缺陷，保證具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，可以完全滿足實(shí)際運(yùn)行需求，減少各類故障的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：110kV；變電站；電氣一次設(shè)計(jì)

110kV變電站工程復(fù)雜性高，涉及到的內(nèi)容眾多，在針對(duì)電氣一次設(shè)計(jì)時(shí)，要保證所有細(xì)節(jié)的規(guī)范性，可以達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠維持變電站正常運(yùn)行需求。總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，確定電氣一次設(shè)計(jì)內(nèi)容與要點(diǎn)，提前做好充分的準(zhǔn)備工作，通過(guò)對(duì)各環(huán)節(jié)的控制，提高設(shè)計(jì)綜合效果，為變電站可靠運(yùn)行提供有效保障。

一、110kV變電站接線設(shè)計(jì)

變電站為電網(wǎng)建設(shè)重要項(xiàng)目，為保證其運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性，必須要在建設(shè)前期做好接線設(shè)計(jì)，以免遺留下各種質(zhì)量隱患。根據(jù)變電站在電網(wǎng)運(yùn)行中的地位，對(duì)其發(fā)展需求進(jìn)行綜合分析，確定運(yùn)行負(fù)荷要求，對(duì)出線回路數(shù)量對(duì)主接線運(yùn)行效果的影響進(jìn)行研究，以及做好主變選擇和配置，掌握其與主接線之間的聯(lián)系。即以滿足系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行需求為根本，確定主變壓器容量與臺(tái)數(shù)，兼顧經(jīng)濟(jì)性原則、靈活性原則以及可靠性原則，對(duì)110kV變電站接線形式進(jìn)行確定，尤其是要對(duì)各側(cè)負(fù)荷、10kV負(fù)荷、110kV負(fù)荷以及35kV負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算[1]。提高主接線設(shè)計(jì)方案的可行性，排除外界因素的干擾，完全可以滿足變電站總體規(guī)模發(fā)展要求，提高變電站整體運(yùn)行可靠性。

二、110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）前期準(zhǔn)備工作

對(duì)變電站進(jìn)行電氣一次設(shè)計(jì)前，需要做好充分的準(zhǔn)備工作，排除各種原因?qū)υO(shè)計(jì)結(jié)果的影響，提高方案設(shè)計(jì)的可行性與科學(xué)性。設(shè)計(jì)人員要與變電站建設(shè)單位保持良好溝通，掌握變電站相關(guān)基礎(chǔ)信息，明確其建設(shè)要求與運(yùn)行需求，以獲得的各項(xiàng)原始資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，確定電氣一次設(shè)計(jì)要求與方向。同時(shí)，還要以專業(yè)規(guī)范為根本，確定設(shè)計(jì)任務(wù)與作業(yè)原則，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)比所掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，以滿足變電站運(yùn)行需求為目的，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性研究，對(duì)存在問(wèn)題的部分進(jìn)行調(diào)整和修改，確保可以為變電站工程項(xiàng)目的設(shè)施提供可靠的技術(shù)支持[2]。

（二）變壓器選擇配置

1.運(yùn)行負(fù)荷

以變電站運(yùn)行負(fù)荷需求為基礎(chǔ)，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，確定所需變壓器容量，以此為依據(jù)來(lái)完成變壓器型號(hào)與數(shù)量的選擇與配置，保證能夠滿足變電站運(yùn)行需求。一般如果變電站內(nèi)存在較多一級(jí)負(fù)荷，且存在變化明顯的季節(jié)性負(fù)荷，則需要至少配置兩臺(tái)以上的變壓器，維持變電站的正常運(yùn)行[3]。同時(shí)，對(duì)于部分特殊的負(fù)荷，包括電源系統(tǒng)不接地以及電氣裝置外露等情況，同樣需要設(shè)置兩臺(tái)及以上的變壓器作為支持。

