110kV变电一次设计过程的细节问题

摘 要

新时期国家经济高速增长，电力供应的市场发展需求旺盛。110kV变电站关系国计民生，是目前电网设计的中心，并且新技术的应用要求加快智能电网建设。论文对110kV变电一次设计做了详细分析，并且阐述了设计细节，对智能变电站的建设提出了建议。

【关键词】变电一次设计 电气设备 安全 智能电网

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。

110kV变电一次设计应实现连接线路、输送电能、变换电压等级和调整电压等常规功能，并且实现各种类型的电能分配，包括交流电源、直流电源、UPS和通信电源等。变电站应能设置不间断的安全措施和实时监测功能。110kV变电站的规划为区域经济发展提供服务。通常以分支变电或35 kV和10kV变电终端的形式进行供电活动，服务对象为企业、工厂或附近区域的居民小区。我国经济发展导致城市居民住宅、写字楼和商业的用电负荷增大，变电站在设计时将进驻城区，因此防止噪声以及位置选择是主要问题。变电站设计包括选址、变电一次设计、线路布置、拟定的电气设备选择、配电装置的安装和安全技术应用等施工和安装阶段。

1 110kV变电一次设计过程

在电力系统中，目前的110kV站应用双电源进线，两条电源线路同时运行在工作状态。110kV变电一次设计的设备和线路有：变压器、电气主接线、电网线路控制开关、电能计量仪表，以及变电站通信设备。电力系统的配电线路布置和配电装置的安全和经济性是关键问题。

1.1 110kV变电一次设计细节

在选址完成后，根据《变电站总布置设计技术规定》进行配电装置的平面设计，注意户外设置和间隔。变电一次设计应考虑电网潮流控制和减少电能损耗。变电一次设计包括细节有：

1.1.1 主变压器容量和数量

设置原理是变电站输送电能的负荷、电网结构主变容量、功能选址和电力系统中的位置。注意绝缘材料的耐久性，附加装置的合理分配：冷却装置、继电保护装置、线路开关和避雷器。按照技术规定安装配电装置和断路器，科学完成线路的进线和分段设计。变压器的电压比：110士 2x2.5/38.5士2x2.5/ 10.5kV。

1.1.2 电气主接线

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。

1.2 电气设备选择和安装

电气设备要定期进行检查和查修，因此在设计中要确保安全和可靠性。根据国家《导体和电气选择技术规定》选择电气设备，满足电力系统正常运行的要求。摒弃老旧设备类型，选择电网的隔离开关、断路器和电流互感器，确保额定功率、额定电压和稳定电流的要求。对精确的热稳定电流、动稳定电流和额定开端电流都应在细节上保障。电气设备的安装应按照设计要求，注意相应配置和安装要求。110kV变电站的电气设备安装完成后，应进行动稳定校验。短路电流冲击幅值应在规定范围内，防止外故障电流短路。还应注意电气设备的应力要求，不可超过最大应力。解决通风排热问题不仅是安装冷却装置，而且应全局考虑。

1.3 线路设计和工程接线方式

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。

1.4 安全技术

防雷接地技术，院子的户外高避雷针装置和变压器以及电气主线路出口的避雷器柜。主接地网应有多个可靠连接点，接地电阻值应在规定的范围。对电气设备的短路、过电压故障应设计检修的保留空间。

2 动力智能化变电技术

国家智能电网建设取得进展，实现110kV变电站的全站信息数字化、综合自动化系统，选择数字电气设备，实现电网实时控制和智能调节，减少大面积停电。安全技术应用实现图像监控、智能消防和照明配置。智能变电站的关键技术是电气设备实时监控分析，因此应采集实时数据包括：电力系统和智能电网运行数据、电气设备和线路状态、以及客户机量数据。高压电气设备的在线监测是状态检修的基础。110kV智能变电站系统结构见图1。

3 总结

人民生活水平不断发展，提高了对供电质量的要求。110kV变电一次设计重视质量和效率，有效实现对生活用电和工业用电的电力资源分配，采用无功补偿设计减少电能消耗。智能电网的发展是能源战略的有效组成部分，应循序渐进地在全国推广智能新技术，实现电网的焕发青春。

参考文献

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[3]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（1）：76.

作者单位

中国人民73681部队 江苏省南京市 210042