110kV變電站電氣設計

高梓芊

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 110kV變電站電氣自動化設計

1.1 電氣主接線設計重點

變電站中主接線接線的方式比較復雜，可以將其分為線路變壓器組接線、橋式接線和T型接線3種，線路電壓器接線的方法成本較低，且接線比較簡單，容易操作和施工，但線路變壓器只能作為終端的變壓器，要和其它的接線方式一起使用；T型接線方法主要適用于終端變壓站和中間變壓站的連接，采用這2種接線方式較為常見，電氣主接線設計如圖1所示。

圖1 電氣主接線設計

1.2 合理選擇主變壓器

(1)要結合實際負荷計算主變壓器容量，遠近距離的變壓器容量要科學計算。

S近=0.9×(S近35+S近10)=0.9×(10.144+6.306)=14.805MVA

S遠=0.9×(S遠35+S遠10)=0.9×(19.375+20.348)=35.751MVA

對于一些特殊用戶供電的變電站需要多臺主變壓器的，若其中一臺出現故障運行異常，剩下的一臺主變壓器容量應該能夠確保滿足全部負荷的70%以上，得出：

S斷=0.8×S遠=0.8×35.751=28.601MVA

主變電壓器容量Sn>28.601MVA，要根據目前的R10系列標準，選用主變容量為31.5MVA。

(2)校核條件分析

對于多機器的變電站，如果一臺停止運行，其它主變壓器容量要能夠確保一二級負荷可以正常供電，即：

(n-1)Se≥ΣS1+ΣS2

對于變電站而言，變壓器是核心設備，它的主要作用就是對電流進行升壓和降壓處理，使其達到使用標準。選擇主變壓器要結合實際需要，主要考慮用電量和用電負荷等因素，如果發電量較小，可以使用1臺變壓器配合2臺發電機，如果發電量較大，要結合實際增加變壓器和發電機。主變壓器按照冷卻方式可以分為自冷式，風冷式和油循環3種，風冷式比較低碳環保，自冷式噪聲較小。設置主變壓器要調整調壓開關，要結合實際調節側電壓。

1.3 直流系統的設計

變電站直流系統的設計也是不可忽視的，要遵循雙充雙饋配置的基本原則，設計要能夠滿足變電站的實際需求，保證提高變電站電力系統運行的安全性。技術人員可以將直流系統安裝在變電站一、二次設備及自動化供電系統中，營造優質的用電環境。直流系統設計要采用220V電壓和200Ah蓄電池組，應該按照變電站實際運行的需求將其分為2部分內容，形成科學的設計模式。直流系統設計中要合理安置電池，要建立專用蓄電池室，可以使用放射型供電方式。

1.4 配電裝置的合理配置

110kV變電站運行中要合理配置配電裝置，可以采用三相共箱式結構的全封閉六氟化硫絕緣組合電器，采用戶外中型支持管型母線雙列式的布置模式，保證變電站的安全運行。戶外中型支持管型母線雙列式布置方式具有顯著的優勢，其主變進線、母聯和分段與出現間隔以母線對稱，縮短了配電裝置縱向的距離，設計比較科學，解決了傳統的配置占地面積大的問題。110kV變電站設計中要做好配電裝置的布置，技術人員要高度重視這一問題，保證變電站設備的正常運轉。

2 110kV變電站電氣設計與防雷保護

2.1 110kV變電站進線保護

變電站在電氣設計中要注意做好防雷保護，要考慮變電站的實際運行情況，合理限制雷電電流流經避雷器的幅值與雷電波陡度。實際進行避雷保護時，線路存在過電壓現象，幅值為線路絕緣50%的沖擊閃絡電壓行波向變電所運動，沖擊壓較大，線路中的電流幅值大于變站站設備的電流值。變電站防雷設計要從實際出發，在距離變電站位置較近的線路中安裝避雷線，如果不安裝避雷線，會導致變電站進線遭到雷擊后，流經避雷器的雷電電流幅值超出承受極限，導致線路損壞。為了保護變電站中的設備正常運轉，要在雷電波出現范圍內確定變電站進線段外的范圍內進行防雷保護設置，110kV變電站如果沒有避雷線的線路，就要安裝避雷線，避雷線長度控制在1～2km，進而降低進線中雷電波的大小。變電站線路如果絕緣性能良好，要在進線中加裝管型避雷器，進而調節雷電波幅值，避免惡劣天氣下遭雷擊。

2.2 110kV變電站電氣設計接地屏蔽技術

變電站電氣設計過程中還要注意采用接地屏蔽技術，實現變壓電力系統的穩定運行，電力系統可以分為保護接地、防雷接地與工作接地3種。保護接地是指使用外科裝置保護電氣設備，工作接地是組織保證電力安全運行采用的接地方式，防雷接地是向大地釋放電流的設計方式。電網運行需要依靠很多得設備和儀器進行電力開發和輸送，因此，要采取合理的接地設計保證系統的穩定運行。對于電氣設備而言，采取有效的措施達到對沖擊的屏蔽是至關重要的，雷擊電流容易對電氣設備造成不可逆的損傷。因此，采用接地屏蔽技術可以實現對雷擊電流的傳導和釋放，接地設備設施要發揮其應有的作用，變電站防雷設計一般選擇自然接地體實現防雷保護。

3 結語

總之，城市化進程的加快，使人們對于電力能源的需求更加迫切，企業生產、人們生活、社會運轉都需要以電力為基本能源，因此，變電站的電氣設計尤為重要，相關單位要強化變電站的電氣設計，采用先進的技術滿足變電站周圍的用電量需求，同時前提是必須保證110kV變電站的保護功能，實現電力系統的正常運轉。