220kV变电站一次设计

摘要：变电站作为电力系统重要的中间环节，对系统中不同的电压等级承担着变换和连接的任务。变电站的主要设备包含变压器、防雷装置、互感器、开关设备等一次设备和继电保护装置、自动控制回路、远程通信设备等二次设备。变电所按其功能可分为升压变电所、降压变电所和联络变电所。本次设计为用于220kV输配电网络的降压变电站。根据任务书要求，本次设计主要包括主变压器的选择、电气主接线设计、短路计算及相关电气设备的选择和防雷保护。

关键词：220kV变电站；电气一次设计；继电保护；防雷配置

1.电气主接线设计过程中存在的问题

变电站主接线设计方案的选择应根据变电站在电力系统中的重要性、所处地理位置、电压的等级，变电站内变压器的数量、容量、进线、出线等各种条件综合确定的。在220kV高压变电站电气主接线设计过程中存在的问题主要有以下几点。如在城市电网中变电站设计中没有考虑到城市人口的密集性及城市用地紧缺等问题,使得所设计的方案不是最优的,可能导致接线复杂、设备多、占地增加、投资增加等问题。在主接线设计时没有充分考虑到今后一定时期内的发展和扩建等问题,为今后的发展带来不便。在变电站电气主接线设计时没考虑到施工的需要,没有预留足够的空间,造成施工的不便。在变电站电气主接线设计时仅考虑了运行的安全可靠性,而没有考虑今后系统的故障检修、调度的需求等,一旦故障出现给检修带来不便,导致停电时间增长,影响范围大。对变电站的规模、线路、站内变压器的数量、容量等没有进行综合的考虑与分析,容易导致电气主接线形式选择的错误。

2.国内相关设计的研究

随着几年来，我国电力行业的迅猛发展，我国的电力网络也朝着大机组、大容量及超高压网络的方向发展，变电站作为电网的中间环节发挥着重要的作用，对变电站的建设和升级也就显得及其重要。我国有关变电站设计的案例也有许多，下面就选择几个与本次设计相关的案例进行分析：

2.1科右前旗220kV变电站设计案例^[5]

在内蒙古的北郊地区主要就是以220kV变电站为主，这个变电站装有两台容量为63MW的主变压器。但是随着近年来，科右前旗作为工业区的快速崛起，使得当地的用电负荷迅速增加使得系统的容量难以满足部分尖峰时刻的用电。根据相关的数据了解到，如果科右前旗一台主变停运，可能会导致另一台机组过载30%左右，这对系统的安全经济运行产生了严重的隐患，故必须对电网作出相应的负荷预测，及时的对变电站进行升级改造。