110kV变电站的电气一次系统设计

110kV变电站的电气一次系统设计摘要：电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用。随着时代的发展，社会对电能的需求量变得越来越大，需求量增加之后就会对发电厂的要求也越来越高，但是因为发电厂自身的原因，大部分的大型发电厂建设会选择在比较偏僻的地方，并且和电力负荷中心有着一段距离，要想把发电厂和电力负荷中心更好的进行连接，消除这一段距离，就需要变电站来从中进行连接，让人们能够更安全的使用电能。变电站能够决定电网的稳定，所以在设计的时候就变得尤为重要。本文就110kV变电站的电气一次系统设计展开探讨。关键词：110kV变电站；电气一次系统；设计引言电力系统接线一个重要的组成部分就是变电所的电气主接线。电力系统的安全性、灵活性、稳定性、经济运行以及变电所电气设备的选择都是受到变电站主接线型式影响的。本文对110kV变电站一次系统电气主接线设计进行分析，包括高压侧接线型式、低压侧接线型式、电气设备选择等，使电气一次系统操作简便，运行灵活和经济合理。1变电站一次系统电气主接线设计的关键点1.1电气主接线电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分。主接线与电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择、配电装置布置等有较大影响。1.2变电站电气设备的选择在未来的发展中，变电站会以智能为主进行发展，所以在选择电气设备的时候应该考虑电气设备的先进程度和可靠性，同时还需要有采集和保护测控的功能。除此之外，变电站的设备还应具有降低生命周期成本的功能，减少后期的维修以及维修的成本。1.3计算短路电流电网系统日趋完善，相应的技术水平也有所提高。设计阶段中，需准确记录短路电流，并作为设计的参考数据。可通过短路电流计算选择导体和设备、确定中性点接地方式、计算软导线的短路摇摆、确定分裂导线间隔棒的间距等。1.4变电站的防雷接地保护针对110kV变电站这一高压网络，在夏季雷雨天气当中非常容易出现安全事故，因此为避免变电站安全事故的发生，造成不可估量的损失，必须对变电站做好防雷处理。变电站防雷方案的设计必须严格参考相关设计标准与规范，确保站内设备不因过电压损坏，除此之外还应对变电站的避雷装置及时进行检修与保养维护，确保避雷设备能够达到较强的避雷标准，进而使得整体配电网络系统能够安全高效的运行。2几种变电站一次系统电气主接线设计的策略2.1主变压器变电站的电气主接线设计中，设备选择是极为重要的。对于此方面，需结合借助细节设计，提高选用程序的可靠性，其中包括配电的频率、反馈线路等。相关的设计师应注重设备的容量选择，分析设备的过载能力和在异常情况下工作的安全性。常规变电站中，若主变压器未能处于较好的工作状态，其他变电装置所承载的电荷会大幅提高。出现该种情况主要是由于其发生故障后，已经无法正常承载电荷，而为确保正常供电，会转至其他无问题设备。结合实践数据进行分析，在安装程序中需规划多项具体的实施计划，提升整体设计的可靠性，有效协调各方面的因素。主变压器的主要作用是转变线路中的电压、保证用电安全。若其出现故障问题且未能立即解决，会引发大范围的停电问题，装置本身也会受损。在选用设计时，首先，应考量其容量，根据电力系统负荷情况以及局部的负荷情况进行确定。若处于负荷比重较高的地区，需考虑若其中的一台设备无法正常工作，另一台设备能否满足正常供电。在负荷量较小的地区，若主设备出现问题停止运行，另一台设备也应可承担超过原有负荷的八成。其次，连接数量，为确保变电站的正常工作，线路中会连接两台主变压器，而若是工作量较重的变电站，也可适当增设设备的台数。最后，型式的选用，应满足相应的调压要求、阻抗要求。2.2变电站一次系统电气主接线的基本要求（1）可靠性。要给电力客户提供优质的电能，保障电能正常供给。如果发生停电现象会直接给供电企业和用电客户造成损失，严重时还会影响社会的稳定。因此必须保证变电站一次系统电气主接线的可靠性和稳定性。（2）灵活性。主接线在设计期间需要考虑以后的扩建因素和今后电力供电系统以及区域经济的发展，并且还需要考虑电气未来设备的维修等问题。（3）操作安全、方便。主接线在设计时除了要满足安全、可靠的条件之外，还需要尽量的简单，降低设备的操作难度。（4）经济性。在经济上尽量要减少土地资源的使用，把成本降到最低；设备选择上在不影响质量问题上，尽量选择性价比较高的设备，从而为企业节省投资成本。2.3电气设备接线的典型方式考虑终端变电站以及中间变电站的技术和问题是在110kV的变电站电气设计中的主要内容。因为110kV变电站不但接近负荷中心，而且在其中分为两路及以上进线装置，从而可以可靠的将电能分配给低压用户，这个整个的分配过程主要是由两台或以上主变压器来实现的。110kV变电站高压侧典型的主接线型式有单母线分段接线、内桥接线以及线路变压器组接线。而我们较为常用的就是单母线分段的接线方式。这种接线方式不但供电可靠性高，而且在运行中非常灵活，唯一的不足就是需要配置的高压电气设备较多，这样不仅仅增大了工程的占地面积和投资成本，而且日后的运行维护中工作量会增大。所以单母线分段的接线方式主要用于那些在高压线路操作较为频繁，而且不会受到电网穿越功率的影响的情况。因此，当受成本、占地面积限制时，满足设计要求的情况下，110kV变电站的高压侧主接线的方式可使用内桥接线代替单母线分段接线。而在110kV变电站的低压侧典型主接线是单母线分段的接线方式一种。这种连接的方式主要有线路的进出较为方便、运行灵活、供电可靠性高等优点，所以在实际的设计工作中，我们会根据需要合理采用单母线分段三段母线接线方式或单母线分段四段母线接线方式，对提高供电可靠性，保证重要负荷尽量不停电有很大的帮助。2.4电气设备装置变电站一次系统设计中，若想控制设备占用的空间，可在确保站内设备的正常运行的情况下，对变电站场地、建筑面积进行优化和完善，以减少整体的占地面积，也可选用体积较小的装置，如主变压器可选用高阻抗变压器，配电装置可选用户内GIS设备（气体绝缘金属封闭组合电器）。选用户内GIS设备虽投资成本大，但有助于控制设备装置的后续管理成本，避免相关企业出现大量的运行管理费用。在电气设备装置运行过程中，变电站本身、主接线和实际的负荷量会直接影响到整个系统的运作情况。若想推动整个系统呈现出模块化的形式，需全面运用当前先进的技术装置，确保电气装置的安装可靠性与系统化，避免同时出现大量的数据需要进行计算，增加电力系统的运行难度。此外，为延长电力系统的运行周期，相关企业应强化对装置质量的后续管控以及检修，以免装置本身质量不高，导致整个系统无法持续运用。另外，在后续的运维期间，若发现老化的构件，需及时更换，不仅可以控制系统运维的成本投入，还可以保证电网的持续运行。结语在变电站设计时需要考虑变电站电缆比较密集，运行期间中若发生隐患怎么解决。变电站的平稳运行和电力系统的安全有非常重要的关系，所以一定要优化设计，更好的为电力企业的平稳发展做出贡献。在未来的发展，变电站的建设趋向于人工智能化，需建立自动的预警和自动收集的功能，并且能够做到自动分析和自动诊断的能力，让电气设备