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【摘 要】在110kV变电站设计中，如何设计110kV变电站，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。本文针对110kV变电站的电气一次设计中的部分技术问题进行简要分析。
【关键词】变电站；电气一次设计；主接线
1.变电站主接线
变电站主接线的选择是根据变电站在系统中的地位和作用、地理位置、电压等级、站内变压器台数及容量和进出线等各种条件综合优化决定的。城市电网的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地紧张，因此城网变电站接线除了满足安全可靠性外，还必须尽量简单化。下面对110kV城网的几种高压接线方式进行经济技术分析比较：
方式一：线路—变压器组接线。变电站110kV电源进线，采用双电源“T”型接线，或一路“T”接、另一路和其它城网变电站联络。高压侧主接线采用线路一变压器组两断路器的形式，低压侧采用单母线四分段、带旁母线接方式(若10kV采用手车式开关就不设旁母，下同)。这种接线的优点是接线简洁．高压设备少、占地少、投资省、继电保护简单，可以在任一个电源失电情况下。以备用自投进行负荷转移，从而以最快的速度恢复供电。其缺点是当高压任何一个电源失电时，都要停l台主变电器，需短时对部分电负荷限电。这种接线方式建议用于只承担受电功能，没有功率转移任务的域网110kV变电站。
方式二：单母线接线。变电站110kV电源进线采用2路接110kV电网，一主一备；高压侧主接线采用单母线方式，低压侧采用单母线两分段旁母接线方式。这种接线的优点是供电可靠。运行灵活，在110kV主供电源失电的情况下，以高压备用自投自动恢复供电。其缺点是高压设备较多，占地增大，投资增大。
方式三：内桥接线。变电站110kV电源进线采用2路接110kV电网，高压侧主接线采用内桥接线方式，低压侧采用单母线2分段带旁母接线方式。这种接线的优点是4个回路只有3台断路器，需要的断路器较少，而且线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。其缺点是运行的灵活性和可靠性较差，一、二次运行操作较复杂，同时当变压器发生故障时，与该台变压器相联的2台断路器都断开，从而影响未发生故障的线路的运行。由于变压器故障少，系统中应用较多。这种接线方式建议用于高压线路运行操作频繁但不承担电网穿越功率经过的城网变电站。总的来说，高压接线应力求简化，采用“T”接进站或线路变压器组。不用或少用断路器的接线较为适宜。
2.主要设备的选择
随着电气行业的发展，国产设备日渐成熟，经过近几年的运行验证，110kV变电站站内的电气设备在选型上优先选用国家大型企业产品。
主变压器的选择：从型式上看，城市中心站变压器偏重于噪声水平低的自冷式变压器，其他类型变电站的变压器以风冷式为主。前者是为了尽量减小周边的噪声污染，后者是为了节约投资。主变的调压开关近年来全部国产化，主变储油柜采用内油式金属波纹式储油柜，主变高压侧采用110kV±8×1.25%调压方式大家都没有异议，对于主变35kV侧电压基准值为多少以及是否调压、10kV侧电压基准值为多少存在较大分歧，结合各地区的实际情况，我们认为中、低压侧采用38.5kV±2×2.5%/10.5kV比较符合现场运行需求，尤其是对于增容改造变电站更为实用。对一台时价300多万元左右的三卷变压器而言，中压侧的调压开关所占比例仅为1%～2%，但电压质量的提高和运行的灵活性众所周知。
断路器的选择：开关机构的弹簧化不必细说，110kV断路器选用单断口磁柱式SF6断路器，35kV开关选择单断口磁柱式开关，10kV选用真空开关是一种趋势，对于110kV开关选择密度继电器、气体阀门为较高质量的设备比较可靠。35kV开关目前有真空开关与SF6开关两种，我们偏重于无介质开关即真空开关，毕竟无介质比有介质更安全可靠，从价格上看两者基本相同，外形上均为单柱式开关，所不同的主要是真空开关附带的独立CT较SF6开关附带的套管式CT准确级高，前者能够达到0.2s级，后者只能达到0.2级。目前更能满足较高的计量标准。
隔离开关的选择：110kV隔离开关选择真正意义上的完善化GW4型隔离开关，35kV户外隔离开关选择GW4或GW5型隔离开关。我们的体会是如果资金允许，为了缩短建设周期、变电站的美观，建议采用钢结构支架、预组装式隔离开关。变电站的主进线可以采用电动隔离开关进线方式，可实现远程操作。电流、电压互感器的选择：目前110kV互感器大都采用油浸式设备，35kV、10kV互感器大都采用浇铸式设备，随着U型、倒置型、气体绝缘型、光电隔离型、电流电压一体化互感器的推广，大家的认可使用，对变电站的整体布置，设备无油化都将起到积极的作用。
