110 kV变电站电气一次系统设计研究

范清华

摘 要：我国的电网在不断的铺设和完善，而为了满足人们对电源更加高效的需求，同时也是为了给人们提供更“安全”，更“稳定”更“便捷”的电力传输，对110 kV变电站电气一次系统设计要求也愈来愈高。针对市场的大环境，现在我们必须重视110 kV变电站电气一次系统设计研究，希望通过以下的论述和分析，能让110 kV变电站电气一次系统设的发展更加高效。

关键词：110 kV变电站；电气一次系统；设计

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）17-0018-01

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。对电力系统的安全性和灵活，稳定以及经济运行，还有变电所电气设备的选择都是需要主接线来确定的。本文通过对110 kV的各级电气主接线形式先进行确认，然后通过负荷计算及供电范围通过容载比的方法，使电器一次系统运行操作简便，运行灵活和经济合理的。

1 主接线的设计

一般人对主接线非常陌生，生活中的变压器，开关，刀闸和互感器，还有母线以及避雷器等，这些都是变电站电气主接线所包含的电气设备，并且它们是按照一定的顺序，通过相互连接就能够组成完整的闭合回路的一些组成电路的设备。汇集和分配电能是这些元件的主要用途。但是电气主接线的方案是影响电气主接线的关键因素，这个方案要根据该变电站的相关规划以及该电气主接线在变电站系统中的具体作用来确定的。所以如果主接线的方案一旦确定，这也标志着变电站总体规模的确定，也就是说，整个变电站系统整体运行的可靠性，灵活性以及经济性，都是该方案是否运行正常所直接影响着的。

除此之外，该方案对电气设备的选着，还有布置配电装置的方式，以及拟定保护继电和控制继电方式的选择，对其影响也是不言而喻的。所以，为了保证电气主接线方案的合理和正确性，我们必须要把各方面的关系处理好，对有关影响该方案实行的相关因素、技术以及投入成本等，进行全面的调研和分析，不能有一丝一毫的闪失。

2 一次设计中高压配电装置的选择

110 kV变电站高压配电装置中，屋内布置和屋外布置是我们通常般采用的两种布置形式。屋内布置在实际中有以下三种方法：

①安装普通电器的屋内布置。

②SF6全封闭组合电器（GIS）的屋内布置。

③110 kV断路器的屋内布置。

这些方法都是我们在实际操作中经常用到的，希望大家都记牢固了，在工作中都能熟练的应用。安装普通电器和SF6全封闭组合电器（GIS）的屋内布置都有相同的占地面积和投资成本，而110 kV断路器的屋内布置是占地最小的，其运行和维护在屋内都非常好，但是，由于其投资成本非常高，所以没有被广泛的采用。

就目前而言，在城市中心或者用地较为紧张的区域在屋内的布置被采用的频率是比较高的。除此之外，对屋外的布置而言，一个是屋外中型布置，还有屋外半高型布置以及屋外高型布置，这是屋外布置的三种类型。其中，将所有的电气设备都安装在母线上是屋外中型布置的主要内容，进而可以代替所有的设备元件都安装在地面的设备支架上。对上述其他的布置而言，屋外中型布置具有很多的优点，比如说在屋外布置，线路会比较清晰，而且在运行中是比较可靠的，除此之外，其还有造价低等优点。将母线与母线进行隔离就是屋外半高型布置主要的主要内容，我们可以直接把断路器和电流互感器等，一些设备直接布置在母线升高的下方，这种方法的合理运用省时又省力。这种屋外布置类型，尽管在一定程度上减少了配电装置间的跨度，但是也由于这些线路的间隔不能合并的问题，从而让线路增大了横向的面积，所以说屋外半高型布置非常适合运用在变电站，因为这里的进出线的回路是非常多安的。如果说针对于高型屋外布置，将母线与母线隔离，开关上下重叠的布置方式是其和其他方法对策的主要区别，并且这种类型的布置主要适用在有双母线的布置。

接下来我们再重点介绍一下互感器的选择，互感器包括电压互感器和电流互感器。简单点说电压互感器就是一种电压变化装置，有电压变化和隔离的两种作用。具体工作细节就是把高压回路和低压回路低的电压，一般情况是变成100 V，对仪表器和继电保护装置，还有测量和计量设备起到保护的作用。而电流互感器是一种电力的变换装置，就是把高压回路和低压回路的大电流变成为低电流。

对于10 kV侧电压互感器的选择，通常在实际应用中我们选用WVB110—20（H）型的电压互感器，不仅是因为系统最高电压126 kV，还有其额定绝缘水平200/480 kV，并且其额定电压的一次和二次电压比为110/1.732/0.1和1.732/0.1 kV，其额定负载的比值是150 VA/150 VA/100 VA，进而确定了其准确的比值是0.2/0.5/3 P。

我们一般选用JDZXF9-35型电压互感器用在35 kV侧电压互感器上，它的额定电压比值和上一个的互感器差距还是非常大的，分别是35/1.732/0.1 kV以及1.732/0.1 kV，JDZXF9-35型电压互感器的额定负载是100 VA/150 VA/300 VA，还有其准确级是0.2/0.5/3 P。

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110 kV的变电站电气设计中的主要内容。因为不但变电站的负荷接近110 kV的荷中心，而且在其中分为两路进线装置，和一路进线不能同日而语的，进而可以有效的将电能分配给低压用户，从而实现这一分配的最终目的，这个整个的分压过程主要是由两台主频变压器来实现的。单母线接线还有内桥接线以及线路变压器组接线是终端变电站的高压侧主接线形式有所有方式。而我们所说的对于单母线的接线方式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，唯一的不足就是在实施中会大量的涉及高压设备，这样不仅仅增大了工程的占地面积和投资资本，而且对日后的维护中会增加很大的工作量。主要用在110 kV变电站的高压侧主接线的方式是内桥接线，而在110 kV变电站的低压侧主接线是用单母线分段的接线方式。这种连接的方式主要有线路的进出较为方便等优点，但运行不灵活，还有用电不可靠都是其方式的缺点，所以在实际的操作中，我们也要合理的运用和安排。所以单母线分段的接线方式主要用于那些在高压线路运行较为频繁，而且不会受到电网穿越功率的影响，进而对稳定电压和保证电路安全有很大的帮助。

4 结 语

根据以上的描述和分析，我们知道了各个接线的优点和缺点，所以在对110 kV变电站电气的一次设计上，要综合考虑各种因素。因为它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分，所以为了确保110 kV变电站电气的一次设计的利益和功能最大化，更好的造福于人类，我们还需要对配电器、电气设备以及接线方式等，这种小的和细微的方面选择好，最终确保电力系统创造较高的经济效益。

参考文献：

[1] 吕欣.110 kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报，2010，（10）.

[2] 刘娅.110 kV变电站部分电气一次设计浅析[J].民营科技，2009，（6）.