摘要：作为输电系统中不可缺少的一个部分，变电站是整个电力系统中十分重要的监控机构，110KV变电站是我国变电站的重要组成部分，其电气设计工作十分重要，本文就从电气主结线方式、短电电流计算、直流系统设计、配电装置布置和过电压保护装置的设计等多个方面入手，对高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器进行了选型，从而完成了110kV变电站电气一次系统的设计，并力求在可靠性的前提下，做到运行操作简便，运行灵活，经济合理。

　　关键词：110KV变电站电气设备设计

　　变电站是输配电系统中的重要环节，是电网的主要监控点。合理地选择110kV变电站电气主结线和开关站类型，在电网的安全供电及经济方面，均有着重要的意义。本文是针对某地区电网110kV变电站主结线方案和开关站选型研究的总结，引证的一些结论已在实际工作中得到验证和应用。

　　1.变电站的总体分析

　　随着社会的发展，电能被广泛应用于工农业生产以及人们日常生活中，因为电能可以较为便利的转化为其他形式的能源；输送和分配易于实现；应用规模灵活。以电作为动力，可以促进工、农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率同时提高电气化程度，以电能代替其他形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径。

　　2.主要电气设备的选择

　　2.1变压器的选择

　　（1）主变容量的确定。主变压器容量应根据5-10年的发展规划进行。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变动所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电。

　　（2）变压器台数的选择。为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。考虑近期及远景规划，经上述分析，拟选用SF7-40000/110型变压器。

　　（3）变压器相数的选择。对于330KV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，应采用三相变压器。

　　（4）主变绕组数量的选择。对接入负荷中心具有直接从高压降为低压供电的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，一般采用双绕组变压器。

　　（5）绕组联结方式。我国110KV级以上的电压变压器绕组都采用“Y”连接，35KV及以下电压等级，变压器都采用“Y-Δ”连接，故选择YN，Dll连接。

　　2.2断路器的选择

　　110KV断路器选用单断口磁柱式SF6断路器，弹簧操动机构。35KV开关选择单断口磁柱式开关，l0KV选用真空开关，这已成为一种趋势。110KV开关选择密度继电器、气体阀门为较高质量的设备，这样可靠性要强一些。当前35KV开关主要有真空开关与SF6开关，之所以选择无介质开关，即真空开关，是因为无介质的安全可靠性更高。

　　2.3隔离开关的选择

　　110KV隔离开关选择较为完善的GW4型开关，35KV户外隔离开关选择GW4或GW5型开关。若资金允许的情况下，为了使建设周期缩短，使变电站更加美观，此时可以采用钢结构支架、预组装式的隔离开关。这样的隔离开关在之前有被应用过，且获得了收到了很好的效果。电动隔离开关进线方式作为变电站的主进线方式，这样就可以进行远程操作。

　　2.4电流、电压互感器的选择

　　如今，油浸式设备通常被用于110KV互感器中，而浇铸式设备一般用于35KV，lOKV互感器中。在U型、气体绝缘型、倒置型、光电隔离型、电流电压一体化互感器的大力推）、及使用中，得到了普遍认可，促进了变电站的整体布置、设备无油化。

　　2.5补偿装置的选择

　　电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证在电力系统中，整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源，因此必须进行无功补偿通常情况下110KV的变电站是在l0KV母线上进行无功补偿在l0KV母线上并联电容器和可调节的并联电抗器为主要的补偿力式。

　　2.6避雷装置的选择

　　避雷针：单根接地电阻≤10Ω，应布置单根垂直接地体，P=500Ω/m，L=2.5m，d=0.05m的钢管，由60*6的扁钢连接，埋入地下3m处；

　　避雷器：本变电站采用氧化锌避雷器，110KV线路侧一般不装设避雷器，主变压器低压侧的一侧上宜装设避雷器；

　　接地网：变电站内必须安装闭合的接地网，并装设均压带，接地网采用水平接地为主辅以垂直的封闭复合式接地电网。

　　3.电气设备的接线方式

　　在变电站电气设计中应根据负荷性质、变压器负载率、电气设备特点及上级电网强弱等因索来确定变电所主接线方式。一般终端变电所高压侧主接线形式选用线路一变压器组接线和内桥接线。

　　线路一变压器组接线是最简单主接线方式。高压配电装置只配置2个设备单元，接线简单清晰，占地面积小，送电线路故障时由送电端变电所出线断路器跳闸。当1台主变或一条线路故障退出运行，只需在变电所低压侧作转移负荷操作，就能确保100%负荷正常用电，且不影响相邻变电所的运行。内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式。其高压侧断路器数量较少，线路故障操作简单、方便，系统接线清晰，保护配置整定简单。当送电线路发生故障时，只需断开故障线路的断路器，对其它回路的正常运行不造成影响。因此，对于地方电网中110kV终端变电所，如主变容量不能满足N-1要求，采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。

　　综上所述，中小型110KV变电站设计是一项复杂的工程，在进行此类变电站的设计时，一定要从上述所提出的几个方面入手，要充分了解到电力系统中变电站的重要作用和技术特点，在进行变电站的规划和设计时，一定先要了解变电站的规划容量等因素，再进行设计，选择设计的方式和手段，如此，我国变电站电气技术一定会得到不断的提升。

　　参考文献：

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　　[4]饶荣，郭炜，徐鑫乾.110/20kV变电站电气一次部分设计[J].电力设备，2008（9）：II-13.

 

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