摘要：电能现在已经成为人们生产和生活中必不可少的一种能源。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。因此伴随着不断发展的电力事业，变电站的变电设备也在不断地完善，而其中，电网供电的可靠性在变电站中的作用十分明显。本文主要从110kv 变电站电气设备的一次设计与选择，如电站的主接线、变压器的选择以及电气的平面布置等方面展开研究。
关键词：变电站；设备选择；电气一次设计
人们的生活水平日渐高涨，对各方面的要求都很高，供电质量就是其中一项。我国注重城市电网与农村电网的改造，并制定了拉动内需的计划，以110kv 变电站的发展为例。110kv 变电站一次设备的设计与选择是城市电网建设的重要环节，本文对其中的设计部分进行探讨。
一、变电站的主接线
选择变电站的主接线需根据其在变电系统的地位和地理位置以及电压等级和变压器的数量等各种因素综合判断而定。因为城市人口密集，因此除了要考虑变电站的可靠性，还必须使其精简化。下面就两种种110kv 城市电网的高压接线方式展开分析比较：
（一）方式一：采用变压器组线路接线。电源接线采用“T”型方式，也可以一路接“T”，一路与其余网域的变电站进行联络。高压的侧主接线为一变压器两断路器的方式，而低压的侧主线是由单母线分成四段，并融合旁母线的连接方式（手车式开关无旁母线，下同）而成。这种接线方式的优点是简洁，且占用的高压设备较少，投资低，保护相对简单，能在任一失电电源下进行，能从自身备用自投来转移负荷，以达到最快速度的供电。它的缺点是：在任一高压电源失电的情况下，要停用1 个主变电器，并对部分电负荷进行短时限电，该种连接方法适用于那些只承受电功能，而不承受功率转移的网域。
（二）方式二：采用单母线接线法。采用2 路接线连接110kv 变电站的电源进线，一主一备。高压的侧主接线为单母线连接，低压的侧主接线为单母线两分段的旁母线连接。这种连接方法的优点是可靠，运用起来较为灵活，即使在110kv主电源没电的情况下也能自投恢复供电。它的缺点是所需的高压设备多，占地面积大，投资也大。
总之，高压接线要力求简单，以“T”型接线或者线路变压器为宜，尽量少使用断路器设备。
二、选择变压器
（一）选择条件
1.大量一级负荷的情况；满足消防需求的二级负荷。
2.发生变化较大的季节性负荷。
3.几种负荷较大的情况。下列情况需安装专用变压器，
（1）照明、动力等因使用的公共变压器而使灯泡的寿命降低的情况，抑或在低压电网系统中，外露导体接地时，需设置专门的变压器。
（2）季节性负荷量很大，比如大型的民用建筑中一些空调冷冻机出现负荷较大的情况下，或者是基于某种特殊功能需要的设备，比如电焊机所需的额定功率较大的情况下，需设置专业的变压器。
（3）当变压器的接线是Yyno，单相的不平衡负荷导致中性线的电流值比变压器低压额定电流值大25%以上，或者在单台单相的负荷很大的情况下，需要设置单相变压器。
（4）当冲击性负荷很大的时候，会严重影响到电能的质量，此时需设置专业的冲击负荷变压器。
（二）确定主变压器的数量
一般的网域变电站配置了2 台或者多台的主变压器，则需要对其中一台的接线方式作一定的要求，它既要具备受电功能，也要具有转移功率的任务，在其他变压器故障时，能够把自身的负荷转移到所需的运行变压器中，它适用于城市电网变电站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当变电站满足了供电，并保证供电可靠的情况下，需考虑选择两台还是三台变压器更合理，主变压器的数量要从城区的供电条件和负荷的性质与运行方式等各方面综合考虑，并结合经济和技术条件做到：
1.主变压器的总量。当总负荷不变，停下一台工作中的主变压器，要求供电能力不变。
2.变压器自身的容量限制。
3.占地面积。在城市里，用地受限，节约用地很重要。
