變電站的重要性及一次設計要點分析

薛軍

摘要：由于電力系統的發展以及人們對電能需求量的增大，使得變電站在當下的日常生活和工業生產中變得越來越重要。而對于變電站一次設計更應遵循其原則。文章主要就變電站的重要性及一次設計的要點進行探究，以供參考。

關鍵詞：變電站；一次設計；要點分析；重要性

中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

前言

就目前而言，人們對于電力的需求不斷增大，并且一直保持較高的增長速度。相應的，作為電力傳輸媒介的電網正在快速擴張和完善。110kV高壓配電網是我國電網的重要組成部分，其變化可說是日新月異，全國每年都有大量新建的110kV變電站投入運行，此外還有相當一部分的原有110kV變電站進行擴建或改造。這就要求相關部門不斷完善110kV變電站的設計，精益求精，以更好地滿足社會對電力供應的可靠性及電能質量等各方面的需求，充分發揮變電站設計在我國國民經濟發展中的作用。

一、變電站的重要性分析

眾所周知，在供電系統中，系統的電壓轉換和分配工作都是借助變電站實現的，變電站是連接各個電網的樞紐，把不同級別的電網有機地聯系在一起，對電能進行有計劃、有步驟、有目的的控制和分流，它的安全性和穩定性直接影響到了整個電網系統的安全。變電站在供電系統中的重要意義是實現高低壓的轉換工作，有的變電站將發電廠發出的電壓進行一定的升壓，降低電能在傳輸過程中的不必要的損耗；有的變電站將高壓轉換成低壓，再傳送給電力用戶。在變電站系統中，變壓器又是最為關鍵的設備。除此之外，斷路器、互感器、母線、防雷裝置以及二次系統也是變電站系統的重要組成部分。

110kV變電站主要是供給用戶的，數量龐大，分布很廣。我們在設計110kV變電站的時候，要立足以上特點，全面考慮，綜合分析實用性、靈活性和可靠性，有效地控制建設所需的成本，靈活應對電力系統出現的各種故障，向用戶提供安全、可靠的電能。設計人員應當貫徹國家有關工程建設的各項方針政策和規程規范；從全局利益出發，正確處理好安全與經濟、基建與生產運行、近期需要與長遠發展等方面的關系；從實際出發，結合國情，采用中等適用水平的建設標準；積極慎重的采用新技術、新設備、新材料、新結構。與時俱進、開拓創新，全方位、多角度、多層次地進行科學、合理的設計。

二、110KV 變電站一次設計要點探究

1.變電站電氣主接線

在變電站工作中，接線問題是不容忽視的環節，是保證變電站正常、穩定、科學運行的關鍵。通常情況下，變電站接線工作是從變壓器、開關、互感器、母線等多個環節入手的，分別綜合這些環節的設備控制要求和管理順序，從而使得整個電力線路達到穩定運行的狀態。在設計的過程中，整個設計工作的目的主要是以匯集、分配電能為主，是通過保證電力供應的科學、穩定、安全為方式來綜合設計的。在整個電氣設計中，最為關鍵的影響因素是電氣接線方案、這一方案的應用主要是根據變電站整體規劃和電氣接線方式來決定的。因此，在方案設計的過程中需要從變電站總體規劃入手，在某種程度上來說，這一方案在運行的過程中運行是否正常直接關系到變電站系統的整體性、可靠性和靈活性，并且與變電站經濟性息息相關。

