浅谈110KV变电站电气一次设计-程泉焱(1)

浅谈110KV变电站电气一次设计

程泉焱

江西饶电电力设计院有限公司 江西 上饶 334000

摘 要： 近些年来随着我国不断推动城市和农村网络的建设步伐，电力产业发展迅速推动了110KV变电站高速发展，110kV变电站部分电气一次设计作为电力系统中重要技术，直接关系整个电力系统供电质量及运行状态，如何科学合理的对110kV变电站部分电气进行一次设计，将会对保障变电站的正常运行以及提高供电质量起关键性作用。

关键词：110KV；变电站；电气一次设计 1 关于变电站主接线设计分析

变电站主接线设计主要是指变电站中的部分电气设备依据一定的顺序，按照科学合理的方式进行连接的设计电路，主要功能是将电能进行分配或者集中，事实证明，变电站主接线的设计工作已经成为变电站中电气部分一次设计的主体和核心，电气主接线设计方案选择的正确与否将会直接关系到整个电力系统运行的安全性、可靠性以及灵活性，并且对于变电站相关电气设备的选择以及继电保护方案的实施甚至是配电装置的布置情况都会起到不可替代的重要作用。 变电站主接线设计方案是根据变电站的系统和规划来决定的。主线设计是否高效和规范直接影响着变电站的整体运行以及供电的质量高低。变电站主接线设计对于变电站中的部分电气设备，比方说熔断器、继电器、都会产生不同程度的影响，笔者实践工作证明，设计

方案的不同的话会影响变电站的运行状态，因此工作人员必须要综合考虑各方面的因素来进行科学合理的设计，下面着重为大家介绍几种现阶段大家使用得比较普遍而且实用的主接线设计。 1.1合理设计单母线接线

一般情况下，110kV变电站的电源进线都是将两路线路同时镶嵌到110kV电网系统中，其中包括一条主接线与一条备接线，而且在高压的侧端主接线通常采用的是单母线接线设计，在低压的侧端接线则是采用单母线两分段旁母接线方式。

通过实验结果表明，这种接线设计可以充分保证供电质量以及供电的可靠稳定性，更为重要的是，就算是在110kV变电站主电源断电的条件下，高压侧端备接线也同样能够自动恢复其供电功能。不过这种方式有一个很大的弊病就是由于它需要配备很多的高压设备，无疑会投入大量的资金方可进行，这样会给电力系统带来庞大的经济压力。

1.2合理设计线路和变压器组二者的接线方式

一般来说，110kV变电站有很多企业都是使用两个电源（也叫双电源）的“T”型接线方式，如果采取这种接线方式的话，在设计中将会在高压侧把线路和变压器与两个断路器进行有效连接，在低压侧则是采用单母线四分段的接线方式， 这样一来便能够使得变电站中的电压线路显得一目了然，与此同时还会大大减少占

地空间，投资的成本也会随之降低，并且线路中的过电保护效果也能够达到相关的要求。就算其中有一个电源无法正常工作的情况，

这种双电源的接线方式也能够将电路中的负荷自动地进行转移，而且会以最短的时间恢复供电以保证生产的正常进行。 不过这种接线方式也有它自身的不足之处，那就是当高压侧端的其中一个电源处于断电状态下的话，这个时候就必须迅速停止主变电器的工作，而且要尽可能的在短时间内对线路中的负荷进行限电处置，所以这种接线方式一般也就只适合用于完全没有功率转移要求的110kV 变电站城市局域网中，对于农村局域网还无法进行有效使用。 1.3合理设计内桥接线

它是指在110kV 变电站电源进线过程中采用两路线路同时接入110kV电网中，这个时候高压侧端主接线所使用的是内桥接线设计，而在低压侧端采用的是单母线两分段带旁母接线方式。值得注意的是，如果采用这种接线设计的话无需配置太多的断路器，可以在一定程度上减少了对线路的投资，同时也可以保证断路器的实际效果。更为重要的是，当线路发生故障的时候，线路中的断路器会自行断开来保护电路，不会对其他回路的工作造成任何影响。不过这种接线设计 也有自身的缺点，那就是这种设计方式会降低110kV变电站运行的稳定性与灵活性，而且会为运行操作带来不便，如果遇到110kV变电器突然发生故障，工作人员必须同时断开与这台变压器相连接的两个断路器，这样一来是很容易对其他没有发生故障线路的运行造成重大影响的。

