探讨110KV变电站及配电系统设计

探讨110KV变电站及配电系统设计
摘要：110KV变电站是电网系统中重要组成部分，其运行效果在很大程度上对电网运行安全性与稳定性产生影响，为避免其对电网运行产生不良影响，必须要采
取合理的措施做好对其的设计规划。

就110KV变电站设计规划现状来看，虽有更
多新型技术与理念被应用其中，但是在实际上还是存在一定的问题，应积极进行
分析选择合适的措施进行优化。

关键词：110KV变电站；电网；自动化
一、前言
随着我国经济的迅速发展，人们对用电的需求量不断增加，而110KV变电站
作为供电的主要场所，越来越受到人们的关注。

特别是在110KV变电站的设计质
量和安全使用方面，关系到人们的日常生活的需要，由此可见，110KV变电站设
计工作在电力供应中发挥着重要的作用。

因此，做好110kV变电站一次设计工作
具有重要的重大。

二、110KV变电站的进化
（一）逐渐向综合自动化转变。

很多地区从建立了第一座110kV综合自动化无人值班站起，以后新建的
110kV变电站都改为了综合自动化无人值班站模式，同时陆续对以前的旧站进行
了自动化无人值班的改造，并且110KV变电站的控制模式也由远方控制代替了原
来的现场操作。

由于隔离开关并不符合远方控制的要求，110KV变电站的电气主
接线型式就要尽量减少改变运行方式时隔离开关的倒闸操作，减少110KV变电站
的电压等级和简化接线。

（二）110KV变电站数字化。

随着信息化的普及和深入，越来越多的目光投向了数字化110KV变电站和数
字化电网的研究与开发。

数字化的目标是利用电网进行数据采集和处理、通信和
信息综合利用、分层和分类的数字化电网调度体系，实现电网监控分析的数据统
一和规范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，提高决策效率和电力系统的安全
稳定运行水平。

（三）110KV变电站智能化。

智能调度是未来电网发展的必然趋势。

智能调度采用调度数据集成技术，能
有效整合电力系统的运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警与动
态预防控制、事故的智能辨识以及事故后的故障分析和系统恢复，同时实现紧急
状态下的协调控制，调度运行和管理的智能化，电网调度可视化等高级功能（四）110KV变电站集成化。

集成化是指要形成互联大电网调度系统，这种系统需综合利用多角度和尺度、广域大范围的电网信息及分离的各系统内存在的各种数据。

调度数据集成化要实
现调度数据的整合，数据和应用的标准化，实现相关应用系统的资源整合和数据
共享以及电网调度信息化和管现代化，最终为实现调度智能化服务。

三、110KV变电站配电设计中存在的问题
（一）主接线设计不合理
变电所电气主接线设计合理与否在根本上影响了电力系统接线的效果，在对
其进行设计规划时，需要确定其设计原则，并结合实际需求来确定设计方案，避
免对电力系统运行安全、稳定甚至电气设比选型等造成影响。

在对110KV变电站
主接线进行设计规划时，忽视了110KV变电站运行实际需求，一般情况下主接线
设计应保证其与5～10年电力发展规划一致。

另外，主变台数的变化也会对电气
主接线造成影响，需要在设计时将容量需求考虑进去，备用容量的设计方法可以
提高变电供电的可靠性。

就设计现状来看，很多设计方案与实际需求发生脱节，
影响变电所与电力系统运行稳定性。

（二）变压器选择不合理
变压器是110KV变电站中重要电气设备，主要起到传送功率以及系统负荷增
长作用，在设计规划时需要结合110KV变电站运行的实际需求来选择相应的种类
型号。

变压器的选择需要做好容量、台数以及型号等方面的综合分析，保证其运
行可以满足变电所供电实际需求。

但是从实际情况来看，很多110KV110KV变电
站在设计规划阶段并不能有效选择合适的变压器，这样不但会影响到电力系统的
运行效率，同时还会因为容量不足而增加运行成本。

（三）防雷及接地设计
对于110KV变电站来说，一般都建设在比较空旷的环境中，这样受自然环境
因素影响就比较大，尤其是雷电灾害是影响变电运行安全性与稳定性的主要因素。

