探討110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)優(yōu)化途徑

摘 要： 經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展在一定程度上推動(dòng)了電力設(shè)備的功能完善，但同時(shí)也表現(xiàn)出對(duì)于電力工程設(shè)備的更高要求，這就涉及變電站的完善升級(jí)。因此關(guān)注變電站電氣一次設(shè)備的設(shè)計(jì)質(zhì)量就顯得十分必要。文章就圍繞110kV變電站電氣一次設(shè)備設(shè)計(jì)的相關(guān)方案以及具體的操作進(jìn)行探討，尋求其中的優(yōu)化途徑，希望提高整體水準(zhǔn)來(lái)保證變電站的運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 110kV變電站;電氣一次設(shè)計(jì);問(wèn)題;優(yōu)化途徑

一、 引言

變電站電氣的一次設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的工作，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。因此，文章不斷深化變電站電氣一次性設(shè)計(jì)的要求，探討了110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化途徑，旨在保障變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，為電力企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)收益。

二、 變電站電氣一次設(shè)計(jì)的要求

（一）在進(jìn)行變電站電氣一次設(shè)計(jì)之前，需要嚴(yán)格遵循各項(xiàng)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定連接方式，不僅僅是主線的連接方式，各設(shè)備之間的連接也需要嚴(yán)格遵循上述要求。

（二）在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到后期電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，這其中就涉及不同地區(qū)的電力需求存在一定差異。因此，在設(shè)計(jì)方案中就需要進(jìn)行體現(xiàn)，保證設(shè)置的合理性，科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案與操作。

（三）在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的保障，這關(guān)系到對(duì)于一些電力設(shè)備的選擇，通常會(huì)針對(duì)電力設(shè)備性能進(jìn)行挑選，以性能優(yōu)良為主。

（四）在進(jìn)行設(shè)時(shí)需要考慮到整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此就需要將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于其中，這會(huì)在一定程度上改變?cè)O(shè)計(jì)方案的內(nèi)容。同時(shí)也意味著在進(jìn)行設(shè)計(jì)師需要根據(jù)實(shí)際需求做出適當(dāng)?shù)母淖儯紤]整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行需求。

三、 110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）電氣設(shè)備的選擇

有關(guān)變電站中電氣設(shè)備的選擇，需要充分遵照短路電流計(jì)算結(jié)果，以此為依據(jù)，同時(shí)還需要針對(duì)不同運(yùn)行方式對(duì)應(yīng)的短路電流值進(jìn)行計(jì)算，全面驗(yàn)證電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。這不僅關(guān)系到變電站的運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系到電力企業(yè)的未來(lái)發(fā)展。之所以需要重視短路電流，這是由于出現(xiàn)短路情況，很有可能會(huì)對(duì)電梯設(shè)備甚至是整個(gè)變電站造成損害，影響整個(gè)電力系統(tǒng)的輸出，造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。

（二）不合理的主接線設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)中有較為復(fù)雜的接線形式，越復(fù)雜的接線形式對(duì)應(yīng)的變電站的電氣設(shè)備就會(huì)越多，投資相對(duì)也越大。而110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)應(yīng)從占地、設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)載、運(yùn)行方法、損耗、便捷性、調(diào)度、經(jīng)濟(jì)性人手等多方面入手，對(duì)城市空間進(jìn)行合理利用，從而保障其能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。受限于當(dāng)前的維修技術(shù)，涉及一些復(fù)雜接線的維護(hù)質(zhì)量并不高，這在一定程度上會(huì)限制110kV伏變電站電氣一次設(shè)計(jì)的水平增長(zhǎng)。

（三）防雷設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

防雷設(shè)計(jì)同樣關(guān)系到變電站的運(yùn)行安全，這主要是考慮到變電站所處的運(yùn)行環(huán)境可能會(huì)面臨復(fù)雜的環(huán)境因素。如果雷暴天氣較為頻繁，就需要考慮雷擊對(duì)于變電站運(yùn)行安全的影響，此時(shí)就需要增添必要的防雷設(shè)計(jì)，來(lái)避免雷擊影響110kV伏變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。在防雷設(shè)計(jì)方面，除了予以高度的重視之外，還需要考慮到對(duì)于接地設(shè)備的使用，落實(shí)各項(xiàng)設(shè)備防腐蝕性能的設(shè)計(jì)，保證防雷裝置中各部分性能的穩(wěn)定性。

