变电站的设计要求范文1
关键词：变电站；扩建；设计
Abstract: the rapid economic development in recent years in China, provides the power of important resource base for the rapid development of electric power industry in china. The modern social demand for electric power resources continues to increase, the current substation to meet the growing demand for power supply. Extension of power grid scale, strengthen the power supply network construction has become a pressing matter of the moment. Substation as an important link in the supply network, is very necessary to strengthen the substation expansion. This paper analyzes and discusses the electrical design of substation expansion.
Keywords: substation expansion; design
[中图分类号] TU113 [文献标识码]A[文章编号]
电网供电事业是我国发展的基础，近年来，我国经济和社会不断发展，对于电力需求在不断的增长当中。面对快速增长的供电需求，我国电网供电事业面临很大的挑战。建立满足快速增长的供电要求的稳定、经济的供电网络，是电力工作者的重要工作内容。变电站作为供电网络中的重要环节，做好变电站的扩建工作是扩建供电电网的重要基础。变电站的扩建设计方案需要从变电站整体原有设计方案的基础上进行改进，通过对负荷、容量等各方面需求的实际分析，提出有效的设计扩建方案。下文对变电站的扩建设计进行了分析，分别对变电站电气主接线设计、短路电流设计和电气设备的选择进行了分析。
1、变电站电气主接线设计
变电站的电气主接线设计是整体设计的基础部分，是组成变电系统的重要环节。变电站中的电气主接线设计是对变电站中的各种设备进行设计和规划，按照特定的顺序进行连接。监理电气主接线的目标地是对电脑的分配和汇集，做好变电站的主接线设计可以有效的保证整体变电站的稳定性、经济性。在进行变电站的设计中，电气主接下的设计方案对于整体设计有着重要的影响。在确立电气主接线的形势之后，也大体的确定了整体设计形势。选择电气主接下设计的方式，也为整体变电站的最终运行效率和可靠性提供了基础。在变电站的整体设计中，要考虑整体变电站的发展规划，根据未来几年内的电力系统发展规模进行设计，根据负荷大小、增长速度和网络情况等进行综合性的考虑和设计。在实际设计中，还要考虑备用量的问题，考虑好备用量的有无，确定相应的影响。电气主接线设计要根据备用量大小进行条件，保证整体供电的稳定可靠。
2、变电站中连线方式的设计
在变电站整体设计中，连线方式的设计是整体系统中重要的一环，也是对成本控制的重要手段。在实际设计工作中，要保证终端和变电站的连接质量。终端变电站的链接方式有很多种，主要氛围单母线、内桥、线路变压器等接线链接方式。单母线链接方式应用高压侧，接线方式较灵活，拥有不错的可靠性，但是成本难以控制。内桥接线的进出较为方便，但是可靠性较低，灵活性不足。在电气设计的连线方式选择上，需要设计人员根据自身经验和变电站的实际情况进行合理选择，设计稳定可靠，并且经济的连接方式。
3、电气设备的选择与布置
对电气设备进行合理的选择与布置，是进行变电站建设设计的基础，也是整体设计方案中的基础内容。对于电气设备的选择，要严格的遵守相关标准和规定，严格执行相应的技术标准，对选用电气设备进行严格的检查，保证质量和相应符合需求。在设备选择上，还要根据自身的负荷需求、实际施工、维护的具体情况进行调整，保证电气设备最大程度的符合实际变电站的设计和建设，达到良好的运行、维护效果。在进行选择时，对于供电设备的相应参数进行严格的审核，将负荷、短路容量等关键参数进行计算，保证变电系统安全可靠。在选择变压器时，注意变压器的损耗、寿命、发热等问题，并且对整体设计进行良好的优化。选择配电装置时，要考虑可维护性，减少维护难度，增加相应设备的寿命。补偿装置是变电站中重要的设备，在选择补偿装置时，要根据补偿方式进行选择，充分考虑平衡性和区域性，提高变电稳定性，减少相应的损耗。另外，对于防雷设备的选择，要进行良好的施工打井，合理安置壁垒设备，做好过电保护，减少过电产生的事故，保证系统稳定可靠。变电站在供电网络中作用较为重要，是重要的枢纽环节，对变电站的变电设备进行合理的布置是非常重要的。在进行变电站布置中，主要氛围室内布置和室外布置两种形式。室内布置的维护较为容易，但是投入较大，适合小型变电站。室外布置投入较低，可以很好的控制成本，适合大型变电站的设计。变电站的设备布置需要根据自身情况进行合理的选择和安排，遵循最大经济效益，保证系统的可维护性，保证系统运行的安全性和可靠性。
