110 kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

范清華

摘 要：我國(guó)的電網(wǎng)在不斷的鋪設(shè)和完善，而為了滿足人們對(duì)電源更加高效的需求，同時(shí)也是為了給人們提供更“安全”，更“穩(wěn)定”更“便捷”的電力傳輸，對(duì)110 kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求也愈來愈高。針對(duì)市場(chǎng)的大環(huán)境，現(xiàn)在我們必須重視110 kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，希望通過以下的論述和分析，能讓110 kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)的發(fā)展更加高效。

關(guān)鍵詞：110 kV變電站；電氣一次系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0018-01

電力系統(tǒng)接線一個(gè)重要的組成部分就是變電所的電氣主接線。對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和靈活，穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還有變電所電氣設(shè)備的選擇都是需要主接線來確定的。本文通過對(duì)110 kV的各級(jí)電氣主接線形式先進(jìn)行確認(rèn)，然后通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍通過容載比的方法，使電器一次系統(tǒng)運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)合理的。

1 主接線的設(shè)計(jì)

一般人對(duì)主接線非常陌生，生活中的變壓器，開關(guān)，刀閘和互感器，還有母線以及避雷器等，這些都是變電站電氣主接線所包含的電氣設(shè)備，并且它們是按照一定的順序，通過相互連接就能夠組成完整的閉合回路的一些組成電路的設(shè)備。匯集和分配電能是這些元件的主要用途。但是電氣主接線的方案是影響電氣主接線的關(guān)鍵因素，這個(gè)方案要根據(jù)該變電站的相關(guān)規(guī)劃以及該電氣主接線在變電站系統(tǒng)中的具體作用來確定的。所以如果主接線的方案一旦確定，這也標(biāo)志著變電站總體規(guī)模的確定，也就是說，整個(gè)變電站系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性，靈活性以及經(jīng)濟(jì)性，都是該方案是否運(yùn)行正常所直接影響著的。

除此之外，該方案對(duì)電氣設(shè)備的選著，還有布置配電裝置的方式，以及擬定保護(hù)繼電和控制繼電方式的選擇，對(duì)其影響也是不言而喻的。所以，為了保證電氣主接線方案的合理和正確性，我們必須要把各方面的關(guān)系處理好，對(duì)有關(guān)影響該方案實(shí)行的相關(guān)因素、技術(shù)以及投入成本等，進(jìn)行全面的調(diào)研和分析，不能有一絲一毫的閃失。

2 一次設(shè)計(jì)中高壓配電裝置的選擇

110 kV變電站高壓配電裝置中，屋內(nèi)布置和屋外布置是我們通常般采用的兩種布置形式。屋內(nèi)布置在實(shí)際中有以下三種方法：

①安裝普通電器的屋內(nèi)布置。

②SF6全封閉組合電器（GIS）的屋內(nèi)布置。

③110 kV斷路器的屋內(nèi)布置。

這些方法都是我們?cè)趯?shí)際操作中經(jīng)常用到的，希望大家都記牢固了，在工作中都能熟練的應(yīng)用。安裝普通電器和SF6全封閉組合電器（GIS）的屋內(nèi)布置都有相同的占地面積和投資成本，而110 kV斷路器的屋內(nèi)布置是占地最小的，其運(yùn)行和維護(hù)在屋內(nèi)都非常好，但是，由于其投資成本非常高，所以沒有被廣泛的采用。

就目前而言，在城市中心或者用地較為緊張的區(qū)域在屋內(nèi)的布置被采用的頻率是比較高的。除此之外，對(duì)屋外的布置而言，一個(gè)是屋外中型布置，還有屋外半高型布置以及屋外高型布置，這是屋外布置的三種類型。其中，將所有的電氣設(shè)備都安裝在母線上是屋外中型布置的主要內(nèi)容，進(jìn)而可以代替所有的設(shè)備元件都安裝在地面的設(shè)備支架上。對(duì)上述其他的布置而言，屋外中型布置具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如說在屋外布置，線路會(huì)比較清晰，而且在運(yùn)行中是比較可靠的，除此之外，其還有造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。將母線與母線進(jìn)行隔離就是屋外半高型布置主要的主要內(nèi)容，我們可以直接把斷路器和電流互感器等，一些設(shè)備直接布置在母線升高的下方，這種方法的合理運(yùn)用省時(shí)又省力。這種屋外布置類型，盡管在一定程度上減少了配電裝置間的跨度，但是也由于這些線路的間隔不能合并的問題，從而讓線路增大了橫向的面積，所以說屋外半高型布置非常適合運(yùn)用在變電站，因?yàn)檫@里的進(jìn)出線的回路是非常多安的。如果說針對(duì)于高型屋外布置，將母線與母線隔離，開關(guān)上下重疊的布置方式是其和其他方法對(duì)策的主要區(qū)別，并且這種類型的布置主要適用在有雙母線的布置。