因此，在设计规划阶段，必须要做好防雷与接地设计，将强大的雷击电流从传导
到地下，以避免过大的雷击电流对110KV变电站内各电气设备产生不良影响。

从
实际设计情况来看，虽然一直将防雷设计作为研究重点，但是落实程度并不高，
例如选择的避雷器性能不当，或者安装设置的绝缘子串数量不够，不能起到良好
的防雷保护效果。

四、110KV变电站及配电系统设计
（一）自动化系统的继电保护功能
110KV变电站自动化系统的继电保护功能是110KV变电站自动化系统的核心
组成部分和关键技术。

通过继电保护功能能够实现对110KV变电站继电设备状态
的监控和保护。

一旦110KV变电站继电设备运行状态出现异常，继电保护功能便
会启动保护机制。

其中包括：发电机保护、变压器保护、母线保护、电气线路保
护等。

继电保护功能降低了电力系统发生故障的可能，在故障发生时，能够实现
最小范围和最短时间，自动将故障点与设备进行隔离以及切除，消除隐患，保障
供电正常。

继电保护功能的技术特点是具有选择性、灵敏性、可靠性、速动性。

选择性指故障发生时能够仅选择将故障设备切除，不影响其他正常设备。

速动性
指以最快速度切除故障，缩短故障时间，降低设备损坏程度，及时稳定设备运行。

灵敏性指的是在电力系统出现故障或异常时，能够快速启动保护机制，并正确做
出反应动作。

可靠性指的是继电保护功能具有安全性和信赖性，不会做出错误反应，错误动作必然会给电力系统带来危害，影响正常供电。

（二）自动化系统的信息采集功能
110KV变电站自动化系统的信息采集功能为110KV变电站的后续管理和运营
提供了科学依据和研究数据。

通过信息采集功能能够实时掌控整个110KV变电站
的运行状态和设备装备，信息的传递通过远程通信系统完成。

110KV变电站的有
效管理离不开信息采集功能。

但为了避免110KV变电站自动化系统出现故障，导
致采集到的信息失真，110KV变电站运行时仍需留守人员，出现故障时，及时对
自动化系统进行维护，并直接进行人工跳合闸，确保110KV变电站的正常运行。

（三）自动化系统的设备监视及报警
1、具有报警功能。

110KV变电站自动化系统故障监测功能和报警功能在发现
设备故障时会发出警报，并将故障信息送达调度中心，调度中心便可利用反馈回
的故障信息及时找到故障点，并对故障点进行必要的隔离与维护。

2、具有设备监视功能。

110KV变电站自动化系统的设备监控功能，能够实现对设备的自动监控和控制保护，如：电气线路监视、母线监视、变压器监视等。

110KV变电站自动化系统在对相关设备进行监视时能够自动生成监视记录，为后续维护提供依据。

3、具有数据处理及打印与人机接口及远程通信功能
首先是系统的数据处理及打印功能。

110KV变电站自动化系统的数据处理及打印功能，能够根据110KV变电站管理需要自动生成继电保护和运行管理记录存档，其中包含了110KV变电站的日报表、月报表等。

在数据生产后打印站根据数据调取需求将历史数据进行显示、打印及转储。

然后是系统的人机接口功能。

110KV变电站自动化系统具有直观的可视化操作界面，110KV变电站管理人员可直观的通过屏幕了解到整个110KV变电站系统的运行状况，并进行控制操作。

最后是系统的远程通信功能。

110KV变电站自动化系统的远程通信功能实现了远距离数据传输。

利用远程通信功能，能够精确将110KV变电站信号实时显示，并反馈到控制中心，控制中心便可对110KV变电站进行实时控制，远程通信功能不仅提高了工作效率，更降低了人工成本。

五、结束语
110kV变电站自动化系统建设对我国电力发展有着积极的促进作用，虽然目前我国对于110kV变电站自动化系统正处在研究阶段，但随着投资力度的加大及研究的不断深入，不久的将来110kV变电站自动化系统将逐步成熟起来。

变电站自动化系统将成为我国未来变电站发展的必然趋势。

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