摘要：220kV变电站是最平常的定点变电站，所以该类型的变电站的设计就显得尤为重要了，下面文章就对220kV变电站设计的思路与优化措施进行分析，通过相关论述希望能促进变电站的建设与使用。
关键词：22kV变电站；变电站设计；思路；优化措施
随着城市化进程不断加快，城市改造、房地产开发等建设项目，使得城市的供电需求日益增大，电力供需矛盾凸显出来，这使城市变电器建设变得尤为重要。220kV变电站是电网系统中的重要供电节点，其在供电流程中起着至关重要的作用，因此，在城市电网建设中，应不断的更新、完善变电站的设计水平，提高变电站的工作效率。
1 220kV变电站设计相关理论概述
作为城市电网的重要组成部分，变电站在促进社会生产生活质量与经济发展中扮演着不可或缺的角色。因此，政府、电力部门等相关利益者需要提高变电站建设的重视程度。对于变电站的设计，首先需要对供电区域的通电情况进行全面的了解与深入的把握，保证变电器具有足够的变电容量，满足供电区域的负荷要求；其次，提高变电站自动化程度极为必要，强化其通信功能，以提高变电站的工作效率；此外，变电站的主设备与其工作效果息息相关，因此需要提高变电站主设备的质量与运行效率，以降低噪声污染与维修频率。
现阶段，220kV变电站以其变电容量大、自动化程度高、损坏频率低等优势受到社会广泛关注，因此220kV变电站建设已经成为解决城市通电需求的重要手段，这也为220kV变电站的设计提出了更为严峻的考验。
2 220kV变电站的设计思路分析
2.1合理安排变电站设备的选择
变电站设计以占地使用面积小为原则，设计220kV变电站时，应选择体积较小的设施设备。变电站主变的选取直接影响整个变电站的运作，在进行设计时，应尽量选择体积小、噪音低、可靠性好的主变产品。同时，为保证设备的稳定性能，也应选取抗阻性较强的主变，这样可有效的提高主变压器的低压侧抗阻，降低主变压器的空载损耗，造成不必要的浪费。在对变电站设计时，设计人员要突破传统设计观念，积极的接受新设备，新材料、新设备的使用，这样能够降低设备的运行成本，增加收益。
2.2变电站导体材料的科学选择
常用导体材料有铜、铝、铝合金，铜的电阻率低，强度大，抗腐蚀性强，是很好的导体材料，但它的用途广，价格高，因此铜导体只用于持续工作电流大的场所；铝的电阻率虽比铜大，但密度小，我国铝储量丰富，价廉，因此，一般选铝或铝合金材料为导体材料。常用的硬导体截面有矩形、槽形、和管形。矩形导体散热条件较好，但集肤效应较大，一般运用于35kV及以下，电流在4000A及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小，一般用于4000-8000A的配电装置中。管形导体集肤效应系数较小，机械强度高，且有利于提高电晕的起始电压，管内可以通风或通水。
2.3保护装置的有效调整
220kV变电站的保护装置主要针对主变、线路等提供保护作用，因此需要依据变压器的容量对变压器设置保护装置，确保变压器的正常运行。此外，在220kV变电站保护装置的设计过程中需要有效融入计算机技术，从而强化变电站的控制与监管，提高故障分析与处理功能，实现变电站的一体化管理，提高其服务水平与供电质量。
2.4站电气主接线的设计思路
电气主接线是变电站设计的重要组成部分。随着城市电网建设的发展，提高了电气设备的可靠性，也促使变电站的电气主接线由复杂向简单转变。因此，在对变电站的电气主接线进行设计时，应综合考虑供电的可靠性、灵活性，维护费用，建设成本支出等因素，尽量将变电站的电气主接线设计的较为简单。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，220kV城市变电站的电气主接线分为3个电压等级，由3组带断路器的线路变压器组构成。接线方式主要有两种，即桥型、单母线接线方式和双母线接线方式。在进行设计时，接线方式的选取，主要是根据回路数量。110kV通常使用单母线或单母线分段接线，各段母线分别与1台主变相连接，各段母线带多路出线。220kV与110kV通常不设置旁路母线。35kV使用单母线分段，各段母线带出多路分线，每台主变分别通过2台35kV断路器，接在35kV的两段母线上，3台主变的联合使用，保证了变电站的负荷均衡。
2.5变电站的配电装置平面布置思路
对于220kV变电站的平面布置来说，需要对变电站建设的实际情况进行综合考虑，对变电站的建设位置、出现方向、运行情况等进行全面而深入的分析，从而制定并选择经济性、可靠性与实用性最优的设计方案。变电站的主要设备通常分布在综合楼与220kV配电装置楼，因此在220kV配电装置楼的设计过程中，需要将其设计为3个单元，并在单元之间预留出5m的通道，保证每个单元可以配置1组线路变压器组，而通道的设计目的在于可以安置好接地变压器与主变室的散热器。
3 220kV变电站设计的优化措施分析
3.1母线接地线路的优化措施
在220kV变电站设计中，其支流母线接地设计不当通常会引发故障。因此对母线接地问题进行优化极为重要。通常可以采用检查绝缘监控系统，在保证支流母线接地成功后，依照由低到高的顺序进行分析与判断，并对合闸及分别信号进行严格的实施，此过程中需要重点注意避免因拉开时间过长导致电源失去使用效果。在对绝缘监控系统进行分析、判断与检查之后，需要对接地回路的具体情况进行掌控与汇报，并向值班人员做好交待工作，同时需要安排专业的变电站维修人员进行故障处理。值得关注的是，主变电源在完成全部回路测试以后，不需要将电源退出，以此协助主变控制对电源保护作用的发挥，提高母线接地的可靠性与科学性。
3.2相关配电装置的布置优化措施
配电装置的选择需要充分考虑变电站的外部环境条件，本着“节约土地、因地制宜”的基本原则，通过技术经济比较，选择可靠性、经济性与科学性最强的配电装置。管型母线的配电装置的采用比较常见，此时管型母线需要选择单管或者分裂结构，并采用悬挂式或支撑式进行固定，以保证其稳定性与合理性。对于屋外配电装置的设计，需要对已有道路进行充分的利用，并保证不影响道路的正常通行，如果路基的宽度小于5.5m，并且道路两端不能正常通过时，需要在道路适当的位置进行错车道的设置。此外，依据国标《变电所总布置设计技术规定》中的规定，变电站的总平面布置需要全面遵循现行的各项技术指标与要求，做到因地制宜、降低浪费、努力创新，对荒地、坡地、劣地等不适宜农耕的地进行充分利用，并认真做好技术经济论证，从而为220kV变电站的安全、高效运行提供保障。
3.3充电机的优化策略
对于220kV来说，充电机故障极为常见，因此需要对其运行进行深入的优化与完善。在220kV变电站充电机发生故障时，通常需要对两只充电模块进行移动，因此需要将两只充电模块固定在简便卡槽中，并保证两块充电模块之间具有足够的空隙，从而在故障发生的第一时间，将发生故障的充电模块安全撤出，选择另外一块模块代替，从而保证变电站的正常运行。与此同时，值班人员需要对发生故障的电源模块做好登记，为后续设计及变电站运行提供借鉴与参考。
结语
220kV变电站的设计虽然面临诸多问题，但是只要明确设计目标，强化设计思路，对于需要加强的设计方面采取优化措施，相信一定能建设出满足人们需求的220kv变电站。
参考文献
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[3]张永生.胡旭东.王伟.潘晓明.周陈斌.变电站直流系统接地故障分析[J].电力安全技术，2012，01，10.
论文作者:喻勤富
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
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