变电站的重要性及一次设计要点分析

薛军

摘要：由于电力系统的发展以及人们对电能需求量的增大，使得变电站在当下的日常生活和工业生产中变得越来越重要。而对于变电站一次设计更应遵循其原则。文章主要就变电站的重要性及一次设计的要点进行探究，以供参考。

关键词：变电站；一次设计；要点分析；重要性

中图分类号：TM411文献标识码： A

前言

就目前而言，人们对于电力的需求不断增大，并且一直保持较高的增长速度。相应的，作为电力传输媒介的电网正在快速扩张和完善。110kV高压配电网是我国电网的重要组成部分，其变化可说是日新月异，全国每年都有大量新建的110kV变电站投入运行，此外还有相当一部分的原有110kV变电站进行扩建或改造。这就要求相关部门不断完善110kV变电站的设计，精益求精，以更好地满足社会对电力供应的可靠性及电能质量等各方面的需求，充分发挥变电站设计在我国国民经济发展中的作用。

一、变电站的重要性分析

众所周知，在供电系统中，系统的电压转换和分配工作都是借助变电站实现的，变电站是连接各个电网的枢纽，把不同级别的电网有机地联系在一起，对电能进行有计划、有步骤、有目的的控制和分流，它的安全性和稳定性直接影响到了整个电网系统的安全。变电站在供电系统中的重要意义是实现高低压的转换工作，有的变电站将发电厂发出的电压进行一定的升压，降低电能在传输过程中的不必要的损耗；有的变电站将高压转换成低压，再传送给电力用户。在变电站系统中，变压器又是最为关键的设备。除此之外，断路器、互感器、母线、防雷装置以及二次系统也是变电站系统的重要组成部分。

110kV变电站主要是供给用户的，数量庞大，分布很广。我们在设计110kV变电站的时候，要立足以上特点，全面考虑，综合分析实用性、灵活性和可靠性，有效地控制建设所需的成本，灵活应对电力系统出现的各种故障，向用户提供安全、可靠的电能。设计人员应当贯彻国家有关工程建设的各项方针政策和规程规范；从全局利益出发，正确处理好安全与经济、基建与生产运行、近期需要与长远发展等方面的关系；从实际出发，结合国情，采用中等适用水平的建设标准；积极慎重的采用新技术、新设备、新材料、新结构。与时俱进、开拓创新，全方位、多角度、多层次地进行科学、合理的设计。

二、110KV 变电站一次设计要点探究

1.变电站电气主接线

在变电站工作中，接线问题是不容忽视的环节，是保证变电站正常、稳定、科学运行的关键。通常情况下，变电站接线工作是从变压器、开关、互感器、母线等多个环节入手的，分别综合这些环节的设备控制要求和管理顺序，从而使得整个电力线路达到稳定运行的状态。在设计的过程中，整个设计工作的目的主要是以汇集、分配电能为主，是通过保证电力供应的科学、稳定、安全为方式来综合设计的。在整个电气设计中，最为关键的影响因素是电气接线方案、这一方案的应用主要是根据变电站整体规划和电气接线方式来决定的。因此，在方案设计的过程中需要从变电站总体规划入手，在某种程度上来说，这一方案在运行的过程中运行是否正常直接关系到变电站系统的整体性、可靠性和灵活性，并且与变电站经济性息息相关。

2.一次设计中高压配电装置的选择

在110KV变电站设计工作中，配电箱通常都是采用屋内布置和屋外布置。其中，室内布置通常都是将其安装在安装了普通电气的房屋内，或者是将其安装在SF6全封闭组合电器的屋内布置以及110kV断路器的屋内布置。前两种屋内布置都具有基本相同的占地面积以及投资成本。而占地最小的则是SF6全封闭组合电器(GIS)这一屋内布置，该屋内布置拥有较好的运行维护，但由于其投资较高，被采用的不占大多数，目前，该屋内布置在城市中心或者用地较为紧张的区域被采用的频率较高。此外，屋外布置可以分为三种类型:屋外中型布置、屋外半高型布置以及屋外高型布置。其中，屋外中型布置主要是指将所有的电气设备都安装在母线上，从而代替都安装在地面的设备支架上。该屋外布置较之其他布置，具有许多的优点，例如:屋外布置比较清晰、运行较为可靠以及造价低等优点。屋外半高型布置主要就是将母线与母线进行隔离，并在母线升高的下方将断路器以及电流互感器等一些设备直接布置在此即可。该屋外布置类型尽管在一定程度上减少了配电装置间的跨度，但是，由于这些线路的间隔不能合并，就使得线路增大了横向面积，该类型布置适合进出线回路较多的变电站。而对于高型屋外布置，这种类型的屋外布置则是指将母线与母线隔离，开关上下重叠而进行的布置，该种类型的布置主要适合于双母线的布置。

3.断路器的选择

选择断路器要考虑多方面的因素和指标，这是110kV变电站一次设计的重要环节。选择断路器时最重要的标准是绝缘性能要好，因为当线路发生跳闸等突发状况时，断路器可以保证其绝缘，从而为检修人员提供足够的时间；同时断路器还应该是良好的导体，以保证电流较大时不会发生线路故障，如果发生电流短路，要有良好的动稳定性和热稳定性，避免发生火灾等危险；断路器的机械寿命和电气寿命应该尽量选取较长者；体积和重量较小、结构简单的断路器的安装方法较为简单，并且有利于检测和维护，根据以上这些因素和变电站的具体要求选择适合的断路器。经过我们的实践和数据调查统计，我们认为LW30-126断路器能够很好的满足这些要求，建议推广使用。

4.变压器的选择

根据实际情况而言，在变压器的选择上，，应根据变电站的实际情况来选择变压器。如果变电站的季节性负荷较大，或者有大量的一级负荷或者二级负荷时，应考虑安装两台或以上的变压器。如变电站可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。在对变电站中变压器台数的确定时，应根据该变电站中的具体指标来进行选择，该指标有主变的总容量、变压器制造容量的限制、变电站的占地面积以及对配电装置的投资、对变压器的投资、短路情况下的电流水平等，根据这些指标可以确定变电所中对变压器的数量选择。由于系统负荷不断变化，各个变电站节点的电压也随之变化，在系统无功电力平衡的前提下，可以进行电力系统的电压调整。电力潮流变化大和电压偏移大的变电站，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。为减少能源浪费，在满足将各电压侧短路水平限制在规定值的前提下，尽量不使用阻抗较高的变压器，降低主变压器的空载损耗（铁损）及负载损耗（铜损）。

5.电气设备典型的接线方式

在110kV的变电站电气设计中，主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近110kV变电站负荷中心，并在其中分为两路进线，从而将电能分配给低压用户，而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种:单母线接线；内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式，主要是用在110kV变电站的高压侧主接线，且单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。

结语

总之，变电站作为电力系统的关键环节，其左右显得越来越重要，因此，要想做到变电站电气一次设计的完美实现，除了有一份成功的变电站电气设计方案之外，还需要注意诸如配电器、电气设备以及接线方式等方面的选择问题，只有这样，才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益，才能使变电站电力系统实现用电的安全性，才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。

参考文献：

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