4、结束语
变电站的扩建工作对于我国电网的发展有着重要的意义，做好变电站的扩建可以更好的构建更广更高效的供电网络。变电站的扩建是系统的工程，涉及方面很多，需要在原有设计的基础上根据实际需求进行改进，高质量的变电站设计方案是扩建变电站的重要基础。在变电站的设计当中，要注意电气主接线、连接方式、设备选择和安置的设计，保证变电站的稳定性。只有保证变电站设计方案的合理性，才能做好变电站的扩建工作，才能不断的发展供电网络，有效的保证变电站在供电网络中发挥自身的功能，满足日益增长的供电需求，缓解供电需求压力。变电站设计人员要不断提高自身职业水平，做好变电站扩建的方案设计工作，保证电力系统的自身效益，为我国社会和经济发展提供有效的支持。
参考文献：
变电站的设计要求范文2
关键词：110 kV变电站；典型设计；土建
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0170-02
1 110 kV变电站设计存在问题及典型设计推广要求
随着我国经济建设的发展，输变电网络建设也持续稳定发展中。在全国范围内，新增了许多110 kV变电站建设。随着变电站领域的技术发展日新月异，110 kV变电站建筑也有着与众不同的变化。随着变电技术的更新换代、变电站设备的迅速发展，再加上城市化建设步伐的加快，110 kV变电站的站址已经逐步深入到城市人口稠密的中心区域。比如说北京天安门广场下方，就规划建设了6个110 kV地下变电站。随着城市的总体环境发生了巨大的变化，越来越多的高层建筑成为城市建筑的主流，在城市中心区域以及城市内建设110 kV变电站，其土建设计过程也出现了一系列的特殊问题。这些土建设计特殊问题将影响着变电站总体安全以及变电站设备的安全运行。部分沿用旧有的安全以及设计标准和设计规范的建设行为甚至会影响居民的正常生活。因此，110 kV变电站建设必须与时俱进，严格按照最新的设计规范要求进行设计，在导变电站土建的设计、安装、运行模式等方面及时进行设计规范的学习与解读，避免在变电站设计及施工中产生错误及不良影响。
2 110 kV变电站典型设计土建部分的要求及落实
在《110～500 kV输变电工程标准设计要求及可研深度规定》中，在可行性研究阶段，要求110 kV变电站在总体布置上，必须要实现变电站的基本功能和核心功能，实现变电站全过程、全寿命周期内资源节约，环境友好的要求。首先是在建筑风格上，总体体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调，遵循中国南方电网有限责任公司典型设计总体原则。长期以来，由于变电站建设一直采用的是非标准化设计，不同的电力设计院采用的是不同的土建布置和建筑设计方案，最终导致外立面形态各异、建筑设计颜色及构造与变电站周边建筑环境不协调，特别是在城市中心区的110 kV变电站建设，还有部分位于旅游风景区的110 kV变电站建设，常常成为破坏周围环境的制约性因素。
而且在110 kV变电站土建设计结构安全性和耐久性问题处理这个问题上，大部分设计人员长期以来一直认为混凝土是非常耐久和安全的材料。而且在我国，土建结构的设计与施工规范一直推荐使用混凝土建筑材料，并且土建结构设计人员对于标准化混凝土建筑材料的使用更为熟悉。但是在沿海环境，特别是中国南方电网有限责任公司下属的广东电网公司、广西电网公司以及海南电网公司，这三个省网公司所属的大气环境气候为海洋以及热带气候，大气环境因素对于混凝土建筑材料的破坏作用更为严酷。而在贵州以及云南两个省网公司管辖区域，110 kV变电站建设的土建部分材料选择及设置对于干湿、冻融等大气侵蚀下的耐久性要求，相对考虑较少。因此，导致了许多110 kV变电站的混凝土结构常常出现钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、塔基损毁等情况，严重的甚至导致停电以及安全事故。
2.1 110 kV变电站选址
变电站站址选择属于变电站土建部分设计的重要内容。进行站址选择首先要由系统部门进行拟建变电站规划中心位置以及区域内的电力负荷中心，并且根据相应的潮流分析以及电网的规划确定负荷中心位置，在中心位置附近选择较为适宜建设变电站的站址位置，并且进行相应的野外踏勘，以便进行站址确定。在进行站址确定之前，必须由系统部门进行相应的系统接入方案设计，并且考虑无功补偿规模、出线、主变压器的规模以及等级等变电站主要参数依据。依据系统部、变电一次、变电二次、地质勘察等不同的专业所提供的资料，汇总当地的土地、住房建设、建管单位、林业、农业、规划等政府部门的意见，土建设计人员会同相关政府部门人员初步确定几个变电站选址方案。这些选址地点应当尽量与负荷中心较近，以便能够降低电网损耗。在进行现场踏勘之后，就要对几个站址方案进行比选。在进行方案比选的时候，必须要考虑以下因素：①待选的变电站站址是否与当地的政府规划相一致。特别应当注意的是，不能占用基本农田保护区域。在变电站站址选择中，这是作为首要考虑条件。因为一旦涉及基本农田保护区域占用，必须要上报国土资源部进行土地总体规划调整，这个调整的上报及批复周期一般是1～3 a，远远超出一个110 kV变电站的建设周期。但是如果是占用一般耕地，则可以通过上报国土局进行耕地补偿来进行调整使用。