广州广电计量检测股份有限公司 广东广州 510656
摘要：在整个供电系统中变电站是影响其供电质量的关键。变电站一次电气的设计对变电站的运行水平产生直接影响，这就对110KV变电站一次电气设计有更高的要求，并且变电站的智能化和自动化水平影响110kv变电站一次电气设计。
关键词：110kV变电站、一次电气设计；变电站；智能化
电气资源是社会经济发展的重要支柱，供电质量的好坏直接关乎社会的进步发展和人们的生活质量。因此，社会各行各业对供电质量的要求在不断提高，必须要具备较强的安全性、可靠性和稳定性。随着城市供电网络和农村网络建设力度的增加，110kv变电站的发展速度相当快。城市供电网络建设和改造的最终目标是确保供电的安全性和稳定性。作为城市供电网络建设的关键技术部分，110kv变电站的设计是整个城市供电网络建设和改造的重点。
一、介绍变电站的主接线
对于变电站主接线的选择，必须要综合考虑变电站在整个电力系统中的作用、位置、进出线以及变压器数量等各项条件，城市人口密度高，土地资源相对紧缺。这就严格要求城市供电网络变电站接线设计时，不仅确保其安全性和稳定性，而且要求工艺简单。
（一）线路-变压器的组接线
采用这种接线方法，100KV变电站的电源进线，可以选择两种接线方式，一是双电源T形形接线，二是仅仅有一路选择T形接线，另外一路连接城市供电网络的其他变电站。[1]对于高压侧主接线，可以选择线路-变压器组两端路器的方式。对于低压侧主接线，可以选择单母线四分段、带旁母线的接线方式。一般来说，之所以人们选择这种接线方法，关键在于这种方法具备投资成本少、高压设备使用数量少、土地占用面积小、接线方法简单等等特点，而且不管是什么电源出现失电的情况，都可以采用备用自投转移负荷的方法，从而在短时间内恢复正常供电。然而这种接线方法存在一些弊端，若高压中任何一个电源出现失电的情况，必须要立即停掉一台主变电气，需要对某些负电荷进行短期限电。通常，线路-变压器组接线方法被广泛应用于不存在转移功率要求，只需要承受受电功能的局域网络中。
（二）单母线接线
选择这种接线方法，110KV变电站的电源进线要选择两路接110KV电网。对于高压侧的主接线，可以选择单母线的形式。[2]对于低压测的主接线，可以选择单母线两分段母接线的形式，如图1所示。一般情况，选择这种接线方法的主要原因在于其具备灵活运行、简单方便以及供电稳定等特点，若主供电出现失电的情况看，可以采取高压备用自投的方法，从根本上实现供电的自动恢复，不需要人工操作。但是这种接线方法存在一些缺点，比如：投资成本大、占地面积大以及使用较多的高压设备等等。
图1 单母线接线方式
（三）内桥接线
选择这种接线方法，110KV变电站的电源进线可以选择两路接110KV电网的方式。而内桥接线方式在高压侧主接线中广泛应用，而低压侧可以选择两分段带旁接线的方法。[3]一般选择内桥接线方式的主要原因是其具有多种优势，比如：不需要过多的断路器，四个回路中仅仅需要三台断路器，而且容易实现电气的切除和投入。如果有线路出现故障，只有断开断路器，其他回路的稳定运行不会受到任何的影响，如图2所示。但是这种接线方法存在一些缺点，比如：可靠性较低、运行缺乏灵活性等等，而且一次运行操作和二次运行操作较为复杂，如果变压器出现问题，连接变压器的两台断路器都会断开，从而造成完整的线路在运行中受到不利的影响。因为变压器在运行时很少出现故障，所以在系统中普遍应用。充分考虑这种接线方法的优点和缺点，如果将其应用于高压线中，操作步骤相对复杂，不需要承担电网穿过功率的城市供电网络变电站。
图2 内桥接线方式
综合以上情况，不同的接线方法，其优点和缺点是不同的，所以被应用于不同的环境和需求中，但是选择接线方式的时候，不只是考虑每种接线方法的优点和缺点，还要考虑每种接线方式的经济性和专业性。只有保证其具有技术性，才能选择科学合理的接线方法，从而实现整个电力系统设计的科学化。
