吴晓妮
云南欣博工程咨询有限公司 云南昆明 650051
摘要：我国电力工业的电力水平和技术水平都在不断的提高，已经有许多变电站实现了集中控制和采用计算机监控，电力系统也实现了分级集中调度。作为电力系统接线组成的一个重要部分，变电所电气主接线的确定，直接影响着电力系统的妥全、灵活、稳定、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置等等几方面。本文将会对110kV变电站电气一次系统设计进行探索和研究。
关键词：110kV变电站；系统；设计
近年来，我国的社会经济得到快速的发展，人民的生话水平也得到了大大地提高，对电的要求也在不断地提高。并且国家也在不断地加强对城网以及农网建设和改造，这使得我国变电站事业快速的发展和进步。
我国变电站在迅猛发展过程中在给人民带来了极大的好处的同时，也给相关专家和研究者带来了一些列的难以解决的问题。例如电网用电的可靠性是城网及农网建设及改造的重要目标之一，同时也是各变电站设时必须考虑的问题之一，但是飞速发展的构成中，就有了极大的困扰。本文根据110kV变电站电气一次设计进行研究。
一、变电站的概念及其作用
1、变电站的概念
变电站主要指的是电力系统中用来变换电压接受电能，并且能够对电能进行相应分配及控制电力流向或是调整电压的相应电力设施。变电站在各个电网之间相互联系过程中发挥纽带的作用，并且把各个等级电压的相关电网利用变压器有机的联系在一起，进而达到相应变换与分配电能的目的。变电站是否具有安全性和可靠性，将会对整个电网是否能够安全的运行产生直接的影响。
2、变电站的作用
使电能够在高低压之间进行科学、安全的转换是变电站的主要作用。在转换高低压时，有一些变电站把发电厂中的发电机出口电压进行有机的升压，给电能在进行远距离传输之时，降低电能在线路上的一些损耗提供了有利的条件。除此之外，一些变电站会将高压转变成低压，再对用户端进行传送。
110kV变电站分布相对较为宽广，并且数量较多，它是直接面对客户端的变电站。所以，在进行110kV变电站一次设计时，需要对其的经济性、可靠性以及灵活性充分考虑。通过这种方式进行综合的比较选择，能够极大地减少变电站在某个区域内的投资成本，并且能够在面对该地区所发生的各种停电现象以及相应的电网故障时灵活的应对，使这一区域中供电的可靠性得到充分的提高。为了满足各区域的用电增长需求，应该对110kV变电站的分布点进行科学合理的选择，满足人们日益增长的文化需求，并且促进社会发展。
二、110kV变电站电气一次系统设计
1、主接线的设计
在进行主接线方式设计时，需要在以下五方面加以注意。
（1）变电所在系统中所处的的地位和会起到的作用。
（2）主接线是受主变压器台数影响的。
（3）负荷的重要性分级和出线回数多少必然影响到主接线。
（4）各用容量的有无和大小对主接线产生的影响。
（5）近期和远期的发展规模。
首先通过负荷计算选出合适的主变压器，然后利用经济性、可靠性、灵活性三方面确定出电气主接线形式为110kV采用单母线分段，35kV采用单母分段带旁路、10kV为单母线分段接线。需要计算各侧的负荷有站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV负荷、35kV负荷以及110kV负荷。
2、短路电流计算
2.1短路类型
电力系统简单短路故障包括三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路四种类型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三相短路又被称为对称短路，其它三种类型的短路为不对称短路根据电力系统的运行经验，一般发生单相接地短路的可能性较大，约占70%左右；两相短路发生的较少。三相短路发生的几率虽然相对最少，但是一旦发生将会造成比较严重的后果。
2.2短路电流计算
短路电流是通过短路电流的计算原则和方法来计算的。一般采用标幺值制法计算短路电流。对短路电流进行计算在实际生产中，在选择和校验电气设备、整定和校验继电保护装置，以及选择限流设各合理选择主接线方案等时都要使用。
3、主要电气设备的选择
3.1设备选择的原则
电气设各选择导体和设各的选择设计，要根据系统主接线、负荷计算和短路电流计算，应做到技术先进，经济合理，安个可靠，运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安个经济运行的需要在选择上遵循以下几项原则：
（1）按正常工作条件选择
A.按额定电压选择电气设备的额定电压应符合电气装设点的电网电压，并小得低于该回路的最高运行电压。
B.按额定电流选择电气设备的额定电流应小得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流。
