（国家电网山东电力公司章丘市供电公司 山东济南 250206）
摘要：随着我国经济的快速发展，变电站也越来越智能化，变电站是决定整个供电系统高效、稳定的关键，而变电站一次电气的设计直接影响着整个变电站的运作效率。这就对110kV变电站一次电气设计有了越来越高的要求，且变电站的智能化水平也对110kV变电站一次电气设计有着重要的影响。
关键词：110kV变电站；一次电气设计；变电站智能化
1 电站在城市供电中的作用
在城市电力系统中，变电站是负责电压变换、接受以及分配电能、控制城市电流的流向的重要电力设施。它主要是通过自身的主变压器将电力系统中各级电压的电网联系起来。作为控制城市电压高低的主要电力设备，变压器在负责调控电厂输配电压的同时，也降低输电过程中电力的线路损耗。此外也有一部分变压器降压后送至用户端使用。针对不同的电力网络情况，变电器对电力的升压和降压幅度也是各不相同根据电压等级以及具体作用的异同，变电器的分类也多种多样，例如根据输配电距离的不同，在远距离输电时，电压往往会经过升压变电站，而变为220KV或者更高，而对于负荷中心，电压往往经过110KV变电站降至为10Kv。在种类繁多的变电站中，110Kv的变电站的使用范围最为广泛，变电站的数量也最多。110KV变电站直接面向用电用户，因此对110KV变电站的设计必须安全可靠，且具备一定的经济性，才能有效应对用户用电的各种多变的需求。提高11KV变电站设计的科学性与合理性，对保证地区经济与生活需求具有十分重要的意义。
2 110kV变电站的电气设计
2.1 110kV变电站的主接线设计
做好110kV变电站电气设计过程中的主接线设计工作主要是指做好其主接线方式的选择工作，通常情况下，110kV变电站的主接线设计往往会选择一些复杂性比较高的主接线方式来确保变电站运以及电网运行和供电的安全性、可靠性、高效性和灵活性。对主接线的各种方式进行完善的运用能够使电网供电的安全性和可靠性等方面得到切实有效的保障，但是这也伴随着许多弊端（例如其接线的方式高度复杂化、其运行和操作过程比较繁琐、维护工作量和检修工作量较大、投资较大以及占地面积较多等），使110kV变电站电气设计及其运行等各方面受到一定程度的影响。所以，我们要结合变电站的负荷性质、其变压器的负载率、其电气设备的特点和上级电网的强弱程度等条件来对110kV变电站主接线的设计方式进行科学的、合理的选择。
2.2 选择变压器
2.2.1 变压器的选择
在选择变压器时，应该结合变电站的实际情况来确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常，在以下状态下，专用变压器可被应用于变电站：①在有较大的季节性负荷容量或者存在特殊功能的大容量设备时，为了保证其正常运行，便可以选择专业变压器；②如果照明和动力选择公用变压器会对灯泡的质量或寿命产生的影响较为严重时，或者出现经阻抗接地、电源系统不接地等，可以选择照明专用变压器；③当存在较大的冲击性负荷，对电能质量产生严重影响的情况时，应该选择冲击负荷专用的变压器。
2.2.2 确定变压器数量
在城网变电站中，主变压器通常要配备两台以上，一旦其中一台有故障发生，能自动将其负荷转移到运行正常的变压器上。对于同一变电站，在确保供电可靠性和供电能力的状态下，要结合运行方式、负荷性质及城区的供电条件等确定变压器的数量。主变压器的总容量、占地面积、变压器制造的容量限制等都是选择变压器数量的过程中必须要充分考虑的因素，在保证相同的总负荷状态下，减少一台变压器，必须要保证供电能力不会下降。由于城网所建的位置通常土地资源比较紧缺，因此在保证供电质量的情况下，变压器数量的选择还要充分考虑占地情况。
2.2.3 110kV变电站配电装置的设计
