焦泳霖 吴昊 王蒙
通用技术集团工程设计有限公司 山东 250031
摘要：近年来，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。
关键词：110KV变电站；电气设计；防雷保护
引言
电力资源是国民经济发展中不可缺少和有价值的能源，和人类的生产生活已经息息相关。依据各方面的负荷用户对变电站的供电能力提出了越来越高的要求。根据国家“十三五”的指示精神，我国全面建设小康社会及提高居民幸福感等要求，国家全力推动电网的建设和改造，这使110kV变电站的建设速度非常快。
1110KV变电站的电气设计
①电气主接线设计。电气主接线的设计工作是个不小的挑战，不仅要设计电压配电装置的接线方式，还要对变压器的规格容量、数量进行合理估计、科学计算。相关工作人员要确保主接线设计工作是按照实际情况开展的，这样该设计方案的可行性将会大大提升。在不影响主接线设计工作的前提下，还要控制方案的经济成本，尽可能减少不必要的开销。只有确定完善的主接线设计方案，才能开展电气主接线安装图的绘制工作。工作人员在选择电气设备时，需要结合实际情况，保证电气设备的所有环节都能够正常运行，尽可能地减少电气设备的维修次数，使电气设备长时间有效运行。②电气主接线。电气主接线是110KV变电站电气设计时最关键的部分。电气主接线不仅能帮助电器设备在既定功率下稳定连接，也能确保电气设备间电力的有效传送。电气主接线也是电力系统的重要组成部分，通过电气主接线可以准确有效地连接两个线路的接口，在此基础上建立电源的进线及引线，在电力系统间设置母线，形成完全闭合的电力系统，保证正常的供用电传输。
2110KV变电站的电气设计与防雷保护
2.1做好电气设备选择工作
电气设备是整个变电站的核心内容，对电网正常安全有效运行有较大的影响与作用，设计人员应当切实做好电气设备选择工作，为解决当前阶段存在的电气设备选择问题，需做好以下作业：①参考电气设备选择原则，实施相应的电气设备选择工作，如节约土地资源，设计人员应当基于能够满足电网运行发展需要的基础之上，选择占地面积最小的电气设备；②基于强化提升电网运行安全稳定性的基础，进行电气设备选择工作，设计人员一般需要选择高阻抗设备，该类电气设备产品本身已经呈现较为成熟的发展态势，同时又具有较好的强化电网运行稳定性应用优势；③选择总体安装较为方便快捷的短路器，短路器是电气设备的重要组成，设计人员进行设备选择时，不仅需要考虑电气设备自身的性能效用情况，而且还需要考虑今后安装的方便快捷性，尽可能选择自然接地的方式完成相应的接地设计工作。
2.2变压器的防雷保护
作为110KV变电站最重要的组成部分，变压器是需要重点进行防雷保护的电气设备。因其绝缘比较薄弱，在三绕组变压器正常工作时，时常会出现高、中压绕组工作而低压绕组开路的工作状态，一旦在这个时候有雷电波入侵，低压绕组出现过低电压会危害变压器的绝缘。为了避免发生这一事故，必须在低压绕组的任一出口加装一个氧化锌避雷器。对于中性点接地系统，只需装置氧化锌避雷器即可。
2.3雷电入侵途径
电能对于我们的当代社会生活各方面发展来讲，是不可或缺的关键能源，保护电能也是社会各行业均能够正常有序运行的实际所需，但是外在天气还是会不可避免地对110KV变电站运行产生较大影响。
一旦遭受意外雷击便会在一定程度上对变电站运行安全稳定性产生影响，与目前的110KV变电站运行情况来看，所遭受的雷击通常会造成较大的受损可能性，以及局部线路防护层也会发生意外破损，造成较大的变电站内部转化电压，超出原本承受标准内的电压限制。这样便会不断减小110KV变电站的使用期限。应当采用有关技术手段保护110KV变电站，这样便能够有效避免变电站所受雷击。变电站电力设备直接遭受雷击情况相对较小，一般情况下会沿着电源人侵，譬如避雷器动作就是避雷器增加两倍叠压后，发生的电磁感应耦合低压，运用自动化、微机保护模块所致。雷电极可能沿通讯网人侵，雷电引发通信设备电路的过电压，一般会在串行通信口直接作用电位差，这是低压电源缺少必要的防雷措施所致。
2.4避雷针的保护
避雷针的装设原则及其接地装置的要求:①独立避雷针最好设置独立的接地装置。110KV变电站的避雷针装置一般放在变电站的架构上，这样能够有效防止雷电直击对变电站的损害，装在架构上的避雷针应直接连接接地网，接地装置应集中装设在避雷针附近。装有避雷针的架构也有特殊要求，即接地部分的距离最好保持在高于绝缘子串的长度，但在空气污秽的地方，该距离可适当调整。②避雷针与主接地网的地下连接点到变电器接地线与接地网的地下连接点，其连接长度不宜小于15cm。因为变压器的门型架构与变压器距离较近，很难达到不小于15cm的要求，因此该架框上不应装置避雷针等设备。
2.5智能断路器与电子式互感器的设置
①高压断路器是变电站中最常见的一种设备，不论常规站还是智能站都离不开高压断路器。该设备的运行工况直接影响到变电站的故障切除与线路运行的恢复。由于高压断路器的使用频率高，现有的机械特性不能满足高电压、高频次的使用需求，因此该设备故障较多，是检修的重点。现有的传感技术可以使得该设备处于更为便捷的监测下：实时监测泄漏电流、监测SF6气体密度、监测开合的次数、监测设备本身的振动情况、利用红外线进行设备造影、监测分合闸线圈的绝缘特性与电流等。②电子式互感器作为智能变电站革命性的设备，近年来应用较广。其变革性体现在合并单元输出数字信号，保护用小互感器逐渐退出历史舞台；PMU相量测量单元被WAMS合并；电能计量装置改为全数字式，软件功能可以实现电能在线计量。
2.6做好变电站防雷与照明设计工作
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设计人员进行变电站一次设计时，应当事前收集整理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。
结语
近些年来，我国的经济发展越来越迅速，城市化进程不断加快，对电力资源的使用需求也随之增加。电力作为人们日常生活不可或缺的部分，是日常生活的主要能源，为人们能够生活在如此明亮的世界里提供动力。人们对供电系统的期望越来越大，要求越来越严格，这也让我国的供电公司产生了巨大压力。供电公司需要不断思考如何满足大部分用电用户的不同需求。
参考文献
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