当地国土部门对土地总体规划作出相应的调整后，则可以通过耕地补偿进行站址协调，这是一个折中的选址办法。②在进行站址选择的时候，必须要充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、地质条件、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，避免出现颠覆性因素。比如在进行地质勘察时，必须要明确有无不良地质情况，比如地下溶洞、滑坡、坍塌等情况，特别是部分古滑坡，由于其隐蔽性较强，所以较难发现，一旦站址确认，需要花费较大精力进行变电站站址地质处理，增加了变电站造价。③原则上应提出两个或两个以上可行的站址方案，如确实因各种难以克服的困难只能提供一个站址应提供充分的依据并作详细说明。在进行变电站站址比较选择以及站址备选方案上报时，为了避免出现单一站址的情况，需要进行多重考虑。但是在实际应用中，大部分设计单位为了节省前期工作成本以及勘察费用，只选择一个方案进行上报。最终出现站址征地等疑难问题时，则必须进行站址挪移，造成费用增加的情况。
2.2 站址水文气象报告需要作为严格要求进行限定
在110 kV变电站典型设计方案要求中，新增了对于站址水文气象资料收集以及报告形成的要求。除提供百年一遇以及五十年一遇洪水位之外，还要对洪水淹没情况以及区域内的洪涝情况进行预计分析和论述。而气象资料则要求列出气温、湿度、气压、风速及风向、降水量、冰雪、冻结深度等气象条件。因为这些气候条件对于变电站的站址选择以及混凝土材料的选择有着较为重要的影响。而防洪涝及排水情况则应说明备选站址内的防洪涝以及排水情况等，这有助于在进行设备基础标高定位。而当地的水文地质条件、地下水位情况等则直接影响变电站的基础防腐等级，而水源的水质、水量情况则影响变电站用水条件，涉及到变电站将来的生活以及生产用水是否可以使用井水或者当地用水，或者必须另外接入自来水源等。
2.3 站址的工程地质勘察报告要包含全面的地质勘察内容
在进行可行性研究阶段的地质勘察工作时，必须严格按照可行性研究内容的深度要求进行地质勘察工作。站址工程地质勘察报告要说明站址区域地质、区域构造和地震活动情况，确定地震基本烈度，对站址方案的稳定性作出评价。地质勘察报告中必须说明站址的地形、地貌特征，地层岩性。而且要说明站址的地形、地貌特征，地层岩性、岩土结构、成因类型及分布，确定地基类型。如果在可行性研究阶段时未能充分满足地质勘察的要求，则需要在初步设计阶段，详细进行钻孔勘察，充分了解站址及附近地区的不良地质现象，并对其危害程度和发展趋势作出判断，提出相应的防治措施的建议。比如在变电站站址落差位置较大的时候，采用高边坡设计的方式进行边坡防护，防治边坡移位对变电站的影响。
3 以110 kV变电站实例分析土建典型设计应用
以110 kV营盘变电站工程为例，投资单位为广西电网公司，土建工程规模主要包括新建110 kV营盘变电站及扩建对侧。
3.1 建筑材料优化
在选择施工材料的时候，我们首先考虑的是变电站的内在质量，只有在保证内在质量的前提下，我们才可以从节约成本的角度来寻找相应的替代品。这是我们选择材料的原则。变电站建筑物均采用现浇钢筋混凝土框架结构，砖砌填充墙。混凝土强度等级采用C20～C35，钢筋采用HPB235、HRB335和HRB400热扎钢筋，砌体材料采用M5水泥石灰混合砂浆砌筑MU10灰砂砖，事故油池采用钢筋混凝土结构。场地电缆沟采用砖砌结构，过道路电缆沟采用钢筋混凝土结构。这样体现了经济型和实用性。
3.2 建筑施工方案优化
考虑北海当地土壤砂石海水腐蚀情况，地基处理不宜直接作为天然地基，建筑物采用ф400径锤击高强混凝土预应力管桩，这既有利于加快工程施工进度，也有效降低了工程的成本。
3.3 应对台风天气，变电站增加边坡保护和砌筑工程应对
2013年广西境内受台风影响多达13个，特别是9-10月间，台风影响多达5个。受台风影响，考虑日后运行维护原因，变电站增加了大型护坡、爆破石方工程，地震烈度按7？考虑，设计基准期为50 a，结构使用年限50 a。变电站建筑布置，已经满足变电站安全使用功能并且尽量的降低成本。
3.4 根据规范重新设置消防措施
站内防火按典型设计原则进行设计站内同一时间按一次火灾考虑，根据规范在整个变电站内设置了一套的消防设施。由于站内配电装置楼火灾危险性为戊类，耐火等级为二类，建筑体积不超过3 000 m3，因此站内不设置消防给水系统，全站集中设置一套火灾自动报警系统，实现火灾报警部位信号和联动控制状态信号的实时监视。火灾探测报警范围包括电气二次设备室、10 kV配电装置室等处，并根据安装位置的特点和电气设备的特性选用不同的智能火灾探测器。火灾自动报警系统应由站内交流不间断电源系统提供专用回路供电。
4 结 语
标准化典型设计使110 kV变电站设计进入了模块化体系设计的阶段，但是由于各地的情况不同，特别是沿海的变电站设计，则需要根据当地的地质情况进行优化设计，电力设计工作者除了采取各种技术措施和管理措施外，还需要根据地区智能化发展的条件对变电站建筑设计进行优化和改善，这样才能使变电站设计更具有前瞻性和改良性，为其后期的无人值守功能提供应对。
参考文献：
[1] 巫尚吉.110～220 kV变电站土建设计探讨[J].技术与市场，2011，（9）.
