110kV浅谈输变电工程设计

110kV浅谈输变电工程设计

发表时间：2018-08-13T17:14:54.667Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：王菲

[导读] 摘要：本文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。

（黑龙江农垦勘测设计研究院黑龙江省哈尔滨市 150090）

摘要：本文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

引言：经济的发展使得基础设施逐渐得到完善，我国的输变电工程越来越先进，具体表现在线路设计越来越长，整个输变电工程容量越来越大。所以输变电工程的设计工作受到国家电网的重视，包括对从110kV到500kV的输变电工程都进行了设计改造，变电工程由原来的随意支配转向现今的量身定制，即根据当地不同的情况以及需求，设定不同种类和特点的输变电工程。具体来讲，在我国的输变电工程设计的过程中，应当遵循安全性原则、环保型原则、效率原则以及技术先进原则，协调好这些原则，达到效益和效率的最大化。这样才能有效提升我国输变电工程的运行效率，不仅能够促进土地和其他资源的合理利用，而且能够有效所建工程建设成本，达到双赢的目的。

一、传统110kV输变电工程在设计存在的问题

在实际的输变电工程设计中，尤其是110kV输变电工程设计，收到设计程序和实际的环境等因素的影响，经常会出现一些问题，比如说，输变电设计缺乏统一的标准，输变电工程设计人员在进行设计工作时无原则可依，只能根据一些既往的设计经验来进行，所以对设计师的专业水平就提出了更高的要求，也就是说，输变电的设计人员不仅需要掌握相关的专业物理知识，而且还必须具有经验，但是实际上，输变电设计经验丰富且理论知识水平较高的人才比较稀少，导致输变电工程设计以及审核需要大量时间，实际上无形中加大了输变电工程设计的成本造成人力、物力和财力的浪费。在输变电工程设计中的另一个问题就是，其网架结构比较单一，随之而来的就是导线的横截面比较小，必然会造成电力输送量较小，降低了整个输变电系统的工作效率，尤其是网架结构的单一会造成整个系统稳定性的降低，所以在这样的多重困境下，110kV 输变电工程构建实际上无法满足在工期缩短的背景下完成，而一旦过分要求输送电工程建设效率的提升就会必然导致质量的下降。

二、110kV 输变电工程设计过程中的基本原则

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。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，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、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。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。

3、消防设计原则

在进行110kV输变电工程设计的过程中，应该遵循消防设计的重要原则，变电站的消防设计必须要按照国家规定进行，国家对相关的火力发电厂和变电所制定了严格的消防原则，即这些电力相关部门必须设有消防措施并配备灭火器等消防设备，要设计户外消防栓且必须符合国家规定，国家的规定比较细致，相关部门在进行消防设计的过程中必须遵守，比如说不能靠路边太近。此外，在对防火墙进行电缆设计的过程中，应该以电缆线的直径为重要参考指数，在两端必须进行封堵，鉴于能够进行封堵的材料种类不多，所以大多数情况下选择防火泥来进行封堵工作，最后，要采用PVC管对防火墙底部预留出排水孔，排水孔的直径要大于40mm，这样才能做好现房涉及以保障电力输送工程的安全性。其中，对一次设备设置了基本要求，首先是变压器，要选择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

50MV A/62MV A，变比维持在110kV/10.5kV，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。

其次是户外敞开式互感器。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。最后是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。

此外，对二次设备也有一定的基本要求。首先是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。其次是站内交直流系统。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。最后是通信网络。一般情况下，110kV 变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米，