摘要：国家电力工程事业的不断进步与发展，促进了变电站设计水平的飞跃。研究110kV变电站一次电气设计及其智能化问题，对于提升变电站整体效果意义重大。文章首先对相关内容做了概述，分析了变电站主接线问题，并分别从电气平面的布置以及选择变压器等角度做了深入论述，望对相关工作的开展有所裨益。
关键词：110kV变电站；一次电气；设计；智能化
1前言
随着110kV变电站应用条件的不断变化，对其一次电气设计及智能化提出了新的要求。因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得理想效果。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2概述
随着智能电网的快速发展，智能变电站这一枢纽的重要性日渐提升。供电公司一方面完善各类供电设备设施，清理各种安全隐患，另一方面则不断引进新的电力设备，整体上来说，供电的安全性有了切实的保障。然而，伴随着社会整体用电需求的增加，以及用电设备老旧、老化等原因的存在，不同性质的用电事故还是时有发生。本篇文章主要是围绕110kV变电站电气的一次设计展开描述，对变电站电气主接线的概念进行了解释，为深入推进各种类型的用电网络建设及改造创造了条件，对清理供电安全上的各类隐患大有裨益。
110kV变电站电气的一次设计相比其他的项目来说是非常复杂的，包括的环节多，涉及的内容广，在电力系统中占有非常重要的位置，在实际设计中，需要充分考虑电气设计方案、配电器选择等，只有这样才能确保设计的顺利进行，严防各类安全事故的发生。
3变电站主接线
选择变电站主接线需要充分考虑变电站在整个系统中的作用、地位、电压等级、位置、进出线及站内变压器容量和台数等条件。城市有着高密度的人口，土地资源更是紧缺。这就要求城网变电站接线设计在保证其安全性的同时，要做到尽可能简单。
3.1线路-变压器组接线
在这种接线方式下，110kV变电站的电源进线选择双电源T形接线，或者只有一路选择T形接线，而剩下的一路联络城网的其他变电站。高压侧主接线选择线路-变压器组两断路器的方法，而低压侧选择带旁母线、单母线四分段的接线形式。之所以选择这种接线方式，是因为该方式具备使用高压设备少、投资及土地占用少、继电保护简单、接线方式简洁等优势，并且在任何一个电源出现失电的状况时，可以通过备用自投转移负荷，以便在最短的时间内恢复供电。当然，这种接线方式也有不足之处，即如果高压中有任何电源出现失电状况，就必须要有一台主变电器停掉，必须要对部分电负荷进行短时限电。线路-变压器组接线方式通常被应用于仅承受受电功能，不存在转移功率需求的域网中。
3.2单母线接线
在这种接线方式下，110kV变电站的电源进线选择两路接110kV电网。其中，在高压侧的主接线选择单母线形式，而在低压侧的选择单母线两分段旁母接线形式。之所以选择该接线方式，是因为其具备运行灵活、方便且供电稳定性高等优点。如果出现主供电源失电的状况，可以通过高压备用自投的方式实现供电的自动恢复。但是，这种接线方式具有投资和占地较大，且需要用到较多的高压设备的缺点。
3.3内桥接线
在这种接线方式中，110kV变电站的电源进线选择两路接110kV电网的形式。其中，内桥接线形式被应用在高压侧主接线中，而在低压侧选择两分段带旁母接线的形式。选择该接线方式的原因是其具备所需断路器少，四个回路中只需要三台断路器，并且很方便实现电路的投入及切除等优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦有线路故障发生，只有断路器会断开，其他回路的正常运行不会受到影响。但是，这种接线方式存在可靠性低、运行不够灵活的缺点，并且一二次运行操作都非常复杂，一旦变压器有故障出现，连接变压器的两台断路器全部断开，进而导致没有故障出现的线路的运行也会受到影响。由于变压器出现故障的情况较少，因此被普遍应用于系统中。综合考虑该接线方式的优缺点，其被应用于高压线路操作频繁却无需承担电网穿越功率的城网变电站。
综上所述，不同的接线方式有着不同的优缺点，也被应用在不同的需求和环境方面，但在接线方式的选择上，除了要结合各种接线方式的优缺点外，还要充分考虑各种接线方式的技术性和经济性。只有确保可行的技术性和经济性，才能选择出经济、合理的接线方式，以促进整个电气设计的合理化。
4电气平面的布置
布置整个变电所的总平面时，要做到结合规划实现因地制宜，使整个布置合理、紧凑，同时还要尽可能地将主变布置在户外。如果必须要选择全户内布置方式，就必须充分考虑通风及消防等措施。此外，为了防止出现电容器和微机保护监控系统之间的电磁干扰，要避免电容器室和二次设备室的垂直布置。
5选择变压器
5.1变压器的选择
在选择变压器时，应该结合变电站的实际情况来确定。通常，在以下状态下，专用变压器可被应用于变电站：①在有较大的季节性负荷容量或者存在特殊功能的大容量设备时，为了保证其正常运行，便可以选择专业变压器；②如果照明和动力选择公用变压器会对灯泡的质量或寿命产生的影响较为严重时，或者出现经阻抗接地、电源系统不接地等，可以选择照明专用变压器；③当存在较大的冲击性负荷，对电能质量产生严重影响的情况时，应该选择冲击负荷专用的变压器。
5.2确定变压器数量
在城网变电站中，主变压器通常要配备两台以上，一旦其中一台有故障发生，能自动将其负荷转移到运行正常的变压器上。对于同一变电站，在确保供电可靠性和供电能力的状态下，要结合运行方式、负荷性质及城区的供电条件等确定变压器的数量。主变压器的总容量、占地面积、变压器制造的容量限制等都是选择变压器数量的过程中必须要充分考虑的因素，在保证相同的总负荷状态下，减少一台变压器，必须要保证供电能力不会下降。由于城网所建的位置通常土地资源比较紧缺，因此在保证供电质量的情况下，变压器数量的选择还要充分考虑占地情况。
此外，在配电设备方面的投资、变压器的投资、短路电流水平等也都是影响变压器数量选择的重要因素。例如，在选择高压有断路器的接线时，通常会选六氟化硫断路器；在选择T形接线时，必须要建设电源及线路翻出线间隔。这样投资将会增加。在单台变压器容量增加的情况下，低压侧容量就会提升，增加了10kV配电装置选型的难度，而容量大到一定程度时，就必须要考虑采取限制短路电流的措施等。这就要求在选择变压器时，要综合考虑各方面的因素，在保证供电质量的同时选择合适的变压器数量，以保证整个变电站的效率和效果。
6结束语
通过对110kV变电站一次电气设计及其智能化问题的研究，我们可以发现，该项工作良好实践效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从变电站应用的客观实际需求出发，研究制定最为符合实际的设计实施方案。
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论文作者:杨景明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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