变电站的设计要求范文3
关健词: 变电站；电气一次；设计
中图分类号：TM6 文献标识码： A
0 前言
随着社会经济的不断发展进步，我国用电量大幅度地增加。在用电量不断增加以及人们要求不断提高的情况下，对变电站的设计和使用必须尽最大努力满足其需求。变电站在人们的日常生活中占据了重要的地位。
1 变电站的重要性
变电站是电力系统中变换电压、接受电能并对之进行分配、控制电力的流向以及调整电压的电力设施。它是电网之间相互联系的纽带，通过变压器将各级电压的电网联系起来，能够将电能进行变换和分配，它的安全可靠运行之间关系到整个电网的安全运行。
变电站的主要作用就是在高低压之间进行转换，有些变电站是将发电厂发车的电压进行升压，这样有利于电能远距离传输的同时还能够降低输电时在线路上的损耗；其他一些变电站是将高压转换成低压再传输给用户端。
变电站中最重要的设施是变压器，它能够将变电站接受的高电压进行变换，转换成用户使用的安全电压。除了变压器之外，变电站中的设备还有控制开闭电路的开关设备、互感器、母线、仪表、调度通信装置、防雷保护装置和继电保护装置等。
110kV变电站是直接面向用户的，因此其数量较多，分布也较广。因此在对变电站进行设计时应考虑其经济性、灵活性以及可靠性，这样才能够在某个区域内减少变电站所在单位的投资，且能够灵活地应对各种停电需求和电网故障，还能够提高该区域内供电的可靠性。变电站能够满足各区域的需求，就能够提高110kV变电站分布点的合理性以满足社会发展的需求。
根据上述对变电站重要性的分析，我们可以清晰地了解到，只有设计出符合某区域发展的变电站，设计出经济、灵活、可靠的变电站，才能够满足各方面的用电需求。
2 变电站一次设计的一些体会
2.1 电气主接线设计
变电站的电气主接线，应根据变电站在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求，即经济性、灵活性和可靠性。
在经济性方面，电气的主接线能满足运行要求时，变电站高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；在电气二次设计方面，在保证系统安全运行的前提下，简化继电保护和二次回路，节省二次设备和控制电缆的使用量；在电气一次设备选择方面，在保证主接线能够有效限制短路电流的同时，可以选择较为经济的设备。除去在设备上的节省，在变电站的占地面积以及电能的损耗上，还应遵循经济节省的原则。对于变电站的占地面积，主接线在设计时应为配电装置和布置创造出能够节约土地的条件，使变电站所占土地面积尽量减少；对于电能的损耗，要合理经济地选择主变压器的种类、数量和容量，要避免两次变压而造成的电能损失。
在灵活性方面，变压器的设计要满足其在调度、检修以及扩建时的要求。在调度时，变电站应该灵活地切除或投入线路和变压器，调配电源和负荷；在检修时，能够满足停止断路器、母线以及继电保护装置的工作时而不影响电网的正常运行以及对居民的正常供电，这就需要在对变电站设计时，应灵活地满足变电站检修时的要求；在扩建时，电气的主接线设计能够较为简单地从初期接线过渡到最终接线，这就要求在对主接线进行设计时，应设计出适应以后扩建的线路设备，且在扩建后投入使用时能够做到变压器或者线路互不干扰。
在主接线可靠性方面，主要是要保证其设计的变电站不会出现全站停运、停电的现象；在各线路和设备进行全面检修时，不能长时间停电，还要保证一级负荷以及大部分的二级负荷；要保证在对断路器进行检修时，不会对系统和负荷的供电造成影响。
2.2变压器的选择
在变压器的选择上，应根据变电站的情况而定。如果变电站的季节性负荷较大，或者有大量的一级负荷或者二级负荷时，应考虑安装两台或以上的变压器。如变电站可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。在对变电站中变压器台数的确定时，应根据该变电站中的具体指标来进行选择，该指标有主变的总容量、变压器制造容量的限制、变电站的占地面积以及对配电装置的投资、对变压器的投资、短路情况下的电流水平等，根据这些指标可以确定变电所中对变压器的数量选择。一般情况下，城网110kV变电站的变压器有两台或多台，这样能够保证当其中一台变压器出现故障停运时，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
由于系统负荷不断变化，各个变电站节点的电压也随之变化，在系统无功电力平衡的前提下，可以进行电力系统的电压调整。电力潮流变化大和电压偏移大的变电站，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。
当需限制110kV变电站主变压器35kV侧、10kV侧母线的短路电流时，可采用高阻抗变压器。
为减少能源浪费，在满足将各电压侧短路水平限制在规定值的前提下，尽量不使用阻抗较高的变压器，降低主变压器的空载损耗（铁损）及负载损耗（铜损）。另外，随着变压器厂家生产水平提高及变压器组件优化，《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451-1999）规定的空载损耗及负载损耗参数值已不能满足节能减排的要求，作为电力运行单位及设计单位应密切关注当前变压器性能水平，提倡选用经济、节能的变压器。
3 电气设备典型的接线方式
