淺談110kV變電站電氣設(shè)計(jì)

張竹君 郝珈萱 張婧

摘要：變電站作為電力系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國配電網(wǎng)基建工作之一。110kV變電站作為我國現(xiàn)階段配電系統(tǒng)的主要設(shè)施，也是為人們生活、生產(chǎn)提供用電的基礎(chǔ)設(shè)施保障。本文主要以110kV變電站為主題，以電氣設(shè)計(jì)為主線，在闡述110kV變電站重要作用的基礎(chǔ)上，分析了110kV變電站電氣設(shè)計(jì)，以期為優(yōu)化110kV變電站電氣設(shè)備的連接提供一些具有參考價值的建議。

關(guān)鍵詞：110kV;變電站;電氣設(shè)計(jì)

變電站作為配電系統(tǒng)的核心組成設(shè)施之一，其主要功能是負(fù)責(zé)電流輸出與電壓轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)階段，我國生活與工業(yè)用電電壓不同，生活用電電壓主要以220V為主，工業(yè)用電電壓以380V為主，然而電廠輸出電壓普遍在1000V以上，無法在生活與工業(yè)生產(chǎn)中合理應(yīng)用，如何將其合理應(yīng)用起來，在此過程中，變電站將發(fā)揮出不可替代作用。以110kV變電站為例，為了保證供電安全與穩(wěn)定性，需在110kV變電站電氣設(shè)計(jì)中，合理選擇部件，同時得出變壓器流過的電壓與電流準(zhǔn)確值。鑒于此，本文對“110kV變電站電氣設(shè)計(jì)”展開深層次分析具備一定的現(xiàn)實(shí)意義與理論價值。

1.110kV變電站重要作用

110kV變電站在配電系統(tǒng)運(yùn)行中，所發(fā)揮出的作用是無法替代的，總結(jié)起來，主要涉及到以下幾個方面的內(nèi)容。首先，110kV變電站在整個配電系統(tǒng)運(yùn)行中，主要有變壓轉(zhuǎn)換、電能分配兩項(xiàng)功能，同時主變壓器主要承擔(dān)的各級電網(wǎng)聯(lián)系工作，以此保證整體電力系統(tǒng)處于一個安全、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)[1]。其次，110kV變電站可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓調(diào)低調(diào)高目的?，F(xiàn)實(shí)中，為了減少電能的損失，在電廠發(fā)出低壓電流時，主要通過110kV變電站調(diào)高壓功能，升高電壓，實(shí)現(xiàn)電流長距離輸送，保證輸電安全性、穩(wěn)定性的同時，可最大限度減少電能的損耗。同時，高壓輸出之后，工業(yè)生產(chǎn)與生活用電電壓分別是380V與220V，需要110kV變電站發(fā)揮變壓作用，才能滿足用電戶的個性化用電需求[2]。

2.110kV變電站電氣設(shè)計(jì)分析

2.1選擇科學(xué)、合理的電氣主接線方式

主接線作為電流輸送的基礎(chǔ)，直接影響到整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，在電氣設(shè)計(jì)中，選擇科學(xué)、合理的電氣主接線方式顯得十分關(guān)鍵與重要。由于主接線具備各輸電設(shè)備的連接功能，在實(shí)踐設(shè)計(jì)中，需滿足多方面的三個方面需求，方可進(jìn)一步提高電力輸送的可靠性與穩(wěn)定性。一是轉(zhuǎn)換靈活迅速。主接線連接各輸電設(shè)備，要想保證輸電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，需保證主接線滿足不同輸電設(shè)備在不同條件正常運(yùn)轉(zhuǎn)提出的具體需求，一旦電路出現(xiàn)突發(fā)性故障，可及時通過轉(zhuǎn)換電流運(yùn)行處理方式，最大限度縮小故障影響范圍與降低危害程度。二是主接線具備良好的性能。主接線連接中，需最大限度減少接線數(shù)量，可減少一些不安全隱患，同時為了保證主接線作用的良好發(fā)揮，需從源頭上保證電線自身質(zhì)量，可有效減少電力運(yùn)行中短路、斷路等問題的出現(xiàn)，進(jìn)而可減少停電引起的經(jīng)濟(jì)損失[3]。三是接線設(shè)計(jì)需提倡經(jīng)濟(jì)節(jié)能。設(shè)計(jì)中需最大限度減少接線占地面積與體積，同時需綜合考慮變壓器數(shù)量，選擇合適的變壓器數(shù)量，同時配以最佳主接線方式，最大限度減少電氣輸送中產(chǎn)生的電力損失。除此之外，實(shí)踐中，主接線方式有多種，主要是單母線、橋型接線以及分段接線等，需結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇接線方式，例如發(fā)電量不大情況下，可考慮橋型接線方式，其有著供電可靠等優(yōu)勢。

