110kv变电站 110千伏变电站详解

一、110千伏变电站在电网中的重要性

电能的应用是通过“发电”→“输电”→“变电”→“配电”→“用电”五个环节来“平衡”的。目前由于电能不能大量直接储存，电能从“产生”到“利用”的应用是“平衡同步”的。变电站在电能应用中起着重要的作用。110kV变电站全部为用户直接供电，对区域供电保障起着重要作用。

二、110千伏变电站电源的发展

1.早期110千伏变电站的大部分电源来自一个220千伏变电站的不同110千伏母线，是“同向双电源”。优点是接线简单，电力互投简便，投资少。缺点是同方向有双电源，全站容易停电。

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2.目前110kV变电站广泛使用的电源大多为三电源，即某220kV变电站110kV不同母线的“同向双电源”向站内两个“两侧母线”供电；另一个220千伏变电站的110千伏母线“不同方向的单电源”向站内的一条“中间母线”供电。

优点是两个不同方向的220kV变电站提供电源，提高了供电的可靠性；缺点是布线复杂，电源切换复杂，投资大。

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3.目前，110千伏变电站上的部分电源为链式电源，即来自两个220千伏变电站的不同110千伏母线的“同向双电源”连接到两个110千伏站的两条母线上，为两条母线供电，两个110千伏站的两条110千伏母线分别连接到对面站，它们的开关均为“联动”

优点是两个不同方向的220kV变电站给两个110kV站供电，大大提高了供电的可靠性；两个110千伏变电站还可以向220千伏变电站提供紧急110千伏侧“反向电源”。

缺点是只能用于单母线或双母线连接的车站，且“链路”线路有保护，110kV母线需要配置保护，投资大；供电互投，自投繁琐，投入大；操作复杂。

三.110千伏变电站的接线方式

1.110kV变电站早期接线方式，供电侧多为“内桥接线”，安装两台变压器，10kV侧采用单母线段接线。

优点是接线简单；操作方便；自切换模式简单；两台变压器的电源侧只需三个开关；电源侧母线不需要单独配置保护；投资少。

缺点是每条母线只能承载一台变压器，限制了10kV负荷的发展；当一台变压器工作时，需要站内“一半”停电，当“另一半”运行设备发生故障时，很容易出现全站停电。

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2.为了增加变电站的容量，提高供电的可靠性，中期110千伏变电站的供电侧多为“扩展内桥接线”，安装三台变压器，10kV侧采用单母线分段接线。

优点是增加10kV负荷的出线；中间变压器的10kV侧采用a段和b段接线，可以使10kV侧更多的负荷出线。当电源切断时，负载可以被另外两个变压器“分割”。缺点是操作复杂；自身投资复杂，投资大。

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3.随着城市的扩张、土地的短缺和用电量的急剧增加，迫切需要增加变电站的容量，提高供电的可靠性。目前110kV变电站的接线方式，供电侧多为单母线分段线路接线；四个变压器成对接在不同的母线上；在10kV侧，a段和b段连接的八段母线通过四条母线形成的“环形连接”进行供电。

优点是10kV侧采用a段和b段“环接”，增加10kV负荷出线；中间两台变压器的110千伏侧与上部电源交叉连接。当110千伏母线被切断时，10kV侧八段母线上的负荷不受影响，大大提高了供电的可靠性。缺点是110kV母线需要保护。一次性设备投资大；操作复杂。

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4.110千伏变电站变压器接线特点

1.早期的110kV变电站为了省钱，将变电站变压器和消弧线圈结合使用。站用变压器是消弧线圈的“接地变压器”，在其中性点安装一个“快速刀闸”，实现消弧线圈的投入和退出；站用变压器0.4kV侧用于低压交流站用电系统。为了区别于单独的变电站变压器和接地变压器，这种使用方式的变电站变压器称为“变电站”。

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2.110千伏变电站中的× #变电站大多安装了变压器和消弧线圈，安装在不同的固定障碍物上。这主要是因为方便“× #变电站”0.4kV侧不“伴随停运”，相关低压交流站可以继续带电运行。同理，当“× #变电站”0.4kV侧“开关以下”的低压交流系统无法工作时，消弧线圈仍可运行。

3.由于早期110千伏变电站0.4千伏侧站用电系统负荷较小，未安装低压开关，0.4千伏侧4#母线和5#母线分别采用“低压总开关”作为1#站用变压器或2#站用变压器的开关电源。“闸刀开关”是一种自带灭弧罩的闸刀开关，可以拉进正常的负载电流。

4.“低压主刀闸”有三个位置，即向上位置、中间位置和向下位置；连接0.4kV站用电系统4#母线的“1#低压总开关”向上位置为“连接1#站用变压器”，向下位置为“连接2#站用变压器带0.4kV4#母线负荷运行)

中间位置为0.4kV4#母线负荷停电；连接0.4kV站用电系统5#母线的“2#低压总开关”向上位置为“连接2#站用变压器”，向下位置为“连接1#站用变压器带0.4kV5#母线负荷运行)

中间位置为0.4kV5#母线负荷停电；由于其特殊的接线方式，不可能将1#站用变压器0.4kV侧的主电路与2#站用变压器“并联”，但其0.4kV负载的若干“交流电路”应能防止1#站用变压器与2#站用变压器“并联”。

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5.由于站用变压器0.4kV侧通过低压电缆与0.4kV母线相连，“低压总开关”没有过流保护功能，所以在站用变压器0.4kV侧出口处安装了具有过流保护功能的“站用变压器二次开关”。

该开关既能保护站用变压器0.4kV侧出线低压电缆，又能保护0.4kV母线，还能作为0.4kV母线负荷开关的“后备保护”；但“站用变压器二次开关”在灭弧时存在电弧从上部“跳出”的现象，应加装“灭弧板”

鉴于部分“灭弧栅”损坏，带电运行时，容易发生站用变压器0.4kV侧“出口短路”故障，造成人身伤害。所以这个“站用变压器二次开关”一般不适合操作。如果有必要操作，尽量避免在带电条件下实施。