浅析变电一次设计过程的细节问题

刘杏娟

大理电力设计院有限责任公司

浅析变电一次设计过程的细节问题

刘杏娟

大理电力设计院有限责任公司

国家十三五规划把能源战略作为一个重要组成部分，对未来电网的发展提出了要求，而智能电网、绿色电能是能源战略的发展方向。国外变电站的研究是直流输出代替交流。110kV变电一次设计不仅是智能电网的重要支撑，而且技术先进、安全经济和选址合理的110kV变电一次设计是电力能源行业的基础。电力行业关系我国人民日常生活与社会稳定发展，是国民经济的基础能源产业。电气设备的升级换代和消除安全隐患的新技术是电力行业的主要发展方向，例如变压器的电抗器设计，并联间隙防雷保护装置等。针对电力系统中存在的问题和智能电网系统设计，提出110kV变电一次设计的细节。

变电一次设计；细节；问题

在我国国民经济的发展过程当中，电力工业是相当重要的，其可以有效促进我国的经济发展。因此，需要对我国的变电一次设计进行分析，并且根据其实际情况提出相对应的建议和意见，更好地促进我国电力行业的不断发展，为人们的生产和生活提供电力保障。文章从变电一次设计的基本内容入手，对变电一次设计要点作了分析，并对变电一次设计过程进行了研究。

1 重要性

变电站在整个供电系统中具有非常重要的作用，表现在电压变换与调整、电力资源分配、电网潮流控制等方面，在整个供电网络中承担着各方联系枢纽的重责，通过建设变电站可将分散的供电网络有机地联系在一起，对电能进行合理分配，使整个电力系统以稳定、高效的状态运行下去。在变电站的所有功能之中，非常重要的一项就是对高低压进行有效转换，这一方面能减少传输过程中电能的损耗，另一方面也方便了电能的远距离传输。基于此，变压器也就成了变电站最重要的设备。除变压器之外，变电设备还有控制开关、计量仪表、通信装置、继电保护装置、防雷保护装置等。

由于110kV变电站和用户的联系非常密切，所以其建设数量较多，分布范围较广，在进行相关设计时，必须充分考虑经济性、安全性、灵活性等原则，以降低建设的经济成本，有效地应对电网中可能出现的各种电力故障，满足社会发展和人民生活对电力资源的需求。

2 110kV变电站设计的主要原则

相关设计者在开展110kV变电站设计时，必须时刻考虑下面几个原则，进而达到设计需要的质量。第一，设计过程中选用的电气设备能够达到变电站运行要求，同时便于排除故障、检修工作。在设备选型时，不应该只考虑当前技术需要，还需能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。第二，在选择一次设备的过程中，必须根据变电站的实际环境，进一步完善变电共组工作，使变电站处于更好的工作状态中。第三，最后选择得到的一次性设备必须具备成本低廉以及技术先进等特点。如果使用的设备相对较为落后，那么设备运行过程中的安全将不能得到有效保障。第四，在选择导体时，应该尽量降低导体种类数量，从而使有效设备更换难度得到保障。

3 一次设计的细节设计要点

3.1 变压器选型分析

变压器是变电站非常重要的电力设备，它的选择是否合理关系着变电站的运行是否安全可靠。第一，在变压器数量与电力负荷的关系方面，如果建设地区存在大量一级负荷或季节性负荷变化较大时，必须安装2台以上的变压器。第二，合理选择安装的变压器数量，一般变电站都会装有2台或2台以上的主变压器，以保证其中一台出现故障时供电系统仍能正常工作。对于110kV变电站的设计而言，在考虑安装几台变压器的问题时必须结合当地的供电条件、供电负荷以及电力系统的运行特点，具体可参考以下几点：(1)及时确定主变容量，在保证总供电能力的前提下，考虑变压器发生故障的特殊情况；(2)考虑变压器数量对变电站占地面积的影响，因为变压器的数量与变电站的占地面积直接相关，考虑到经济性原则，必须将数量对于占地面积以及设备投资的影响列入考虑；(3)考虑短路电流的影响，提高单台变压器的容量势必会增加低压侧的短路容量，给设备选择工作带来实际困难，所以如果设备容量较大，必须采用限制短路电流的技术措施。

3.2 线路设计和工程接线方式

我国的主接线在运行的过程中一定要能支撑电压范围、负荷以及供电次数的实际运行考验。电气主接线的设计关系到电力系统运行的稳定性和安全性，是电网线路布置的主要因素，影响到二次设计的继电保护自动装置、断路器等设备的配置安装。

线路布置包括分段、接线出线方式，应用电气规范设计，应实用和简洁，有利于安装和检修。双电源进出线设计应经济合理，注意间隔布置均匀、选择软导线架空方式或者内桥接线，应减少二次设计回线。在居民住宅的进出线可运用支柱架设方式，保障检修的可靠性。

3.3 断路器的合理选择

断路器也是110kV变电站非常重要的设备，在选择断路器时必须遵循相关参数的规范要求，以满足电力系统的基本需求。(1)断路器要有很好的电力绝缘特性，从而在电力系统发生故障时方便维修。(2)应保证断路器具有良导体的性质，从而满足在长期负荷电流下故障发生概率较低的要求。(3)电力系统在发生故障的情况下，产生的短路电流值会比较大，断路器的良导体性质能够保证系统有足够的动稳定性和热稳定性。(4)断路器的分断时间要短，且具备断路能力较强、内部线路结构比较简单、质量较轻、体积较小、安装程序和维护修理简单方便等特征，同时还必须满足机械寿命和电气寿命长的要求，以减少更换次数，降低维护成本。比如，LW30-126型断路器的技术参数如表1所示，实践表明，该型号的断路器具有良好的工作性能，能够满足110kV变电站运行的各项要求。

综上所述，由于社会经济的不断进步，我国居民用电需求不断上升，所以110kV变电站的设计工作也得到了越来越多民众的注意。就变电站的实际建设过程而言，相关设计者应该严格遵守整个行业中的原则，随后根据实际情况、系统负荷、应用范围与设备特征等因素，制定最合适的规划。如此就能够严格保证一次设计方法的安全性与合理性。

[1] 张秋莉. 变电一次设计及无功补偿设计分析[J]. 中国新技术新产品，2016，01：76.

[2] DL/T 5429-2009. 电力系统设计技术规程 [S].