4.对配电装置进行投资。若高压需连接断路器，则采用六氟化硫型断路器。若采用“T”型连接，或者线路变压器组的连接时，电源翻出线应与所需建设路线相隔，所需的资金也相对多。
5.短路电流。随着单台变压器容量的增加，低压侧短路的容量也会加大，这就给配电装置的选择增加了困难。所以，当变压器的容量过大时，还需限制短路电流。
三、电气的平面布置
变电站所用的场地要提前规划好，要做到因地制宜，合理布局，采取半户内的布置形式（主变压器在户外）。在必须考虑全户内布置的情况下，主变压器室还应设置消防和通风设施。为了有效防止微机监控系统和电容器之间的相互干扰，电容器室不得与二次设备室垂直布置。目前为止，大多已投入运行的配电装置有两种，即GIS 与中型敞开式户外布置，而其中GIS 因为运行可靠，维护少，占地面积小而被广泛采用。
四、供配电设备选择
4.1箱式开闭所+箱式变电站
这种供配电结构主要用于零星多层住宅，前些年这种方案还是设计中主要采用的类型，特点是土建施工方便，一般结合小区绿化排布。电缆进出线宜采用排管。箱式开闭所一般采取2 路电缆进线、4～6路电缆出线，2路电源具备防火间隔，采用SF6负荷开关柜或充气柜。箱式变电站一般采用欧式箱变，高压采用充气式负荷开关柜630A，20kA；变压器采用全封闭、低损耗、低噪音油浸式变压器；低压柜总开关采用智能框架开关，出线开关采用带电子脱扣的塑壳开关；低压电容器采用混合补偿方式，应具有自动过零投切、分相补偿功能，分相补偿容量不得小于总补偿容量的40％，补偿电容器应具有抑制谐波的功能，电抗器配比按4.5%，电容补偿容量为变压器容量的30%。
4.2 中压开关站+配电室
这是目前最常采用的配电方式，主要用在一些大规模集中式小区或分布式别墅群。高层及小高层住宅若采用箱式变电站供电方式是不太合理的，每栋楼负荷很大而箱变容量的限制（一般最大为630kVA）导致箱变台数会很多，而且现在居民对住宅要求很高，密集的箱变布局会对环境有很大影响，不够美观。而开关站与配电室也分两种：一种是地下，一种是地上。
4.3 配电装置选择
箱式开闭所、箱式变电站根据负荷计算、在低压供电半径范围内，结合小区绿化及业主的要求进行定位。箱变距相邻建筑物防火净距宜≥6m。开关站与配电室由业主提供建筑结构，需满足设计人员所需面积要求，设计人员进行室内设备排布。配电装置之间的距离或与墙壁的距离需严格执行设计规范，另外成排布置的配电屏长度超过6m 时，屏后通道应设置2个出口，宜设置在通道两端，当2出口之间的距离超过15m时，尚应增加出口。低压电缆分支箱通常有2种形式可供选择，1种进线采用带灭弧罩的隔离开关，出线采用塑壳断路器；另1种进出线采用条形熔断器。低压电缆分支箱根据业主提供的位置布置，一般分户内与户外两种，户外一般为带雨棚落地式安装，基础比室外低坪高0.3m，距路边宜≥1.5m；户内于住宅楼单元配电间内挂壁安装，配电间内无位置时，也可外挂于配电间外墙体，承重达不到要求可在下方加支架固定，放置在配电间室外时周围宜加不锈钢防护围栏。
五、结束语
综上所述，变电一次设计过程中必须要认真对设备进行选择，以便于提高电气设备设备运行的安全性、可靠性和经济性，有利于优化变电设计方案，便于施工等。
参考文献：
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[4] 吕会军.浅谈110kV变电站系统设计[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2013（03）
论文作者:王春亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：变电站论文; 变压器论文; 接线论文; 负荷论文; 低压论文; 母线论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第22期论文;