110kV输变电工程设计探讨

 摘要：文章主要针对传统输变电工程设计的问题进行阐述和分析，同时论述了110kV输变电工程设计过程中的基本原则以及基本要求，希望能够对110kV输变电工程的构建提供理论上的依据，进而实现110kV输变电工程能够达到持续性发展。

关键词：110kV输变电；工程设计；分析

伴随着社会的不断发展和进步以及国民经济实力的不断增强，我国高压输变电工程显示出长距离以及大容量的特点。而与此同时，我国国家电网针对110kV到500kV输变电工程的设计建造正在进行由“随意裁剪”转向“成衣定制”的过程。故而，国家电网的输变电工程在设计中促进要遵循安全性高、可靠性高、环保性好、运行效率高、技术先进等基本原则，还要做到协调性好，统一性高，灵活性强，经济性佳的有机统一[1]。使110kV输变电工程进行设计的时候更加的规范也更加的标准，一方面能够资源的利用以及土地的占用向最优化发展，另一方面还能够优化输变电工程进行建造以及运行的总体成本。

1传统110kV输变电工程在设计过程中存在的一些问题

110kV输变电工程在设计中存在的问题主要包括:①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输变电的网架结构比较单一，线路中的导线横截面较小，输送电力的能力减弱，电网的整体安全性不高，稳定性也较低。故而，110kV输变电工程构建满足不了当前对电网工程构建的工期紧张，任务艰巨，对质量要求高，建设范围广规模大的需求。

2110kV输变电工程设计过程中的基本原则

2.1土建设计原则

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并电缆沟。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输电网的规模要按照能够抵抗住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[2]。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，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。

2.2接地系统的设计原则

对接地系统进行合理的设计，选择最优的接地材料并进行正确的连接是确保设备以及人员的安全以及保证设备能够稳定工作运行的根本保障。110kV输变电站设计接地系统的过程中要充分考虑到接地装置具体的泄流耗散能力以及网格结构等[3]。铜覆钢材料必须要能够达到《电气工程接地用铜覆钢材料技术条件》中要求的基本技术性能，而接地材料进行连接时需要利用放热焊接的方式，放热焊剂需要符合《接地装置放热焊接技术导则》中规定的技术指标要求。对铜覆钢材料进行选择时环保型材料是首选，但是同时还需要将当地土壤的酸碱度以及腐蚀情况考虑在内。

2.3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。

3输变电工程进行设计的基本要求

3.1对一次设备的基本要求

3.1.1变压器。选择110kV变压器的基本准则最主要就是需要自然风冷且自然油循环类型的损耗较低的能够进行有载调压的变压器，一般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[4]，同时，有载调压开关的阻抗电压在15%。此外，如果变压器室的位置距离马路较近，需要设计并且安装防撞护栏。

3.1.2户外敞开式互感器。110kV的电流互感器最好选取干式互感器，而最好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。此外，互感器需要是防水结构的，密封性能需要比较好，同时，设计套管时要保证机械强度，刚度以及绝缘强度要足够。而二次出线端子的螺杆必须是由铜或者是铜合金制造而成的，且直径不能够低于六毫米，还要具备可靠的防锈层。

3.1.3户外敞开式的高压断路器。首先断路器的绝缘水平要符合国家相关规定的要求。其次，110kV输变电站要尽可能的选择具有弹簧操动机构的断路器。最后，110kV断路器的电寿命要达到在主电路不用维修的条件下，开断额定短路电流的次数达到20次甚至以上。

3.1.4电容和电抗器。设计电容和电抗器需要首先满足国家与之有关的规定。110kV输变电容器最好选取框架式分散型的电容器，与电容器进行串联的电抗器不能使用油浸式的，最好使用干式空心或者是铁心的[5]，同时电抗器在其绝缘耐热等级方面不能低于F级。

3.1.5避雷器。110kV避雷器应该具有均压环以及一体化的绝缘底座，同时，绝缘套管应选择硅橡胶或者是瓷套管。避雷器的外壳必须能够防潮防腐，需使用不锈钢的材料。

3.2对二次设备的基本要求

（1）继电保护和安全自动设备。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[6]。（2）站内交直流系统。110kV的输变电站的后台监控机的电源应该直接引自专用的电源屏，此外一定要有施工的设计图纸，而电源屏则需要顾及到UPS的通风散热情况。（3）通信网络。一般110kV变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米，设备和墙体间的距离要超过一米。此外，110kV变电站的通信机房需要装备有一套单独的通信开关电源以及一路直接供自主控室直流屏的电源。

4对输变电线路的一些要求

110kV输变电线路中的直线串需选用合成绝缘子，而且干弧距离在1100毫米到1150毫米之间，高压端进行压环。电缆终端和避雷针之间水平方向的距离不得小于一米。

5结束语

伴随社会整体生活水平的提升，对电能输运能力以及对电网平稳安全运行的要求在不断地提高，导致对电网建设的要求也越来越高。所以对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。

作者:陆晓冬 单位:中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司

参考文献:

[1]卢志豪.浅谈110kV变电站工程的设计技术[J].大科技，2013，14（03）：61-62.

[2]段胜.110kV输变电工程的土建设计[J].工程技术（引文版），2016（11）：297.

[3]徐松.浅谈110kV输变电工程设计[J].科技风，2013（23）：14.

[4]刘源.110kV及以上变电站一次设备安装安全与质量控制[J].科技资讯，2015，13（6）：115.

[5]马洪军，王学哲.220kV和110kV变电站典型设计研究与应用[J].工程技术（全文版），2016，12（9）：287.

[6]方林艳，左霄，温志杰.110kV智能变电站二次系统设备配置优化浅析[J].技术与市场，2012，19（3）：61.