杨丽娟
宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏 750011
摘要：现阶段，随着我国社会的不断地发挥在那，我国电力设施也越来越完善。我国社会经济的快速发展不断推动者110KV电压等级进行着不断地优化和完善，同时其建设规模也在不断地扩大化。在此背景之下，传统的设计理念和设计模式已经不能很好地满足社会经济发展和人们对于变电站的需求，这就要求必须对其进行不断地创新和完善，不断促进110KV变电站设计方案的升级和优化，从而使其可以更好地服务于人们。
关键词：110kV；变电站；电气设计
引言
变电站是输电系统中的核心部分。如何能够确保110kV变电站的稳定运行，如何选择合适的设计类型，对整个变电站电网的规划设计有着重要作用。传统的110kV变电站主要以户外设计与安装为主，占地面积较大，而且设备容易被腐蚀，容易发生污闪事件。为了有效提高资源的利用率，发挥规模化优势，提高电网工程建设效率，推广应用典型优化设计，做到变电站设计的统一性、可靠性、先进性、经济性、适应性。针对110kV变电站，本文从设计方式与技术对其进行表述，从而能够得出变电站的典型设计。
1 110kV变电站简述
变电站承担的主要功能是电压变换，将电能进行合理地分配，同时起到控制电流流向及电压控制作用的综合电力设备。简单来说，变电站其实就像是日常生活中的桥梁，将来自四面八方的电能进行合理统一的调配，自此我们不难看出，变电站的运行质量在整个电网的运行质量中占有着重要的地位。此前在技术不甚发达的时候，变电站一般采用的都是户外开敞的安装方式，设备裸露在外，比较容易腐蚀并且安全性能不高，随着技术的不断发展，变电站逐步过渡到半户内或全户内的模式，接线化繁为简，电压器容量也大幅度增加，并且利用先进的科学技术，变电站较之前有了质的突破，用地少、安全系数高、自动化程度高、节省人力，最终达到标准化调配生产的目的，这就是现阶段110kV变电站电力设计的设计思路。
2 110kV变电站电气设计要点
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。例如，对于一般终端的变电站，其高压侧的主接线方式主要是线路---变压器的组接线方式及内桥接线方式等这两种最简单也是最常用的110kV变电站的主接线设计方式。
2.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3主接线的选择和考虑因素
在电气输送过程中，电流的输送是依靠主接线来完成的，因此，主接线的选择是十分重要的，主接线连接着各项输电设备，如发电机，变压器和设备开关等等，起到电路连接传送的作用。主接线设计和连接的好坏直接影响到电力输送的效果，所以，在设计主电线时要满足以下几点要求：（1）转换灵活迅速。主电线要能够适应不同设备在不同条件下的正常运转，当遇到电路突发故障时能迅速转换电流的运行方式，使故障的影响率降到最低。（2）主接线的性能要安全可靠。要降低不必要的接线数量，电线本身的质量要达到使用标准，确保降低电力发生突然中断的概率，减少停电带来的损失。（3）接线设计要经济节能。设计时要尽量减小接线的占地面积和体积，要以轻巧灵便为原则，尽量减少变压器的数量，以及在电气输送过程中的电力损失。主接线的方式分为单母线，桥型接线，双母线和分段接线等几种方式，其中，双母线接线方式供电可靠，灵活性强，使用范围较广，如果发电量不大，则可以选择桥型接线的方法。
2.4设计消弧及过电压保护装置
该装置是能迅速消除中性点非直接接地系统弧光接地给电气设备带来危害的新技术产品，是确保10kV、35kV系统弧光接地过电压和谐振过电压不致造成危害的有效措施。中性点不接地系统加装本装置后，一旦系统发生单相弧光接地，装置可在30ms之内动作，不仅使故障点的电弧立即熄灭，同时也有效地限制了弧光接地过电压；装置运作后，允许200A的电容电流连续通过2h以上，以便用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路；本装置可将发生在相与相之间的各种过电压限制在3.5倍以下。装置为金属铠装封闭开关柜，具有弧光接地过电压保护功能、谐振过电压保护功能、故障信息上传功能和装置本体故障保护等功能。
2.5直流系统设计
直流系统的额定电压为220V，进行接线操作时都采用了额定电压为220V的电母线分段开关，还需要单独设置一组电池组和电源充电装置，该电池组所用的电池种类为阀控式铅蓄电池，而电源充电装置的种类为双套冗余配置的高频开关电源。通常情况下每组蓄电池都会包含106～106只蓄电池，而且事故放点时间应该保持在2h以上，incident，电池的容量设计为200A，在进行冗余配置时应该按照N+1的原则进行配置，并且每组电池组充电机的20A模块应该为4块，为了节省使用空间，在继电器室内放置蓄电池组即可，不需要为蓄电池组设置在独立的房间内。进行供电操作时使用了直流接地自动检测装置，所用的供电方式为混合供电方式。
2.6信息安全问题
为了保证信息安全，保护综合自动化系统设备的可靠运行，进行主控室的接地布置的时候，在电缆沟和屏柜下层的电缆室内，进行专用接地铜排的布设，首末端进行了连接，形成了二次设备室的内等电位接地网的布设，设置了静态保护，为了防止设备遭受雷电的袭击，分别设置了防雷设备，例如在电源输入线上，进行了浪涌和雷电过电压的设计，电源防雷器设置在了装置的交流和直流电源的入口点的位置。为了使保护装置不受外界电磁的干扰，间隔层和站控层之间的连接、通讯接口之间的连接均设置了隔离措施，以提高微机保护、抗电磁骚扰和防护等级。另外，为对入网设备信息库加强保护，对保护装置和过程层设备入网的类型、程序版本等设置了警戒线设备，防止工况不良的、有缺陷的设备进入，同时完善了运检规范体系。
结语
在上述变电站设计中，有些配电装置采用了全封闭型的开关设备，能够有效地防止污闪事故发生。该设计有很好的安全性、稳定性、可靠性，并且需要配电检修的时间周期长，能够较少占用土地面积，提高资源的利用率。该设计能实现变电站的无人值班化，与常规变电站布置相比较有很大优势。针对各地区１１０ｋＶ变电站中的问题，应当采用具体的分析方法。考虑到在电力系统中，变电站的工作环境、设备特点、有效承载的负荷量、出现回路数以及变电站容量规划等条件下，在满足供电可靠性、经济性、灵活性的前提下，可以优化上述设计方案，达到最优化设计的变电站。
参考文献：
[1]陈婧.临汾高村110kV智能化变电站的设计研究[D].北京：华北电力大学，2015.
[2]姜玉贤.浅谈110kV变电站电气的一次设计[J].科技资讯，2016，45（36）：93-93.
[3]刘胜男.浅谈110kV变电站电气一次系统设计[J].科技信息，2015，34（27）：401-429.
[4]王娇.探析有关110kV变电站的电气一次设计[J].科技与企业，2016，35（14）：393-393.
论文作者:杨丽娟
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：变电站论文; 接线论文; 过电压论文; 方式论文; 设备论文; 母线论文; 装置论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;