探究110KV變電站電氣工程設(shè)計(jì)

楊濤

摘 要： 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)于用電的要求也更高，變電站的設(shè)計(jì)也顯得尤為重要。本文分析了110KV變電站的發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)探究了變電站電氣工程設(shè)計(jì)與其中存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題與解決方法，建設(shè)符合城市發(fā)展的變電站，促進(jìn)生產(chǎn)力的穩(wěn)定增長(zhǎng)，從而提高人們的生活水平與社會(huì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 110KV變電站；電氣工程設(shè)計(jì)；變壓器

變電站作為電力系統(tǒng)中較為重要的組成部分，電力網(wǎng)線路連接的環(huán)節(jié)之一，具有匯集與分配電能的作用。同時(shí)變電站又關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)。要想加快城市化進(jìn)程，讓變電站安全可靠的運(yùn)行，就必須對(duì)11OKV變電站中的電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，并發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題找到解決方法，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

一、110KV變電站發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)六十年代以后，110KV變電站逐漸走入普通城市，但是由于多種客觀因素的影響，變電站符合水平普遍較低。政府對(duì)于電力建設(shè)投資較少，讓大部分普通城市仍舊是以35KV變電站構(gòu)成的輸電網(wǎng)絡(luò)。二十一世紀(jì)初，供電狀況得到了一定的改善，在設(shè)計(jì)與建設(shè)方面，也主要是強(qiáng)電供電的穩(wěn)定性與安全性，于是這段時(shí)期110KV變電站就有GIS設(shè)備，系統(tǒng)與變電站的綜合化系統(tǒng)管理。如今，隨著城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)電力系統(tǒng)也向著小型化與更可靠的方向發(fā)展，占用的面積小，施工簡(jiǎn)單方便，也符合電力技術(shù)的發(fā)展方向。

二、110KV變電站電氣工程設(shè)計(jì)

（一）變電站主接線的兩種方式

變電站主接線的選擇是通過(guò)變電站在電力提供中具體的作用而定，要將地理位置、電壓的等級(jí)與變電站主接線的方法考慮到其中。城市電網(wǎng)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)電網(wǎng)的比較，可以看出，城市電網(wǎng)的可靠性較高，但是除了滿足已有的安全可靠外，還應(yīng)該盡量做到簡(jiǎn)單、方便。變電站主接線有兩種方式：變壓器組接線與單母線接線，運(yùn)用變壓器組接線時(shí)，可以通過(guò)110KV變電站電源進(jìn)線，通過(guò)雙電源的“T”字型接線。在低電壓的一側(cè)可以利用單母線四分段，這樣的優(yōu)勢(shì)就是可以讓接線變得更加簡(jiǎn)單，高壓裝備也較少，如果任何一個(gè)電源出現(xiàn)斷電的情況，也能自行的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，用最快的時(shí)間來(lái)恢復(fù)電源，讓人們的生活不受到影響。但是也存在著相應(yīng)的缺點(diǎn)，在任意一個(gè)電源沒(méi)有電的情況下，必須要停止一臺(tái)主變電器，會(huì)對(duì)部分電負(fù)荷產(chǎn)生限電。另一種方式是通過(guò)單母線接線，110KV變電站通過(guò)2線路的110KV電網(wǎng)，一個(gè)主設(shè)備與一個(gè)備用設(shè)備，在高壓一側(cè)采用單母線的方式，低壓一側(cè)將單母線分為兩分段。其優(yōu)點(diǎn)是供電的可靠與穩(wěn)定，在產(chǎn)生斷電的情況時(shí)，可以利用高壓備及時(shí)的恢復(fù)供電。但是也存在著相應(yīng)的缺點(diǎn)，高壓的設(shè)備較多，面積大，投資的金額也增加。

（二）變壓器的選擇

變電站符合一定的條件才能安裝兩臺(tái)或者是以上變壓器，例如有大量的一級(jí)負(fù)荷與二級(jí)負(fù)荷，在幾種負(fù)荷較大的情況下，也可以將變電站轉(zhuǎn)化為專用的變壓器。通過(guò)動(dòng)力與照明的方式，所使用的變壓器已經(jīng)嚴(yán)重影響到燈泡的使用期限時(shí)，就可以在電源上接上相關(guān)的電氣裝置。如果是大型的建筑物中空調(diào)冷凍機(jī)出于功能的特殊需要，也可以設(shè)置專用的變壓器。另外，需要注意的是主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇上，對(duì)于城市網(wǎng)變電站中一般需要配置2臺(tái)或者是以上的變壓器。如果其中一臺(tái)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，也可以將負(fù)荷自動(dòng)的轉(zhuǎn)移到正常運(yùn)行的變壓器中，對(duì)于一座變電器而言，要在滿足同樣的供電能與供電穩(wěn)定的條件下，對(duì)于安裝2臺(tái)或者是以上的方案中，需要制定具體的方案，才能實(shí)施。選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的問(wèn)題時(shí)，需要將經(jīng)濟(jì)與技術(shù)方面的影響考慮到其中，在總負(fù)荷沒(méi)有變化的情況下，停止了一臺(tái)主變壓器，仍然存在著相同的供電能力。占地面積上，如果變電站是位于城市中心，安裝三臺(tái)變電就比兩臺(tái)變電器占地面積要多，因此要將地理位置考慮在內(nèi)。

