齐媛媛
江苏金易电力工程设计有限公司 江苏南京210000
摘要：在城市电网体系中，变电站是非常重要的部分，在很大程度上影响了电网体系的供电稳定性与可靠性，应该在设计的时候充分引起重视。对于各个设计人员来说，也应该充分把握110KV变电站电气一次设计的内容，使得变电站可以发挥更好的作用。本文先结合110KV变电站工程的设计经验，从多个角度探索了电气一次设计的具体内容，接着还立足于充分明确电气一次设计的原则、进行电气总平面图的优化布置等两个方面，探讨了了电气一次设计的保障措施。
关键词：110KV；变电站；电气设备；一次设计
随着我国各个城市地区现代化发展进程的不断推进，我国社会对于电能的需求也显著提升，这也推动了我国各个地区的电网建设水平。在当前城市供电活动中，电力供应的稳定性与安全性是非常重要的。基于这种考虑，就需要设计人员做好110KV变电站的电气一次设计工作，充分保证110KV变电站的功能可以得到正常发挥。但是110KV变电站电气一次设计的内容也是非常复杂的，需要设计人员做好多个方面的设计细节控制活动，才能够取得较好的成效。下面也结合110KV变电站的工程实践经验，全方位探讨电气一次设计的相关内容。
一、110KV变电站的电气一次设计的具体内容
（一）电气主接线的设计
在进行电气一次设计活动的时候，设计人员应该先做好电气主接线的设计工作。这套设计模块不仅仅直接关系着整个变电站的设计安全性与可靠性，同时也会影响后续设备布局、配电布置等内容。在具体进行主接线设计的时候，设计人员应该先对变电站在电网体系中的具体作用与地位进行深入分析，同时还要搜集设备特点、负荷性质等各类特点，保证电气主接线设计方案可以具有较强的可靠性，同时在后续进行维护检修的时候也不会带来太多的困境。由于当前我国很多110KV变电站开始普遍使用SF6断路器和GIS设备，因此设计人员也应该实现传统主接线方式的优化，比如取消旁路母线、采用外接线较少的断路器等。在具体进行主接线设计的时候，可以在远程规模2线2变中使用内桥接线的方法，同时在2线3变中应该使用扩大内桥接线的设计方法，而3线3变则需要设计人员使用“扩大内桥+线变组接线”的方式，4回以上的接线方式则要使用单母线分段接线的方式。10KV接线并且存在2台主变压器的时候，应该使用单母线分段接线的方式。如果有3台变压器，则应该使用单母线三分段变压器等。这些设计细节内容都需要设计人员结合实际情况进行选择，充分保证电气主接线的整体水平。
（二）主变压器的选择
主变压器容量通常都会结合变电站设计建设未来多年的规划负荷进行选择。特别是对于那些城市郊区变电站来说，还应该跟城市规划体系较好结合在一起。对于那些重要负荷的变电站设计来说，还要计算其他变压器的容量，保证主变压器停止工作的时候，其他变压器可以承担所有负荷的70%。在变压器设备数量选择方面，则应该结合变电站的负荷情况和实际需求进行综合选定。通常来说，110KV变电站需要设计两台或者三台变压器。事实上，对于大部分110KV变电站来说，都要至少装两台变压器，避免出现变电站刚刚建成就需要扩建的情况。为了充分避免主变压器出现过多的空载损耗与负载损耗，在设计变压器的时候应该避免使用高阻抗变压器。但如果需要控制压侧母线短路电流的时候，就可以选择使用高阻抗变压器。
（三）高压配电装置的设计
设计人员在进行配电装置设计的时候，也应该结合变电站负荷性质、环境条件等各类要求，尽可能选择资源节约和环境友好的设备与装置。在具体进行110KV配电装置设计的时候，最好可以选择使用GIS配电装置，提高变电站的智能化与自动化。
