关于220kV变电站的设计与研究

段刘洋

摘要：随着时代的不断进步，人们对电力的需求日渐增加。为满足人们的需求，电力企业不断扩大自身的规模，在一定程度上促进了电力行业的进步。在电力工程的施工中，最为重要的一个环节便是设计阶段，设计图纸可以为后续工程的开展提供有力的指导和参考。

关键词：220kV;变电站;设计

變电站设计的灵魂就是电气主接线的设计。电力系统的主接线设计决定了电力系统安全、灵活、稳定的运行。所以说，电气主接线设计必须经过设计人员的充分的分析和比较各个方面的影响，最终得到电气主接线设计的方案。

一、变电站进行土建设计策略

（一）选址

变电站的选址工作是变电站的土建设计顺利开展的基础工作，因此要对比多种选址方案，不断探讨和优化方案，聘请国内外相关专家和学者对选址方案的可行性与可靠性进行分析，最终确定最优质、综合效益最高的选址方案，并准备几种备用方案。

（二）构建方案的策略

变电站建设的构建方案一般都需要从整体布局出发，不断细化设计方案，并针对变电站的实际需求提出合理化的优化方案。首先要优化变电站的空间布局，既要符合大众的审美需求，又要保证各个功能区域的最优配置。此外，要优化建筑物的地基处理方案，可以使用预压法和灌注桩的管柱等施工方法提高地基稳固程度，在地基情况相对较好的区域则可以使用传统建筑的地基处理方法，减少地基处理的成本。

（三）消防与给排水系统的设计

变电站区域内的生活用水与消防补水相对较少，在优化供水和消防方案时，需要首先考虑市政供给的可能性。通常而言，变电站的给水系统包括生活给水与消防给水，需要分别设置不同的独立系统保证生活与消防给水的稳定性，还要采用分流排放的排水系统，保证给排水系统的最优组合。

（四）户外构、支架的设计

变电站在确定户外构、支架结构以及布置形式时需要依据电气的主要接线方式合理进行选配。为了最大程度上减少纵向的尺寸并节约用地面积，可以使用联合的构架，通过两个间隔设置一跨，在构架的纵向中部设置有效的单端支撑的方式，实现经济效益的最大化，比较各种构架材料的效益，选择与变电站运行和使用周期最为相符的钢材料，从而在保证变电站建设质量的基础上实现降低建设成本的目的。

（五）降噪设计

变电站在运行过程中会产生很多的噪音污染，可能会影响周边居民的日常生活。因此，在进行土建设计时需要优化变电站的降噪设计。设置绿化隔音带或者专门的隔音板将变电站与周边区域分隔开，并尽量选择噪音缓冲效果比较突出的地区进行变电站建设。此外，还要优化变电站的通风系统设计，对产生噪音较多的主变室进行自然通风的设计，提高基础框架并在进出风口设置可以减少噪音的消音设备，提高整个室内的通风与隔音效果。

（六）电缆沟和暖通系统的设计

电缆沟应该尽量在现场进行装配，使用电缆埋管等施工方式，取消或是尽量减少埋在地下的电缆沟的数量。在优化暖通系统时，可以使用节能的变频空调或节能排风机设备，以起到降低能耗和运营成本，提高综合效益的目的。

二、220kV变电站的设计

（一）主变压器的选择

主变压器容量的选择：在进行220kV变电站的设计时，一个尤为主要的问题便是选择主变压器，该环节会对后续的设计和整体电力系统的运行具有直接的影响，所以应保障选择的合理性和实用性。在选择主变压器的容量时，可参考变电站施工完成并投入运行后的五年至十年的规划负荷。并对未来十年至二十年间负荷的发展进行考虑。若变电站位于城郊等位置，则该主变压器的容量应充分结合城市的整体规划。在进行主变压器容量的确定时，还应对变电站的电负荷性质、电网的结构等进行充分考虑。

变压器台数的选择：除了确定主变压器的容量外，还应明确变压器的台数。对于部分较大城市位于郊区的变电站，并且该变电站中中压侧与低压侧构成了环网，则可进行两台的主变压器的装设。对于部分供大型工业用的变电站、地区性的变电站，具有相对的孤立性，则在设计过程中，应对三台主变压器装设的可行性进行充分考虑。

（二）接线方式

还应选择相应的接线方式，主要有八种接线方式：单母分段接线、双母分段接线、双母线接线、双母线旁路接线、和多角形接线等方式。在进行220kV变电站的设计时，应结合实际情况进行选择。如单母分段接线主要适用范围为：6至10kV时则出现回路大于六回，35至63kV时则出线的回路4回至8回，而110kV至220kV则出线的回路为3回至4回。而双母线的接线方式，配电装置在6kV至10kV时，会有较大的短路电流，此时需要相应的带电抗器。而在35kV至63kV时，或具有较多的电源较大的负荷时，则出现回路应大于8回。而配电装置为110kV至220kV时，通常出现回路为5回以上，若该配电装置位于系统中的重要地位时，则出现回路应大于4回。在小容量和中容量的变电站中，配电装置为35kV至220kV则可选择桥形接线方式。若变电站中仅有一个回路、一台变压器，未设置相应的具有较高压的配电装置，便将电能直接送到系统的枢纽变压所时，则应选择变压器线路单元接线的方式。

（三）电气设备的选择

断路器的选择：在选择断路器时，其参数应符合以下几点要求：其一便是其额定的电压应大于所装设的电路所处的电网额定的电压。其二便是其额定电流应比断路器通过的持续电流中最大的要大。其三便是其额定的关河电流应大于短路的冲击电流。其四便是其分合闸的时间，若电力系统处于稳定运行的状态时，应对故障快速有效的切除，此时分合闸的时间应小于0.04s。

隔离开关的选择：在选择隔离开关时，其参数应符合以下几方面：其一便是其额定的电压应比装设的电路所处的电网中的额定的电压大。其二便是其额定的电流应不小于电路中所通过的持续性最大的电流。其三便是在进行配用操动机构的选择时，应符合相应的隔离开关的控制要求。其四便是选择型式时，对配电装置的布置特点、作用要求等有效考虑，还应进行技术性、经济性等方面的比较。

三、结束语

变电站的设计要针对变电站的实际使用需求和电力事业发展要求不断优化设计方案，保证变电站运行的稳定性与安全性，不断提高变电站的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]林荣卓.变电站设计中的结构安全性与耐久性解析[D].商品与质量，2017（33）.

[2]刘毅.探究变电站设计中有关防火的问题[J].智能城市，2018（5）.