论110kV变电站电气设计及其防雷保护

论110kV变电站电气设计及其防雷保护
2.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津 300380
摘要：社会发展水平的提高依靠各行各业之间的鞭策和激励，其中电力事业
与我们的生活息息相关。

在中国电力事业的发展进程中，变电站的关键作用渐渐
浮出水面。

变电站的任务是升高发电机所产电能的电压，并将其输送到高压电网中。

现阶段110kV变电站已成为中国国家电网不可或缺的重要部分，可以满足人
们的生活用电需求，并确保用电能够保障用户的安全。

本次聚焦变电站的运用现状，并且详细讨论了110kV变电站的电气设计、防止雷电袭击的重要性。

关键词：110kV变电站；电气设计；防雷保护
引言：
在我国的日常电力供应中，110kV变电站有着举足轻重的作用。

然而，变电
站的正常运行过程有着被自身和外在条件制约的可能性，这可能会阻碍变电站的
稳定工作，从而对正常供电形成干扰。

为了保证变电站的稳定运行，科研人员必
须深入剖析影响变电站供电的各种要素。

通过研究成果的铺垫，他们需要合理部
署变电站的电气设计环节和防雷保护设施和措施，使变电站的供电始终不被干扰。

1110kV变电站电气设计与防雷保护的作用
随着经济全球化浪潮的兴起，我国社会主义市场经济体制逐渐建成并不断健全。

特别是电力行业的进步，虽然为人们日常的用电提供了保障，但供电质量和
安全保障仍需提高。

在电力行业的发展历程中，稳定性和安全性是不可忽视的两
项评估标准。

为了维护电力系统的稳定和安全，电力行业的每个构成部门都需要
改进自身运行模式，节省电能损耗，增强电力行业的内循环能力。

变电站作为电
力供给方案筹划和设想的重要一环，对保证电力供应和电力配给的可靠性有着较
为重要的作用。

因此，在设计110kV变电站时，需要增强电气设计的科学程度，
规范采取防雷和接地保护等措施，使电力行业能够经受住时间考验。

2110KV变电站的电气设计必需事项
2.1主接线设计必需事项
设计电气主接线的第一步是要先制定行之有效的规划，涉及变压器的数量和
存储能力，以及各种配给电力设备的接线方法等方面。

其次，我们需要根据这个
规划包含的要点，从技术和操作层面出发来评估它的优势和短板，做出最佳的选择。

在完成最佳规划的选择之后，我们才能够完成最适用电气主接线草图的描绘。

在拣选电气设备时，我们需要考虑到设备的良好运作、保养维修、线路中断和电
压过高等情形，并且放眼未来，思考电气设备对电力供应系统长期发展的重要作用。

在地区条件匮乏的情况下，我们应结合该地区的地理环境来评估电气设备，
将技术和成本的控制在合理范围内[1]。

2.2电气主接线必需事项
电气主接线在110kV变电站的电气设计环节中是至关重要的一环。

它在保证
电力装置在规定功率下稳定运行的同时，还能高效地传输电力信号。

电气主接线
是电力系统中关键的构成因素，它能够精准地在两线路的接口之间建立纽带，并
铺设电源的进线和引线，并在整个电力系统中完成母线的连接。

这样，就可以形
成一个完全封闭的电力系统，为正常的供电和用电传送提供保障。

简而言之，电
气主接线在电力系统中扮演着非常重要的角色，是确保电力系统稳定运行的关键
之一[2]。

3110KV变电站的防雷保护必需事项
3.1采用正确的避雷设备
为了有效地保护110kV变电站及其设备免受雷击的影响，常常需要采取安装
避雷针和避雷器等方法。

然而，在实际的具体应用中，应该根据该变电站所在地
区的雷电状况进行详细的分析，并搜集雷暴的强度、持续时间等重要数据，使防
雷计划的可行程度大大增强。

对避雷针进行拣选时，要特别关注其可保护领域的
精密计算，以确保其有效性。

例如，对于一支避雷针，如果被保护设备的高度是
避雷针高度的两倍有余，将两者的高度之差与高度影响系数相乘则可以得出避雷
针的保护覆盖领域。

在避雷针高度低于30m时，影响系数则为1；反之，影响系
数则为5.5。

通常情形下，如果110kV变电站体量不大，独立的避雷针是较好选择，但如果体量较大，就将避雷针（线）安装在变电站系统框架之上，并确保施
工符合要求，以便提高防雷成效。

在挑选避雷器的过程中，必须考虑被保护设备
的性能发挥特性、运作情况和绝缘能力等因素，以挑选出避雷效果最好的避雷器。

例如，如果配电系统的电压等级未达到110kV，则可以使用FS阀式避雷器。

如果
是110kV变电站，则可以选择F阀型避雷器，但是在其与系统具有相同的额定电
压的前提下。

与此同时，为使变电站设备绝缘强度始终处在限定区间内，还需在
低于400V的低压侧额外安装氧化锌避雷器，并设定空气间隙大小，以深层次地
改进防雷成果。

3.2二次侧防雷电源线的防雷保护举措
在变电站室外的高压输电线路遭受雷击过电压之时，即使使用避雷器等防雷
设备泄流一部分电压，但仍有剩余过高电压可能会导入到变电站内的母线，进而
流入二次侧电源系统，并损害电源模块和其他电子装置的寿命。

因此，需要采取
三级防雷保护措施来保护二次侧电源系统。

初级防雷保护措施应在交流屏电压输
出端实施，此位置电线通过外部变压器连接，并且没有采取任何阻隔手段，因此
容易造成强度较高的感应雷击电流和较大的能量密度。

为了将雷电泄流到地面，
可以设置三相电源防雷箱。

中级防雷保护措施是指在充电机屏幕上的交流输入侧
和二次设备交流屏的各段母线上设置电源防雷器，可以大力度削减侵入电压的强度。

高级防雷保护措施是针对后台、小电流接地屏和运动屏等站内的监控设施和
计算机等重要器械的保护。

在这些位置，需要安装单相交流防雷器。

4总结
我国经济的快速发展以及城市人口的不断增多，让人们对电力资源的需求越
来越大。

电力是现代社会中人们日常生活的必需品，为我们的生产和生活提供了
必要的能源。

人们对供电系统也提出了更多更复杂且难以满足的要求，供电公司
也因此面临着严峻的转型形势。

为了满足用户的需求，供电公司必须长期探索能
够提高供电系统性能的新型方式。

在这个过程中，110KV变电站的电气设计显得
极其重要。

特别是在防雷保护方面，工作人员需要尽最大努力提高变电站的防雷
保护能力，以避免雷电天气对11OKV变电站造成的潜在危害。

参考文献：
[1]贾德刚. 110 kV变电站的电气设计与防雷保护分析[J]. 工程建设与设计, 2022(14):3.
[2]王宝英. 110kV变电站电气设计及其防雷保护[J]. 电工文摘,
2021(1):34-35.。