110kV智能变电站一次电气系统设计

110kV智能变电站一次电气系统设计

马彬

新疆新能电力建设科技发展有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。随着社会发展各项新型技术的不断创新研发，电力技术也在我国获得了大力发展，110kV变电站对于人类社会的日常供电中作用重大。但是长期所处外部工作环境，极易受天气等外在因素影响变电站的安全稳定运行，所以为了保证110kV变电站可以为人们正常供电，有必要对110kV变电站电气设计进行探究，在现有技术基础上优化设计，提高110kV变电站的自我防控技术水平，保证其能够为社会稳定供电。本文就110kV智能变电站一次电气系统设计展开探讨。

关键词：电力系统；设计原则；电气设计

引言

变电站自身就是保证电力体系照常作业的关键部分，可变电站当中又包含了不同的器械，比方说一次设施、二次设施等，来达到电能的传输，完成电力实况的高效掌控，为电力体系贡献优质的运作空间。

1、智能变电站的运行特点

现在智能变电站在不断普及优化，智能电网的正常运营成为我国电能供应的关键，而智能变电站在一定程度上维护着智能电网的安全性与稳定性，其中包含的运行维护机制和设备维护措施，他们可以有效地预防大型事故出现，智能变电站将高压与低压分离这样可以减少因为电能问题为变电站带来的故障，与之前的运行系统相比较，当下的智能模式集中由电脑进行预控和判断，采用电脑技术对运行和设备可能存在的问题进行排查，有效解决操作不到位带来的细微误差，节省了逐一排查的时间，当下的智能变电站管理对于之前的传统模式相比较，新模式成本较高，所以为了更高效的使用新模式，我们应当对智能变电站进行科学有效的管理，以维持变电站的正常运行，若运行不到位，可能会为设备带来严重的后果。做到积极开展智能变电站的维护与运营，定期对设备中可能存在的问题进行清除，减少生产上成本的浪费，对我国电力的发展具有重要意义。

2、110kV智能变电站一次电气系统设计

2.1电力变压器的类型及参数选择

变压器作为电力系统较为关键的设备，可将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流），原理为当一次绕组通以交流电时就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。变压器的主要作用是传输电能。电力系统中各个级别的降压与升压必须依靠变压器来完成。一方面，电力系统通过变压器升高电压将电能送到用电区域，也会满足用电区域各级用电设施的需求。需要通过变压器进行降压，如工厂等生产用电则可根据其设备的额定电压进行降压或升压，使其满足用电需求；另一方面，在电力系统供电的过程中，由于输电线路上输送电能，因此必然会产生电压损耗和功率损耗。在输送同一功率时电压损耗与输送电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。因此，利用变压器可帮助升压，减少电压损耗和功率损耗，减少输电线路上损耗，从而提高输送效率。在电力变压器的选择上，需结合用电城市具体的规划、电力系统主要的负荷性质以及电网结构等因素进行选择，一般电力变压器往往选择非晶合金铁心配电变压器，此变压器的特点为空载情况下电压和功率损耗非常低，更加节约资源。在变电所的建设过程中，需考虑主变压器由于特殊原因停运的情况下如何保证变压器的容量，针对位置较为重要的变电所来说，应当满足供电需求，以便在主变压器停运时可以保证容量。而对于普通变电所来说，需在主变压器停运时保证70%~80%的容量配置，如设置两台变压器互相作为备用，在变压器容量选择上保留一定的弹性空间，便于变压器在未来的扩展和升级。

2.2电气主接线设计

在设计电气主接线的过程中，需要考虑内容包括以下几方面：110kV变电站处于电力系统中的地位作用;立足长期和短期的不同发展规模;能够实现负荷分级明确出现回路所致主接线的影响情况;主变台数所造成的主接线影响情况;变站的备用容量所造成的主接线影响情况。变电站中的电气主接线主要是在变电站的电力系统中，为了更好地符合既定功率传送与运行的要求而实现电气设备之间连接的电路，这一电路本身具备传送电能的作用和价值，一般电气主接线是将电源的进线与引出线作为整个线路的基础，然后将母线作为中间环节，从而形成电能输配电路。在设计电气主接线首先需要结合110kV变电站的实际情况，结合拟定方便可行的主接线方案，主要包括了主变压器的容量、台数、形式、各级配电装置具体的接线方式，与主接线的需求相结合，基于技术层面对不同接线设计方案优缺点进行论证，确保电气接线方案最优化成功绘制主接线图。与当地电力运营的实际情况结合，尽可能选择同类型输电材料，在具体选择过程中还需要对输电线路质量及线损相关问题综合考虑，确保今后电网升级改造中能够选择材料规格等同的输电材料。在变电站的电气设备选择的过程中为了更好提高变电站的运营可靠性，所有的电气设备都需要进行标准可靠的数据测试，在鉴定通过之后，才可以投人变电站的建设当中。

2.3电气设备选择与校验

完成变压器、电气主接线、电力线路的选型后，进行短路电流的计算，为选择电气设备，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器的选择提供依据，同时，也为继电保护装置以及防雷系统提供选择依据。选择高压电气设备还需校验电气设备动稳定性、热稳定性、额定电压、额定电流。

2.4电流互感器和电压互感器配置合理的参数

电流互感器按照绝缘介质分为干式电流互感器、浇注式电流互感器、油浸式电流互感器、气体绝缘电流互感器等类型，在参数配置时应根据配电设备的额定电压进行选择。如果产品使用环境较好则可使用电压互感器，如三相五柱式电压互感器或单向互感器，技术人员需根据配电设施的额定电压进行灵活选择，确保电流互感器和电压互感器的工作效率。通过配置合理的互感器可保证配电设施的安全。

3智能变电站运维安全与设备维护的措施

3.1完善信息技术的使用

在变电站的创建实践中，一定要对信息数据工艺的使用实施高效的完善，运用全新的电子计算机手段，完成关于电力作业的监管作业，高效确保电力体系作业的可靠性，提升电力作业成效，完成电力信息数据的交流，帮助我们国家电力领域的深入进步。

3.2提高工作人员的安全意识与专业水平

变电站能否安全稳定的运行直接取决于工作人员的专业水平与能力。为保护电力供应，相关企业应当负起责任，端正态度，增加宣传工作，加大宣传力度，让员工真实了解到安全运营的重要意义。用良好的责任意识与自我保护意识去面对每一天的工作。对变电设备的检修工作本身就具备一定的危险性，员工一时的疏忽不仅仅是破坏这个电力系统，还可能威胁其他人的生命财产安全。相关负责人员一定要严格遵守各项流程，遵守规章制度，电力负责单位，负责企业需要按照规定进行员工培训，提高员工技术水平。

结语

在电气设计技术应用时，应注意电力变压器、电流互感器等核心设备的类型和参数选择，根据不同电压等级选择合适的电力设备，充分保障区域的用电需求。

参考文献

[1]郭静峰.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术要点分析[J].华东科技(综合),2019（08）.

[2]陆丽君,胡凯.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术难点分析[J].华东科技(综合),2019（02）.

[3]宋广峰.浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术[J].轻松学电脑,2018（12）.

[4]顾经纬.电力系统接线设计原则和电气一次设计技术[J].建筑工程技术与设计,2018（05）.