3.电气布置
本文以110kV枢纽变电站为例介绍110kV变电站的电气布置。其建设规模为：主变4×50MVA，110kV进出线4回，单母线分段接线，10kV单母线分段环形接线。
3.1变电站总体布置
主体建筑分为一、二、三层，地上局部设有变电所的主进出口、安全疏散口、主变吊装口兼进风口等。第三层为电缆夹层，设有电缆隧道出口。第二层为主设备层，设有主变压器室、10kV接地变间、110kVGIS室、10kV开关室、380配电室、10kV所用变室等。第一层安装主变冷却器、电容器组、布置主控室、附属用房等。地面层设有变电所人员主进出口、变电所安全疏散口、主变吊装口兼进风口及独立的出风口。
3.2设备运输、吊装及通风
变电站设计时需统筹设置站外道路、地面通道及垂直通道。变电站大型设备的运输通道在地面可利用已有的道路或规划道路，站内一般只设置一个设备吊装口（可兼进风口），以满足主变及GIS设备的吊装。吊装口设可全部开启的顶盖，用后封闭。
3.2.1设备运输及吊装
主变、GIS等大型设备运入或吊入站内后，在其各自的运输通道及设备间内设有运输地锚，届时可用牵引机将设备拉入各自的设备间内就位。主变冷却器由主变吊装口吊入所内后，由排风口屋顶设置的单轨电葫芦吊起放在临时搭起的与地下一层地面等高的货架上。由冷却器间的小门送入各冷却器间，冷却器间屋顶各设有一排吊钩，以便检修、安装冷却器时使用。
3.2.2通风
变电站通风系统关系到变电站的安全可靠运行，一般采用自然进风，机械排风系统。进风从进风口经运输通道和走廊墙上的进风口进入各设备间，排风由风机经排风管道分别送至地上排风口排出。主变散热器间设轴流风机散热、电容器室，所用变室的散热及排风共用一套风机装置。排风量取二者间较大值。110kVGIS室、10kV配电室、主控室、电缆夹层分设事故排烟系统。GIS室及主变室还应设SF6气体排散装置，其出风口分设房间顶部和地面（尽量靠近地面）。
4.结束语
随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网110kV变电站的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电站建设带来一定困难。如何设计城网110kV变电站，是城网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。
【参考文献】
［1］卢泓冶.浅谈在变电站电气设计中的问题[J].科学技术，2010.
［2］魏彭.浅谈110KV变电站的电气设计[J].科学之友，2009.
【关键词】变电站；电气一次设计；主接线
1.变电站主接线
变电站主接线的选择是根据变电站在系统中的地位和作用、地理位置、电压等级、站内变压器台数及容量和进出线等各种条件综合优化决定的。城市电网的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地紧张，因此城网变电站接线除了满足安全可靠性外，还必须尽量简单化。下面对110kV城网的几种高压接线方式进行经济技术分析比较：
方式一：线路—变压器组接线。变电站110kV电源进线，采用双电源“T”型接线，或一路“T”接、另一路和其它城网变电站联络。高压侧主接线采用线路一变压器组两断路器的形式，低压侧采用单母线四分段、带旁母线接方式(若10kV采用手车式开关就不设旁母，下同)。这种接线的优点是接线简洁．高压设备少、占地少、投资省、继电保护简单，可以在任一个电源失电情况下。以备用自投进行负荷转移，从而以最快的速度恢复供电。其缺点是当高压任何一个电源失电时，都要停l台主变电器，需短时对部分电负荷限电。这种接线方式建议用于只承担受电功能，没有功率转移任务的域网110kV变电站。
方式二：单母线接线。变电站110kV电源进线采用2路接110kV电网，一主一备；高压侧主接线采用单母线方式，低压侧采用单母线两分段旁母接线方式。这种接线的优点是供电可靠。运行灵活，在110kV主供电源失电的情况下，以高压备用自投自动恢复供电。其缺点是高压设备较多，占地增大，投资增大。
方式三：内桥接线。变电站110kV电源进线采用2路接110kV电网，高压侧主接线采用内桥接线方式，低压侧采用单母线2分段带旁母接线方式。这种接线的优点是4个回路只有3台断路器，需要的断路器较少，而且线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。其缺点是运行的灵活性和可靠性较差，一、二次运行操作较复杂，同时当变压器发生故障时，与该台变压器相联的2台断路器都断开，从而影响未发生故障的线路的运行。由于变压器故障少，系统中应用较多。这种接线方式建议用于高压线路运行操作频繁但不承担电网穿越功率经过的城网变电站。总的来说，高压接线应力求简化，采用“T”接进站或线路变压器组。不用或少用断路器的接线较为适宜。