在110kV的变电站电气设计中,主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近110kV变电站负荷中心,并在其中分为两路进线,从而将电能分配给低压用户,而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种:单母线接线;内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式,主要是用在110kV变电站的高压侧主接线,且单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。该接线方式其供电可靠性高,运行较为灵活,但仍然存在一定的不足,即所涉及到的高压设备较多,增大了占地面积以及投资资本。对于内桥接线方式,主要用在110kV变电站的高压侧主接线,单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。该方式线路的进出较为方便,但也存在一定的缺点,即运行不灵活,用电不可靠。该接线方式适合于那些在高压线路运行较为频繁,且不受到电网穿越功率而经过城网变电站的情况。综合以上接线方式的不同特点以及适应性,在设计110kV变电站接线方式时,应该根据实际情况来选择不同方式的接线,以期达到最佳的接线效果。
4 配电装置及平面设计
高压配电装置的设计除了要认真的贯彻国家的技术经济政策以外,还应该根据当地的自然环境特点、电力系统要求和运行检修要求,制定出合理的设计方案并选择适宜的设备。高压配电装置要尽可能的采用新的材料、新的设备和新布置,在运用先进的设计技术的同时,保证设备的安全可靠的运行、巡视检修方便、经济合理。
在《变电站总布置设计技术规定》中明确的规定,变电站的的总平面布置因地制宜、努力创新,在充分利用现有的技术经济的基础上精心设计、合理布置。在变电站改建过程中,应该尽量的利用当地的劣地、坡地和荒地,最好做到少占或是不占当地的耕地资源,在以保证整个电力网络安全可靠运行的基础上,选择最佳的设计方案,做到技术与经济效益并重。
5 结语
综上所述,变电站电气的一次设计是一个综合工程,它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分。要想做到变电站电气一次设计的完美实现,除了有一份成功的变电站电气设计方案之外,还需要注意诸如配电器、电气设备以及接线方式等方面的选择问题,只有这样,才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益,才能使变电站电力系统实现用电的安全性,才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。
参 考 文 献
[1]吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报,2010
变电站的设计要求范文4
关健词: 变电站；电气一次；设计
中图分类号：TM6 文献标识码： A
0 前言
随着社会经济的不断发展进步，我国用电量大幅度地增加。在用电量不断增加以及人们要求不断提高的情况下，对变电站的设计和使用必须尽最大努力满足其需求。变电站在人们的日常生活中占据了重要的地位。
1 变电站的重要性
变电站是电力系统中变换电压、接受电能并对之进行分配、控制电力的流向以及调整电压的电力设施。它是电网之间相互联系的纽带，通过变压器将各级电压的电网联系起来，能够将电能进行变换和分配，它的安全可靠运行之间关系到整个电网的安全运行。
变电站的主要作用就是在高低压之间进行转换，有些变电站是将发电厂发车的电压进行升压，这样有利于电能远距离传输的同时还能够降低输电时在线路上的损耗；其他一些变电站是将高压转换成低压再传输给用户端。
变电站中最重要的设施是变压器，它能够将变电站接受的高电压进行变换，转换成用户使用的安全电压。除了变压器之外，变电站中的设备还有控制开闭电路的开关设备、互感器、母线、仪表、调度通信装置、防雷保护装置和继电保护装置等。
110kV变电站是直接面向用户的，因此其数量较多，分布也较广。因此在对变电站进行设计时应考虑其经济性、灵活性以及可靠性，这样才能够在某个区域内减少变电站所在单位的投资，且能够灵活地应对各种停电需求和电网故障，还能够提高该区域内供电的可靠性。变电站能够满足各区域的需求，就能够提高110kV变电站分布点的合理性以满足社会发展的需求。
根据上述对变电站重要性的分析，我们可以清晰地了解到，只有设计出符合某区域发展的变电站，设计出经济、灵活、可靠的变电站，才能够满足各方面的用电需求。
2 变电站一次设计的一些体会
2.1 电气主接线设计
变电站的电气主接线，应根据变电站在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求，即经济性、灵活性和可靠性。
在经济性方面，电气的主接线能满足运行要求时，变电站高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；在电气二次设计方面，在保证系统安全运行的前提下，简化继电保护和二次回路，节省二次设备和控制电缆的使用量；在电气一次设备选择方面，在保证主接线能够有效限制短路电流的同时，可以选择较为经济的设备。除去在设备上的节省，在变电站的占地面积以及电能的损耗上，还应遵循经济节省的原则。对于变电站的占地面积，主接线在设计时应为配电装置和布置创造出能够节约土地的条件，使变电站所占土地面积尽量减少；对于电能的损耗，要合理经济地选择主变压器的种类、数量和容量，要避免两次变压而造成的电能损失。
在灵活性方面，变压器的设计要满足其在调度、检修以及扩建时的要求。在调度时，变电站应该灵活地切除或投入线路和变压器，调配电源和负荷；在检修时，能够满足停止断路器、母线以及继电保护装置的工作时而不影响电网的正常运行以及对居民的正常供电，这就需要在对变电站设计时，应灵活地满足变电站检修时的要求；在扩建时，电气的主接线设计能够较为简单地从初期接线过渡到最终接线，这就要求在对主接线进行设计时，应设计出适应以后扩建的线路设备，且在扩建后投入使用时能够做到变压器或者线路互不干扰。
