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摘要：随着社会的发展和国民经济实力的增强，我国的高压输变电工程呈现出距离长、容量大特点，国家电网公司输变电工程规划建设正在从“随意裁剪”向“成衣定制”转变。输变电工程设计应满足“安全可靠、技术先进、环境保护、运行高效”的设计原则，并积极达到统一性、协调性、经济性和灵活性的有效结合。110KV输变电工程设计的规范化和标准化不仅大大减少资源消耗和土地占用，提高工作效率，还可以降低输变电工程的建设、运行成本。
关键词：110KV；输变电工程；优化设计
1.输变电工程发展现状和特点
1.1发展现状
随着我国经济的不断发展，为满足我国经济建设的需求，我国的电力工程建设也快速发展起来，尤其是输变电工程的建设脚步不断加快，确保了各地区经济发展所需能源的可靠性，是经济发展的坚实后盾。但是输变电工程的建设一般规模较大、施工环境复杂、要求条件相对较高，并存在电力行业所特有的风险。因此，确保输变电工程建设的设计方案经过科学合理的分析与评价，是输变电工程建设前特别需要探讨和研究的问题。输变电工程建设从总体流程上可分为项目决策与可研阶段、设计与招标采购阶段、建设施工阶段以及竣工验收与总结评价阶段。
1.2特点
输变电工程的建设一般是将发电厂内的电力能源输送到所需的地区和用电场所，一般输电距离少则几十千米，多则会达到几千千米，输送电缆跨越多个城市的现象也随处可见。对于不同区域所处的环境也不尽相同，一般输变电工程的建设就需要多个施工单位在多种环境下进行建设工作。传统的工程在输变电工程的设计和建造过程中的标准及尺度没有统一的准则，而且设计以及评审过程需要的时间较长，导致了工程实施以及运行的成本增多。
2.110kV输变电工程设计过程中的基本原则
2.1坚持接地系统设计原则
接地系统设计，接地材料选择、连接是保证设备和人员安全、维持设备稳定运行的根本保障。输变电接地系统设计应综合考虑接地装置的泄流耗散能力、网格结构、经济性和稳定性。环保型材料是选用铜覆钢材料时的首要选择，还要充分考虑当地土壤的腐蚀状况。在中性或酸性土壤地区，接地装置选用热镀锌钢为宜，在强碱性土壤地区和高腐蚀介质的中性土壤地区，选用铜接地材料或铜覆钢材料，具体应根据站址的土壤腐蚀特性确定。铜覆钢接地材料应满足《电气工程接地用铜覆钢材料技术条件》。
2.2坚持防火消防设计原则
110kV变电站在消防设计中需要严格遵照国家有关火力发电厂和变电所防火方面的规定，同时在设计以及安装变电站户外消防栓的过程要符合有关规定的要求，而且设计时不能离路边太近。防火墙在设计和建造时要以电缆线的直径为依据，使用PVC管在墙上预先留下三至五个孔洞，以供以后进行改造的过程中使用，其两端需要使用防火泥进行封堵。此外，防火墙的底部位置需要利用PVC管预留不少于两个四十毫米直径的排水孔。
2.3坚持土建相关设计原则
110kV输变电中的土建工程要严格遵循《火力发电厂土建结构设计技术规定》等规定的基本要求。输变电工程中的土建工程主要有户外高压场地以及控制楼及电缆沟。首先，针对控制楼进行土建设计时，设计建造建筑物必须要达到国家规定的抗震等级要求，同时110kV级别需要按照能够抵抗住50年一遇的洪水的标准进行设计。屋面进行防水设计时要以建筑物的属性，占据的重要程度，使用过程中对其功能的要求为依据来确定对应的防水级别。其次，针对户外高压场地进行设计中，支架或者架构类型的建筑物，最好利用混凝土做刚性基础。最后，针对电缆沟进行设计中，电缆沟的侧壁可以使用砌体结构，并对高压电缆进行合理的安排，调控好电缆的走向，尽量避免发生高压电力的电缆和低压的控制电缆在同一个电缆沟中敷设的状况。
3.输变电工程设计优化中的基本要求
3.1变压器优化
110kV变压器的基本准则是首选自然风冷且自然油循环类型的低损耗有载调压的变压器，其损耗水平不得高于10型标准，容量在50MVA/62MVA，变比维持在110kV/10.5kV，有载调压开关的阻抗电压在15%。
3.2户外敞开式高压断路器优化
断路器的绝缘水平应符合相关的规定，尽量选用弹簧操动机构的断路器。其电寿命要达到在主电路无维修的条件下，开断额定短路电流的次数达到20次及以上。
3.3户外敞开式互感器优化
110kV的电流互感器最好选取干式互感器，并选择整体冷缩硅橡胶作为外护套。二次绕组要多于6个，包括两个保护，一个计量、一个测量、一个预留录波。互感器需具有防水结构，密封性能较好。二次出线端子必须由铜或铜合金制造而成，直径不低于六毫米，具备可靠的防锈层。
3.4避雷器优化
避雷器设计的要求须达到交流无间隙金属氧化物避雷器相关中华人民共和国国家标准，避雷器的安装遵照《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》。110kV及以上避雷器应带有均压环和一体化绝缘底座，且绝缘套管应为瓷套管或硅寸象胶套管。外壳要求防潮防腐采用不锈钢材料。主变中性点避雷器配动作计数器。
3.5安全自动设备优化
继电保护的装置促进需要具有可靠以及灵敏性还应具备速动性。而对于具有双重化配置类型的继电保护装置，任何一套装置都应该具有完全独立的电流、电压、跳闸、电源回路以及相关电缆的引接。
3.6降低发电站自身能源消耗
发电站中消耗电量相对较大的设备一般是各种继电器、站内空调、照明设备以及保持站内温度以及湿度的设备等。空调方面尽量选用变频空调；控制温度以及湿度的有关设备，应当尽可能选用可以根据情况判断是否进行工作，而不是仅持续运行；照明设备来说也应当具备对光的感应能力，外部光线强则灯光就弱，外部灯光弱则灯光就强，并尽量使用LED节能灯。与此同时，对于照明设备的布置，也需要进行详细的计划以及讨论，必须全方面计划周全，确保能够有效降低电能的消耗。
3.7输电导线构造以及材料质量的挑选
当下，由纯铝合金绞线构成的输电导线相对一般钢芯铝绞线构成的输点导线的造价要贵大约一到两倍，纯铝合金绞线相同直径下比一般铜导线的导电率高一半左右。但是其电气性能与一般的钢芯铝绞线没有明显区别，虽然机械性能方面优势十分明显，但是原材料的消耗较其他材料构成的输电导线要大，约合同等规模钢芯铝绞线的15倍左右。同时配套的实施成本也更加昂贵。所以，根据当前电力企业发展的现状，应当尽量避免使用全铝合金绞线。
4.结束语
近年来，随着我国经济的飞速发展，推动了电力行业的发展速度，各类电力工程建设项目随之不断增多，其中又以110kV输变电工程居多。由于输变电工程具有一定的特殊性，从而给整个施工管理过程增添了难度，一旦某一个环节出现问题，都有可能影响工程项目的顺利进行，为此，必须采取科学合理、切实可行的策略加强施工管理和完善的优化措施，对110kV输变电工程进行设计和建设的过程必须要更加规范化，达到电网运行的质量，进而促使输变电工程能够实现可持续性的发展。
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