摘要：10kV变电站电气一次设计是比较浩大的工程，在系统性和复杂性方面都比较典型。与此同时，站在电力系统设计的角度来分析问题可发现，变电站电气一次设计阶段是十分重要的，设计水平会直接影响变电站项目日后的运行质量，所以必须全面提升设计质量。
关键词：110kV变电站；电气一次；设计
一、变电站电气一次设计基本要求
随着经济的发展，电力的需求越来越大，这就给电力设施的建设带来了空前的压力。电网规模与设备不断的升级，其中作为重要控制与配送单元的变电站的建设就成为了电力系统发展的重要内容之一。在不断增加的用电需求面前，变电站的建设必须走在系统升级之前，即具有一定的超前性。其设计必须从全局出发，争取能够处理安全与经济性的问题，基本建设与生产运行之间的矛盾，近期发展与后续升级之间的关系，所以在设计上必须选择更加合理的设计方案才能保证变电站的建设满足发展需求。通常可以从实际出发选择中等适用的建设标准，并在设计中采用先进的技术理念，尽量采用经过验证并合格的新设备、新材料、新结构等，这就是当前对变电站一次设计的基本要求。
二、前期准备工作
对变电站进行电气一次设计前，需要做好充分的准备工作，排除各种原因对设计结果的影响，提高方案设计的可行性与科学性。设计人员要与变电站建设单位保持良好沟通，掌握变电站相关基础信息，明确其建设要求与运行需求，以获得的各项原始资料和基础数据作为依据，确定电气一次设计要求与方向。同时，还要以专业规范为根本，确定设计任务与作业原则，根据现场实际情况，对比所掌握各项数据的真实性与准确性，以满足变电站运行需求为目的，对设计方案进行可行性研究，对存在问题的部分进行调整和修改，确保可以为变电站工程项目的设施提供可靠的技术支持。
三、主变压器及主接线的相关设计
3.1主变压器的合理选择
主变压器的选择往往会对变电站的一次主接线方法及配电装置的内部结构产生重大影响。因此设计人员在选择主变压器的容量时，一定要考虑到该种情况，即变电站中某台主变压器发生停运的状况。就算该变压器出现停运对其他主变压器容量产生影响，设计人员也要保证能够该影响在其可承受的时间范围之内，不会影响Ⅰ类和Ⅱ类负荷的正常供电需求。对大多是变电站来说，如果真的发生某台主变压器停运的情况，其他变压器的容量要保证能够满足总负荷的的60~70%。
3.2进行电气主接线设计
电气主接线往往需要满足以下四种功能，即灵活、经济、可靠、可扩展。首先为了实现变电站可靠、灵活的供电需求，设计人员在设计电气主接线时会将电子主线图画的十分复杂。这样虽然能够保证供电具备灵活性与可靠性，但是其缺点也很明显，就是会造成检修维护工作量的加大，同时需要投入更多的资金。因此设计人员在对变电站的一次主接线进行设计时，需要综合考虑占地、运行方式、损耗、设备特点、调度等多方面内容，保证电气主接线的设计达到最佳效果。
3.3城区110kV中心变电站
城区110kV中心变电站采用的主接线形式往往为汇流母线，其中包括如下三种形式：双母线式、单母线分段式及单母线分段带旁路母线式。单母线断路器分段接线一般情况下需要分成2～3段。分成2～3段的意义就是就算某一段母线出现问题，工作人员也可以对故障段进行单独隔离，以此来保证其他母线的正常运转。在实际情况中，不同段的母线基本上是不会同时出现问题的，因此通过在不同段接入电源，可以提升供电灵活性、保证供电的可靠运行。而双母线接线形式主要是有两组母线，该接线形式的优势就在于就算由于具备两组隔离开关及两组母线，就算其中某一组出现问题，整个供电工作依旧可以照常维持。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，双母线由于接线形式较多，设计人员可以依据实际情况选择并列、一主一备还是分列，因此双母线具备较强调度灵活性。供电区域中的110kV变电站究竟是选用双母线接线作为主接线形式，还是选择单母线分段带旁路作为主接线形式，需要设计人员采用技术经济比较来进行最终的确定。
3.4110kV中心变电站
一般情况下，终端变电站采用的接线形式主要有无汇流母线，应用桥形和线路接线。线路——变压器组这种接线方式比较简单，仅需要配置两单元的设备单元，因此其优势也十分明显，占地面积不大且接线并不复杂。针对那些地方电网中的的110kV类型终端变电站，为了提升其供电安全性及可靠性，可以使用内桥接线的方式，前提是其主变容量符合足“N-1”准则。如果变电站内部变压器经常发生切换或者是其外部系统往往有功率流过时，需要采用外桥接线。
四、高压配电装置的相关设计
对于110kV中心变电站的高压配电装置设计而言，其采用的设计形式主要有两种，即屋内设计与屋外设计，这两种设计形式并不相同，适用领域也大相径庭。
4.1屋内设计
屋内设计主要是对110kV断路器、普通电子装置及全封闭电气设备这三者进行设计。其中前两种屋内设计对资金投入与占地面积往往要求较高，而全封闭电子设备的屋内设计与其他两者相比，占比面积最小、运行状态却是最稳定的。虽然说全封闭电子设备屋内设计的维护及管理十分便捷，但是其投资成本很是高昂。所以一般情况下，只有在寸土寸金的城市中心地区才会选用全封闭电子设备的屋内设计。
4.2屋外设计
屋外高型设计、屋外中型设计及屋外半高型设计作为屋外设计主要采用的三种设计形式，安装方式及设计特点也并不一致。一般来说电气设备都是安装在设备支架上的，而屋外中型设计却是将电气设备安装在电网母线上，通过采用该种设计可以节约屋外空间，并且由于这种设计具备较强的简约性，因此设备运行的稳定性及可靠性都能有所保障。屋外半高型设计主要是对电网中的母线隔离，将断路器及过电保护装置直接装在母线下方。屋外半高型设计最大的优点就是能够有效建设配电装置间的跨度。但是该设计也有缺陷，考虑到线路是不能进行兼并的，因此该设计会导致线路面积的扩大。因此屋外半高型设计的适用与城域网变电站中，因为这种类型的变电站往往出入线的回路较多，正好满足屋外半高型设计需要。屋外高型设计主要是在母线之间形成隔离，该设计最适合在110kV变电站双母线设计环节进行应用。
结语
综上所述，110kV变电站是一种最为常见的类型的变电站，加大对110kV变电站的建设投入力度，对社会经济建设和人们生产生活有着巨大的推动作用，而110kV变电站电气一次设计又直接关系着变电站的正常运行及供电质量，因此，鉴于其重要性，必须做好110kV变电站电气一次设计工作，这样还有助于进一步促进我国电力事业的可持续发展。
参考文献
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作者简介
姓名:陈晓东（1990.02.11），性别男；籍贯内蒙古兴和县；民族蒙；学历大学专科；职称助理工程师；职务点维员；研究方向待定后选；单位:中国大唐集团有限公司内蒙古分公司蒙西事业部.
论文作者:陈晓东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/16
标签：变电站论文; 母线论文; 接线论文; 屋外论文; 电气论文; 变压器论文; 形式论文; 《电力设备》2019年第17期论文;