（国网安徽省电力有限公司黄山供电公司 245000）
摘要：随着时代的不断进步，人们对电力的需求日渐增加。为满足人们的需求，电力企业不断扩大自身的规模，在一定程度上促进了电力行业的进步。在电力工程的施工中，最为重要的一个环节便是设计阶段，设计图纸可以为后续工程的开展提供有力的指导和参考。因此，在进行220kV变电站的设计时，保障设计的合理性、适用性和可行性具有重要意义。
关键词：主变压器；主接线；电气设备
1变电站工程设计原则和总体布局
1.1变电所工程设计原则
变电站设计应本着安全第一的原则，降低工程造价，与周围环境相结合，减少对周围居民正常生活的影响。（1）简化布线设置。变电所线路应采用线路与变压器组分界的方式，并设置分段开关柜，保证线路发生故障时不完全停电。这种布线方式可以减少建设项目的投资，减少占地面积的浪费。（2）电力设备安装合理。在建设变电站时，应尽量选择小型设备，减少用地浪费，合理安排用电设备布置，提高用地利用率。为保证变电所的安全，全站采用无油电器，简化消防系统，减少变电所内易燃易爆物品的发生，加强设备的维护和维修。（3）充分利用现代技术和设备。变电所应设置无人值守室，以减少工作人员的工作量和难度，提高变电所设备运行和维护的可行性。
1.2变电站总体规模及布置
为了提高变电站的使用价值，设计人员应在工程设计中提高变压器的容量。同时，考虑到变电站的高密度负荷，在设计过程中应充分调查变电站的实际施工环境，合理安排变电站的总体规模和布局。变电站大型运输走廊的合理建设。在建设低等级变电站时，应充分考虑变电站大型设备的运输通道，包括低等级和地面运输和消防通道。做好地上公路的规划设计工作。人行通道或绿化带上应设置覆盖物，必要时可作为运输通道和通风通道。
协调变电所与周边建筑物的结构关系。为了充分利用土地面积，满足变电站建设和施工的需要，在变电站设计中应协调好变电站与周围建筑物的关系。设计变电所时，应考虑经济和安全问题，确保周围建筑物的照明和消防安全，并注意变电所的整体安全性和适用性。变电站的核心部分是主变压器。为了便于主变压器的运行和维护，应设计主变压器的最大空间，将其放置在清晰的位置，并及时检查运行情况。变压器室和高压室设计时，应根据实际情况确定，布置一个明亮的房间，以满足变电所运行的要求，并与周围住宅建筑的设计协调好，达到最佳的总体布局。
2主变压器的选择
主变压器容量的选择：在进行220kV变电站的设计时，一个尤为主要的问题便是选择主变压器，该环节会对后续的设计和整体电力系统的运行具有直接的影响，所以应保障选择的合理性和实用性。在选择主变压器的容量时，可参考变电站施工完成并投入运行后的五年至十年的规划负荷。若变电站位于城郊等位置，则该主变压器的容量应充分结合城市的整体规划。在进行主变压器容量的确定时，还应对变电站的电负荷性质、电网的结构等进行充分考虑。对于变电站客户中有特殊要求的大客户，还应对主变压器停止运行后，其余的变压器的容量、负荷能力在一定时间内对用户的一级负荷、二级负荷可有效满足进行考虑。普通的变电站，则应保证主变压器停止运行后，其余的变压器满足全负荷的70%至80%。并且在明确单台的降压变压器的容量时，应从全网的角度考虑，避免其级别过多。变压器台数的选择：除了确定主变压器的容量外，还应明确变压器的台数。
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3电气主接线的选择
在选择主接线时，也注意以下几方面：通常在进行发电厂与变电站的接线时可分成两类，一类是母线类，其中包含单母线、双母线，和单母线分段以及双母线分段、旁路母线等接线。以及无母线类，其中包含单元接线、多角形接线等。在实际设计中，应对出线回路数、电压等级等进行综合考虑，从而选择接线的类别，保障其适用性。并且主接线还应具有扩展性、简便性以及可靠性、经济性和灵活性五点要求。
4接线方式