C.机械负荷：所选电器端子的允许负荷，应人于电器引下线在正常运行和短路时的最大作用力。
（2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。
A.电气设备允许通过的极限电流应不小于短路冲击电流。
B.电气设备在某段时间内产生的热量应小小于短路电流在此时间内产生的热量。
C.在工作电压和过电压下，电气的内、外绝缘应保证必要的可靠性电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设各相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，选用适当的电压保护设备就需要通过绝缘配合计算。
（3）安装地点、工作环境、使用条件及供货条件来选择电气设各的适当形式。
3.2断路器的选择
断路器一般采用火弧介质和火弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器，SF6断路器等断路器型式的选择，在选择时不仅要满足各项技术条件和环境条件，还需要考虑到对施工调试和运行维护，另外还要根据技术经济的比较来确定。110kV侧选用3API-FG-145kV/3150A-40kA型断路器。
3.3隔离开关的选择
110kV侧GW4-110D/630型隔离开关。
3、互感器的选择
一般选用WVB110-20（H）型电压互感器，系统最高电压126kV，额定缘水平200/480kV，额定一次、二次电压比110kV/1.732/0.1/1.732/0.1kV额定负载150VA/150VA/100VA，准确级0.2/0.5/3P。
3.5母线的选择
（1）一般要求
A.根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电十扰等条件，对配电装置中软导线进行选择，进而导线的截面和导线的结构型式进行确定。
B.对于空气中含盐量较人的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所，选用防腐型铝线效果更好。
C.如果负荷电流较大，应根据负荷电流选择较大截面的导线。如果电压较高，可增加导线外径或增加4相导线的根数，从而保持导线而积的电场强度，导线必须满足电晕的要求。
D.当配电装置等于或者小于220kV时，电晕对于导线截面的选择起不到决定性作用，因此可采用单根钢芯铝绞线组成的复导线，根据负荷电流进行导线截面。
（2）母线截面的选择要按照最人长期工作电流，对动、热稳定进行校验。
3.6避雷器的选择
应该根据被保护电器的绝缘水平和使用特点，来选择合适的避雷器型式。
4、防雷保护
接地工作一定要谨慎小心的进行。接地，也就是为了保护电气设备的正常工作或者是防止人身触电受伤，而将电气设备的某部分与大地做良好的电气连接。在做接地工作是要注意以下几点：
（1）有效地防止人身触电。
（2）防止给电气设备的造成机械性损坏。
（3）防止为火灾及爆炸带来潜在隐患。
（4）保证电气设备正常工作。
三、110kV变电站电气系统设计的内在要求
110kV变电站电气设计时应该根据现实情况，总揽全局，实现满足人们日益增长的物质生活的需求的伟大目标，为我国电力事业的飞速发展带来质的飞跃。
结语
在社会经济的飞速发展过程中，大型现代工业区不断地崛起，工厂用电的增长速度也随之加快，工业生产中越来越多的采用高端精密机械设备，使之对电力系统的要求变得越来越高，也不断地提高了对供电可靠性、电能质量和经济技术指标要求。为了应对当前的发展形式，供电系统设计，特别是变电站的设计就要有新的提高。对于110kV变电站设计的合理性，不但要考虑到电网基建的投资和今后运行维护的费用，还要考虑到供电的可靠性和安全生产。这不仅对该变电站的扩建升级，以及区域内1lOkV变电站的规划建设和电网系统的升级完善产生深远的影响。还会影响到供电企业的设备安全、人身安全、经济效益和社会效益等等各方面问题。
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[2]姜玉贤.浅谈110kV变电站电气的一次设计[J].科技资讯.2011（36少：93.
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[4]林杰.小议某110kV中心变电站上程的一次系统设计[[J].大科技，2011（6）：311~312.
论文作者:吴晓妮
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/18
标签：变电站论文; 电流论文; 负荷论文; 导线论文; 电压论文; 接线论文; 电气论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;