110kV变电站系统设计原则及注意问题探

【摘要文简要地阐述了110kV变站的发展方向中就110kV变电系统设计的原则进行了总结，在此基础上针对变电站系统设计中注意问题进行了详细地探讨与研究，旨在为同行参考借鉴。【关键词】110kV；电站；系统设计；原则；注意问题随着我国经济的迅速发展，人们对用电的需求量不断增加，而变电站作为供电的主要场所，越来越受到人们的关注。特别是在变电站的设计质量和安全使用方面，关系到人们的日常生活的需要此可见电站计工作在电力供应中发挥着重要的作用好110kV变电站一次设计工作具有重要的重大。本文结合笔者的工作实践，主要110kV变站一次设计原则及注意问题进行了论述。1110kV变电的发展概述1.1逐渐综合自动化转变一些地区从建立了第一座110kV合自动化无人值班站起，以后新建的110kV变电站都改为了综合自动化无人值班站模式，同时陆续对以前的旧站进行了自动化无人值班的改造，并且变电站的控制模式也由远方控制代替了原来的现场操作。由于隔离开关并不符合远方控制的要求，变电站的电气主接线型式就要尽量减少改变运行方式时隔离开关的倒闸操作，减少变电站的电压等级和简化接线。1.2变电数字化随着信息化的普及和深入，越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究与开发。数字化的目标是利用电网进行数据采集和处理、通信和信息综合利用、分层和分类的数字化电网调度体系，实现电网监控分析的数据统一和规范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，提高决策效率和电力系统的稳定运行水平。1.3变电集成化集成化是指要形成互联大电网调度系统，这种系统需综合利用多角度和尺度、广域大范围的电网信息及分离的各系统内存在的各种数据。调度数据集成化要实现调度数据的整合，数据和应用的标准化，实现相关应用系统的资源整合和数据共享以及电网调度信息化和管现代化，最终为实现调度智能化服务。2110kV变电设计内容及原则110kV变站电气一次系统设计要包括以下步骤：电气主接线设计、主变压器容量型号的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、无内外配电装置的选择和防雷及接地装置的选择。在变电站设计时，主要遵从以下原则：①为了满足供电区域内中长期规划预测的负荷要求，必须有足够的变电容量；②变电站结构要紧凑，尽量使用体积小的设备以减少占地面积；③为了保证通信误码率低、可靠性高，必须提高自动化程度；④主接线方式要做到可靠灵活；⑤主设备技术可靠性高、噪音低、检修频率低以及性能优越。在变电站设计中要考虑到雷电对变电站的危害，在变电站中至少要安装一台避雷器来保护变压器，最佳选择是在变电站入口处安装避雷器。此时，即使在瞬时有极高电流出现，也能最大限度地保证变压器上的电压水平在安全极限内。3110kV变电一次系统设计中意问题3.1电气接线设计目前主接线的设计一般比较复杂，这种复杂的主接线虽然可以保证供电的可靠性，但是其复杂的接线方式以及繁琐的运行操作等缺点也比较突出，同时这种主接线一旦发生故障将很难检测，维护成为一个难题，并且其占地面积大、耗资多，所以针对以上问题，我们需要在保证供电可靠的前提下，尽力简化主接线。我们可以根据负荷的性质、电气设备的特点和变压器负载率等因素进行综合考虑来确定变电站的主接线方式。

通常变电站高压侧多不用或少用断路器的接线；最简单的主接线方式是线路―变压器组接线，高压配电装置只需要设置2个设备单元，具有接线简单清晰的优点，发生一条送电线路发生故障时，在低压侧作转移负荷操作，仍能保证正常的用电，系统接线清晰，容易检测和维修，节省人力物力和时间。同时这种主接线的方式占地面积比较小，从而缩小了变压站的占地面积，既实用又经济。3.2主变器选择在变压器的选择上，应根据变电站的情况而定。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。一般情况下，城网1变站的变压器有两台或多台，这样能够保证当其中一台变压器出现故障停运时，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。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。3.3高压电装置的布置110kV变站采取的布置形式主包括屋外和屋内两种布置。屋外布置分为高型布置、中型布置以及半高型布置，这三者布置形式各有其特点和优缺点，其中高型布置是主要是对母线进行隔离下叠布置线路的开关形式占地面积较小是体操作比较困难，检修工作难度系数大，并且抗震性能也比较薄弱；中型布置的占地面积较大，成本相对其他比较低，抗震性能好，但是工作人员的维修强度和难度比较小；半高型布置不太适用于回路较少的变电站，但是其可以在一定程度上将配电装置的距离缩短，使布线的面积增大。3.4断路的选择选择断路器要考虑多方面的因素和指标，这是l10kV变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。3.5其他气设备的选择除主变压器路器之外有他电气一次设备有待选择隔离开关流感器、电压互感器器器线变器所述一次设备均与普通的110kV变电站选择相同，这里就不多赘述。4结束综上所述，在110kV变站一次计过程中，应合理选择电气主接线、变压器、装置布置方式、断路器以及消弧和过电保护装置，在满足用户的用电需求，保证供电的可靠性的前提下，灵活选择和尽量优化设计方案，认真选择设