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摘要：电力系统能够有序实现运转，关键在于变电站。变电站能否切实有效地工作，对整个电力系统的安全性和实用性有重要的影响。本文主要探讨的是110/220kV变电站电气一次主接线的设计，首先介绍了变电站的重要性，再分析了110/220kV变电站电气一次主接线设计的具体操作，指出了设计中需要特别注意的问题，期望对未来的变电器的设计提供参考。
关键词：变电站；电气一次；主接线设计
引言
随着经济社会发展的转型升级，人们生活水平不断提高，社会的用电量也呈现出逐年上升趋势。在这种新的形势下，为了保证电力供应，必须确保电力系统的安全性，加强对变电站电气一次设计的研究。笔者在文本中，首先分析了变电站的地位，然后从变压器选择、电气主线设计及断路器选择等方面进行了探讨。
1变电站的重要性
在整个的电力系统之中，变电站占据了至关重要的作用。变电站肩负着电压的转变、电的配送以及电流流向的操作等，它是电压和电网的纽带，通过主变压器进行工作，稳稳地让各级电压在整个电网系统中有序运转。顾名思义，变电站的主要作用是变化高低电压。我们都知道，很多地方的电压是不同的，家庭电压较小，工厂电压较大，但是电厂发出来的电是稳定的。所以需要变电器来进行电压高低的调节。有些变电站将电升压，便于进行长途输送；有的变电站将电降压，便于把电输到各家各户中使用。将电升压就是为了保证运输稳定和输线路的损坏，而将电降压，则是为了保证家庭用电的安全性。根据地网的结构区别，可将变电站进行分类，例如110kV变电站、220kV变电站，5OOkV变电站等。不同的变电站对电压的调节也会不相同。
在当前，110/220kV变电站的分布范围大，全国大部分的变电站均是110/220kV变电站。因此必须对110/220kV变电站的安全性、实用性、节能性进行综合考虑，对其进行设计，确保110/220kV变电站在有限的费用里实现最可靠的安全和最大的经济效益，这对维护社会稳定、促进经济社会发展有重要作用。
2110/220kV变电站一次主接线设计要求
2.1可扩展性
我国电力系统始终处于持续化发展过程中，变电站一次主接线设计应尽量保持可扩展性，为后期的发展和改造提供条件，一方面优化一次主接线设计，另一方面要为变电站分期过渡接线施工设计奠定基础，预留空间，便于施工组织，实现变电站可持续发展。
2.2可靠性
变电站一次主接线设计最主要的目标是确保供电可靠性，—旦发生停电事故，会给人们的生产生活带来很多不便，而且容易引起电力产品报废、设备损坏或者人员伤亡，造成巨大的经济损失。因此变电站一次主接线设计应结合变电站的实际情况，优化主接线形式，确保供电的可靠性、连续性和安全性。
2.3灵活性
变电站一次主接线设计一方面要确保可靠安全供电，另一方面当变电站电气设备发生运行故障或者需要进行系统检修时，应满足电网调度要求，实现快速、准确、简便、灵活地倒换运行方式，有效缩短停电时间，最大程度地减小影响范围。
2.4经济性
基于变电站连续、可靠、安全的供电，应尽量减少变电站电气设备的运行费用和投资费用，节约变电站搬迁费用和占地面积，尽量进行一次设计，然后实现分期投产投资，提高变电站运行的经济效益。
3电气一次设备的合理选择
3.1主接线的选择
在110/220kV变电站电气设计之时，要在充分考虑各种因素之后进行设计。最重要的是要考虑终端变电站和中间变电站。在终端变电站设计时，负荷接近110kV，则需要有条进行，配备两台主变压器、终端变压器进行主接线的设计时需要综合考虑容量、变电站的具体情况进行设计，不能够全部按照统一的模式进行设计、一般主接线的有两种方式：双母接线和单母分段接线。下面我们对这两种方式作一个对比：
从可靠性角度：双母接线的优点是通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线及任一回路的母线隔离开关；一组母线故障后，能迅速恢复供电。缺点是在运行隔离开关操作电器易发生失误操作，并且检修线路需停电、单母分段接线的优点是采用分母分段，对重要用户可以从不同分段上引接，当一段母线上发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，同时保证正常段母线不间断供电。