二、电气平面的设置
对变电所的总平面进行设计的时候，必须要根据预期的规划，坚持因地制宜的基本原则，让整个电气平面的设置变得紧凑，体现出合理性。同时，尽量将主变器不要布置在室内，而是布置在室外。[4]若必须选择全户内布置方法，应当综合考虑通风设施和消防设施。并且为了可以避免微机保护监控系统和电容器出现电磁干扰的情况，尽可能不要出现二次设备室赫尔电容器室的垂直布置。
三、选择变压器
（一）变压器的型号
选择变压器的时候，必须要考虑变电站的实际情况。[5]一般来说，出现以下几种情况时，可以在变电站中使用专业的变压器：其一，对于季节性负荷容量较大或者有特殊使用功能的大容量设备，想要确保其稳定运行，必须选择高质量的专业变压器；其二，在照明和动力方面，如果选择公用变压器，严重影响灯泡的使用寿命。如果出现电源线不接地的情况，最好选择照明专用的变压器。其三，在冲击性负荷较大的情况下，影响电气质量的时候，应选择冲击负荷专用的变压器。
（二）变压器的数目
在城市供电网络便电网中，一般主变压器至少配备两台，如果一台主变压器在运行中出现问题，应当将其负荷自动转移到正常运行的变压器上。对于相同的变电站，在保证供电稳定性和供电能力的基础上，根据运行方法、城区的具体供电条件以及负荷性质等等，确定所需变压器的数目。同时，选择变压器数目的时候，必须要考虑不同的因素，比如：主变压器的占地面积、总容量、变压器生产的容量有限等等，在确保总负荷相同的情况下，减少一台变压器的前提是不会降低供电能力。因为建立城市供电网络的位置，土地资源较为紧张，所以在确保供电质量安全可靠的基础上，选择变压器的数目也要考虑实际占地情况。此外，还有其他的因素对变压器的选择产生影响，比如：短路电流能力、变压器的投资力度以及配电设备的投资力度等等。选择高压设备有断路器的接线时，一般选择六氟化硫断路器；选择T形接线的时候，务必要设置电源和线路翻出线间隔，这样就会增加投资。[6]在提高单台变压器容量的情况下，就会增加低压侧容量，加大10KV配电装置选型的难度系数，而容量上升到一定的程度时，可以选择控制短路电流的方法。因此，在选择变压器的时候，必须要充分考虑多个方面的因素，在确保正常供电的同时，选择适合的变压器数目，从而变电站的运行效率。
结语
一直以来，电力资源是促进社会经济发展的主要因素，为了可以确保供电效率，这就要求合理的设计变电站。城市供电网络建设速度的不断加快，对110KV变电站的数目和质量提出更高的要求。在本篇文章中，主要从变电站的接线方法、电气平面的设置、变压器型号的选择以及变压器数目的确定等角度，仔细分析110KV变电站的一次设计及其对变电站智能化的要求。
参考文献
[1]赵述鹏.110kV变电站电气设计[D].东北石油大学，2017.
[2]张勇.浅析110kV变电站电气设计[J].科技创新与应用，2016（36）：256.
[3]何牧.110kV变电站一次电气设计探析及其对变电站智能化的要求[J].科技与创新，2016（20）：143+146.
[4]黎明.浅析110kV变电站电气设计[J].科技传播，2011（02）：111+109.
[5]谢芳.110kv变电站电气设计[J].中国新技术新产品，2010（08）：132-133.
[6]魏彭.浅谈110kV变电站的电气设计[J].科学之友（B版），2009（01）：14-15.
论文作者:祁加丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/14
标签：变电站论文; 接线论文; 变压器论文; 方法论文; 可以选择论文; 母线论文; 城市论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;