韩婷
（国网宁夏电力公司吴忠供电公司 751100）
摘要：自改革开放以来，我国的社会经济进入了快速发展阶段，人们的生活水平以及社会的生产水平在不断地提高，对于电力的需求与日俱增，对电力市场提出了更高的要求。电气一次设备的性能受到了社会各界的广泛关注，引起了相关电力行业工作人员的重视，因为变电站的运行与电力市场的经济效益息息相关。本文介绍了110kV变电站电气设计应遵循的基本原则，并在此基础上提出110kV变电站一次电气设备的设计要点。
关键词：110kV变电站；一次设备；设计
一、110kV变电站的重要性
110kV变电站工程是一项技术含量高、资金投入量大且极为复杂的系统工程，所涉及的设备也是先进且精密程度和自动化程度都很高的。变电站的作用就是对高压电能和低压电能进行转换。为了使变电站能够远距离传输电能并有效降低线路损耗，部分变电站还会采取升高发电厂发车电压的措施。110kV变电站是众多变电站中最为常见的一种，这主要是因为110kV的电压是当前我国的电力用户中是应用数量最多、分布最广的一种电压。此外，变电站的经济性、可靠性、灵活性直接影响着变电站的正常运行及相关效益。
二、110kV变电站电气设计应遵循的原则
就110kV变电站而言，在进行电气设计的过程中应当遵循以下几点原则：其一，所选择的电气设备应当能够满足变电站正常运行、检修、过电压以及断路等情况的需求，并且应当充分考虑变电站未来发展的远景需要；其二，在选择一次设备时，应当按照设备所在地的环境条件进行校验，这样有利于设备在该环境中安全、稳定、可靠运行；其三，所选的一次设备应当做到技术先进，经济合理，这是非常重要的一点原则，如果设备技术落后，功能不健全，势必会增大故障的发生几率，这样不仅会对变电站的正常运行造成影响，而且还会增大维修费用。为此，必须在选择电气设备时，确保以最小投入获得最大的产出，以此来提高经济效益；其四。在导体的选择上应当仅能减少品种，因为品种过多会增大维修难度，也会给设备更换带来一定的问题，为此，应当尽可能减少导体的品种，能够用一种导体代替绝对不选用两个品种的导体；其五，在选用新产品时，必须对产品进行实验，确保其各方面性能均符合变电站设计和相关规范标准的要求，如果是改扩建工程，选用的设备应当尽量与老设备的型号相一致，这样能够降低新老设备共同运行时故障的发生几率。
三、110kV变电站一次电气设备的设计探析
3.1合理选择配电装置
通常情况下，110kV变电站中高压配电装置的布置形式主要能分为两种，分别是屋内布置与屋外布置。其中屋外设置又能够分成三种类型，分别是屋外中型布置、屋外高型布置和屋外半高型布置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆屋外中型布置设置经济适用，简单清晰且可靠性较高，其原理就是在地面设备支架上安装好电气设备，不在母线下面布置设备；屋外高型布置多布置在双母线的情况下，该情况下母线与母线应适当隔离，而后采用上下重叠的方式布置开关；屋外半高型布置具有缩短配电装置跨度，增加布线线路面积的特点，不适用于进出线回路少的变电站，其原理是将布置的双母线进行隔离，并在母线升高的下放布置断路器和电流互感器。
3.2变压器的选择
变压器是110kV变电站中较为重要的电气设备之一，它的选择对于变电站的安全、可靠、稳定、经济运行有着至关重要的作用。
（1）当变电站负荷以下条件中的任何一条时，均必须安装至少两台以上的变压器：其一，存在大量的一级负荷或者虽然属于二级负荷但从安全角度考虑时；其二，季节性负荷变化较大的地区；其三，几种特定负荷较大的情况下，如动力电与站名共用变压器、电气装置外露等。
（2）变压器的台数。在城网变电站中通常都配有两台或两台以上的主变，这是因为当某一台变压器出现故障时，可以将其上的负荷转移到另一台变压器上，以确保电力系统能够正常供电。对于110kV变电站而言，在满足相同供电能力以及供电可靠性的前提下，应当安装几台变压器更为合理，则需要按照该区域的具体供电条件、负荷性质、运行方式等等进行确定，同时还需要考虑经济性和技术性这两大原则，具体内容如下：其一，确定主变容量。在总负荷一定时，当停止其中某一台变压器，要求供电能力保持不变；其二，变压器自身的容量上限；其三，变压器的实际占地编辑。由于110kV变电站多位于市区，而市区本身面积比较有限，为此，节约变压器的占地面积就显得尤为重要。而安装三台变压器显然要比两台占地面积大；其四，设备投资。当采用高压有断路的接线方式时，通常都会使用SF6断路器，而采用T接线方式或是线路变压器组接线方式时，则需要建设出线间隔，这样一来投资势必会有所增大；其五，短路电流水平。当变压器单台容量提高以后，势必会使低压侧的短路容量有所增大，这样一来就会给10kV配电设备的选型带来一定的困难。为此，当变压器容量较大致使10kV配电无法选用轻型设备时，应采取限制短路电流的措施；其六，变压器成本。选用两台变压器与三台变压器所需的总容量要相对较多，但总体投资却所差无几。若是以两台主变和三台主变两种方案为例，两台变压器的方案要比三台占地面积小很多，并且投资成本和运行维护费用也都低得多，同时容载比较大、电网适应能力强，优越性非常明显。
3.3主接线方式的选择
为了进一步确保变电站的供电灵活性和可靠性，在实际设计经常会采用较为复杂的主接线。这种接线方式的运用虽然能够保证变电站的供电可靠性，但是不足之处也是显而易见的，如接线方式较为复杂、运行操作过于频繁、检修维护量大、投资成本大、占地面积多等等。为了解决以上种种问题，在变电站电气设计中，应当按照实际负荷性质、电气设备特点、变压器负载率以及上级电网强度等等因素确定主接线方式。通常情况下，变电站高压侧的主接线方式可采用内桥接线或线路与变压器组接线这两种方式。
（1）内桥接线属于终端变电站最为常用的一种主接线方式，其具有如下优点：断路器数量少、线路故障操作简便、系统接线清晰、保护配置与整定简单。当送电线路出现问题时，仅仅需要将故障位置的断路器断开便可以切除故障区段，不影响整体线路的运行。
（2）线路与变压器组接线。这是一种比较简单的接线方式。仅需在变电站低压侧进行转移负荷操作就能保证负荷正常用电，并且对相邻变电站基本无任何影响。
结论
110kV变电站的一次电气设计是一项较为复杂且系统的工作，由于设备的种类较多，设计时必须考虑全面，如果其中任何一个环节出现问题，都有可能导致整体设计出现问题。因此，设计人员必须了解并掌握变电站一次电气设备的设计要点，并遵循科学合理、切实可行的原则进行设计，只有这样才能确保变电站安全、稳定、可靠运行，进而确保供电可靠性。
参考文献：
[1]张朝锋.110kV变电站电气一次设计的探究[J].科技致富向导.2012（03）
[2]吕贺伦.吕阿率.有关110kV变电站中的电气设计问题探究[J].中国科技纵横.2012（5）.
作者简介：
韩婷（1983.4.26），女，宁夏固原人，三峡大学 电气工程及其自动化专业，单位：国网宁夏电力公司吴忠供电公司，研究方向：电力系统自动化。
论文作者:韩婷
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/21
标签：变电站论文; 变压器论文; 设备论文; 接线论文; 负荷论文; 方式论文; 屋外论文; 《电力设备》第02期供稿论文;