从灵活性看：双母接线的灵活性主要在于各个电源和各个回路负荷可以任意分配到母线；单母分段接线可满足不同运行方式的需要，更加灵活；
从经济性看：双母接线需要设备较多，投入大；单母分段接使用设备少，投入小。
3.2断路器的选择
在110/220kV变电站设计中，断路器的作用非常重要的，通过选择合适的断路器，提高110/220kV变电站的安全性。在选择断路器综合考虑多方面内容：其一，断路器必须保持良好的灵活性和短路能力，可以有效分断时间；其二，变电站合闸运行过程中，断路器可以看作一个良性导体，确保长时间通过短路电流和负荷电流，保持热稳定性和动稳定性，符合110/220kV变电站运行技术要求；其三，当110/220kV变电站系统线路跳闸时，断路器能够保持良好的绝缘性能；其四，选择使用寿命长、体积小、结构简单、维护检修方便的断路器。根据110/220kV变电站设计要求和周围环境的具体情况，准确核算110/220kV变电站断路器，若110/220kV变电站采用单母分段接线形式，可以选择六氟化硫断路器或者额定电压超过110/220kV的断路器；若断路器需要安装在110/220kV变电站系统的户外环境中，尽量选择户外断路器。
3.3电气防雷与接地设计
110/220kV变电站电气设备对直击雷的防护主要采用避雷针；对入侵雷的防护采用进线保护和避雷保护的综合措施，即用进线保护限制雷电流的幅值和陡度，用避雷器限制雷电过电压的同值。
110/220kV变电站内需要良好的接地装置，以满足工作、安全和防雷保护的接地要求，一般的做法是根据安全和工作接地的要求，敷设一个统一接地网，然后再在避雷针和避雷器下面增加接第一满足防雷接地的要求。接地网的水平接地体由扁钢水平连接构成网孔形，两水平接地带间距离一般取3～10m，埋入地下0.8m处，其面积大致与变电所面积相同，接地网外沿应闭合，将各角做成圆弧状，圆弧半径小于均压带半径的一半。垂直角接地体一般用角钢或钢管，长度2.5m，间距大于5m。避雷器应以最短的接地线与主接地网连接，且应装设集中接地装置，避雷针与主变压器接地距离应大于15m，与设备接地距离大于3m，避雷针与架构间距离大于5m。
3.4主变压器的选择
在110/220kV变电站电气主接线的设计系统中，向电气设备以及用电居民传送功率的压力转换器则为主变压器。而用于等级相同的两种类型的电压转换器则为联络压力转换器。只能用于本发电站或者是发电所的压力转换器则为站用压力转换器或者是自用的压力转换器。在110/220kV变电站，主要进行电压转变的就是主变压器，它不仅能够起到良好的电能分配的作用，同时还能起到经济输送电能的作用。因此选择合适的主变压器对与变电站的发展具有重要的作用和意义。目前所使用的主变压器主要有三种，一是主变型式的变压器，二是主变台数的变压器，三是主变容量的变压器。在选用的过程中，需要根据实际的情况来进行针对性的挑选和使用。
4结束语
对于110/220kV变电站电气一次主接线设计来说，电气一次设计是非常重要的部分和工作。在设计的过程中需要根据实际情况，合理进行接线方式的选择、变压器的配备等，对具体电气设备进行选择，保证电器设备的稳定安全，确保整个电力系统的有效运行。当前国内经济发展速度迅速、城镇化程度越来越高，电力在促进经济和社会的发展方面具有非常重要的作用，在没有寻找到能够切实有效替代电力资源之前，相当长的一段时期内，电力系统建设的发展会有跨越式地进步，而110/220kV变电站电气一次主接线设计也会成为重要的课题。
参考文献：
[1]110kV变电站电气一次系统设计研究[J].范清华.企业技术开发.2015（17）
[2]关于变电站设计中存在的关键问题探究[J].李勤.硅谷.2013（19）
[3]浅析110/220kV变电站电气一次主接线设计[J].李莉平.通讯世界.2015（23）