110kV變電站電氣二次部分設計的研究

胡躍東 馬渝貴 葉忠杰 鄧子釗 傅煜

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，社會對電力的需求量越來越大，對電力質量的要求也越來越高，因此必須提升變電站的設計和應用水平。基于此，本文就110KV變電站電氣二次部分設計進行研究，首先就110KV變電站電氣二次部分設計的要點進行分析，同時提出110KV電壓回路和備自動投入裝置的設計方案，然后對110KV變電站短路電流和進線保護進行分析，從而提升110KV的設計水平。

關鍵詞：110KV變電站；電氣二次部分；設計方案

引言

隨著我國經濟發展水平的不斷提升，電力產業獲得極大的發展，不僅與信息技術相結合，實現智能化和科技化的電網管理，還對配電線路和變電站的規劃方式進行創新設計，從而避免在實際應用過程中出現不必要的故障。110KV變電站是智能電網規劃設計的關鍵工程，對整個電網的運行質量具有至關重要的影響，而電氣二次部分的設計能夠有效保障110KV變電站的應用質量，因此探究這一課題是很有必要的。

一、110KV變電站電氣二次部分設計的要點和方案

（一）110KV電氣二次部分設計的設計要點

在對110KV變電站電氣二次部分進行設計時，必須要注重以下幾方面的內容：首先，要對主接線方式進行合理的選擇。110KV變電站電氣設備的主接線選擇必須從整體性的角度進行考慮，充分結合110KV變電站規劃線路的特點，從而實現整體與細節的協調統一，還要遵循簡單原則，盡可能對線路規劃進行簡化設計，避免大量線路出現糾纏現象，對電網運行的安全穩定造成影響；其次要合理選擇電氣設備。電氣設備是整個110KV變電站的核心，在選擇時要在保障質量的基礎上盡可能降低成本；第三，要對導體進行合理選擇。不同導體性質不同，因此在選擇的過程中要堅持統一性的原則，避免在供電系統中選擇不同的導體，造成供電系統的穩定性受到影響[1]。

（二）110KV變電站電氣二次部分的設計方案

110KV變電站電壓回路的設計遵循電壓并列的設計原理，主接線從一段母線和二段母線接觸，實現監視線路、電壓回路等線路的并列。備自動投入裝置運行的設計方案依據自動邏輯控制條件，將備自動投入裝置運行設置為兩種模式，一種是啟動模式，另一種是閉鎖模式，并且設置充電計數器，對兩種模式的次數進行合理控制，避免兩種模式重復作業。在110KV變電站中，一段母線與二段母線之間的關系是互為備用關系，當其中一個進線開關處于分為狀態時，另一個就處于合位狀態。

二、110KV變電站電氣二次部分設計的相關分析

（一）110KV變電站短路電流分析

在設計110KV變電站電氣二次部分時，需要對短路電流進行分析和計算。對于110KV變電站中的電氣設備而言，會由于很多原因導致短路電量出現，具體分析來看主要體現在以下幾個方面：首先，電氣設備出現老化或者損壞的現象，無法負擔電路中過大的電壓，從而導致短路情況發生；其次，受到雷雨天氣的影響，被雷擊中后產生短路電量；第三，架空線路處于開放的自然環境中，因此很容易受到動物的干擾或者破壞，從而造成電氣設備短路；第四，電氣設備的選擇在最初設計階段存在問題，因此發生短路現象；第五，電力系統需要進行定期有效的檢修和維護，由于電力工作人員檢修和維護工作不到位，從而發生短路現象；第六，電力工作人員在檢修和維護過程中存在違規操作的現象，從而導致短路現象。為了使110KV變電站電氣二次部分的設計更加合理，必須要對短路電流發生的原因進行全面的分析，對電氣設備發生短路的情況進行詳細的計量，從而以計量數據為依據選擇合理的電氣設備。例如在短路電流的計量過程中，發現電氣設備短路電流值存在過大偏差，可以通過限流措施，對這一情況進行改善。

（二）110KV變電站進線保護分析

電力系統在運行過程中會受到各種因素的影響，既有內部因素，也有外部因素，一旦發生故障就會對整個電網運行的安全穩定性造成嚴重的影響，不僅降低社會的供電質量，甚至會威脅到人身財產安全，因此必須對電力設備容易發生的故障進行分析。具體來看，電力設備發生進電保護故障主要體現在以下幾個方面：首先，會對電氣設備造成短路，從而發生電弧燃燒的現象，對電力設備造成損壞；其次，會形成短路電流，使電氣設備自身的絕緣效果受到影響；第三，會使電力系統的電壓值下降，從而損壞用戶的用電設備。

為解決上述的電力故障，必須在110KV變電站中設置繼電保護裝置。繼電保護裝置能夠在電力故障發生之前迅速做出反應，從而切斷故障發生部分的線路，避免故障部分對其他正常設備產生影響。繼電保護裝置發生作用的主要表現形式為跳閘、緩解電力負荷、發出警報信號等，從而實現對電力系統的保護。在110KV變電站主變壓器設置繼電保護裝置，要以變壓器融量作為主要依據，選擇靈敏度較高的保護方法，必要時對各種方法進行綜合應用。在110KV變電站一般采用電流速斷法，但是這種方法的靈活性不夠高，因此可以采用縱聯差動保護裝置，在變壓器容量較大的情況下實現有效保護。另外，還可以裝設瓦斯溫度警報器，對電力系統中的電流負荷進行監督和分析，同時采用阻抗保護措施，實現110KV變電站的安全運行[2]。

結論：綜上所述，針對110KV變電站電氣二次部分設計的研究是非常必要的。本文主要分析110KV變電站電氣二次部分設計的要點和方案，然后針對短路電流和進電保護提出切實有效的建議。研究可得，在110KV變電站電氣二次部分的設計中要做好前期的設計，對電流短路值進行計量，選擇合理的電氣設備和導線，做好繼電保護裝置的設計。希望本文可以為研究110KV變電站電氣二次部分設計的相關人員提供參考。

參考文獻

[1]何玉.研究110kV變電站電氣二次部分設計[J].低碳世界，2017（34）：85-86.

[2]林少華.110kV變電站電氣二次部分設計分析[J].低碳世界，2016（05）：64-65.

（作者單位：海軍工程大學）