接下來我們?cè)僦攸c(diǎn)介紹一下互感器的選擇，互感器包括電壓互感器和電流互感器。簡(jiǎn)單點(diǎn)說電壓互感器就是一種電壓變化裝置，有電壓變化和隔離的兩種作用。具體工作細(xì)節(jié)就是把高壓回路和低壓回路低的電壓，一般情況是變成100 V，對(duì)儀表器和繼電保護(hù)裝置，還有測(cè)量和計(jì)量設(shè)備起到保護(hù)的作用。而電流互感器是一種電力的變換裝置，就是把高壓回路和低壓回路的大電流變成為低電流。

對(duì)于10 kV側(cè)電壓互感器的選擇，通常在實(shí)際應(yīng)用中我們選用WVB110—20（H）型的電壓互感器，不僅是因?yàn)橄到y(tǒng)最高電壓126 kV，還有其額定絕緣水平200/480 kV，并且其額定電壓的一次和二次電壓比為110/1.732/0.1和1.732/0.1 kV，其額定負(fù)載的比值是150 VA/150 VA/100 VA，進(jìn)而確定了其準(zhǔn)確的比值是0.2/0.5/3 P。

我們一般選用JDZXF9-35型電壓互感器用在35 kV側(cè)電壓互感器上，它的額定電壓比值和上一個(gè)的互感器差距還是非常大的，分別是35/1.732/0.1 kV以及1.732/0.1 kV，JDZXF9-35型電壓互感器的額定負(fù)載是100 VA/150 VA/300 VA，還有其準(zhǔn)確級(jí)是0.2/0.5/3 P。

3 電氣設(shè)備接線的典型方式

考慮終端變電站以及中間變電站的技術(shù)和問題是在110 kV的變電站電氣設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容。因?yàn)椴坏冸娬镜呢?fù)荷接近110 kV的荷中心，而且在其中分為兩路進(jìn)線裝置，和一路進(jìn)線不能同日而語的，進(jìn)而可以有效的將電能分配給低壓用戶，從而實(shí)現(xiàn)這一分配的最終目的，這個(gè)整個(gè)的分壓過程主要是由兩臺(tái)主頻變壓器來實(shí)現(xiàn)的。單母線接線還有內(nèi)橋接線以及線路變壓器組接線是終端變電站的高壓側(cè)主接線形式有所有方式。而我們所說的對(duì)于單母線的接線方式就是單母線分段的接線方式。

這種接線方式不但供電可靠性高，而且在運(yùn)行中非常靈活，唯一的不足就是在實(shí)施中會(huì)大量的涉及高壓設(shè)備，這樣不僅僅增大了工程的占地面積和投資資本，而且對(duì)日后的維護(hù)中會(huì)增加很大的工作量。主要用在110 kV變電站的高壓側(cè)主接線的方式是內(nèi)橋接線，而在110 kV變電站的低壓側(cè)主接線是用單母線分段的接線方式。這種連接的方式主要有線路的進(jìn)出較為方便等優(yōu)點(diǎn)，但運(yùn)行不靈活，還有用電不可靠都是其方式的缺點(diǎn)，所以在實(shí)際的操作中，我們也要合理的運(yùn)用和安排。所以單母線分段的接線方式主要用于那些在高壓線路運(yùn)行較為頻繁，而且不會(huì)受到電網(wǎng)穿越功率的影響，進(jìn)而對(duì)穩(wěn)定電壓和保證電路安全有很大的幫助。

4 結(jié) 語

根據(jù)以上的描述和分析，我們知道了各個(gè)接線的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以在對(duì)110 kV變電站電氣的一次設(shè)計(jì)上，要綜合考慮各種因素。因?yàn)樗请娏ο到y(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，所以為了確保110 kV變電站電氣的一次設(shè)計(jì)的利益和功能最大化，更好的造福于人類，我們還需要對(duì)配電器、電氣設(shè)備以及接線方式等，這種小的和細(xì)微的方面選擇好，最終確保電力系統(tǒng)創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂欣.110 kV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2010，（10）.

[2] 劉婭.110 kV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析[J].民營(yíng)科技，2009，（6）.