2 合理设计过电压保护装置与消弧装置

电力设计人员在日常工作中一般都会在110kV变电站电网中配

备过电压保护装置，它的主要功能在于控制和测量电力系统，如果遇到电网线路的电压浮动以及超出正常的范围时，过电压保护装置就会自动开启装置闭合，这样就可以很好的保护电网线路中各种类型的电气设备了。除此之外，消弧装置能够在电网中的母线发生金属接地的情况下，通过真空接触器直接接地的方式对电网中的母线进行保护，以此来避免线 路中有电力谐波的现象发生。

事实表明，这种先进的电气设备能够非常快速将大大减小线路中弧光接地对电网中电气设备所带来的损害，同时可以对电网中电力谐波实施有效地抑制来起到保护母线的目的，这样就可以保证110kV变电站的供电的稳定可靠性。 3合理设计高压配电装置

通常情况下，110kV 变电站高压配电装置中都是使用屋内设计或者屋外设计的设计形式来完成的。其中屋内设计一般包括普通110kV 断路器屋内设计、普通电气装置的屋内设计以及全封闭电气设备的屋内设计三种。其中普通110kV 断路器屋内设计和普通电气装置的屋内设计都需要比较大的占地面积和资金投入，而全封闭电气设备的屋内设计的占地面积比较小，并且运行状态在三种方式中也是最好的，非常便于维护和管理，不过这种全封闭电气设备的屋内设计的投资成本却比较大，所以这种屋内设计用在用地相对紧张的城市中心地区居多。

屋内设计有三种，屋外设计也有三种，它们分别为： 屋外半高型设计、屋外中型设计与屋外高型设计。其中屋外半高型设计是首先将

电网中的母线采取合理的方法进行隔离，然后将一些断路器以及过电保护装置安装在母线的下方位置，通过实践表明，通过这种屋外设计的方式有效减少了变电站系统中配电装置之间的跨度，不过由于线路之间无法兼并，所以在很大程度上增加了电网中线路的占地面积，鉴于这种特点我们可以将这种方式用于出入线回路较多的城市局域网变电站中；屋外中型设计一般是将之前安装在设备支架位置的电气设备转而安装在电网的母线位置上，通过这种设计可以大大节约屋外的占地空间，而且设计比较简单明了，运行的质量和稳定性能可以得到保证；屋外高型设计主要是将电网中的母线之间进行完全的隔离，然后利用开关进行上下重叠，这种设计方式大部分就是用在110kV变电站双母线的设计中。 4变压器的合理选择 4.1变压器的选择

若想安装两台以上的变压器,变电站需满足以下条件之一即可。 （1）存在大量的一级负荷或者虽为二级负荷,但是从保安的角度进行考虑。

（2）在季节性负荷变化较大时。 （3）几种负荷较大。

专业变压器的设置需满足以下条件:

（1）功能需要的某些特殊设备时,或者当季节性的负荷容量较大时.

（2）单相变压器的设置需满足以下条件:接线为Yyn0的变压器,单台单相负荷较大时,或者由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压绕组额定电流的25%。 4.2主变压器台数确定

在城网变电站中,一般情况会有两台或者更多台变压器配置,如果其中之一发生什么问题的话,将负荷自动转移到正常运行的变压器。在满足相同的供电能力和供电可靠性的条件下,变电站安装变压器的台数是多少,应该从经济和技术方面根据城区供电条件、运行方式以及负荷性质来考虑。对于两台主变压器和三台主变压器来说,两台主变压器占有较大的优势,表现为占地面积小、运行费用低、投资省等,而且容载比比较大,电网适应能力强。 结 语

总而言之，110kV 变电站部分电气一次设计是一项非常复杂和高科技含量的巨大工程，在实际的设计过程中一定要根据变电站在整个电力系统当中所起到的作用，综合考虑各方面的因素，重点有变电站的主接线设计，消弧装置和高压配电装置的设计以及过电压保护装置的设计情况，结合具体情况完成设计工作，才能保证110kV 变电站部分电气一次设计真正满足电力系统的需求，提高我国的电气系统设计水平，促进我国电力事业的健康有序发展。 参考文献

[1]杨荣羽.浅谈110kV变电站部分电气一次设计若干问题[J]电力建设.2012(04)

[2]张建明.110kV变电站部分电气一次设计重点问题探讨[J]电力信息,2012(09)

[3]王林.110kV变电所综合自动化系统设计与实现分析[J]科技创新导报,2010(03)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/znb.html