李婧
（国网河北省电力公司沧州供电分公司）
摘要：随着我们国家经济在不断地发展,我国现阶段的变电站类型主要以110kV为主,加大对110kV变电站内部电气一次的设计研究,有助于我们了解110kV变电站的工作局限。本文对110kV变电站部分电气一次设计进行了分析。
关键词：110kV；变电站；电气一次设计
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精密程度和自动化程度都很高的。变电站的作用是对高压电能和低压电能进行转换。110kV变电站是众多变电站中最为常见的一种，110kV电压是当前我国电力用户中应用数量最多、分布最广的一种电压。
一、110kV变电站一次电气设计
1.1分析110kV变电站一次电气设计的准备工作
在进行变电站电气一次设计工作前，设计人员应多与变电站建设单位、运行单位进行沟通联系，充分了解所设计变电站的要求特点以及详细的掌握设计原始资料与基础数据。在设计时必须充分明确设计任务及设计原则，并深入施工现场进行勘察，以便确保掌握的资料与数据的正确性。
1.2变压器的选择
作为变电站中最重要的电气设备之一。变压器不仅影响整个变电站的安全、稳定，而且影响着整个电力网络的安全和健康。所以变电器的选择十分重要。
1.2.1在110kV的变电站中一般中型规模的变电站都会安装两台或者两台以上的变压器。这是由于以下几个方面决定的：①在110kV变电站中存在大量的一级负荷，从安全层面考虑必须对变压器实行压力负荷分流。②由于110kV变电站负责供电的区域比较大，季节性的负荷变化也很大。③在110kV变电站中由于电源系统不接地、变压器共用等原因，导致很多部件的分散负荷很大。
1.2.2变压器的台数。在110kV变电站工作中，为了保证安全可靠的工作，只安装一台变压器是不够的，具体应该安装变压器的数量应该由包括供电条件、供电区域情况等具体的实际情况来决定，还应该在考虑使用性的基础上保证成本的经济性。具体内容如下：①在总负荷一定的时候要不断改变主变的容量，当某一台变压器发生故障停止后，要保证有其他的变压器可以投入运行，保证电力供应不间断。②充分考虑本期及远期短路电流水平。③在使用多台变压器时，会增加投资。④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。要考虑对外输出电量的情况，加之为了进一步提高变电站运行的安全性和灵活性。
二、高压配电装置的选择
运用高压配电的方式在110kV变电站布置中总共有两种形式，分别是户内布置和户外布置。和户内布置相比，户外布置的造价相对较低，并且运行起来可靠性较高，其主要的方法是把电气设备安装是户外的地面支架上，在一定的高度中形成配电之间的跨度，但是这种设计所占面积比较大。户内设计主要是将母线、断路器、隔离开关、电流互感器等电气设备布置在屋内，这样可以改善运行和检修条件，其优点是效果明显，占地较少。
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三、断路器与隔离开关的配置
3.1断路器的配置
在断路器设计配置的过程当中，我们应该注意以下几个原则：在正常工作条件下，电压、电流、频率、机械荷载要求要满足要求，频率的要求主要是针对进口设备；断路器的额定关合电流，不应小于短路冲击电流值。在短路情况下，动稳定电流、热稳定电流和持续时间应满足相应的要求。开断电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的开断电流、操作机构均满足要求，不应选用手动操作机构。
3.2电力隔离开关
在隔离开关的配置上要想取得非常良好的效果，就需要对整个电网的导线的负载量有严格的控制。在110kV变电站的隔离开关中使用的是GEF型号的开关，其优点是方便远程操作，这样既节约了时间，也能够有效的解决处理发送的故障问题。
四、电气主接线选择
在110kV变电站的设计中，主接线为了保障电站的供电安全性和灵活性，大多数情况下都是使用不复杂的连接方法。在一般情况下，在线路末端的电气主接线的方式有两种，一种是内桥接线，一种是外桥接线。内桥接线方式是在实际应用中电气主接线最常选择的方式。当发生线路故障时，高压侧断路器的数量不多的情况下，为了不影响其他线路的正常运作，只需要断开故障线路的断路器。外桥接线方式是线路与变压器组接线，这种方式是最简单的主接线方式，在高压配电装置中只配置了两个单元，减少了占地面积，而且接线简单，在运行的时候一条线路出现故障退出运行，只要在变电所低压侧作转移负荷操作，就能保证负荷正常用电，不影响邻近的变电所的运行。经过综合的考虑，110kV适合应用内桥的接线，有助于提高系统供电的安全性。
五、最大限度的使用监控系统的智能化
在很长的一段时间里，变电站的设计都没有运用网络设计，工作人员必须每天24小时在监控室监控数据，这样的工作方式很容易让值班人员产生疲劳感，无法真正意义上提高工作的效率。所以，在现代变电站的建设中必须采用先进的计算机技术，使用高智能的计算机监控系统完成7X24小时不间断的监控，同时也能快速的搜集信息，及时的发现问题，准确的解决问题。不仅解放了人力，而且还是得效率大增。在110kV变电站的设计中，就考虑使用了智能化的监控系统，大大降低了值班人员的劳动强度，提高了监控的效率。
六、电气一次设计中对变电站智能化的要求
6.1智能变压器的参数类别
智能变压器的参数类别主要分为以下三点：①温度；②辅助设备报警；③有载调压开关。
6.2智能变压器的在线监测参数
智能变压器的在线监测参数主要分为以下几点：从温度来看，主要有顶部的油温、环境温度和每个绕组的热点温度以及冷却器的进出口温度：从辅助设备报警来看，主要有压力的突变、油温的高低、氮气的压力以及瓦斯报警；从有载调压开关来看，主要有档位指示、档位换挡记数、温差监视、油位高低、切换电流能量记录和驱动电机能量变化。
6.3智能变压器的自动控制功能
智能变压器的自动控制功能主要有两点：一是智能变压的在线监测系统应具备冷却自动控制功能，基于顶部油温、变压器负荷、环境温度、变压器热能模型以及冷却系统状态对智能变压器本体进行冷却控制：二是智能变压器的在线监测系统应具备有载调压开关的全功能控制、内置变压器并联运行控制功能，主变压器配置油中溶解气体、铁芯接地电流在线监测功能。
结语
综上所述，现阶段对于110kV电站设计还依然存在许多问题，但是我们相信随着科学技术不断进步，电力工作人员不断的创新，我国110kV变电站的设计水平会不断的提高，为社会主义电力建设做出贡献。
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]范清华.110kV变电站电气一次系统设计研究[J].企业技术开发.2015(17)
作者简介：李婧，1984.11.03，女，汉族，河北沧州市，工程师，国网河北省电力公司沧州供电分公司， 专业方向: 变电站电气一次设备
论文作者:李婧
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/22
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