110kV变电站设计中存在的问题初探

高华

【摘 要】在我国社会经济发展以及人民生活水平提升的背景之下，其对于用电的要求也在逐渐提升，基于此，做好110KV变电站的质量控制具有十分重要的意义，基于此，本文论述了当前我国变电站设计之中存在的问题以及相关解决措施。

【关键词】110kv；变电站设计；问题；措施

【Abstract】In our country social economy development as well as under the lives of the people level promotion background， it regarding the request which uses electricity gradually is also promoting， based on this， completes the 110KV transformer substation the quality control to have the extremely vital significance， based on this， this article elaborated the question as well as the correlation solution measure which during the current our country transformer substation design exists.

【Key Word】110kv； Transformer substation design； Question； Measure

引言

社会科学的进步，社会经济的发展，使用电量大增。而用电量的增加与人们生活对用电要求的提高，对变电站设计与使用也提出了更高的要求。变电站要尽可能的满足用户需要，保证变电站的使用和供电质量的保证。而且变电站已经成为人们日常生活的重要组成部分，成为不可或缺的一部分。

1、110kV变电站重要性的分析

电力系统要实现电压的转换与分配都是依靠变电站来完成的，而且变电站还成为各电网枢纽，将不同级别电网联接在一起，实现有计划和有步骤的电能控制与电能分流。

变电站的安全性与稳定性会影响电网系统的稳定与安全。变电站能够现供电系统中的高低压电转换，将发电厂电压进行升压，而且在电能的降低传输中不必要损耗有效降低。还有些变电站可以把高压电转换为低压电，传输到电力用户处。整个变电站的系统变压器是重要的设备，而且断路器及互感器等及二次系统都成为变电站系统重要的组成。110kV变电站可以为用户提供大容量供电，分布范围十分广泛，所以进行110kV变电设计时，一定要全面的考虑问题，对设计的实用性与灵活性及可靠性都进行综合的分析，对建设成本进行有效的控制，可以应对各种电力系统内发生的故障，保证可以为用户提供更安全和更可靠的用电。

变电站的设计人员一定要按照国家电力工程建设相关的政策与规范开展工作，考虑好全局的利益，处理好电力运输安全和经济、生产及发展等各方面关系。根据我国的国情，从实际角度考虑，以中等的、適用的建设标准，采用新技术和新设备及新材料等建设手段，采取多角度和全方位的科学设计。

2、110kv变电站的优化设计

2.1、主接线方案的选择和优化

电气主接线是由高压电器通过连接线与其要求分配的电路连接成为传输强电流，要求采用规定的设备文字和图形符号，按照工作顺序的排列方式，用最为详细的方法来表示电气设备的全部组成连接关系。电气主接线代表了变电站电气部分的主体结构，是变电站的重要组成部分之一。主接线设计的合理与否会直接影响电力系统的可靠性，同时，对各种电气设备的选择也起到决定性的作用，因此，需要重视电气的主接线设计。在1l0kV侧，次变电站为地区性负荷，110kV有4回出线和2回备用出线。本文给出了2种可能的接线方案，分别如图1和图2所示。从专业技术角度来看，方案二更具合理性；但从经济性角度考虑，方案一更具优势。对二者进行综合分析和考量后，决定采用第二种方案作为本变电站1l0kV侧电气主接线设计方案。

2.2、110kV变电站设计中地基的不均匀沉降和解决方法

变电站建筑物地基会受到荷载作用的影响发生沉降，有些沉降发生的比较均匀，有些沉降则并不均匀。变电站如果出现过量地基的沉降问题，变电站建筑就会出现倾斜或者建筑墙体的开裂。这种情况，会使电力的供应造成很大的安全隐患。所以，110kV变电站进行地基设计时，一定要全面的、综合的考虑到建筑的结构、基础和地基间的互相作用和影响，以建筑结构和建筑施工的角度考虑，找到科学的、合理的解决沉降问题的方法。110kV变电站建筑的设计上，在建筑的外形与建筑的结构上要力求简单，如果建筑外形与建筑结构太过复杂，就会使立面的高差过大，作用于地基上荷载就会产生太大的差异，导致变电站建筑发生不均匀的沉降问题或者出现建筑的开裂与倾斜。

2.3、微机保护

现在的微机保护，除了应完成保护、测控、通信一体化功能外，还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数，累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平，断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置，如果有油温、压力等模拟量接入，还可进一步监视变压器的其它运行工况。

2.4、土建及钢结构部分设计

115kV断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器电容式电压互感器，避雷器：支柱高2.5m，采用型钢格构柱。支柱顶端设置一块平钢板，用于安装断路器。支柱底端用地脚螺栓与基础相连。基础采用钢筋混凝土结构，预埋地脚螺栓于内。为便于支柱的安装，在支柱底部处设置二期混凝土。母线门型架、出线门型架及基础：母线门型架由两立柱和一横梁组成，立柱和横梁之间通过螺栓连接固定。立柱高7.3m，采用型钢格构柱。立柱顶端通过螺栓与横梁连接。立柱底端用地脚螺栓与基础相连。基础采用钢筋混凝土结构，预埋地脚螺栓于内。出线门型架由两立柱和一横梁组成，立柱和横梁之间通过螺栓连接固定。立柱高15m，采用型钢格构柱。立柱顶端设置避雷线挂线点。立柱中上部12m处通过螺栓与横梁连接。立柱底端用地脚螺栓与基础相连。基础采用钢筋混凝土结构，预埋地脚螺栓于内。为便于立柱的安装，在立柱底部处设置二期混凝土。横梁的长度为9m，采用型钢桁架。横梁的一定部位设置导线挂线点。横梁两端通过螺栓与立柱顶端连接固定。

2.5、通信部分设计

变电站工程通信拟由系统通信和站内生产调度通信系统组成。系统通信设计为光纤通信和电力线载波两种通信方式，在变电站的两回115kV至对端电站和变电站的出线上分别架设一条16芯OPGW光纤通信通道；传输速率为622Mbit/s。同时在两条115kV出线上各组织两条相地结合电力线载波通道作为备用系统通信方式，用来传输系统调度电话和调度数据。为适应今后变电站运行管理的需要，系统通信按“无人值班（少人值守）”方式进行设计。在变电站内设置一套60线程控调度用户交换机，用于变电站生产调度通信使用。调度交换机安装在变电站通信室，调度台安装在中控室。调度机配备相应的接口与电力线载波机和光传输设备连接，在变电站内重要的生产和办公场所布置电话分机组成全站生产调度生产管理、运行维护通信网络。配置一套-48V/150A的高频开关电源，带两组48V/150Ah的免维护阀控式铅酸蓄电池，为变电站的通信设备提供可靠的电源，以确保通信设备的正常运行。在变电站配置一套数字式工业电视监控系统，对变电站的重要设备和区域进行实时监控，设置15个前端摄像头。监控中心设置在变电站中控室。

3、结语

在变电站设计过程中，采用先进功能齐全自动化水平较高的电气一次设备和综合自动化技术智能网络化的二次测控保护设备，使变电站接线方案得到全面优化改进。紧凑型的电气设备和金属结构，有效减少了变电站占地及建筑面积，确保变电站具有较高的技术可靠性和经济效益。

参考文献：

[1]顾工川.35kV数字化变电站的设计[D].南昌大学，2012.

[2]任旭晖.110kVGIS变电所的设计与研究[D].大庆石油学院，2008.

[3]王晓爽.奥林110kV全户内GIS变电站设计研究[D].哈尔滨工程大学，2007.