摘要：城市发展规模在不断扩大，电气资源作为城市运行的重要动力，保证其安全高效是促进城市经济发展的关键因素。对110kV变电站的一次设计要保证以科学为前提，才能保证电网的供电环节运行正常，对电网建设的经济方面也发挥着重要的作用。本文就110kV变电站电气一次设计进行了探究，仅供参考。
关键词：110kV变电站；电气一次；设计
从目前我国大部分地区电力事业的发展速度和发展规模上来看，都呈现出上升的趋势，而且电力工程的工作质量与电力工程价值也被人们所认可。在这种时代背景下，变电站建设作业能力与作业质量成为各方人士高度关注的问题。通过变电站建设，可以提升供电作业可靠性与持续性，提升工作效率。而另一方面，也可以通过提升变电站工作质量的方式来提升社会大众的生活水平。在变电站建设时，要始终秉承服务社会的目标，虽然我国在变电站建设方面已经取得了一定的成绩，但是依然存在各种问题影响其质量。因此，就110kV变电站电气一次设计的具体方法进行了分析和探讨。
1一次设计基本原则
1.1坚持配电网全寿命周期费用最小原则
在设施设备的规划设计及配电网络规划中充分考虑提高设备设施使用寿命内的利用率，使其满足寿命年限内不改造的要求，避免重复建设，提高投资效益。同时，变电站的设计应考虑运行期满后5年之内的服务。
1.2坚持规划设计目标长远化原则
在变电站设计和发展的过程中应该落实新发展和新服务的电力发展战略，自主学习将国际先进的新型技术应用到自己的设计工作当中，在工作中进行远期配电网的规划设计工作，并将远期配电网的设计作为近期、中期变电站设计的指导。
1.3坚持配网标准化、规范化原则
在进行设计时应该实现配电网网络结构和接线模式向着更加规范更加标准的方向发展，并且将通用设计、通用设备、通用造价、标准工艺作为自己的设计标准，在工作中实现新型典型的供电模式。
1.4坚持节能降耗原则
从网架结构、无功补偿、变压器选型、导线选型等方面综合采取措施，降低农网损耗。按照“安全可靠、经济高效、技术适用、减少维护，节能环保”的原则，积极采用成熟先进的新技术、新设备、新材料、新工艺。
1.5坚持资源节约和环境友好原则
通过合理选站选线和优化设计，节约电网设施占地，合理避让农田林地，积极促进电力设施与自然生态环境的协调。
2一次设计主要对策
2.1主变压器的设计与优化
主变压器数量的确定直接会对整个输变电工程的稳定性和持续性产生较大的影响，根据规范和设计经验，在进行大城市郊区的变电站设计时，如果在中、低压侧已经形成了环网，变电所则应该设置两台主变；如果规划中变电所只需要装设两台主变，则其它变压器在设计时应该按照大于变压器容量的1~2级进行，按照这个进行设计时一旦负荷发展，可以及时对变压器的容量进行更换；如果是地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电站，在进行主变压器设计时应该设3台主变。在进行主变压器容量的选择时一般按变电站建成后5-10年的规划负荷进行选择，某些特殊的变电站还可以考虑到10-20年之后的负荷发展。根据变电站的实际情况，选取符合要求的变压器类型。例如由某院承担设计的110kV变电站，地处小水电丰富的资兴电网，经论证，丰水期该站的110kV母线电压可能达到120kV。因此，设计采用变比为121±8×1.25%/38．5±2×2.5%/10.5kV的升压型变压器，以保证该站及资兴电网的正常运行。
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2.2电气主接线设计
再设计电气主接线时，应尽量保证供电的可靠性、灵活性和经济性。近几年我国的电力事业取得了较大的发展，在发展过程中通常都需要对已投运的发电厂和变电所进行改扩建，在扩建时可能改变发电机、变压器直至馈线数等多项功能，因此，设计电气主接线应保证电气主接线的检修、扩建灵活性。在此基础上，电气主接线还应尽可能做到投资少、占地面积小等性能。设计师要做到变电站设计的灵活性。满足调度，维修和扩建的需求，变电站调度的时候，可以有效切除或投入线路和变压器；相关人员维修时，应该做到不影响非检修设备的正常运行；在进行变电站的扩建工作时，电气的主接线应该起到过渡初级接线和最终接线的作用，并在设计主线时必须要对相应的扩建设备，保证各线路的独立性。设计师在进行电气主接线的设计时，要保证电气主接线具有一定的稳定性和可靠性，确保变电站能够正常稳定地运行。
2.3电气设备设计
由于电气设备和载流导体的用途及工作条件各不相同，因此不同的校验项目应该根据实际情况来选择不同的的电气设备。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须能够安全稳定地进行工作。对于电压；选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于回路的最高运行电压Ug，即，Umax>U。对于电流；选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即Ie>Ig。对于绝缘水平；在工作电压稳定运行的情况下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。在进行设计时应该根据电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定接口的绝缘水平。
2.4输电线路设计
输变电线路设计应满足《电力工程电缆设计规范》（GB50217－1994）和《交流110kV交联聚乙烯绝缘电缆及其附件订货技术规范》（DL509-1993）。同时，110kV线路直线串要求使用合成绝缘子，干弧距离为1100mm～1150mm，最小公称爬电距离2150mm，带高压端均压环；电缆终端头与本相避雷器的水平距离≥1.0米，与相邻相的水平距离≥1.5米。
2.5配电装置设计
一般110kV及以上电压等级多采用屋外配电装置。配电装置的设计和建设应注意应节约用地，争取不占或少占良田。在保证运行安全和工作可靠。设备要注意合理选型，布置应力求整齐、清晰的基础上，110kV配电装置尽量采用支持式管母线，分相中型，瓷柱式断路器单列布置，一个方向进线。母线隔离开关选用垂直开启式，线路隔离开关选用水平开启式，道路的两侧则应该布置设计电流互感器和断路器。
2.6主接地网的设计
在进行变电站电气一次设计的过程当中，接地网的设计主要是围绕变电所周围进行接地体的敷设作业。而在现阶段技术条件的支持下，110kV变电站电气设备常态意义上的工作接地装置主要包括接地体、接地线两个部分。通常情况下的接地线大多使用圆钢或扁钢作为材料，以保障性能发挥的有效，一般的接地体都会使用角钢作为原材，将尖端部位进行削减，并打入土中，也能够为防雷设计做好准备。
2.7防雷设计
电气设备的绝缘配合需要以避雷器的保护水平为基础，由避雷器来对设备承受的雷电过电压和操作过电压进行限制，配电装置每组母线上，一般应装设避雷器110KV侧尽量采用FCZ-110型避雷器。
结语
对110kV变电站电气一次设计方法进行分析，需要确定变电站接线要求与目的，根据实际情况，选择最为合适的接线方法，然后做好各项细节控制，保证可以满足变电站可靠运行要求，排除各项因素的干扰，实现变电站的稳定供电。
参考文献：
[1]刘敏.110kV变电站一次电气部分设计探讨[J].企业技术开发月刊，2016，35（6）：91-92.
[2]王永芳、李时珍.浅谈110kV变电站电气一次部分设计[J].水利电力.2016.
论文作者:董雨佳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
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