关键词：110kV变电站；电气设计；防雷保护
110kV变电站在电力行业的发展中承担着重要的作用，但是在具体的应用中，常常受到各方面内外部因素的影响，导致其正常使用受到影响，降低了变电站的可靠运行，影响了其功能发挥。基于此，在110kV变电站的设计上，需要充分考虑各方面的要素，使得在输配电过程中，变电站可以充分进行电压的调节与分配，满足人们生产生活各方面的用电需求。
1、110kV变电站电气设计与防雷保护的意义
经济全球化的快速发展促进了我国市场经济的深入推进，在此背景下，市场经济体体制逐步完善与建立，尤其是电力行业的发展满足了人们生产生活各方面的需求，人们对电力行业的发展提出了更高的质量与安全要求。电力行业发展中，稳定性与安全性是其中重要的评价指标，这就要求电力行业的各个组成部分，都要在维护电力系统的稳定与安全方面实现自身的发展，以减少电力消耗，促进电力行业的可持续发展。变电站是电网规划与设计中的关键部分，在一定程度上直接影响供配电的稳定与安全。基于此，需要在110kV变电站设计中，提高电气设计的合理性，正确采用防雷接地保护等，促进电力行业的长远发展。
2、110kV变电站的电气设计
2.1主接线的设计
1）明确主接线设计要求以及详细情况。在对110kV变电站进行一次主接线的设计过程中，最开始要做的就是熟悉了解变电站的具体情况，随后根据变电站电气一次主接线的实际需求入手，秉承“灵活、可靠、经济”的原则，结合实地考察的资料来开展一次主接线设计，制定出优良的主接线方案。2）方案的筛选与确定。在设计过程中，需要结合变电站的实际情况来筛选出最科学、最合适的方案。这是因为对数据资料进行分析后，会在设计过程中呈现不同的方案，在这些方案中往往会存在些许不足，有的还会与变电站的实际运行不相符，所以要进行方案的筛选与确定。3）高压电器设备的选择。针对电气一次主接线的设计方案进行电压、电流的分析，使其能充分满足系统运行的需求，同时将对变压器的损坏程度降到最低。对110kV变电站来讲，其运行需要连接很多的电器设备，一次主接线设计方案的目的是保证电器设备的稳定运行，要在方案确定后，根据设计方案来选择合适的高压电器设备。不论是变电站一次主接线设计，还是高压电器设备的选择，都需要充分考虑变电站的实际情况，三者之间要相互配合。
2.2主变压器的合理选择
110kV变电站是设计中，主变压器是其中的重要内容，主变压器的选择是电气设计中的关键部分，相关人员需要在此基础上充分考虑以下设计要素：（1）设计人员需要对于电力系统运行中电力使用的负荷变化情况等进行主变压器的合理选择，选择需要考虑其性能、经济性等要求，从而提升电气工程的整体运行效果，保障其可以在变电站运行中发挥其应有的作用。（2）主变压器选择需要与变电所运行具有一致性，进而使得主变压器与变电站运行具有适应性，能够在变电站运行中保持其实用性，另外，电气设计人员还需要充分考虑其容量等指标，进而提升主变压器与系统运行的紧密联系，使得其可以在后期的运行中发挥其潜在的价值。（3）电气设计人员需要充分考虑变电站的实际需求，进而进行主变压器规格、型号、数量等的确定，使得主变压器的选择与应用能够满足变电站运行的实际需求，保证其功能发挥。
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2.3高压配电装置的设计
高压配电装置设计是变电站设计中的重要内容，其在设计中，需要充分考虑变电站的负荷性质、环境条件、运行维护需求等，尽量从技术性与环保性、经济性的角度进行高压配电装置的合理选择，选用资源节约、占地面积小的布置方案。在110kV变电站设计中，高压配电一般采用的是GIS配电装置，在这种设计形式下，110kV变电站设计会对城市的中心城区等产生极为不利的影响，运行中会产生一定的噪音污染等，影响了周围居民正常的生产生活。在这种情况下，高压配电一般在户内布置，否则，如果其环境状态较好，也可采用户外布置的方式。如果在户外布置中采用AIS布置方案，一般多采用户外软母线半高型布置或者普通中型布置的方式，而不采用高型布置的方案，因为高型布置的方式具有材料消耗多、投资大的特点，不具有经济性与环保性的特点。
3、110kV变电站的防雷保护
3.1强化变电站进线保护
为减少阀型避雷器的负荷，使其充分发挥防雷作用，还应对110kV变电站采取进线保护，一来在进线设计的影响下对避雷器的冲击电流加以抑制，二来通过降低雷电电压波变化保护变电站，故经常将避雷线设于变电站进线0．5-1．5km位置，以切实降低雷电对110kV变电站的不良影响。
3.2与接地保护密切配合
若想切实提高110kV变电站的防雷保护水平，还应与接地系统密切保护。首先重视接地设计，为在整体上增强110kV变电站的防雷作用，需要结合防雷系统加强接地设计，具体有直接接地和间接接地两种选择，但无论选择合适形式，目的都是将过电压雷击降至最低，所以在设计过程中应保证接地网与建筑物加固基础连接，且天然金属接地，以期形成以自然接地物为主、以人造接地体为辅的统一系统。然后选择合适的接地材料，即在接地电阻与电流与标准要求相符的基础上，尽量延长其使用寿命，这就要求地面材料必须稳定性高，同时借助人造地线使接地电阻降低，其中电离器结合防腐处理以及石墨粉等较为常用。最后在布置接地网时需先确定扁钢尺寸。如在某110kV变电站接地网部署中，采用的是水平网格，水平、垂直与间距分别为16m、13m和5m，地深0．8m，因外缘封闭故设计的是电弧外缘角。同时垂直接地体顶部采用焊接接地，间距大于2倍的接地极长度，并设置集中接地，配以少量的接地电极，为缓解屏蔽情况，还在接地网周围设了深井接地电极。因雷击电流造成的雷电波会对电源装置构成威胁，故在其入口处增设浪涌保护器也可在一定程度上降低危害，也可以基于LC低通滤波器过滤高频分量，结合使用压敏电阻对雷电波能力进行吸收，以此减少雷电对电源装置的影响，为变电站正常运行增加一份保障。
4、结语
110kV变电站在电网运行中起到了重要的作用。基于此，需要在变电站的电气设计与防雷保护中充分考虑各方面的因素，提高设计的科学性，使得这些设计方案可以在变电站的运行中发挥重要的作用，提升电力系统运行的安全性与可靠性，发挥最好的经济社会效益。
参考文献
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论文作者:刘 乐
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：变电站论文; 防雷论文; 接线论文; 变压器论文; 电气设计论文; 方案论文; 高压论文; 《中国电业》2019年22期论文;