摘要：近年来，电力网络规模不断扩大，人们对电网的供电可靠性提出了越来越高的要求。变电站作为输配电系统的重要环节，是电网中至关重要的监控点，对电网的供电可靠性有着巨大的影响。我国的电网在不断的建设和完善，为了满足人们对电源更加高效的要求，同时也为了给人们提供更“安全”，更“稳定”，更“便捷”的电力传输，对110kV变电站电气一次系统设计要求也愈来愈高。对变电站的一次系统进行科学合理的设计，可以保证电网供电环节的可靠性，对提高电网建设的经济性也有着非常重要的意义。
关键词：110kV变电站；电气一次系统；设计
0引言
随着电力系统的发展，电网结构越来越复杂，各级调度中心需要获得更多的信息，以准确掌握电网和变电站的运行状况。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。因此，变电站可起到保障供电可靠性的作用。本文就如何优化110kV变电站一次系统的设计进行分析，并给出相应建议，以期提高不同区域电网的建设水平。
1主接线的设计
电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。变电站中的高压电气设备包括变压器、母线、断路器、隔离刀闸、互感器、避雷器等，汇集和分配电能是这些元件的主要用途。但是电气主接线的选择方案是影响变电站运行的关键因素，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电网系统中的具体作用来确定。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。一般在进行主接线设计的时候我们考虑到以下几点：第一，变电站在供电系统中的地位和作用如何；第二，充分考虑到近期和远期的发展计划以及发展规模；第三，负荷的重要性分级以及出现回路数的多少对于主接线的影响如何；第四，要考虑到主变压器的台数对于主接线的影响；第五，考虑备用容量对于主接线的影响。
除此之外，该方案对电气设备的选择，配电装置的布置方式，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性和正确性，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。
2一次设计中主变压器的选择
变电站配电设施的架构及主接线模式会受主变压器特性即其台数、容量及模式的影响，因此，110kV变电站的主变压器需按5-10年发展规划的电力体系、馈线回路数、输送功率及传递容量的信息来进行全方位、整体性的研究后再予以挑选。设计者选择主变容量时，对于重点变电站需考虑某台主变若停止运行其他主变所需容量及其超负荷水平，以确保其可为Ⅰ、Ⅱ类负荷供应足够的电量。对于普通变电站，若一台主变停运，其他主变必须可负载整体负荷的60%-70%。根据负荷能挑选出110kV变电站主变的台数与容量，但在其正常运行与发生事故时，还应将超负荷水平纳入考虑的范畴内。
3一次设计中高压配电装置的选择
3.1断路器的选择
断路器一般分为真空断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、多油断路器和少油断路器。在进行选择的时候要注意满足各个方面的条件，如技术条件、环境条件等，除此之外还要考虑经济方面、施工调试方面以及运行维护方面等因素。一般情况下，110kV侧选用3150A，40kA断路器。
3.2互感器的选择
互感器包括电压互感器和电流互感器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆简单点说电压互感器就是一种电压变化装置，分为测量用和保护用两大类。具体工作细节就是把一次回路的高电压成正比的变换为二次回路的低电压，供给继电保护装置和计量测量设备。而电流互感器是一种电流的变换装置，将一次回路的大电流成正比的变换为二次回路的小电流，供给继电保护装置和计量测量设备。互感器的系统最高电压126kV，额定绝缘水平根据实际海拔进行修正,额定一次、二次电压比为110/√3、0.1/√3，绕组数根据保护计量测量需要的绕组数进行确认,额定负载和准确级根据变电站实际运行情况和当地调度要求确认。
3.3隔离开关的选择
110kV的隔离开关半高型布置采用的是GW5型，中型布置采用的是GW4型。GW5型隔离开关的结构为V形，两个棒式的支柱绝缘子子分别固定在一个底座上，其交角是50°。GW4型是水平旋转式隔离开关，开关单极为平行双柱式结构。高位隔离开关的主刀及其手动操作之间的连杆用Φ40镀锌钢管，其好处是操作的时候方便、灵活，有利于上下旋转，且稳定性比较好，不会产生上下晃动等不良情况。
4、COMPASS-145kV组合电器的设计应用
4.1运行中可靠性很高
常规电气设备方案每个间隔包括1台断路器、3台电流互感器和2组隔离开关，共有18个对地闪络点，而COMPASS-145kV组合电器将上述电气设备组合在一起，每个间隔只有9个对地闪络点，对地闪络的可能性减少了一半，提高了运行可靠性。COMPASS-145kV组合电器间隔中断路器与隔离开关的闭锁在间隔中已经实现，无需考虑二次电缆、加装电磁锁，因此简单可靠，有效地防止了断路器在合闸位置时带负荷分、合隔离开关。
4.2接线方式布置非常美观
COMPASS-145kV组合电器的接线及母线采用管母线即用铝锰合金管制成，满足电气动热稳定的要求。间隔至母线考虑了自支撑力，使其可以直接连接而不需要任何构架和支撑绝缘子，位于固定在金属框架上的绝缘子接线桩头可支撑整个母线系统，母线连接后构成一个倒三角形型结构，使变电所接线布置整齐美观。
4.3现场安装调试非常快捷
COMPASS-145kV组合电器的活动部分全部在制造厂组装调试完毕，现场只需把整个间隔安装在6个立柱上，这就大大缩短了安装周期，简化了调试工作量。而常规电气设备则安装时间长，调试繁琐。
5结束语
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110kV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110kV变电站电气一次设计的利益和功能最大化，更好的造福于人类，我们需要对电气主接线、电气设备选择以及配电装置布置方式等各方面进行不断优化，最终确保电力系统创造较高的经济效益。
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论文作者:谷妍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：变电站论文; 接线论文; 断路器论文; 电气论文; 电网论文; 母线论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第31期论文;