在进行GIS配电装置选择的时候，还要结合周围环境确定这些设备是室内布置还是室外布置。在具体设计的时候，如果需要使用AIS配电装置，那么就可以考虑使用户外软母线的中型布置手段，通常情况下不要选择钢材使用量较大或者需要大量土建施工的高型布置手段。
（四）防雷模块的设计
在进行110KV变电站电气一次设计的时候，设计人员也要充分做好防雷模块的设计。通常来说，变电站的防雷设计体系主要是为了避免受到直击雷的伤害。这主要是因为直击雷会带来短时间内的电压过载，最终对变电站中的各个电气设备带来安全威胁。基于这方面的考量，防雷模块设计可以做好两个方面的工作。第一，为了充分避免受到直击雷的伤害，设计人员可以考虑将配电装置都布设到室内空间中，同时还要在房间上方设计避雷模块，避免直击雷给设备带来伤害。第二，设计人员还要充分关注雷雨天气中因为雷电影响而出现的线路电压上升情况，在多个线路段区域设计一些防雷模块。特别是在110KV和10KV出段线中，一定要布设一些避雷模块，最终充分保证变电站的安全运行。除此之外，设计人员也可以考虑在110KV的高压线中性点出布设一些避雷器，同时还要设计合适的放电间隙，最终通过绝缘的方式对线路提供较好的电压保护成效。
二、110KV变电站的电气一次设计的保障措施
（一）充分明确电气一次设计的原则
在当前我国电力体系中，110KV变电站的应用是非常广泛的。在具体设计的时候，相关设计人员也要充分明确电气一次设计的原则，保证110KV变电站可以在建成以后发挥较好的作用。一方面，设计人员应该充分贯彻灵活高效的设计原则，同时还要充分保证设计模块的安全性。这也需要设计人员可以结合110KV变电站在平时的时候具体使用情况进行全面深入的分析与探讨，充分明确变电站的日常使用场景和用户需求。基于这种考量以后，设计人员就可以较好提高变电站的细节灵活性，保证变电站工程可以有效投入应用。另一方面，设计人员在具体进行电气一次设计的时候，也应该充分贯彻可拓展性的相关原则。这也要求设计人员可以充分分析区域战略规划文件，充分明确区域城市未来10年的负荷水平，进行预测性设计。与此同时，设计人员还要在110KV变电站中留下较多可拓展的模块，给后续进行电气改造提供较好的便捷之处。
（二）进行电气总平面图的优化布置
在进行110KV变电站设计活动的时候，设计人员也要灵活进行电气总平面图的优化设计活动。这也要求设计人员应该先结合电源布设、负荷分布、变电站选址等信息，分析110KV变电站在内部设备布设与线路设计的时候，存在的交叉与冲突情况。在具体设计的时候，设计人员应该在实现内部设计紧凑性的基础上，提高内部设备与线路分布的合理性与规范性。为了充分实现这种效果，设计人员也可以考虑积极使用BIM技术等各类现代智能信息化技术，实现电气设备与线路的建模分析，最终形成变电站电气设备与线路的三维模型。在模型中，设计人员就可以实现线路与设备的优化设计，最终将设计结果导出为总平面图，给后续的施工工作提供较好的指引。这些活动对于设计人员也有较高的技术要求，因此需要电力企业在平时的时候，积极进行电气设计人员的教育培训活动，切实提高他们的电气设计技能，最终也可以较好强化设计成效。
结束语
综合来看，110KV变电站电气一次设计活动是比较复杂的，需要设计人员充分关注设计要求，同时还要做好各个设计模块的协调活动，才能够充分保证110KV变电站可以实现较好的功能。在具体开展设计活动的时候，设计人员应该充分关注各项设计细节内容，做好整体布局设计和平面图的优化，同时还要结合设计要求选择电气设备和高压配电装置，并且还要观察防雷模块的设计效果。这样以后，110KV变电站电气一次设计活动的最终成效就可以得到较好的保证，在整个电网体系中发挥更好的作用。
参考文献
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