卜辉
西安众源电力设计有限公司 西安市 710014
摘要：随着国内市场经济整体水平的持续提升及发展，民众人均耗电量持续增加，在推动我国电力事业进一步发展的同时，也对电网运行质量及安全性提出了更高的质量水平要求，为更好地满足当前我国电力事业运行发展需要，提升变电站电气工程设计的质量水平，具有极其重要的现实价值。电气工程设计作为变电站建设运营内容的重要组成部分，对变电站运行发展质量有关键性的影响与作用，通过分析探讨110kV变电站电气工程设计期间存在的问题，以期能够为110kV变电站电气工程设计水平的强化提升提供重要参考。
关键词：110kV变电站；电气工程；设计；防雷保护
引言
众所周知，变电站雷击事件具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，电流瞬间可达到几万安，对电力系统及周围的建筑物和人员带来重大伤害。近年来，我国变电站雷击事件也非常多，尤其是在雨水比较多的南方的夏天。为了防止变电站雷击事故的发生，我们从线路选取铺设、三相绕组压器的防雷保护、直击雷保护、接地保护等方面来设计,有效确保变电站在雷雨天气里，不会被雷电击毁，可以正常发供电。
1、110kV变电站的防雷
由于110kV变电站的特殊作用，尤其是本设计中这类的枢纽110kV变电站的特殊地位，导致110kV变电站自身的防雷显得尤其的重要，根据国内外的运行经验表明，按照规定进行避雷装置的安装，用来对直击雷和线路入侵波进行防护，是极为有效的举措。(1)对直击雷的防护。一般情况下，对直击雷进行防护时，我们选择独立避雷器或者避雷线，但是，在使用避雷针进行避雷时，容易产生一种名为反击的不良反应，那么，反击是如何产生的呢?独立避雷针受到雷击的时候，其附近一定范围会产生较高的电位，当避雷针距离附近的建筑物较近时，就会发生放电现象，这种放电现象称为反击现象。反击会造成一系列的严重后果，轻则电气设备遭到损毁，重则造成人身伤亡等，为了避免反击的发生，必须保证避雷针与附近的导体间有足够的距离。(2)对线路入侵波的防护。直击雷对输电线路造成伤害的时候，导线上会产生一种雷电冲击波，又称线路入侵波，从而传到110kV变电站内，对110kV变电站造成伤害，所以，要对线路入侵波进行防护，通常采用装设避雷器来避免这种危害。与避雷针相反的是，避雷器应装设在距离被保护装置的附近，因为避雷器有一定的保护距离，超出了保护距离就无法有效地对被保护装置产生保护。
2、110kV变电站一次设计期间存在的问题
2.1主接线设计的相关问题
110kV变电站一次设计工作开展实施的整个过程中，主接线设计工作的存在占据极其重要的地位。通常情形下，为满足整个电网安全可靠运行发展需要，相关人员通常会选择较为复杂的主接线方式，复杂化主接线方式能够满足电网整体运行发展需要，同时也会带来相应的问题，其中，电网整体维护成本较高的现象尤为显著，给110kV变电站的正常有效运行带来经济方面较大的压力，一定程度上不利于110kV变电站的顺利运行。结合实际可知，国内市场经济水平持续不断上升发展的过程中，110kV变电站运行期间使用电气设备数量随之不断增加，在一定程度上加剧了维护成本的显著性和严峻性。
2.2、110kV变电站防雷设计问题
（1）设计人员未做好事前各类准备工作，对防雷设计的知悉了解程度不足，110kV变电站整体防雷设计的专业化程度无法得到有效保障；（2）设计人员本身缺乏良好的防雷设计意识，组织进行110kV变电站一次设计工作时，未从防雷角度出发进行相应的设计，110kV变电站一次设计的整体防雷效果有待进一步强化。
例如，接地设备选择工作开展实施期间，设计人员未对接地设备的抗腐蚀性提出较高要求，一定程度上降低了接地设备的防雷效果，不利于110kV变电站的安全有效运行。
3、110kV变电站一次设计相关问题的应对策略
3.1做好110kV变电站电气主接线设计工作
为切实做好相应的电气主接线设计工作，设计人员应当在事前做好各类要素的调研工作，综合考量110kV变电站运行期间各种影响因素，并根据调研结果进行相应的电气主接线设计工作。通常情形下，设计人员需要结合电气设备特点、出现数量、回路数等相关要素内容，进行相应的设计工作。进行电气主接线设计工作时，设计人员应当做好供电荷载的控制工作，在满足电网安全稳定运行发展需要的基础上，尽可能节约电能。当前阶段，单母线与双母线相互结合的接线方式，能够更好地满足110kV变电站运行发展需要，同时，设计人员还需要做好开关实际安装位置的合理化设计工作。断路器安装设计同样是设计的重点内容，不仅需要结合电网运行发展需要，部署断路器安装位置及安装方式，还需要基于后期的检修工作实施需要，通过短路器周边检修要点的设置，降低后续检修作业工作实施难度。
3.2、防雷设备母线防雷装置选取
为了防止高压雷电波侵入线路、设备等变电所的保护装置。根据电力系统的过压保护要求，应在110kV变电站三绕组里的每组母线上，安装避雷器装置保护母线安全。选择母线防雷设备应满足三个要求：（1）额定电压选择：避雷器的额定电压必须大于或等于安装处的电网的额定电压。（2）按工作环境温度选择：选择工作环境温度在-40℃至+40℃之间，适用高寒、高温工作环境设备。（3）电流选择：使用电流能力较强，放电时间相对短，工频续电流较小，可靠性较高，残压低的避雷器。可考虑选用市面上高新技术产品，同时要具有一定的可靠运行记录的新产品。目前市场上应用比较多的高科技产品是硅橡胶金属氧化物避雷器，它的优点：1良好的电气绝缘性能、防潮、抗老化等性能；2使用寿命长，试验周期长，运行维护费用低，体积小、重量轻。是目前电网新建工程中使用较多的避雷器之一。因此本设计选用硅橡胶金属氧化物避雷器作为其防雷装置。
3.3、做好110kV变电站防雷与照明设计工作
110kV变电站通常处于空旷位置，雷电等极端天气往往会产生较大的不利影响及作用，做好110kV变电站一次设计中的防雷设计工作，具有极其重要的现实价值。具体的设计要点内容为：（1）设计人员进行110kV变电站一次设计时，应当事前收集整理110kV变电站防雷设计的专业知识，强化提升设计人员自身的防雷设计专业化水平；（2）进行屋顶防雷保护工作时，应当尽可能选择镀锌扁钢的接地方式，同时与主接地网建立有效连接，强化屋顶防雷保护的价值效用；（3）基于ATP-EMIP对雷电侵入波的最大过电压进行相应的计算，并以相应的计算结果组织进行相应的水平防雷网络部署工作，通过避雷器等设备的科学合理部署，强化提升防雷设计的电气设备保护；（4）做好相应的照明设计工作，照明设计不光需要满足日常照明需要，还需要满足事故条件照明需求。
结束语
综上所述，110kV变电站电气一次设计工作的开展实施，占据极其重要的地位，其对110kV变电站的安全稳定运行，乃至整个电网系统的良好发展都有较好的促进作用，为满足当前电网运行发展需要，参照110kV变电站电气一次设计原则内容，做好110kV变电站电气工程的系列化设计工作，分析其中存在的问题并予以妥善有效的处理与解决，具有极其重要的价值。
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