摘要：随着我国经济的不断发展，人们对于电力系统的需求越来越高，110kV变电站是我国电力系统中重要的组成部分。科学合理的110kV变电站部分电气一次设计，对于保障变电站的正常运行，提高供电质量和稳定性有着重要的作用。本文主要介绍了变电站主接线设计、高压配电装置的设计、消弧装置和过电压保护装置的设计，为110kV变电站部分电气一次设计提供一些参考。
关键词：110kV变电站；电气一次设计
就目前我国电网的整体规模情况来，大型发电站所生产的电能主要通过110kV的监控线路输送到地区中线变电站，然后在利用电缆对电能的输送进行适当分配。由此可见，110kV变电站是电网系统中的一个关键节点，对其进行分析进行具有现实意义。
1主变压器与主接线的设计
1.1选择合理的主变器
变压器的台数、容量、型式等内容都会对变电站一次主接线方式与配电装置自身结构产生不同程度影响。在设计主变器时，除了依据容量的原始资料外，还需要对电力系统在未来5-10年内的发展进行准确判断，综合分析未来馈线回路和输送功率等各项因素[1]。设计人员在选择主变器容量时，针对其中关键的变电站，要考虑一台主变发生停运时，其余主变压容量遇到的问题，在允许时间内确保主变站的负荷能力能够满足要求，确保可以完成Ⅰ类和Ⅱ类负荷供电。对于一般变电站来说，如果其中一台主变站发生停运，其余主变器容量应当能够满足所有符合的65%左右[2]。
1.2设计电气主接线
变电站中的电气主接线应当能够达到灵活、可靠、可拓展、经济性四个方面的要求。在具体设计过程中为了使变电站在运行过程中能够具有灵活与可靠两项特点，电网规划与设计人员在对变电站进行设计时，设计的主接线图会变得十分复杂。这样可以确保电站具有灵活和可靠两项特点，但是从实际情况来看，复杂的主接线在应用中也存在许多缺点有待解决。例如，运行操作过程会变得十分繁琐，加大了维护与运行过程中的工作量，同时也会加大投资面积和占地面积。这些无法避免的缺点，将会导致运行人员在对变电站进行维护和运行过程中消耗大量的精力与投资，并且还会引起一些不必要的麻烦[3]。因此，对系统中处于不同位置和具有不同作用的110kV变电站中的电气主接线进行设计，工作人员需从运行方式、负荷性质、电气设备、主变负载率、调度、拓建方便、降低成本等多个方面对问题进行详细分析，从而确定一种最佳的一次主接线设计方案。
2.关于设备的选择
设备选择一般首先以主接线的设计作为选择的依据，同时把负荷和电流的各种计算也纳入考虑，这样电气设备的选择所要遵守的原则也就十分清楚了。首先应该以正常工作状况作为依据，正常的荷载作为参考，来作为电气设备的额定数值；其次，我们在运行的时候往往会由于各种原因造成短路，这是难以避免的意外，所以为了测试电气设备的稳定性，要按照短路的条件来进行测试；第三为了检测开关电器能否进行有效闭路，我们应该以三相短路作为条件来进行检测；第四，在电气设备的形式上要结合具体条件来进行选择，地点、环境以及使用方面的要求都能给选择上带来很大的区别。
在做到上面的4点之后，还应该具体核对一共有几台主变压器，正常情况下，变电站应该不会只有一台主变压器，都应该存在两台或以上数量的主变压器，这样在其中一台变压器出现故障导致无法工作的情况，其余的主变压器就会承担起来继续工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一处变电站首先要考虑的就是供电是否可靠以及自身供电能力的高低，而具体要安装几台变压器要也要根据具体情况来进行决定，例如这个地点的供电条件、供需关系等等，所以综合说来，还是经济和技术这两个层面，总结起来有以下几点，首先要保证总负荷不发生变化的前提下，将其中一台主变压器关停，仍然具有同等的供电能力，第二要参考变电站本身对变压器的容量，第三是考虑占地面积。城区土地资源紧张，可谓寸土寸金，如果需要过多占用土地，就要在考虑的时候慎之又慎。