（三）電器平面布置

變電站的平面布置上應(yīng)該根據(jù)地理情況，經(jīng)濟(jì)條件，可以采用室外的布置，根據(jù)實(shí)際情況的系統(tǒng)與線路以及負(fù)荷的參數(shù)，從安全、經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定性三個(gè)角度出發(fā)。確定110KV變電站以及用電的主接線，將消防、通風(fēng)等條件考慮在其中，這樣也能盡量避免微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)與其他設(shè)備相互影響。在湖北省武漢市設(shè)計(jì)運(yùn)行的110KV配電設(shè)備中，最主要的就是GIS與敞開(kāi)式的中型布置，而GIS具有用地面積小，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。

三、110KV變電站電氣工程設(shè)計(jì)問(wèn)題與解決方法

（一）110KV建筑材料的設(shè)計(jì)問(wèn)題和解決方法

由于混凝土本身的特點(diǎn)是持久與牢固，因此在變電站的建筑材料上通常會(huì)選擇混凝土，但是實(shí)際材料的選擇上，會(huì)根據(jù)不同的情況做不同的分析。部分地區(qū)在110KV變電站中會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象，鋼筋因?yàn)槭艿郊竟?jié)性的影響也會(huì)腐蝕。同時(shí)由于混凝土的分解，導(dǎo)致電路發(fā)生問(wèn)題，所產(chǎn)生漏電與火災(zāi)等危險(xiǎn)事故的發(fā)生，且導(dǎo)致這些事故發(fā)生的原因是材料選擇與設(shè)計(jì)的不恰當(dāng)。

要想解決這類問(wèn)題，一定要將110KV變電站在建設(shè)的設(shè)計(jì)上考慮好不同環(huán)境所帶來(lái)的影響，這樣才能保障變電站的安全。例如，湖北省鄂州市在110KV變電站開(kāi)始建設(shè)初期，會(huì)選擇將變電站的建設(shè)安置在人口不是非常密集的區(qū)域。但是隨著城市化進(jìn)程加快，人們的用電要求也隨之增加，為了保障大量的供電，在變電站建筑設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩硪蛩?，土質(zhì)、天氣等做好初步的計(jì)算。變電站使用期限的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析環(huán)境的不同，這樣確定了建設(shè)的成本，也選擇了合適的材料，使110KV變電站的使用得到相應(yīng)的保障。

（二）110KV變電站設(shè)計(jì)中的防火問(wèn)題和解決方法

110KV變電站在建設(shè)時(shí)主要考慮好周圍環(huán)境，這樣讓房屋與設(shè)備之間有一定的距離，可以保障人們的安全，其中的距離是實(shí)現(xiàn)防火規(guī)范與要求的重要途徑之一。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量將預(yù)防措施考慮到，對(duì)居民不安全的活動(dòng)要進(jìn)行限制，例如：110KV變電站的距離要進(jìn)行至少 10米以上的變壓器布置?？梢詫ν獾脑O(shè)備增加至少5米，對(duì)于兩側(cè)范圍的大小也要進(jìn)行相應(yīng)的限制，防止事故的頻繁發(fā)生。

110KV的電纜進(jìn)行電流輸送時(shí)電流較大，因此需要專業(yè)的工作人員對(duì)其中的問(wèn)題進(jìn)行具體分析，才能防止問(wèn)題的發(fā)生?？梢允褂媚撤N特殊的元素或者金屬作為電纜，前提是要符合輸電的具體要求，這樣在輸電的過(guò)程中，熱量不會(huì)下降。遠(yuǎn)距離的輸電中，電容器如果超過(guò)了輸電的范圍，就會(huì)自動(dòng)斷電，不需要人為的操作就能對(duì)電纜進(jìn)行防火預(yù)防。

（三）110KV變電站噪聲輻射的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及解決措施

在110KV變電站在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)制造極大噪聲，嚴(yán)重影響到居民的休息，因此在對(duì)110KV變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分的將噪聲考慮到其中。開(kāi)始施工之前，可以對(duì)周遭的相關(guān)環(huán)境做出具體分析，要盡量選擇與居民生活較遠(yuǎn)的地方。樹(shù)木較多或者是河邊的草坪可以很好的隔絕噪音，同時(shí)，也要做好通風(fēng)設(shè)計(jì)，這樣可以有效的降低噪音。

由于110KV變電站輸電的電壓很高，電纜在傳輸?shù)倪^(guò)程中容易出現(xiàn)電輻射的情況，這種輻射雖然對(duì)于人體的危害性不大，但是嚴(yán)重影響到了周圍的環(huán)境。地表植被的生長(zhǎng)會(huì)發(fā)生改變，這是因?yàn)樵谕寥雷兓校^(guò)多的土質(zhì)成分受到輻射的影響，從而產(chǎn)生不良現(xiàn)象。要解決這一問(wèn)題，可以將變電站建在人煙稀少的區(qū)域，可以就可以降低高壓電磁的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

變電站是國(guó)家電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，其中主接線的兩種方式、變壓器的選擇與電器平面的布置都要控制一定的范圍內(nèi)。如果變電站出現(xiàn)噪音或者建筑材料與防火部分上出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采用具體的措施加以應(yīng)對(duì)，盡量將故障性影響降到最低?！?/p>

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