城市110kv变电站电气一次设计探讨

揭红兵

摘要：变电站保障该地区可以稳定电能供给的装备设备，因此一旦在变电站当中的核心机组设备出现一定的故障问题，就会直接导致该地区的电能受到严重的影响。因此，本文就基于当下城市110kV变电站，进行电气一次设计方面的研究，以此为相关领域的研究人员提供一定的参考。

关键词：变电站;电气一次设计;拉合闸;电缆

引言：伴随着人们生活水平的不断提升，使得社会上对于电力方面的需求有着较高的提升，因此就需要在供电的过程中，让电力系统有着较高的稳定性与可靠性，提升电力供应的整体质量。为了实现这样的目标，就要科学合理地进行电气一次设计，进而全面的保障电力设备的稳定性。

1 110kV变电站的重要价值

在当下进行110kV变电站的设计中，是一种技术含量较高的工程项目，同时成本投入也相对比较高。在这个工程项目当中，会涉及到大量的机械设备，同时使用的设备在精密程度上较高。变电站的运行中，可以很好地将高压电能转变成低压电能。其中，为了保障变电站可以实现远距离的传输电能，就可以在设计的过程中，降低线路方面的电能损失。当下110kV变电站，是众多变电站当中十分常见的一种电能装置，以此成为我国主流的变电站设施，具备着较高的经济性、灵活性以及可靠性。

2 电气一次设计重点

2.1 进线电缆电压等级

基于110kV变电站的基本工作原理，使得在进行电压等级较高的电能接收到变压器机组一次侧之后，可以使得变压器机组的进线端可以满足使用的需求，之后利用变压器机组传输电压之后，其等级相对比较低，但是可以充分的满足当下用户的实际电能需求[1]。因此，进行该设备的设计过程中，工作人员首先需要进行拉合闸处理。这样让电闸断开之后，便可以让变压器保持断电的状态中。但是，在将进行拉合闸操作的过程中，往往无法将一次侧的进电实现断开处理，因此所有的输电电缆，都需要被放置在修理完成的沟道当中，并为了日后的稳定运行，要实现良好的散热处理。一般情况下都并不需要对输电电缆进行额外的保护处理。因此，在进行变压器的设计中，就要严格地避免一些工作人员的个人失误，从而导致对其他工作人员造成严重的安全威胁[2]。

2.2 严格遵守执行准则

当下进行110kV的变电站电气一次设计中，经常会在诸多环节出现操作行为不规范的问题，因此就导致设计的过程中，要对其工作进行全面的监管与审核。其中，为了保障工作的顺利进展，要进行法律法规方面的健全，避免一些设计环节预留下一些施工当中的安全隐患[3]。

在实际设计环节，由于变电站的实际变压器机组的占地面积比较大，因此就会使得施工人员进行操作的过程中，无法对其工作区域当中的其他工作人员情况观察，特别是在设计的后期阶段，十分容易出现故障。

3 110kv变电站电气一次设计

3.1 设计准备

进行变电站的电气一次设计工作之前，往往设计人员积极地与变电站的工作人员取得联系，以此充分的了解设计的具体要求和标准，并整理工程项目的全面信息数据。在设计的过程中，要基于设计的基本需求和要求出发，来到建设现场开展现场的调查与分析，进而就可以全面地掌握工程项目的资料以及数据内容。之后，还要对编制的设计方案进行可信性的分析，充分的保障设计设计方案可以满足当下的建设需求[4]。

3.2 变压器选择

变压器的选择中，基本上要从两方面进行分析。首先，要保障110kV變电站当中的变压器符合设计标准，采用的变压器可以符合负荷的设计要求，进而实现变电站负荷的匹配。其次，还需要对电站设置的变电站当中的台数进行分析。一般情况下，都需要设置两台以上的变压器才可以满足电站运行需求。设备运行中会受到当地天气气候的影响，并电力线路当中大量的一次负荷，都需要受到设计人员的考量。在现代能源系统无法接地，或者在运行中，电气装置出现外露的问题，这样的问题都会对电力系统造成直接的影响。例如，在一些亚热带区域，其季节性的变化并不大，就可以设计出两台设备，一个当做主用而另一个当做备用设备，以免再出现故障问题之后，无法顺利的使用。另外，在一些特殊情况下，则需要在变电站当中设置出专用的变电器，但是一旦在动力与照明的过程中，其使用的变压器严重的影响到灯泡的自身寿命，或者在电源系统当中无法接地，以此就需要保障在低压电网当中，设计出专用的电压器设备。

3.3 采用先进的技术与工艺，降低容性漏电

在设计的过程中，可以采用新型绝缘子，并利用无钢筋的与浇筑支撑部件，同时结合起绝缘母线等诸多方式，有效地避免设备在实际的安装过程中，出现一定的容性漏电的问题。这样的材料使用下，可以保障电力线路可以稳定地运行下去，控制容性漏电问题出现的可能性。另外，在设计中，也可以利用先进绝缘技术，使得在一些空间较为有限的区域，形成较大的电阻，最大程度上控制漏电问题的出现。