通常情况下，110kV变电站的站址和场地都比较小，而其出现的规模却比较大，所以，三相共箱式结构的、全封闭的、六绝缘的氟化硫组合电器是其最常选用的配电装置，其布置方式是户外的、中型的、支持管型的母线双列式。其中，一组母线通过配置垂直断口的单柱来实现隔离开关的目的，另外一组母线通过配置双柱水平且单断口的旋转式来达到隔离开关的效果。这种布置方式并不单独地占用间隔，对其配电装置的尺寸，特别是纵向尺寸进行了有效的压缩，其三相共箱式的GIS结构具有紧凑的特点，对其三相导体进行共面的布置，实现了其三相联动的效果，此外，还不需要对其供给系统执行压缩空气操作，确保了其无油化效果和无气化效果的实现。
2.2.4 110kV变电站的消弧设计及其电压的保护装置设计
消弧设计和电压的保护装置设计是一种新型的技术，做好110kV变电站的消弧设计工作及其电压的保护装置设计工作，主要是为了达到减小危害的目的，因为中性点的非直接接地系统的弧光接地会对变电站的电气设备造成一定程度的危害，例如弧光接地的过电压对电气设备所造成的危害及谐振的过电压所造成的危害等，这一装置的开关柜是封闭的、金属铠装的，不仅对弧光接地的过电压和谐振的过电压都具有保护功能，还具有对故障信息进行上传的功能以及对装置本体进行故障保护的功能。
3 变电站智能化电气一次部分
智能型变电站的一次设备与传统变电站的主要差别在于电子型互感器的使用，电子型互感器的运用应该遵循以下配置原则和技术要求：
3.1 配置原则
智能化变电站应该配置电子型互感器，相比于传统的铁磁式互感器，电子互感器在制造体积，变比线性度以及抗饱和能力等方面，均具有铁磁性互感器无法比拟的优势，同时，电子型互感器的制作过程不需要使用铁芯、铜线等材质，降低了制作成本，具有良好的经济性特点。电子型互感器的应用应该首先考虑在户外敞开式配电装置中，此类配电装置的到集中控制屏的传输距离较远，应用电子型互感器能够实现电压电流信号的就地数字化；电子型互感器的应用还能取代电力变压器高压测套管型电流互感器，从而简化高压测一次接线，降低电力的设备的制造和安装难度，尤其是在取代了变压器低压测电流互感器之后，能够克服磁通饱和对于电流采集精度的影响，提高电力系统继电保护的数据精确程度；对于老式开关柜，如暂时无法直接升级为电子型互感器的，也可以通过合并单元来完成数字转化功能，实现信号的数字化。
3.2 技术要求
电子型互感器的制作应该规范其与合并单元之间的数据接口，并采用统一规范的标准传输协议；用于测量的电流互感器准确级别至少应该达到0.2S级，保护用电流互感器的准确级别最低应达到5P，测量用电压互感器的准确级别应该达到0.2，保护用电压互感器的准确级别最低达到3P；电子式互感器的供电方式适宜采用直流电源供电模式；对于双路独立采样的电子式互感器来说，每一路采样系统其传感、采集、合并等单元都应该分别独立配置，并采用双A/D系统配置，一套配置只能满足一路采样的需求。
4 结语
电力资源是促进整个国民经济发展的重要因素，为了保证供电质量，就要求变电站的各项设计合理到位。城网建设的不断发展对110kV变电站的数量及质量提出了越来越高的要求。做好110kV变电站及其电气设计各方面的工作，确保电网运行及其发展以及供电过程中的各方各面，促进我国电力事业发展的稳定性和长期性等。
参考文献：
［1］王娇.探析有关110kV变电站的电气一次设计［J］.科技与企业，2014（14）：393-395.
［2］荣幸，张迪.110kV智能变电站设计及可靠性分析［J］.广东科技，2014（20）：95-97.
论文作者:冯岩
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：变电站论文; 互感器论文; 变压器论文; 接线论文; 过电压论文; 电压论文; 电子论文; 《电力设备》2016年第22期论文;