在主接线可靠性方面，主要是要保证其设计的变电站不会出现全站停运、停电的现象；在各线路和设备进行全面检修时，不能长时间停电，还要保证一级负荷以及大部分的二级负荷；要保证在对断路器进行检修时，不会对系统和负荷的供电造成影响。
2.2变压器的选择
在变压器的选择上，应根据变电站的情况而定。如果变电站的季节性负荷较大，或者有大量的一级负荷或者二级负荷时，应考虑安装两台或以上的变压器。如变电站可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。在对变电站中变压器台数的确定时，应根据该变电站中的具体指标来进行选择，该指标有主变的总容量、变压器制造容量的限制、变电站的占地面积以及对配电装置的投资、对变压器的投资、短路情况下的电流水平等，根据这些指标可以确定变电所中对变压器的数量选择。一般情况下，城网110kV变电站的变压器有两台或多台，这样能够保证当其中一台变压器出现故障停运时，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
由于系统负荷不断变化，各个变电站节点的电压也随之变化，在系统无功电力平衡的前提下，可以进行电力系统的电压调整。电力潮流变化大和电压偏移大的变电站，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。
当需限制110kV变电站主变压器35kV侧、10kV侧母线的短路电流时，可采用高阻抗变压器。
为减少能源浪费，在满足将各电压侧短路水平限制在规定值的前提下，尽量不使用阻抗较高的变压器，降低主变压器的空载损耗（铁损）及负载损耗（铜损）。另外，随着变压器厂家生产水平提高及变压器组件优化，《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451-1999）规定的空载损耗及负载损耗参数值已不能满足节能减排的要求，作为电力运行单位及设计单位应密切关注当前变压器性能水平，提倡选用经济、节能的变压器。
3 电气设备典型的接线方式
在110kV的变电站电气设计中,主要考虑的就是终端变电站以及中间变电站。前者变电站则接近110kV变电站负荷中心,并在其中分为两路进线,从而将电能分配给低压用户,而实现这一分配的主要是通过两台主变来实现的。终端变电站的高压侧主接线形式有三种:单母线接线;内桥接线以及线路变压器组接线。对于单母线接线方式,主要是用在110kV变电站的高压侧主接线,且单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。该接线方式其供电可靠性高,运行较为灵活,但仍然存在一定的不足,即所涉及到的高压设备较多,增大了占地面积以及投资资本。对于内桥接线方式,主要用在110kV变电站的高压侧主接线,单母线分段的接线方式则是用在110kV变电站的低压侧主接线。该方式线路的进出较为方便,但也存在一定的缺点,即运行不灵活,用电不可靠。该接线方式适合于那些在高压线路运行较为频繁,且不受到电网穿越功率而经过城网变电站的情况。综合以上接线方式的不同特点以及适应性,在设计110kV变电站接线方式时,应该根据实际情况来选择不同方式的接线,以期达到最佳的接线效果。
4 配电装置及平面设计
高压配电装置的设计除了要认真的贯彻国家的技术经济政策以外,还应该根据当地的自然环境特点、电力系统要求和运行检修要求,制定出合理的设计方案并选择适宜的设备。高压配电装置要尽可能的采用新的材料、新的设备和新布置,在运用先进的设计技术的同时,保证设备的安全可靠的运行、巡视检修方便、经济合理。
在《变电站总布置设计技术规定》中明确的规定,变电站的的总平面布置因地制宜、努力创新,在充分利用现有的技术经济的基础上精心设计、合理布置。在变电站改建过程中,应该尽量的利用当地的劣地、坡地和荒地,最好做到少占或是不占当地的耕地资源,在以保证整个电力网络安全可靠运行的基础上,选择最佳的设计方案,做到技术与经济效益并重。
5 结语
综上所述,变电站电气的一次设计是一个综合工程,它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分。要想做到变电站电气一次设计的完美实现,除了有一份成功的变电站电气设计方案之外,还需要注意诸如配电器、电气设备以及接线方式等方面的选择问题,只有这样,才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益,才能使变电站电力系统实现用电的安全性,才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。
参 考 文 献
[1]吕欣.110kV变电站部分电气一次设计[J].北京电力高等专科学校学报,2010
变电站的设计要求范文5
关键词：10kV变电站；电气主接线；设计；实现
10kV变电站在电力工程中较为常见，做好其电气主接线，对变电站供电可靠性有着极大影响，因此，研究10kV变电站电气主接线设计、实现方法，有着一定现实意义。
1 10kV变电站电气主接线设计
1.1 设计原则
在电气主接线设计中，其需要遵循的原则包括：①可靠性原则：确保主接线工作的可靠，从而保证变电站供电的正常，也是变电站、电力系统安全的根本要求；②灵活性原则：是指可以灵活的调整运行方式、调度方便，且易于检修，留足未来扩建的空间；③经济性原则：是指在做到主接线设计可靠、灵活的前提下，尽量减少主接线建设成本，提高主接线的经济效益。
1.2 设计依据