3分析110kV变电站接地设计
110kV变电站电气一次设计作业过程中，接地的核心目的在于确保电气设备整个运行过程中不会出现故障，尽量避免人员发生触电现象，将电气设备中的部分元件与地面能够实现可靠电气连接，确保整个系统在运行过程中的安全性与可靠性。在设计过程中进行合理的接地处理，还能够实现以下几项价值：（1）有效地避免了人身接触电气设备而发生触电危险，有效地降低安全事故的发生。（2）有效避免电器设备在正常运行状态下，出现机械损伤从而对的设备日后的正常运行造成不良影响。（3）有效防止电气设备发生机械损伤等多个方面的问题，有效避免爆炸、火灾等灾害[5]。目前，技术条件的支持下，100kV变电站电气设备常态意义上的工作接地装置包括以下两个不同的部门：第一接是接地体，第二是接地线。在这之中，针对接地来说，将更多的角钢作为原材料，消减尖端部位，并将其打入地下。对与接地来说，应当多选择扁钢或圆作为主要材料，从而使其保障性能能够得到有效发挥。在设计变电站电气一次过程中，应当围绕变电所及低压配电室设置两处接地的连通[6]。在设计过程中需要额外注意的是：针对变压器来说，还需要与将其与低压配电室、高压配电室，室内环境进行接地连接，最终构成以一个统一的整体，确保了系统运行的安全性。
4分析110kV变电站防雷设计
从防雷设计角度说，在设计110kV变电站电气一次设计中，对于直击雷保护和过电压保护两项内容应当分别进行分析，采取合理的设计措施。对于以上两个方面的内容进行总结概括，具体内容如下：第一，对于有关防止直击雷保护方面，在变电站一次电气设计中，所有的配电装布置上都应当采用用户所提供的方案，在屋顶设置避雷针，通过此方式实现预防直击雷的目的。通过大量的工程实践经验来看，在屋顶避雷采用的原材料应当选取过热镀锌扁钢，选择的尺寸大小应当为40mm×4mm。并且在此基础上，选用的热镀锌扁钢的尺寸可以略大于40mm×4mm作为引下线，并且同与接地网进行连接，从而确保在雷雨天气中出现的直击雷能够通过该方式倾泻入大地，有效地避免了变电站在运行过程中遭遇雷击，从而遭受破坏。第二，从过压角度进行分析，为了避免线路在正常运行情况下，遭遇雷击，而出现过压侵入现象，在具体设计中，需要在110kV进线段以及10kV出现段每段母线线路上分别安装独立避雷器，通过利用避雷的方式，实现对系统中电压的安全保护。与此同时，还应当将避雷器安装在110kV中性点上，通过设置放电间隙的方式，实现变压器中性点绝缘，从而实现过压的可靠保护。
结语
这种施工对技术的要求较高，操作难度较大，所以在当前技术的条件下，在进行电气一次设计的过程中，我们需要注意以下几个重要环节，包括有输电线路、隔离开关，然后是变压器和发电机，除此之外断路器和电力电缆设备都是十分重要的，这些环节都要谨慎对待，不能有所马虎，这些设备之间相互都是联通的，这些设备共同负责着电力从发电到送出再到配电这些诸多环节，一处出错即是处处出错，本文已经针对这种规格的变电站中有关电气一次设计的过程做了简述，涉及的关键问题也做出了具体说明，希望能够引起重视并且给工作人员提供参考。
参考文献：
[1]李静珊.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].中国新技术新产品，2017（20）：64-65.
[2]钱森.110kV变电站电气的一次设计方案分析[J].电子测试，2018（8）.
[3]徐天同，李金虎.110kV变电站电气一次设计的相关研究[J].科技风，2017（21）：181-181.
论文作者:王开梅,张月峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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