2.一次設計中高壓配電裝置的選擇

在110KV變電站設計工作中，配電箱通常都是采用屋內布置和屋外布置。其中，室內布置通常都是將其安裝在安裝了普通電氣的房屋內，或者是將其安裝在SF6全封閉組合電器的屋內布置以及110kV斷路器的屋內布置。前兩種屋內布置都具有基本相同的占地面積以及投資成本。而占地最小的則是SF6全封閉組合電器(GIS)這一屋內布置，該屋內布置擁有較好的運行維護，但由于其投資較高，被采用的不占大多數，目前，該屋內布置在城市中心或者用地較為緊張的區域被采用的頻率較高。此外，屋外布置可以分為三種類型: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將所有的電氣設備都安裝在母線上，從而代替都安裝在地面的設備支架上。該屋外布置較之其他布置，具有許多的優點，例如:屋外布置比較清晰、運行較為可靠以及造價低等優點。屋外半高型布置主要就是將母線與母線進行隔離，并在母線升高的下方將斷路器以及電流互感器等一些設備直接布置在此即可。該屋外布置類型盡管在一定程度上減少了配電裝置間的跨度，但是，由于這些線路的間隔不能合并，就使得線路增大了橫向面積，該類型布置適合進出線回路較多的變電站。而對于高型屋外布置，這種類型的屋外布置則是指將母線與母線隔離，開關上下重疊而進行的布置，該種類型的布置主要適合于雙母線的布置。

3.斷路器的選擇

選擇斷路器要考慮多方面的因素和指標，這是110kV變電站一次設計的重要環節。選擇斷路器時最重要的標準是絕緣性能要好，因為當線路發生跳閘等突發狀況時，斷路器可以保證其絕緣，從而為檢修人員提供足夠的時間；同時斷路器還應該是良好的導體，以保證電流較大時不會發生線路故障，如果發生電流短路，要有良好的動穩定性和熱穩定性，避免發生火災等危險；斷路器的機械壽命和電氣壽命應該盡量選取較長者；體積和重量較小、結構簡單的斷路器的安裝方法較為簡單，并且有利于檢測和維護，根據以上這些因素和變電站的具體要求選擇適合的斷路器。經過我們的實踐和數據調查統計，我們認為LW30-126斷路器能夠很好的滿足這些要求，建議推廣使用。

4.變壓器的選擇

根據實際情況而言，在變壓器的選擇上，，應根據變電站的實際情況來選擇變壓器。如果變電站的季節性負荷較大，或者有大量的一級負荷或者二級負荷時，應考慮安裝兩臺或以上的變壓器。如變電站可由中、低壓側電力網取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。在對變電站中變壓器臺數的確定時，應根據該變電站中的具體指標來進行選擇，該指標有主變的總容量、變壓器制造容量的限制、變電站的占地面積以及對配電裝置的投資、對變壓器的投資、短路情況下的電流水平等，根據這些指標可以確定變電所中對變壓器的數量選擇。由于系統負荷不斷變化，各個變電站節點的電壓也隨之變化，在系統無功電力平衡的前提下，可以進行電力系統的電壓調整。電力潮流變化大和電壓偏移大的變電站，如經計算普通變壓器不能滿足電力系統和用戶對電壓質量的要求時，應采用有載調壓變壓器。為減少能源浪費，在滿足將各電壓側短路水平限制在規定值的前提下，盡量不使用阻抗較高的變壓器，降低主變壓器的空載損耗（鐵損）及負載損耗（銅損）。

5.電氣設備典型的接線方式

在110kV的變電站電氣設計中，主要考慮的就是終端變電站以及中間變電站。前者變電站則接近110kV變電站負荷中心，并在其中分為兩路進線，從而將電能分配給低壓用戶，而實現這一分配的主要是通過兩臺主變來實現的。終端變電站的高壓側主接線形式有三種:單母線接線；內橋接線以及線路變壓器組接線。對于單母線接線方式，主要是用在110kV變電站的高壓側主接線，且單母線分段的接線方式則是用在110kV變電站的低壓側主接線。

結語

總之，變電站作為電力系統的關鍵環節，其左右顯得越來越重要，因此，要想做到變電站電氣一次設計的完美實現，除了有一份成功的變電站電氣設計方案之外，還需要注意諸如配電器、電氣設備以及接線方式等方面的選擇問題，只有這樣，才能使變電站在實際的運行中獲得最大的效益，才能使變電站電力系統實現用電的安全性，才能最終確保電力系統較高的經濟效益以及社會效益。

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