杨信
徐州供电公司 221000
摘要：变电站改建中电气一次设备的设计直接与改建效果息息相关，只有科学、合理的变电一次设计才能够保障变电站工程运行的高效。基于此，本文对110 k V变电站改建中变电一次设计展开了分析。
关键词：变电站；改建；一次设计
作为一项得到普遍应用的电力系统设备，110 k V变电站的建设对提升劳动率、保证供电达到持续可靠方面有着非常重要的意义。这是因为变电站发挥着将高压电转化为低压电，并将其输送到民用或生产使用的关键作用。故此，在对其进行设计的过程中，设计人员应优先从其使用可靠性出发，确保其在使用上不出现问题，同时兼顾其经济性，以使电力企业的效益得到充分保障。
1、变电站电气设计工序
在安装变电所电气装置前，必须事先做好有关安排，并严格按照施工工艺安装设施。第一，高压设备的安装工艺。在将一个高压设施调整为接地后，变电站的电气设施需要对这些设施进行各种调整。整体的电器设备连接，熟悉操作流程。通过连接主变压器和与其关联的辅助器，完成全运算处理的调整阶段。第二，低电压设备和电力补偿装置的设置过程。在设置低电压电气设备时，首先设置高电压开关柜，进行调整试验，在室外设置总线桥。在设置电力补偿装置的情况下，设定支架电容器与电抗器的连接并进行测试。最后，二次机器（功率计，保护继电器等）的设置过程。首先，铺设了电缆之后，在二次橱里设置电器设备，进行二次接线。
2、主变压器的设计
作为变电站占关键地位的电气设备，变压器能否达到安全稳定，将对整个变电站的运行状况产生决定性影响。因此，其在设计上需要从以下几方面入手：1）设计好变压器的使用台数，以确保其能够与变电站的负荷量相匹配。特别是对于110KV变电站来说，由于其内部存在着较多的一级负荷，且其负责区域范围较为广阔，故此110KV变电站中一般都会选择安装两台或更多的变压器，以完成对变电站电压负荷的分流，确保其在运行过程中达到稳定。同时，安装两台或两台以上变压器还能够保证当一台变压器出现故障时，其他变压器仍然能够正常完成工作，这可以使整个变电站保持正常运转状态而不会受到影响；2）同时，参考变电站的未来发展来讲，随着社会用电量的不断加大，电力系统的更新频率也将越来越快。因此，变压器在设计时还应重点考虑在未来10-20年之内，电力系统在输出功率方面可能将出现的变化，以合理确定其容量和台数。此外，由于变压器在运行维护上需要花费不小的成本，且数量越多其占地面积也越大，一般来说，普通变电站使用两台100MVA变压器即可。
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3、主接线的设计
在完成变压器设计之后，接下来就需要对110K V变电站的主接线方式进行设计。按照其实际使用要求来说，主接线在投入使用后必须要满足可靠性、经济性、可扩展性和使用灵活性四点要求。这需要其设计工作从以下几方面入手：1）设计内桥接线，其主要是利用两路接入到主变电站的线路，将其高压侧与变压器侧相互靠近。这样，其所连接的某一条线路出现故障需要维修时，不会影响到整条线路的工作状态。只有当变压器出现故障需要维修时，线路运行才会受到影响。其有着检修方便的的优点，因此目前在110KV变电站的设计中得到了广泛使用；2）设计单母线断路接线，该接线方式可以将变压器的线路分为2-3段进行连接，这样即使其中一段出现问题，也不会对整条线路产生影响，保证变电站仍然能够继续供电；3）设计双母线接线，是指变电站利用两组母线将一条断路器与两组隔离开关进行连接，这样若其中一组母线出现异常，断路器就可以及时将其检测到，并指令隔离开关完成断路操作。但同时另一组母线仍然能够保持正常运行而不会受到影响。这种方法在开展线路检修时也可以用到。
4、配电装置的设计
