摘要：随着我国电力事业的不断发展，电力网络规模也在不断的扩大之中，电力设备日益更新，人民对电网的供电可靠性也提出了更高的要求。本文通过论述110kV变电站电气的一次设计，阐述了变电站电气主接线的相关概念、关键因素、配电装置的选择以及一些电气设备的选择上所注意的事项，为我国城网及农网的建设和改造提供一定的理论依据。
关键词：110kV变电站；电气设备；一次设计
随着电力系统的发展，电网结构越来越复杂。各级调度中心需要获取更多信息，准确把握电网和变电站运行状态。同时，为了提高电力系统的可控性，需要使用远程集中监控，逐步实现无人值守的管理模式。因此，变电站可以起到保证供电可靠性的作用。本文分析了如何优化110KV变电站系统的设计，并给出了相应的建议，以提高不同区域电网的建设水平。
1.主接线的设计
主要线路是非常奇怪的普通人，生命的变压器、开关、刀开关和变压器、总线和避雷器等等，这些都是变电站主要电气设备的电线，他们有一定的顺序，通过相互连接可以由一些完整的闭环电路设备。这些部件的主要用途是合用和配电。但主要的电气配线方案是影响主配电线路的一个关键因素，根据变电站规划和变电站主配电系统的具体作用，与解决方案有关。因此，如果主布线方案一旦建立，它也标志着变电站整体规模的确定，也就是说，整个变电站系统整体运行的可靠性、灵活性和经济性，是该方案是否直接影响正常运行。此外，电气设备的选择、配电装置的布置以及继电器方式的保护和控制的选择也是不言而喻的。因此，为了保证合理的正确性主要电气接线图，我们必须处理的方方面面的关系很好，对因素参与该项目，技术和成本等，进行全面的调查和分析，不能有丝毫闪失。
2.短路电流计算
2.1短路类型
电力系统短路故障有四种：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中，三相短路也称为对称短路，另外三种短路是不对称短路。电力系统的运行经验表明，单相接地短路的概率最大，约为70%。两相短路；三相短路是最不可能的。这三个阶段的短路发生的更少，但有更严重的后果。
2.2短路电流计算
根据短路电流的计算原理和方法，计算短路电流。在实际生产中，电气设备的选择和校准，设置和检查继电保护装置，电流限制设备合理选择主要配线方案等，都需要短路电流计算，一般采用毛值法计算短路电流。
2.3 新建110kV变电站的电容电流计算
假如110千伏变电站工程本期建设2台63MVA的主变压器，10kV出线30回，10kV出线采用电缆出线。
根据目前工程实际情况，新建变电站工程的10kV出线电缆至少选择300mm2的电缆。新建10kV线路电缆长度按变电站所在区域现状10kV线路电缆平均长度3.8km考虑，本期每台主变出线15回。则本工程10kV线路均为电缆线路单相接地电容电流按照公式：
Ic=153.6A
其中Ic为10kV单相接地电缆线路的电容电流值（A）
K：电容电流系数（10kV，K=1.16）
S：电缆截面（mm2）
Ue：额定电压值（kV）
L=3.8km/回×15回
3.设备选择
3.1设备选择的原则
对于电气设备的选择，必须建立在一个主要的电力连接系统、负荷计算和短路电流计算的基础上，根据设备选择的安全可靠、经济合理和先进的技术，才能满足电力系统运行的需要。设备的选择可以从以下几点进行。第一是根据正常工作条件进行选择。电气设备额定电压应与电网电压相一致，不得低于电路的最大电压。其额定电流不能低于各种运行方式下的回路电流。当导线正常运行，包括短路时，所选电气端子的最大允许负载大于最大压力。二是根据短路情况检查电气设备的动态和热稳定性。电气设备所允许的限制电流不应小于短路电流的冲击电流；在某一段时间内产生的热量不应小于这段时间内短路电流产生的热量。
3.2一次设计中高压配电装置的选择
110kV变电站高压配电单元的总体布局是室内布置和室外布局。其中，前者可分为三大类：一般电器的内部布局，SF6全封闭复合电器的内部布局，以及110kV断路器的内部布局。前两幢房屋的面积和投资成本基本相同。和占地面积最小的SF6全封闭组合电器(GIS)，房子装修，房子里装饰着一个更好的操作维护，但由于其高投资，采用不占多数，目前，房子装修的中心城市或地区的土地更紧张采用频率较高。此外，户外布置可分为三种类型：室外室外布置、室外半高布置和室外高度布置。其中，室外介质布局主要是指在公共汽车上安装所有电气设备，以安装在地面设备上。户外布局具有布局清晰、操作可靠、造价低廉等优点。在半高式布局外，主要是隔离母线和母线，断路器和电流互感器等设备直接排在公共汽车的下半部分。外面的布局类型虽然在一定程度上，减少配电装置之间的跨度，然而，由于这些线的间隔不能合并，使电路增加了横向区域，这种类型的安排适用于变电站进入线圈。
3.3消弧与过电压保护装置的相关设计技术
随着我国城市和农村电网的大规模技术改造，城市和农村电网将向电缆发展，对电容电流的系统逐步增加，电弧接地过电压问题日趋严重。运行经验表明，当这种电网发展到一定规模，内部过电压，尤其是当单相间歇性电弧接地电弧接地过电压，网格和特殊条件下的铁磁谐振过电压已成为110千伏变电站电气设备安全运行的威胁，这是最严重的单相弧光接地过电压。弧抑制和过电压保护装置可以有效地将中性点接地系统的阶段，阶段限制过电压在电网安全，可以阻止35kv、10kv系统共振电磁能量和电弧接地，消除各种威胁电网过电压，提高变电站安全供电的可靠性。
4.电气设备接线的典型方式
终端变电站和中间变电站的技术和问题是110kV变电站电气设计的主要内容。不仅因为负荷接近110kv变电站负荷中心，并分为两路进线的设备，并一路到第一行，才能有效地利用低压电力分配给用户，从而实现这个任务的最终目的，分压的整个过程主要由两个主要频率变换器来实现。单总线连接和线路变压器的内桥接和接线是终端变电站的高压侧主接线形式。我们说的是单总线的线路模式是单总线。这种接线方式不仅供电可靠性、运行是非常灵活的，唯一缺少的是参与的实现会有很多高电压设备，这不仅增加了项目区域投资资本，也为将来的维护将会增加大量的工作。110kV变电站高压侧主接线为内桥连接，110kV变电站低压侧主连接为单母线段接线方式。主要线路的连接方式，在较方便的优点，但运行不灵活，可靠的电力是它的故障方式，所以在实际操作中，我们也要合理使用和安排。因此，单母线段的连接方式主要用于高电压线运行的频率，不受电网的影响，稳定电压，保证安全。
结论
综上所述，110kV变电站电气设计是一项综合性工程，是电力系统工程设计的重要组成部分。做110千伏变电站电气设计的完美实现，除了变电所电气设计方案的成功，仍然需要注意，如经销商，选择电气设备和线路的问题，只有这样，才能使变电站实现最大利益在实际操作中，使变电站实现电力系统的安全性，才能最终确保电力系统，高经济效益和社会效益。
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论文作者:詹伟毅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
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