在10kV变电站电气主接线设计时，是不能无任何根据随意设计的，一般来说，设计的依据主要包括：①变电站的重要性、承担的功能等；②变电站的规模大小、分期建设情况等；③变电站的负荷情况。一般来说，在电气主接线设计中，需要对一、二级负荷设计两个相互独立的电源，作为主用和备用，且备用电源能够满足一、二级负荷正常运行的需求；三级负荷则只需要设计一个电源，这是由于一、二级负荷是相对较小的，在主用电源失效后可以换为备用电源继续供电，三级负荷较大，相对较为危险，在出现失效情况时，需要立刻对检查电源的安全性，以免形成重大安全事故。
1.3 设计内容
在10kV变电站电气主接线设计中，其设计的内容主要包括以下四个方面，分别是：
一是主接线方式的选择。对于10kV变电站而言，电气主接线设计需要考虑的因素包括变电站实际情况、容量等，禁止采取统一的模式，常用的主接线方法有双母接线、单母分段接线两种，各有其优劣。从可靠性方面来看，双母接线采用的两组母线之间可以相互为补充，通过操作隔离开关来将发生故障的母线断开，换用另一母线，实现迅速恢复供电；从灵活性方面看，双母线可以将电源、回路负荷分配到任意母线，但单母分段接线更适合各种不同运行方式，灵活性更好；从经济性方面来看，单母分段接线在设备、投入方面都少于双母线，经济性更佳。
二是变压器的选择。对于10kV变电站，在变压器选择中，需要先确定相数，通常为两相；然后是绕组数和接线类别，多选择双绕组、YN型绕组接线；最后是冷却、调压方式，需要根据实际情况来选择；对于一些特殊情况，变电站变压器数量应最少设置2台，来为变电站安全、稳定提供保障。具体情况包括：①变电站供电中一级负荷数量较多或者为保证二级负荷安全；②负荷会随季节变化出现较大幅度变化的地区；③电源系统不接地、动力电与照明变压器共用以及电气装置外露等情况。
三是断路器的选择。断路器是变电站安全的一个重要保障设备，在设计时，应当考虑的内容有：①在合闸时，断路器要保证负荷电流、短路电流能够长期通过，且热稳定性、动稳定性等性能要良好，所以，必须确保断路器质量优良；②在出现跳闸情况时，断路器应具备良好绝缘性能，起到应有的阻断功能，保护变电站安全；③断路器应当具有良好断路能力，且分闸时间要适宜；④断路器本身结构应尽量简单、使用寿命要尽量延长，体积应尽量小，以便于安装与维护。
四是其它电气设备的选择。在10kV变电站电气主接线设计中，除了要选择上述设备外，还有其他一些电气设备，需要考虑的因素有：①其它设备要满足变电站正常运行的基本需求，有长远发展的空间，其维护成本要尽量低；②其它设备要适用于变电站所处的实际环境，减少环境因素对变电站运行产生的不良影响；③其它电气设备应尽量选择高技术含量的，确保设备的可靠，更好地满足变电站需求。
2 10kV变电站电气主接线实现
以某10kV变电站为例，其母线侧馈线数量有30多条，为确保变电站供电的可靠，在电气主线设计中，其实现方案有：
2.1 双母线接线设计方案
该变电站电气主线双母线接线设计方案如图1，对于某一供电线路，用两条母线、隔离开关与变电站相接，在供电时，合上一条母线的隔离开关，完成整个线路的供电；当这一母线出现故障或需要检修时，启用另一条母线来继续供电，其优点体现为供电更为可靠、检修较为方便、可以灵活调度且适合扩建等。
但是，该种接线方案也存在一定不足，主要有需要较多的设备，比如隔离开关，隔离器作为操作开关容易出现误动作情况，自动化难以实现，其运行经济性相对较差。特别是在出现母线系统故障情况时，需要在短时间内将大量的电源、线路切除，是无法满足大部分负荷要求的。
2.2 单母线分段接线设计方案
对于10kV变电站承担的两个或多个重要负载，采取双回路供电的方式，将重要负载分别接在10kV母线的不同段上，可以避免彼此的相互干扰，即使某一荷载的母线出现故障或者需要检修，也只会对此负载产生影响，其它母线段依然可以继续供电，确保变电站供电的可靠。
在此种接线方案中，其设计方案如图2所示，母线分段是通过利用断路器来实现的，从不同母线段引出双回路供电来一一对应重要负荷，在出现故障时，利用断路器来切除故障路段，其它正常的母线段供电不会出现中断，对重要负荷的安全、稳定有着重要作用。
从图2中可知，对于单母线分段接线方案来说，当有某段母线出现短路故障时，分段断路器、故障段电源回路断路器会自动断开，将故障段从整个供电系统中切除，非故障段母线运行不会受到影响，从而有效缩小故障范围，对于控制短路电流的负面影响有着重要作用。
比较上述两种接线方案，对于变电站承担的重要负荷，其主母线接线在保证足够可靠、灵活的基础上，单母线分段接线在经济性上是优于双母线接线方案的，所以，适用于本变电站。
3 结语
综上所述，在变电站电气设计中，电气主接线是一个十分重要的内容，对整个变电站供电系统的可靠性、稳定性等起着至关重要的作用，因此做好变电站电气主接线设计，是有着重要现实意义的。在变电站电气主接线设计中，需要优先考虑供电的可靠性、电能质量以及经济性等诸多因素，以此为基础，选择合适的变压器、断路器以及其它各种设备，然后再结合变电站长远发展的需求，选择合适的主接线设计方案，在确保适应变电站运行实际的基础上，最大程度的提高供电的稳定性，同时，还要能够满足未来发展、扩建的需求，有效提高变电站设计的综合效益，更好地满足人们对用电安全的要求，提升电力企业综合效益。
变电站的设计要求范文6
随着电力需求的进一步扩大，对变电站的供电可靠性的要求越来越高，原有的变电站也正在面临着更新及技术改造，怎么样解决对原有变电站进行不间断供电的同时，实施整个变电站改造成了一个新的课题。本文针对车载移动变电站的设计及设计原则进行分析。
【关键词】变电站 移动 车载变电站