2.主要设备的选择
随着电气行业的发展，国产设备日渐成熟，经过近几年的运行验证，110kV变电站站内的电气设备在选型上优先选用国家大型企业产品。
主变压器的选择：从型式上看，城市中心站变压器偏重于噪声水平低的自冷式变压器，其他类型变电站的变压器以风冷式为主。前者是为了尽量减小周边的噪声污染，后者是为了节约投资。主变的调压开关近年来全部国产化，主变储油柜采用内油式金属波纹式储油柜，主变高压侧采用110kV±8×1.25%调压方式大家都没有异议，对于主变35kV侧电压基准值为多少以及是否调压、10kV侧电压基准值为多少存在较大分歧，结合各地区的实际情况，我们认为中、低压侧采用38.5kV±2×2.5%/10.5kV比较符合现场运行需求，尤其是对于增容改造变电站更为实用。对一台时价300多万元左右的三卷变压器而言，中压侧的调压开关所占比例仅为1%～2%，但电压质量的提高和运行的灵活性众所周知。
断路器的选择：开关机构的弹簧化不必细说，110kV断路器选用单断口磁柱式SF6断路器，35kV开关选择单断口磁柱式开关，10kV选用真空开关是一种趋势，对于110kV开关选择密度继电器、气体阀门为较高质量的设备比较可靠。35kV开关目前有真空开关与SF6开关两种，我们偏重于无介质开关即真空开关，毕竟无介质比有介质更安全可靠，从价格上看两者基本相同，外形上均为单柱式开关，所不同的主要是真空开关附带的独立CT较SF6开关附带的套管式CT准确级高，前者能够达到0.2s级，后者只能达到0.2级。目前更能满足较高的计量标准。
隔离开关的选择：110kV隔离开关选择真正意义上的完善化GW4型隔离开关，35kV户外隔离开关选择GW4或GW5型隔离开关。我们的体会是如果资金允许，为了缩短建设周期、变电站的美观，建议采用钢结构支架、预组装式隔离开关。变电站的主进线可以采用电动隔离开关进线方式，可实现远程操作。电流、电压互感器的选择：目前110kV互感器大都采用油浸式设备，35kV、10kV互感器大都采用浇铸式设备，随着U型、倒置型、气体绝缘型、光电隔离型、电流电压一体化互感器的推广，大家的认可使用，对变电站的整体布置，设备无油化都将起到积极的作用。
3.电气布置
本文以110kV枢纽变电站为例介绍110kV变电站的电气布置。其建设规模为：主变4×50MVA，110kV进出线4回，单母线分段接线，10kV单母线分段环形接线。
3.1变电站总体布置
主体建筑分为一、二、三层，地上局部设有变电所的主进出口、安全疏散口、主变吊装口兼进风口等。第三层为电缆夹层，设有电缆隧道出口。第二层为主设备层，设有主变压器室、10kV接地变间、110kVGIS室、10kV开关室、380配电室、10kV所用变室等。第一层安装主变冷却器、电容器组、布置主控室、附属用房等。地面层设有变电所人员主进出口、变电所安全疏散口、主变吊装口兼进风口及独立的出风口。
3.2设备运输、吊装及通风
变电站设计时需统筹设置站外道路、地面通道及垂直通道。变电站大型设备的运输通道在地面可利用已有的道路或规划道路，站内一般只设置一个设备吊装口（可兼进风口），以满足主变及GIS设备的吊装。吊装口设可全部开启的顶盖，用后封闭。
3.2.1设备运输及吊装
主变、GIS等大型设备运入或吊入站内后，在其各自的运输通道及设备间内设有运输地锚，届时可用牵引机将设备拉入各自的设备间内就位。主变冷却器由主变吊装口吊入所内后，由排风口屋顶设置的单轨电葫芦吊起放在临时搭起的与地下一层地面等高的货架上。由冷却器间的小门送入各冷却器间，冷却器间屋顶各设有一排吊钩，以便检修、安装冷却器时使用。
3.2.2通风
变电站通风系统关系到变电站的安全可靠运行，一般采用自然进风，机械排风系统。进风从进风口经运输通道和走廊墙上的进风口进入各设备间，排风由风机经排风管道分别送至地上排风口排出。主变散热器间设轴流风机散热、电容器室，所用变室的散热及排风共用一套风机装置。排风量取二者间较大值。110kVGIS室、10kV配电室、主控室、电缆夹层分设事故排烟系统。GIS室及主变室还应设SF6气体排散装置，其出风口分设房间顶部和地面（尽量靠近地面）。
4.结束语
随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网110kV变电站的建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电站建设带来一定困难。如何设计城网110kV变电站，是城网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。
【参考文献】
［1］卢泓冶.浅谈在变电站电气设计中的问题[J].科学技术，2010.
［2］魏彭.浅谈110KV变电站的电气设计[J].科学之友，2009.