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分析220kV风场变电站电气一次部分设计研究

发布时间：2021-10-09T09:09:37.307Z来源：《城镇建设》2021年5月14期作者：赵宇峰

[导读]作为一种成熟的可再生能源，风能在世界范围内受到了广泛的关注。

赵宇峰

中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司吉林长春130022

摘要：作为一种成熟的可再生能源，风能在世界范围内受到了广泛的关注。变电站是风电场必备的集电、送电系统，其主要功能是将

风电机组所发电能汇集后，通过高压线路输送到电网上。变电站是连接风电场和电网的枢纽，它对风电场的电能稳定输送和销售起到至关

重要的作用。如果想要电网运行得安全可靠，就要在变电设计环节重视起来。基于此，本文主要对220kV风场变电站电气一次部分设计相关

内容展开分析，可供参阅。

关键词：220kV；风场；变电站；电气一次；部分设计

一、变电站的重要性

变电站主要功能是通过变换电压，以及通过控制电压和电流达到输送电能的目的。它沟通电网，使不同等级电压的电流稳定有序的传

输。可见，变电站的主要功能就是提升或降低电压。根据用电单位的不同用电需求，变电站负责将电厂发出的电能通过加压或降压的方式

进行处理，加压方便长距离运输，降低输电损耗；降低压方便人们使用，同时保证人们用电安全。因此，对220kV变电站的设计工作必须重

点关注它的实用性、安全性和绿色环保性能，确保它的传输安全和居民用电安全和减少对能源的使用和浪费，对整个国民经济都有着重要

的作用。

二、220kV变电站电气一次设计原则

首先最重要的就是主接线的设计，主接线的设计方案应该安全可靠，每一个模块之间衔接紧密，实现无缝对接。其次，设计标准应该

总体上达到统一，避免在进行建设的时候出现互相矛盾之处，前后标准不统一会带来很大的安全隐患。再次，应该体现供电企业的经济效

益，将其经济交易放在最重要的位置来进行考虑和统筹，这样才能够进行可持续发展。最后，我国地域广大，不同的地区面临着不同的自

然环境，所以在设计方案的确定上应该加以区别，在设计的方案以及规模上充分考虑当时当地的需要。此外，在变电站的设计上应该和周

边环境相互协调和适应。

三、220kV变电站电气一次设计需要注意的内容

3.1主接线的设计

首先要考虑的问题就是让电网系统可以安全可靠的运行，所以在主接线的使用上都是比较复杂的。但是这种形式存在的问题就是维护

成本较高，并且设备数量越多，变电站就需要越大的用地面积。现在我们主要对目前市面流行的两种主接线方式，双母接线和单母分段接

线，进行对比分析，发现其各自有哪些优缺点。从可靠性上分析，双母接线的优点是它有两组相互隔离的母线控制开关，在维修保养中可

以轮流对单个母线控制开关进行关闭，而不影响整体线路使用，在对一个母线隔离控制开关进行维修后能够迅速恢复供电。其缺点是在进

行线路检修时需要对整个线路进行断电，因为在操作母线隔离控制开关时容易导致失误。而单母分段连接的优点是采用分母分段连接，可

以将供电线路分成N段进行处理，其中的一段上母线发生故障，由分段隔离器自动隔离故障段，其他分母段不会受到影响。从灵活性上分

析，双母接线可以做到将电源和回路符合灵活地分配不同的母线段；而单母分段连接线能够满足不同运营方式的运用，更加的灵活。

3.2电气设备的选择

变电站中的电气设备主要包括变压器、断路器、电流互感器等设备，在电气选择上，主要需要考虑就是短路电流计算等问题。为了增

强变电站电气设备的整体性能，减少电气设备的损坏，应该对线路不同点的短路电流进行计算。如果计算不正确，就容易烧毁线路上的电

气设备，影响线路传输的安全和稳定，同时会造成电气设备使用寿命缩减，系统可靠性受到影响。

3.3防雷的设计

天气因素经常会给设备和设施带来破坏，例如变电站遭受到雷击的话，如果没有足够的保险措施，就会直接造成电网系统的损失，可

见变电站的防雷设计的必要性。变电站的防雷设计的作用就是能够让变电站在恶劣天气和极端环境下也能够平稳运行。通常来说，防雷设

计需要接地设备具有良好的耐腐蚀性，如果对这个方面的问题没有加以留意的话，地面局部就会出现断裂。针对不同地区的特点，防雷设

计也就不尽相同，这就需要更加科学地进行方案的选择。

四、电气一次设备设计技术

4.1单母分段