试论220kV变电站设计研究及应用

试论220kV变电站设计研究及应用

罗明

罗明

（南京南瑞继保电气有限公司211102）

摘要城市电网是城市建设中的重要内容，对城市的稳定发展具有十分积极的作用。而在城市电网建设中，220kV变电站可以说是非常重要的一个环节。本文结合笔者多年工作经验以及大量资料，对220kV变电站设计进行一定的研究。

关键词：220kV变电站；设计研究；应用；

1引言

随着我国社会生活水平的提升，我国的城市规模也不断扩大。同时，人们的生产、生活对于电力也具有了更高的需求，因此需要更多的变电站得到建设。在220kV变电站建设过程中，变电站设计是非常重要的一个环节，需要能够做好设计重点的把握。

2220kV电站综合自动化特点

2.1基本功能

目前，我国很多的220kV电站都逐步实现了综合自动化。对于该种电站类型而言，其通过先进计算机技术的应用对系统进行了建立，将电站运行过程中所需的保护、测量、控制、自动化配置通讯调度以及管理监测等功能都在网络系统中进行了实现，以此实现了变电站的无人值守，并在实际运行中具有着功能齐全、安全可靠以及结构简单等特点，具有以下基本功能：第一，保护功能。该功能对站内电力设备进行了保护，并对目标设备实现了故障显示以及记录的功能，能够对多套定值进行修改与显示；第二，数据测量与采集。主要是对电站设备的模拟数据、脉冲数据以及状态数据进行采集；第三，自动装置。包括有无功就地控制、故障滤波测距、电压就地控制以及同期检测合闸等。

2.2主要特点

综合自动化电站具有以下特点：第一，在保护信息通信以及微机系统中，对交流采样功能进行了实现，在对信息总量进行提升的同时能够根据事件发生优先级对变电信息进行传输；第二，系统使用微机采样技术，能够通过计算机编码的直接输入实现数据通信，具有着高精度、高速度的特点；第三，微机保护与监控部分在运行中能够对保护整定值进行查看与修改。微机保护与监控部分串行通信不仅能够对保护信息进行传送，且能够对测量值以及整定值进行传送，并由调度端对保护定值进行远程调度与修改。

3220kV变电站设计原则

在电网建设中，变电站建设可以说是最为基础、也是最为关键的一项内容。在对220kV变电站进行设计时，需要能够对以下原则做好把握：第一，变电容量满足需求，能够对目标区域中长期发展过程的负荷要求进行满足；第二，结构紧凑，无论是占地面积还是使用的设备面积都较小，尽可能降低对宝贵城市土地资源的占用；第三，具有较高的自动化程度，且具有较高的可靠性，通信误码率低；第四，接线方面，要具有灵活、可靠的接线方式；第五，主设备技术具有着较高的可靠性以及优越性，且噪声以及检修频率能够控制在较低的范围。

4220kV变电站设计

4.1总体规划

在对220kV变电站进行设计时，首先需要对整个电站进行统筹性的考虑。一般情况下，电站配电装置需要布置在对出线走廊放线，并将主变室尽可能远离周围居民区，以此在对电站运行中电磁噪声对居民生活影响进行降低的同时避免电站由于事故问题对附近居民的安全造成威胁。在对一次设备进行布置时，要保证比值的科学性，即对电站综合楼电气平面以及电气总平面进行充分的考虑，并做好其中出线方式、电压等级、出线回路数、变电站规模以及出线方向等全面的规划与分析，做好电站高度的兼顾，以此保证电站主变压器等设备能够具有更好的布置地点。同时，也需要做好电缆层路径情况、消防水池以及消防通道的规划。此外，电站的寿命情况也是进行设计时需要重点考虑的部分，即在对各项因素进行充分考虑的同时对工程造价进行科学的计算、对设计优化组合情况进行分析，保障最终设计方案的科学性以及合理性。

4.2电缆夹层敷设

在部分变电站建设中，由于相关区域地下水位比较高，就会使电站在进行电缆层布置时的方式以及要求会同正常环境情况具有较大的不同，需要在实际设计时做好把握，并做好电缆层通风的设计。

在电站电缆层中，其一般具有10kV、110kV、220kV以及二次控制电缆。其中，110kV以及220kV电缆会敷设在支架位置上，10kV电缆敷设在吊架以及支架位置上，而二次控制电缆则会以桥架方式进行敷设。为了对建筑隧道以及电缆沟的衔接进行良好的实现，在对不同级别电缆进行出线时，则需要将其在电缆层内以缓慢的方式进行放坡。同时，由于主变布置在同一侧，对此，在对110kV以及220kV电缆进行敷设时，则需要在电缆层内对电缆隧道做好设置，将其同主变室下方电缆隧道实现贯通。在电缆夹层内部，由于具有数量、类型都较多的电缆，这就使得不同级别电缆不可避免的会出现交叉情况。对此，则需要在夹层内做好区分，将10kV电缆支架放在上部，将110kV电缆放在在下部，以此起到减少交叉的效果。而作为不同专业施工人员，在实际施工时也需要做好相互间的配合，避免对电缆路径的设计实现产生影响。

4.3主变压器室布置

主变压器是变电站设计的一个重点，在对其布置情况进行设计时，需要按照水平分体的方式进行布置，以此更好的对散热器以及变压器间的防火墙起到分离的效果。而在对主变压器进行设计时，也需要做好主变室面积的控制，保证其面积大小在满足其正常运行的同时也能够满足设备的散热需求。一般来说，在电站主变室，具有着较多数量、类型的设备，对此，在对环境以及设备地点进行设计时，则需要做好电气安全情况的考虑，即在保证电气设备安全距离的同时做好不同设备高度以及支架位置的设计，避免因为设备的间距、高度等参数不合理对设备未来的运行产生影响。

4.4土建电气施工配合

在变电站设计工作中，土建专业同电气专业的配合也是需要重点考虑的一部分。在建筑土建施工中，在对建筑主梁、次梁进行布置时，需要对电缆孔洞做好避让工作。而作为电气专业，在对电气设备安全距离进行校验之前，就需要做好建筑结构梁柱的大小以及具体为止做好把握，因为如果没有做好周全的考虑，就很可能因此导致问题出现。对此，在实际对电气设备进行定位时，就需要做好电站楼板梁柱位置的考虑。

4.5避雷器母线选择

在电站施工中，主要的导体材料类型有铜、铝以及铜铝合金等。其中，铜具有着角度大、电阻率低以及抗腐蚀性强的特点，是电站非常好的导体材料，但具有着价格高的特点，更适合应用在工作电流大、持续性较强的场所。同铜材料相比，铝材料具有着更小的密度以及更大的电阻率，且成本相对铜材料较低，一般以铝合金操作作为导体材料。

5结束语

220kV变电站是我国城市目前重点建设的内容之一。在实际设计中，需要设计人员能够联系电站特点，把握地区实际，以科学设计方式的应用提升电站设计、运行效果。

参考文献

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作者简介：

罗明（1977-），男，本科，工程师，研究方向为电力系统及其自动化。