还应选择相应的接线方式，主要有八种接线方式：单母分段接线、双母分段接线、双母线接线、双母线旁路接线、和多角形接线等方式。在进行220kV变电站的设计时，应结合实际情况进行选择。如单母分段接线主要适用范围为：6至10kV时则出现回路大于六回，35至63kV时则出线的回路4回至8回，而110kV至220kV则出线的回路为3回至4回。而双母线的接线方式，配电装置在6kV至10kV时，会有较大的短路电流，此时需要相应的带电抗器。而在35kV至63kV时，或具有较多的电源较大的负荷时，则出现回路应大于8回。而配电装置为110kV至220kV时，通常出现回路为5回以上，若该配电装置位于系统中的重要地位时，则出现回路应大于4回。在小容量和中容量的变电站中，配电装置为35kV至220kV则可选择桥形接线方式。若变电站中仅有一个回路、一台变压器，未设置相应的具有较高压的配电装置，便将电能直接送到系统的枢纽变压所时，则应选择变压器线路单元接线的方式。
5电气设备的选择
在选择电气设备时，应满足以下要求：其一便是与相关的运行、检修和过电压等的要求向符合，并对电气设备的长远发展充分考虑。其二便是在进行校正核对时，应对当地的环境进行有效考虑。其三便是保障技术的先进行，且具有合理的经济性。其四便是选择的电气设备应和工程设计的标准相符合，其五便是选择的电气设备种类应尽量少。其六便是所选的电气设备应做过相应的实验，确保其各项参数又保障并具有相应的鉴定证书。并且电气设备可以保障长时期工作，在过电压和过电流的条件下仍能保障运行的稳定性和安全性。合理选择电气设备，有利于保障变电站和电力系统运行的稳定性，并且对后续的检修维护工作提供便利。断路器的选择：在选择断路器时，其参数应符合以下几点要求：其一便是其额定的电压应大于所装设的电路所处的电网额定的电压。其二便是其额定电流应比断路器通过的持续电流中最大的要大。其三便是其额定的关河电流应大于短路的冲击电流。其四便是其分合闸的时间，若电力系统处于稳定运行的状态时，应对故障快速有效的切除，此时分合闸的时间应小于0.04s。
6短路电流的计算
还应计算短路的电流，主要是为了进行载流导体、配电设备、限流措施、以及继电保护装置的选择，并可以进行整定计算的选择。为保障计算结果的准确性和可靠性，应满足以下几方面条件：其一便是当处于正常的工作状态时，三相系统的运行应具有对称性，其二便是所有电源具有相同的电动势相位角。其三便是保证短路的瞬间短路的电流处于最大状态，其四便是可将母线的电抗忽略不计。之后进行相应的单相短路的接地电流、两相短路电流、三相短路电流等的计算。
7防雷保护设计
选择避雷器时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，且避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。防雷保护设计：本设计的发电机和主变处所用的避雷器选用普通阀型避雷器FZ型。具体配置为：在发电机的出处装避雷器，防止发电机出口出现过电压。在主变的变压器装避雷器，防止主变的高压侧出现过电压。在变压器中性点处装避雷器，防止变压器中性点处出现过电压。在电压互感器的进线端装避雷器，防止进线出现过电压。
结束语：
变电站工程的设计需要结合当地环境，根据环境选择合适的改造方式，合理地规划变电站的整体布局和规模。变电站工程设计是一项综合性较强的工作涉及到各个方面，因此，设计人员在进行设计时要综合考虑各方面因素，方便以后的运行维护等工作。
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论文作者:李启,汪淑芬
论文发表刊物:《河南电力》2018年21期
论文发表时间:2019/5/21
标签：变电站论文; 变压器论文; 接线论文; 母线论文; 过电压论文; 变电所论文; 避雷器论文; 《河南电力》2018年21期论文;