2.2主要電氣設(shè)備配置設(shè)計(jì)

電氣設(shè)計(jì)中，主要電氣設(shè)備主要有主變壓器、斷路器兩類。首先，主變壓器設(shè)計(jì)。110kV變電站配電裝置結(jié)構(gòu)與連接方式的選擇，主要受到主變壓器數(shù)量、規(guī)模等的影響，同時也需要結(jié)合110kV變電站未來一段時間內(nèi)的發(fā)展需求，這就需要綜合考慮電壓等級、輸入輸出功率等因素，在此基礎(chǔ)上合理選擇最佳的配電裝置結(jié)構(gòu)與連接方式。通常情況下，為了保證110kV變電站持續(xù)運(yùn)行，可設(shè)置雙主三相繞線組變壓器，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況，選擇最佳的主接線方式。其次，斷路器設(shè)計(jì)。電網(wǎng)規(guī)模并不是一層不變的，而是緊隨社會的發(fā)展不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的短路容量也隨之?dāng)U大。因此，在斷路器選擇時，需考慮未來一段時間內(nèi)的發(fā)展提出具體要求?？偨Y(jié)起來，主要涉及到以下幾個方面。一是額定電壓大于線路運(yùn)行額定電壓;二是線路運(yùn)行額定電壓大于負(fù)載電壓;三是電磁脫扣器額定電流大于負(fù)載時期最大峰值電流[4]。值得注意的是上述額定電壓、電流主要以空開狀態(tài)下的額定電壓、電流為標(biāo)準(zhǔn)。

2.3配置配電裝置與完善短電電流計(jì)算

配電裝置的配置作為110kV變電站電氣設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，其實(shí)踐中，需結(jié)合110kV變電站實(shí)際規(guī)模而定。通常情況下，配電裝置的配置，主要以三相共箱式結(jié)構(gòu)為主，采取全封閉六氟化硫絕緣組合電器，同時選擇戶外中型支持管型母線雙列式布置方式，以此保證110kV變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

110kV變電站運(yùn)行中，短電電流計(jì)算工作的完善也是核心內(nèi)容之一。因此，在110kV變電站電氣設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需對此引起高度重視，筆者在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，予以總結(jié)，認(rèn)為短電電流計(jì)算的完善，主要涉及到以下幾個方面。一是電力系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)行中，出現(xiàn)了短路故障時，相關(guān)工作人員需及時結(jié)合線路故障情況，開展短電電流計(jì)算工作，并且需要為了保證計(jì)算精度，可在綜合考量主接線設(shè)計(jì)潛在影響因素的基礎(chǔ)上，實(shí)施Id值限制操作。二是加強(qiáng)運(yùn)算曲線的應(yīng)用，借助計(jì)算結(jié)果可發(fā)現(xiàn)電路中的短路情況，進(jìn)而方便相關(guān)人員及時采取行之有效的應(yīng)對措施，可確保110kV變電站運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。

3.結(jié)語

總之，110kV變電站電氣設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需選擇科學(xué)、合理的電氣主接線方式、優(yōu)化主要電氣設(shè)備配置設(shè)計(jì)等，才能保證 110kV變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而滿足廣大用電戶的實(shí)際用電需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁科，王霞.110 kV智能變電站電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)分析[J].集成電路應(yīng)用，2019，36（04）：75-76.

[2]孫陽，王君龍.110k V變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（34）：59-60.

[3]申莉華，楊帥.110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（12）：223-224.

[4]龐博.淺析110KV變電站電氣設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（26）：143.