车载移动变电站属于电力系统中的特殊变电站，是一种有效的应急供电设计，是“电力系统突发事件应急预案”的重要组成部分。主要由平板拖车、抗震型高压侧组合电器、抗震型低高度变压器、抗震型中开关系统以及相应的自动化控制保护系统等构成，具备运输方便、灵活可靠等特点，能在数小时内投入运行，可在事故、抢修和自然灾害等情况下，迅速替代常规变电站，发挥应急供电的作用。车载移动变电站具有非常好的灵活性、使用方便、操作简单，选址灵活、运输方便，投资成本少，见效快，可提供不间断的送电，快速性。并且具有极其重要的特殊应急意义。
1 车载移动变电站定义
车载移动变电站属于电力系统特殊变电站的制造技术领域，根据需要，车载移动变电站由两个以上车载设备组成，其中包括高压车载变电站设备、中压车载成套设备、车载电容器设备、车载自动化通信设备、移动值班车等，主要由半挂车活平板拖车、抗震型高压组合电器、抗震型低高度变压器、站用电源系统等互相连接构成。
2 车载移动变电站设计
车载移动变电站是一个集一、二次设备于一体的组合设备，他首先应当安全，可靠，其次应当使用快捷，方便，还应当便于运输和迁移。其中技术指标就是抗震，防腐，抗干扰性能。车载移动变电站的电气设备都与通常的固定设备有较大区别。很多实例证明，使用常规电气设备拼凑起来的车载移动变电站的性能远不能适应“车载”和“移动”的使用要求。
目前，我国还没有颁布车载移动变电站电气设备抗震标准规范和具体要求。因此，专业设计中对抗震的要求缺乏有力的依据。车载移动变电站设备除电站底盘和变压器在刚度计算和应力复核时考虑震动作用力外，其他设备考虑的很少，甚至根本没有考虑。经与辅机设备制造厂交流，震动设防烈度要求与设备本身设计是基本一样，重点考虑的是设备的布置，连接和防雷，抗腐蚀等方面的技术要求，特别是在车载移动变电站行驶时的震动力的影响。特别注意的是如何确保车载移动变电站运行地点更换后的立即投入电网的要求，这也是移动变电站特殊运行环境的要求。
3 车载移动变电站的抗震设计原则
车载移动变电站的制造应根据在特定的地区环境、经常行驶的道路等级和最长的运输距离作为设计条件，分为市区用车载移动变电站和野外用车车载移动变电站。所有设备保持完好状态，可以使车载移动变电站到达目的地后迅速投入电网运行。
（1）为提高车载移动变电站的整天抗震能力，变电站中所有的电气设备都需要明确相应的抗震参数。
（2）各个主设备支撑架设计应牢固，每个整体设备应尽量采用同一个支撑架，并且要与车体钢构件形成可靠的连接方式，避免采用无支撑架的安装方式。
（3）车载移动变电站中断路器的可靠动作受自动化设备的影响很大，为保证断路器的正确动作，必须使自动化装置结构、布置配线、柜体选料等方面有足够的抗震能力，从而保证经常性震动后在整提结构和机柜间连接不发生松动才能保证开关的正确动作。
（4）金属材料的力学特性决定了其有较强的抗冲击、震动等动荷载的能力，依据所采用设计规范，材料屈服强度极限和容许应力之间尚有1.5～2.0的安全系数，超设计载荷的能力较强。
（5）在车载移动变电站行驶过程中，因道路状况而受到震动时，电气设备安装的金属构架及相关的加固点不应发生变形和损坏。
（6）车载移动变电站变压器选型和布置方面，应设法降低高度，尽量减轻车辆承受载重。固定变压器的基础应当与车体连接应牢固可靠，防止震动移位。变压器、高压组合电器、中压保护控制小室于车体间均设置可靠基础的连接螺栓，并有防震脱离装置，确保在震动时不发生松动。
（7）多于高压开关设备、避雷器等，要尽量降低他们的安装位置和重心位置，改变细长比。为了防止断路器各相间及操动机构发生移动，多于断路器及其操动机构的基础，要尽量设置在同一个底板上面。
4 移动变电站的电气设备设计原则
车载移动变电站电气设备要遵循“确保安全、留有裕度”的原则，确保车载移动变电站电气设备及辅助设备子啊设计工况下满足“到达目的地时，基本完好，短时间可以投入电网”的要求。最大限度减少故障的几率。车载移动变电站长距离运输承受大震动后电气设备应具备几种情况：
（1）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动大于校核震工况时，必须对所有电气设备进行全面的检查和必要的机械和电气实验，实验合格并对发现的缺陷进行处理后方可投入运行。
（2）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动达到校核震工况时：车载移动变电站电气设备可以运行；但必须事先仔细对相关设备进行外观检查和安排简单的实验，确认无问题后方可将设备投入运行。
（3）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动小于校核震工况时，也应该进行外观检查和必要的试验，根据检查试验情况进行必要的维护后即可恢复使用，通常情况下车载移动变电站的运输路面条件差得多，很难预料到路口环境。
（4）通过运输震动记录仪测定的实际运输承受震动小于校核震工况时，车载移动变电站电气设备自身状态基本保持完好，可以迅速投入电网。
5 结束语
近年来，车载移动变电站在国外供电系统得到了广泛应用，在我国，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会各界对供电质量和不间断供电的要求日益强烈，需要电力企业进一步提高供电可靠性、减少停电时间，对车载移动变电站的需求逐渐显现。
参考文献
[1]岳保良，包红旗.电气运行[M].北京：中国水利水电出版社，1998.
[2]陈化钢.电力设备一次运行及事故处理手册[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
作者简介
刘永耀（1983-），男，河南省平顶山市人。现为许继电气股份有限公司工程师，从事营N管理工作。
龙勇（1983-），男，四川省泸州市人。现为许继电气股份有限公司工程师，从事服务管理工作。
于庆先（1981-），男，辽宁省沈阳市人。现为许继电气股份有限公司助理工程师，从事电力工程技术研究及营销工作。