110K V变电站在建设的过程中，其常常出现规模过大或占地面积不足的问题，这时就需要合理设计其配电装置，以在保证其使用功能达到标准的前提下，尽量减少其规模和占地面积，使其在完成布置后不会对变电站周边其他设施的建设造成妨碍，为达到这一目的，可以从以下几方面入手：1）可以通过建设三相共箱结构的封闭式配电装置方式，以户外中型支持管来作为其双列式布置母线。这种布置方式能够将两条母线分别布置在配垂直关口的开关，及单断口旋转型开关处。通过这一布置方式，变电站的主变进线将与母线完成连接，使母线能够利用分段出线间隔来完成对配电装置的对称布置，确保了其能够在面积规模和空间上得到有效压缩。而三相共箱式结构也能使变电站各部分形成联动机制，若一部分出现问题其可以及时进行隔离，这会使其余部分仍然保持正常运行状态；2）同时，设计人员还可以在变电站中，通过安装COMPASS组合电器的方式，使变电站中设备间的联络点从18个降低到9个，这能够在保证设备运行可靠性的同时，完成对断路器和隔离开关的闭锁间隔，从而使断路器合闸出现负荷故障的可能性大大降低。
5、接地防雷装置的设计
对于110k V变电站一次部分的设计来说，其除了需要达到正常使用功能之外，还需要保证其具备足够的安全性，为达到目的，设计人员还需要为其配置接地防雷装置，设计方式如下：1）在接地装置方面，变电站需要配备接地线和接地体，其中接电线应采用圆钢或扁钢为制作材料，而接地体则应采用角钢为制作材料，并将其一端削尖打入地中。同时，接地线应将接地体与电站的高压配电室和低压配电室进行连接，使变电站各部分相互之间能够形成一个完整的接地系统。这样，接地线和接地体的安全功能将得到有效发挥，保证变电站在运行的过程中不会出现触电等安全事故；2）变电站内由于存在大量的带电负荷，因此在雷雨天气也很容易遭遇雷击。为了避免出现这一问题，设计人员需要为110KV变电站安装防雷装置。该装置应设置在房顶，并沿着房屋边缘安装导流带以及时将闪电电流导入大地，避免其威胁到变电站的设备安全。
6、对用电标准进行灵活的设计
在变电站强电工程当中，对用电标准进行灵活的设计能够使工程质量得到有效的提升，在设计当中，设计人员应该针对变电站工程的整体用电标准展开全面的分析，结合现场情况，不断提升用电标准设计的灵活性，切不可将一些与变电站实际需求不符的用电标准应用其中，这样会对后期的电气安装工作造成严重的影响，与此同时，设计人员应该按照工程图纸的要求对变配电室位置进行合理的选择，要尽可能的确保变配电室的安全性，使变电站强电安装能够获得相应的保障。除此之外，设计人员还要对变电站最大用电负荷进行考虑，在最大负荷量明确以后，设计人员通过明文规定，让相关用户能够明确掌握用电规范，以此来保证变电站变电系统运行的平稳性，确保变电站的可靠用电。
7、总结
综上所述，本文集中研究了110k V变电站中，其电气一次部分在设计时技术要点。认为通过本文所列举的技术要点可以达到降低变电站的建设成本、提高变电站的使用效率，并使其运行可靠性得到增强的良好效果。希望本文的研究可以为电力系统有关人员，能更好的开展对110KV变电站电气一次部分的设计工作提供参考。以此来促进电力系统运行功能实现不断完善。
参考文献：
[1]黄枞榕. 变电站改扩建中的变电一次设计分析[J]. 通讯世界，2017（18）.
[2]蒋和博. 110kV变电站增容改造变电一次设计分析[J]. 建材与装饰，2017（27）.
[3]薛鹏. 变电站改扩建中的变电一次设计研究[J]. 科学技术创新，2018（2）：35-36.
论文作者:杨信
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/24
标签：变电站论文; 变压器论文; 母线论文; 接线论文; 设计人员论文; 装置论文; 建中论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;