2.配置數(shù)量

針對(duì)110kV變電站來(lái)講，一般均至少設(shè)置兩臺(tái)以上變壓器，且一臺(tái)作為備用設(shè)備，這樣在實(shí)際供電過(guò)程中，即便一臺(tái)出現(xiàn)運(yùn)行故障，另一臺(tái)也可以及時(shí)自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)完成正常供電，以免對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量產(chǎn)生影響，提高整個(gè)變電站系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。在電氣一次設(shè)計(jì)中，配置的變壓器數(shù)量為研究要點(diǎn)，應(yīng)對(duì)變電站所處地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)以及運(yùn)行方式等進(jìn)行綜合分析，兼顧經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性原則，以完全滿足系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷為需求，合理調(diào)整控制變壓器數(shù)量。

3.接線方式確定

主接線方式選擇是否合理，在很大程度上影響了變電站供電穩(wěn)定性，一般情況下復(fù)雜度高的主接線方式在運(yùn)行效果上具有更大優(yōu)勢(shì)。但是就實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀分析，復(fù)雜度越高的主接線方式設(shè)計(jì)難度越高，需要控制的關(guān)鍵點(diǎn)越多，受到各項(xiàng)因素的干擾越大。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)鐘，需要對(duì)變電站負(fù)荷性質(zhì)、電氣設(shè)備特點(diǎn)、變壓器負(fù)載率以及電網(wǎng)強(qiáng)度等因素綜合分析后，確定最為合適的接線方法，在降低設(shè)計(jì)難度的同時(shí)，維持較高的運(yùn)行可靠性，減少后期故障發(fā)生概率。

4.高壓配電器設(shè)計(jì)

（1）設(shè)置方案。a.室內(nèi)設(shè)置：室內(nèi)設(shè)置為110kV變電站高壓配電器主要設(shè)計(jì)方法，按照實(shí)際情況，可選擇斷路器室內(nèi)設(shè)置、普通變壓器室內(nèi)設(shè)置、斷路器室內(nèi)設(shè)置以及SF6全封閉電氣組和室內(nèi)設(shè)置三種方案。其中，對(duì)比其他兩種方案來(lái)講，SF6全封閉電氣組合室內(nèi)設(shè)置方案，所需占地面積比較小，但是成本要求高，在實(shí)際應(yīng)用中存在較大限制。b.室外設(shè)置：室外設(shè)置方案的可選擇性也比較高，包括室外高型設(shè)置、半高型設(shè)置以及中型設(shè)置三種，且以中型設(shè)置方案最為常見(jiàn)。布置時(shí)利用母線線路對(duì)變電站內(nèi)所有電器進(jìn)行可靠連接，最后安裝在母線上，可大量減少電氣設(shè)備安裝流程，所需設(shè)置的設(shè)備支架數(shù)量較少，操作工藝與經(jīng)濟(jì)成本方面均具有更大優(yōu)勢(shì)。對(duì)于部分變電站的室外半高型設(shè)置方案，通過(guò)對(duì)配電設(shè)備跨度的控制，以及母線線路分離方法，有效應(yīng)對(duì)出線較多的一次回路問(wèn)題，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性更高。

（2）高壓側(cè)主接線。終端變電站高壓側(cè)主接線形式如線路變壓器組接線、單母線接線以及內(nèi)橋接線，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定合適的單母線接線方法，提高變電站供電可靠性，對(duì)運(yùn)行速率進(jìn)行優(yōu)化，減少運(yùn)行故障的發(fā)生。其中，內(nèi)橋接線在高壓線路中應(yīng)用靈活度高，尤其適用于接線口多且復(fù)雜度高的情況。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，需要確定變電站接線要求與目的，根據(jù)實(shí)際情況，選擇最為合適的接線方法，然后做好各項(xiàng)細(xì)節(jié)控制，保證可以滿足變電站可靠運(yùn)行要求，排除各項(xiàng)因素的干擾，實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定供電。

參考文獻(xiàn)：

[1]范清華.110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2015，34（17）：18+22.

[2]王嬌.探析有關(guān)110kV變電站的電氣一次設(shè)計(jì)[J].科技與企業(yè)，2014，（14）：393.

[3]任志毅.城市110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)的分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013，（11）：304-305.

作者簡(jiǎn)介：徐天同（1987-），男，江蘇無(wú)錫人，本科，研究方向：變電站一次設(shè)計(jì)。