（长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北，武汉，430010）
【摘 要】随着现代经济社会的快速发展，城市化建设进程越来越完善，社会大众的物质生活水平也越来越高，因此使得各行业领域对于电能商品的需求越来越大。针对我国来说，在现阶段国民经济发展体系的角度上，电力事业的基础性地位是越来越凸显的，其相对于整个经济水平提升、社会发展来说，都有着非常重要的价值和意义。本文根据这一实际情况，以城市110kV变电站为研究对象，针对变电站电气一次设计方面所涉及到的相关问题进行了详细的分析与探讨，希望可以为开展后续实践工作提供一定的参考及帮助。
【关键词】110kV变电站；电气一次设计
引言
随着社会经济的不断发展以及人民生活水平的提高，人民对电的要求也越来越高。再加之国家对农网与城网建设和改造计划的拉动，我国变电站事业正处于迅猛发展中。虽然在我国变电站迅猛发展的过程中，给人民带来了很多的好处，但同时也给相关研究者与专家提出了一些难题，例如如何提高供电的可靠性等。电网用电的可靠性是各变电站设计时必须所考虑的问题之一，同时也是城网及农网建设及改造的重要目标之一。本文以110kV变电站电气一次设计为例，为变电站在电气的一次设计上提出几点建议，希望能够为其他电网工程设计提供一定的参考。
一、变电站的概念及其作用
（一）变电站的概念
变电站是在电网之间以纽带的形式以便让各个电网之间相互联系，并且利用变压器把各个等级电压的相关电网有机的联系在一起，从而可以变换与分配电能。变电站一般是指电力系统中用来变换电压接受电能，同时可以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。变电站能否安全并可靠的运行，对于整个电网是否可以安全运行有着直接的影响。
（二）变电站的作用
根据相应的调查分析，变电站的主要作用是使电能在高低压之间进行安全、科学的转换。在此过程中，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，这样以来，就有利于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。此外，一些变电站把高压转变成低压，然后再传送到用户端。
110kV变电站是一种直接面对客户端的变电站，其分布相对较为宽广，且数量较多。因此，在对该种变电站进行一次设计时，需要充分考虑其可靠性、经济性以及灵活性。因为只有通过这种方式综合比较选择，才可以灵活地应对该地区所发生的各种停电现象以及相应的电网故障，从而提高这一区域中供电的可靠性，降低变电站在某个区域内的投资成本。只有合理科学选择110kV变电站的分布点，才能够满足各区域的用电增长需求，最终符合人们日益增长的用电需求以及社会的发展。
二、110kV变电站的重要性
110kV变电站工程是一项资金投入量大、技术含量高且极为复杂的系统工程，所涉及的设备也是先进且自动化程度与精密程度都很高的。变电站的作用就是对低压电能与高压电能进行转换。为了使变电站可以远距离传输电能并有效降低线路损耗，部分变电站还会采取升高发电厂发车电压的措施。110kV变电站是众多变电站中最为常见的一种，这主要是因为110kV的电压是当前我国的电力用户中分布最广、应用数量最多的一种电压。
三、110kV变电站电气一次设计
（一）合理选择配电装置
通常情况下，110kV变电站中高压配电装置的布置形式主要能分为两种，分别是屋外布置与屋内布置。其中屋外设置又能够分成三种类型，分别是屋外高型布置、屋外中型布置以及屋外半高型布置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆屋外高型布置多布置在双母线的情况下，该情况下母线与母线应适当隔离，而后采用上下重叠的方式布置开关；屋外中型布置设置经济适用，简单清晰且可靠性较高，其原理就是在地面设备支架上安装好电气设备，不在母线下面布置设备；屋外半高型布置的原理是将布置的双母线进行隔离，并在母线升高的下放布置断路器和电流互感器，具有缩短配电装置跨度，增加布线线路面积的特点，不适用于进出线回路少的变电站。
（二）主变压器与主接线的相关设计
1、主变压器的选择
主变压器的型式、容量以及台数会直接对变电站一次主接线方式与配电装置自身的结构产生影响。主变的设计确定，不仅要根据传递容量的基本原始资料，还需依照电力系统5~10年的输送功率大小、发展规划以及馈线回路数等因素进行全面综合的分析与合理选择。
110kV变电站的主变容量及台数应按照远景负荷进行选择，并且应考虑到正常的运行或发生事故时其过负荷能力。设计人员在选择主变压器的容量时，对重要的变电站，需要考虑到其一台主变停运的时候其余的主变压器容量问题，在其允许时间内的过负荷能力，需要可以满足Ⅰ类和Ⅱ类负荷的供电。对于一般性的变电站，当有一台主变压器停止运行的时候，其余的变压器的容量应该可以满足全部的负荷的60~70%。
2、变电站电气主接线
变电站电气主接线主要就是指由变电站中一些例如变压器、刀闸、开关、母线、互感器以及避雷器等的电气设备，按照一定的顺序经过连接的一种电路，其目的用来汇集和分配电能。而电气主接线方案是影响电气主接线的关键因素，该方案是要依照该电气主接线在变电站系统中的具体作用与该变电站的相关规划来确定的。所以，确定该方案也标志着确定了变电站的总体规模，从某种程度上来说，该方案的运行正常与否对于变电站系统整体运行的灵活性、可靠性以及经济性有着直接的影响。此外，方案对布置配电装置、电气设备、控制继电方式与拟定保护继电的选择，也有很大的影响。所以，为了确定电气主接线方案的正确性与合理性，一定要处理好各方面的关系，全面分析有关影响该方案实行的相关因素、投入成本与技术等。
（三）过电压保护装置与消弧装置的设计
在110kV变电站电网中安装过电压保护装置，主要用于电力系统的测量和控制，当电网线路的电压浮动超过一定范围时，过电压保护装置就会动作常开装置闭合，常闭装置打开，用于保护电网线路中各种电气设备。消弧装置能够在电网中的母线发生金属接地时，保护电网中的母线，利用消弧装置动作中的真空接触器直接接地，避免线路中产生电力谐波。这种先进的电气设备能够快速去除线路中弧光接地对电网中电气设备造成的损害，在110kV变电站中安装这种消弧装置能够有效地抑制电网中电力谐波，保护母线，从而确保110kV变电站的供电安全。
结束语
综上所述，110kV变电站电气的一次设计是电力系统项目设计中的一个重要组成部分，是一个综合工程。要想完美实现110kV变电站电气一次设计，除了有一份成功的变电站电气设计方案之外，还应注意诸如配电器、电气设备以及接线方式等方面的选择问题，只有这样，才可以在变电站在实际的运行中获得最大的效益，才可以确保变电站电力系统实现用电的安全性，才可以最终确保电力系统较高的社会效益与经济效益。
参考文献：
[1]张涵羽.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2013，12:311-312.
[2]杨荣荣.浅析110kV变电站部分电气一次设计[J].科技创业家，2013，22:117.
作者信息：
欧阳友（450411198504031048）；
董晓宁（410527198307240034）；
严文海（422126198612042531）
论文作者:欧阳友,董晓宁,严文海
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/10
标签：变电站论文; 电网论文; 母线论文; 电气论文; 电能论文; 接线论文; 屋外论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;