關于220kV變電站的設計與研究

段劉洋

摘要：隨著時代的不斷進步，人們對電力的需求日漸增加。為滿足人們的需求，電力企業不斷擴大自身的規模，在一定程度上促進了電力行業的進步。在電力工程的施工中，最為重要的一個環節便是設計階段，設計圖紙可以為后續工程的開展提供有力的指導和參考。

關鍵詞：220kV;變電站;設計

變電站設計的靈魂就是電氣主接線的設計。電力系統的主接線設計決定了電力系統安全、靈活、穩定的運行。所以說，電氣主接線設計必須經過設計人員的充分的分析和比較各個方面的影響，最終得到電氣主接線設計的方案。

一、變電站進行土建設計策略

（一）選址

變電站的選址工作是變電站的土建設計順利開展的基礎工作，因此要對比多種選址方案，不斷探討和優化方案，聘請國內外相關專家和學者對選址方案的可行性與可靠性進行分析，最終確定最優質、綜合效益最高的選址方案，并準備幾種備用方案。

（二）構建方案的策略

變電站建設的構建方案一般都需要從整體布局出發，不斷細化設計方案，并針對變電站的實際需求提出合理化的優化方案。首先要優化變電站的空間布局，既要符合大眾的審美需求，又要保證各個功能區域的最優配置。此外，要優化建筑物的地基處理方案，可以使用預壓法和灌注樁的管柱等施工方法提高地基穩固程度，在地基情況相對較好的區域則可以使用傳統建筑的地基處理方法，減少地基處理的成本。

（三）消防與給排水系統的設計

變電站區域內的生活用水與消防補水相對較少，在優化供水和消防方案時，需要首先考慮市政供給的可能性。通常而言，變電站的給水系統包括生活給水與消防給水，需要分別設置不同的獨立系統保證生活與消防給水的穩定性，還要采用分流排放的排水系統，保證給排水系統的最優組合。

（四）戶外構、支架的設計

變電站在確定戶外構、支架結構以及布置形式時需要依據電氣的主要接線方式合理進行選配。為了最大程度上減少縱向的尺寸并節約用地面積，可以使用聯合的構架，通過兩個間隔設置一跨，在構架的縱向中部設置有效的單端支撐的方式，實現經濟效益的最大化，比較各種構架材料的效益，選擇與變電站運行和使用周期最為相符的鋼材料，從而在保證變電站建設質量的基礎上實現降低建設成本的目的。

（五）降噪設計

變電站在運行過程中會產生很多的噪音污染，可能會影響周邊居民的日常生活。因此，在進行土建設計時需要優化變電站的降噪設計。設置綠化隔音帶或者專門的隔音板將變電站與周邊區域分隔開，并盡量選擇噪音緩沖效果比較突出的地區進行變電站建設。此外，還要優化變電站的通風系統設計，對產生噪音較多的主變室進行自然通風的設計，提高基礎框架并在進出風口設置可以減少噪音的消音設備，提高整個室內的通風與隔音效果。

（六）電纜溝和暖通系統的設計

電纜溝應該盡量在現場進行裝配，使用電纜埋管等施工方式，取消或是盡量減少埋在地下的電纜溝的數量。在優化暖通系統時，可以使用節能的變頻空調或節能排風機設備，以起到降低能耗和運營成本，提高綜合效益的目的。

二、220kV變電站的設計

（一）主變壓器的選擇

主變壓器容量的選擇：在進行220kV變電站的設計時，一個尤為主要的問題便是選擇主變壓器，該環節會對后續的設計和整體電力系統的運行具有直接的影響，所以應保障選擇的合理性和實用性。在選擇主變壓器的容量時，可參考變電站施工完成并投入運行后的五年至十年的規劃負荷。并對未來十年至二十年間負荷的發展進行考慮。若變電站位于城郊等位置，則該主變壓器的容量應充分結合城市的整體規劃。在進行主變壓器容量的確定時，還應對變電站的電負荷性質、電網的結構等進行充分考慮。

變壓器臺數的選擇：除了確定主變壓器的容量外，還應明確變壓器的臺數。對于部分較大城市位于郊區的變電站，并且該變電站中中壓側與低壓側構成了環網，則可進行兩臺的主變壓器的裝設。對于部分供大型工業用的變電站、地區性的變電站，具有相對的孤立性，則在設計過程中，應對三臺主變壓器裝設的可行性進行充分考慮。

（二）接線方式

還應選擇相應的接線方式，主要有八種接線方式：單母分段接線、雙母分段接線、雙母線接線、雙母線旁路接線、和多角形接線等方式。在進行220kV變電站的設計時，應結合實際情況進行選擇。如單母分段接線主要適用范圍為：6至10kV時則出現回路大于六回，35至63kV時則出線的回路4回至8回，而110kV至220kV則出線的回路為3回至4回。而雙母線的接線方式，配電裝置在6kV至10kV時，會有較大的短路電流，此時需要相應的帶電抗器。而在35kV至63kV時，或具有較多的電源較大的負荷時，則出現回路應大于8回。而配電裝置為110kV至220kV時，通常出現回路為5回以上，若該配電裝置位于系統中的重要地位時，則出現回路應大于4回。在小容量和中容量的變電站中，配電裝置為35kV至220kV則可選擇橋形接線方式。若變電站中僅有一個回路、一臺變壓器，未設置相應的具有較高壓的配電裝置，便將電能直接送到系統的樞紐變壓所時，則應選擇變壓器線路單元接線的方式。

（三）電氣設備的選擇

斷路器的選擇：在選擇斷路器時，其參數應符合以下幾點要求：其一便是其額定的電壓應大于所裝設的電路所處的電網額定的電壓。其二便是其額定電流應比斷路器通過的持續電流中最大的要大。其三便是其額定的關河電流應大于短路的沖擊電流。其四便是其分合閘的時間，若電力系統處于穩定運行的狀態時，應對故障快速有效的切除，此時分合閘的時間應小于0.04s。

隔離開關的選擇：在選擇隔離開關時，其參數應符合以下幾方面：其一便是其額定的電壓應比裝設的電路所處的電網中的額定的電壓大。其二便是其額定的電流應不小于電路中所通過的持續性最大的電流。其三便是在進行配用操動機構的選擇時，應符合相應的隔離開關的控制要求。其四便是選擇型式時，對配電裝置的布置特點、作用要求等有效考慮，還應進行技術性、經濟性等方面的比較。

三、結束語

變電站的設計要針對變電站的實際使用需求和電力事業發展要求不斷優化設計方案，保證變電站運行的穩定性與安全性，不斷提高變電站的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

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