3.4 状态自愈技术动态分配负荷

在电网的智能化发展中，利用并列运行的方式，可以很好地保障在诸多的环节上，例如在断路器并列、变压器并列以及互感器并列的处理中，实现电缆回路、母线的有效并列处理，这样的设计方式十分有效的保障系统可以实现频繁的热切换。对于电力系统而言，在先进的设备检测系统加持下，可以良好的对其故障问题进行针对性地切换，因此避免出现严重的故障问题，最大程度上满足当下的电网需求。另外，在断路器出现故障之后，就可以将其负荷投入到另一个设备上，以此实现断路器的自动化倒闸操作。对于这种状态自愈技术的使用，是当下实现智能化电网系统的重要设计理念，以此便于在未来的110kV变电站运行中，打下良好的智能化基础。

其次，还要进行智能变压器的诊断评估。当下实现的智能化评估工作，首先要对过载时限以及过载能力进行预测，同时对绕组热点温度进行计算分析，并对冷却风扇实现良好的智能化控制。这样的智能化设计，也相应的对变压器进行了绝缘寿命方面的良好计算分析，进而可以对其中每一个触头或者调压开关，都可以实现全面的记录。

3.5 柔性供电技术下的配网环境

在上个世纪末期，一些电厂对容性降压进行平衡处理，以此避免对厂区供电带来的干扰，也相应的避免使用一些加工较高的大容量电容器，或者对其电感器进行无功率的补偿处理，就需要在输出端进行针对性的降压供应处理。这样的处理中，可以很好地让其U值进行无功率的补偿处理。以此保障U值可以在无功功率较高的环境中，始终保持在一个合理的范畴当中，这样的供电方式，便成为了当下柔性供电的基础。因此，在现阶段的设计中，就需要利用联网探头系统。全面地捕捉到全网的运行数据，进而实现对电网的柔性控制以及处理。

例如，利用负荷专家系统，可以有效地在数十秒的时间内，對其负荷变化趋势进行评估与预测，解决了对一些冗余负荷线路的有效去除，并使得设备以及需要并列的备用线路以及各种设备，实现良好的处理。这样的智能电网的运行中，可有十分有效地利用符合专家系统，进行远控系统的对接处理。其次，当系统的自动化趋势已经形成，并且能够实现柔性负荷控制后，就不需要对其进行事先进行人为干预。

同时，由于构建110kV变电站过程中，并不需要牵扯无功补偿的诸多问题，因此其减压供电技术就可以充分发挥出节能方面的作用。在当下用电端网络数据上，可以对其电压过高实现及时显示，便针对用电一侧的电压实现了良好控制。

3.6 智能变压器的优化设计

在构建出智能变压器的过程中，其搭建的在线监测系统，可以很好地保障对其参数变化实现实时的检测，并基于变压器的参数类型，实现全面的优化处理。例如，在有载调开关的时候，就要重点关注单位的指示，同时对于温度差进行针对性地检测，控制油位的高低，实现单位的记数分析，而在辅助报警系统方面，运行中主要对于氮气、瓦斯、压力突变等实现实时的检测。所构建出的智能变压器的自动控制功能，主要是利用自身的在线专家系统，实现冷却方面的自动控制。其设计的过程中要综合性的对变压器负荷、环境温度实现良好的检测，进而可以发挥出重要的作用。另外，在智能变压器当中的专家系统，还需要具备着无功分项、环流以及反极性的效果，这样就可以发挥出重要的综合性功能控制效果。

3.7 高压配电装置的布置方式

对于110kV变电站的高压配电装置使用中，基本上分为两种不同的布置方式，分别为屋内布置与屋外布置这两种不同的方式。例如在屋外布置的过程中，又分为屋外中型布置、屋外半高型布置以及高型布置方式，这样的不同布置方式，可以满足不同的设计要求，以此可以较为有效地保障设计的合理性。一般情况下，在屋外中型布置的过程中，是一种将变电站当中的电气设备，以及其他类型的设施都安装在地面上。对于变电站母线下，并不需要安全电力设备。这样布置方式下，形成较为清晰直观的布置效果，同时建设的成本投入也较为容易控制。

总结：综上所述，在未来的城市发展中，变电站成为稳定电力系统运行的重要环节，因此就需要格外地重视起电气一次设计方式，通过电力系统的全面分析，构建出智能化的电网，这样才可以充分的保障设计的过程中，不会出现严重的问题，提供稳定的电力资源。

参考文献：

[1]胡小刚.城市10KV快速安装整体配送式模块化变电站[J].农家参谋，2020（11）：150.