四、 110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)優(yōu)化途徑

（一）選擇合適的電氣設(shè)備

對(duì)于電氣設(shè)備的選擇，需要根據(jù)110kV伏變電站電氣一次設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行。例如其布置方案以及具體的電器設(shè)備數(shù)量和組成等，影響因素包括環(huán)境因素以及自身結(jié)構(gòu)因素的，這將直接決定冷卻設(shè)備的選擇以及變壓器參數(shù)選擇等。始終圍繞電力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。在確定變壓器短路阻抗時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)絕緣水平進(jìn)行測(cè)試，必須符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，才能夠投入使用。在選擇導(dǎo)體時(shí)，炫考慮了電氣設(shè)備動(dòng)熱穩(wěn)定性能。對(duì)于其中的斷路器，同樣需要根據(jù)其安全光合功能的穩(wěn)定性來(lái)做出最終的決斷，這些都是決定電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵，缺一不可。此處重點(diǎn)闡述關(guān)于斷路器的選擇影響因素：①選擇使用壽命較長(zhǎng)的斷路器。②選擇安裝操作簡(jiǎn)單的斷路器零件。③選擇與環(huán)境相適應(yīng)的斷路器，如低溫高寒地區(qū)設(shè)備，從而充分發(fā)揮斷路器的作用。

（二）優(yōu)化主接線設(shè)計(jì)

涉及主接線設(shè)計(jì)部分，相關(guān)優(yōu)化措施如下：①科學(xué)合理的設(shè)計(jì)電源結(jié)構(gòu)。多數(shù)情況下的電源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是以T字線路為主，這對(duì)于其他線路的接入而言十分方便，并且能夠和變壓器直接進(jìn)行連接，如此一來(lái)就能夠避免故障點(diǎn)的增加，同時(shí)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)線路多元化而言也十分有利。②出線回路多樣性設(shè)計(jì)。具體包括一個(gè)主要線路和多個(gè)備用線路，通過(guò)母線的連接能夠確保不同高壓線路的供能質(zhì)量，這種設(shè)計(jì)通常出現(xiàn)在一些供能量較大的電網(wǎng)中。③防雷和接地設(shè)計(jì)要點(diǎn)。主要集中在獨(dú)立避雷針以及架構(gòu)避雷針?lè)览自O(shè)施的設(shè)計(jì)方面，通常其中所包含的高壓設(shè)備都需要增加接地保護(hù)，彼此保證整個(gè)變電站的運(yùn)行安全。同時(shí)還需要考慮到雷電所產(chǎn)生的電磁的干擾，一般設(shè)置電阻值為0.5Ω內(nèi)。接地設(shè)計(jì)需要建立在設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)之上，保障工作人員以及整個(gè)變電站安全性，有效抑制安全事故的產(chǎn)生。

（三）重視變電器設(shè)計(jì)

對(duì)于常規(guī)變壓器而言，在實(shí)際選擇過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)：①主變壓器運(yùn)行工作的外部情況、主變壓器的功能結(jié)構(gòu)等決定是需要冷卻功能設(shè)備。②在選擇變壓器時(shí)，還要提出對(duì)有載或者無(wú)激磁調(diào)壓能力的要求。③電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備相關(guān)參數(shù)、電流、電壓互感器、繞組數(shù)等也需要考慮。

五、 結(jié)語(yǔ)

總而言之，鑒于變電站電氣一次設(shè)計(jì)在整個(gè)電力系統(tǒng)的重要作用，文章分析了110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并提出了有效的優(yōu)化途徑，旨在進(jìn)一步提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，有助于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董梅.110kV變電站的電氣設(shè)計(jì)與防雷保護(hù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（22）：210-211.

作者簡(jiǎn)介：? 張珂，江蘇佰珂電力設(shè)計(jì)咨詢有限公司。