国网张掖供电公司电力经济技术研究所 甘肃张掖 734000 

【文章摘要】 
近些年来，随着电网建设及投资力度的逐步加大，变电站建设步伐也随之逐步加快，面对环境条件较为恶劣的高海地区，变电站设计及建设工作仍缺乏经验。因此，本文重点针对高海拔区域变电站的设计技术进行了分析，旨在为高海拔区域变电站的建设提供经验和指导。
【关键词】
高海拔地区；变电站；设计技术
随着西部大开发战略的逐步深入及西电东送趋势的逐步发展下，高海拔地区变电站的建设力度正在逐步加快。对于高海拔地区对于变电站设计方面的要求相对较高，因此，本文以某变电站设计为例， 探讨了高海拔区域变电站的设计技术及相关内容，以期为我国高海拔区域变电站的设计及建设提供参考和借鉴。
1 工程概况分析
某变电站位于昌都某县境内，距离昌都约145km，海拔高达4500m，主变压器终期两台31.5MVA，其中，预留1 台，本期1 台；110kV 变电站终期出线两回，其中， 本期一回到昌都中心变，预留一回；本期所采用的是线路与变压器组接方式，终期所采用的是单母线分段式接线方式，室外采用的为中型软母线双列布置方式；而10kV 配电终期出线共28 回，预留17 回， 本期11 回，采用的是单母线分段接线方式；对于10kV 中性点而言，采用的是电阻接地及接地变压器方式，在10kV 配电装置中布置；对于10kV 无功补偿而言， 采用的是户外成套补偿装置。
2 110kV 最小安全净距的确定
110kV 最小安全净距主要取决于雷电及操作过电压，根据《交流电气装置过电压保护及绝缘配合》相关规定对相—地和相—相空气间隙海拔修正系统进行计算，然后查相关设计手册即可确定带电部分到接地部分A1 值以及不同相带电部分之间的A2 值。
2.1 海拔修正系统的计算
根据如下公式对海拔修正系数进行计算： 
K=Hn/σn 
式中，σ——相对空气密度，该项目约0. 635 ；H——湿度校正系数，该项目中空气绝对湿度为2.2g/m ；n——指数， 同绝缘长度相关，当电压波受到正电极雷电的冲击时，n=1。
根据计算，所得结果见表1 
2.2 最小安全净距的计算
对于相对地空气间隙而言，其正极性操作冲击电压波平均放电电压根据如下公式进行计算： 
u s·s·s=KUp.1/(1-2σs.s) ≥ KK6Up.1 （1） 
其中，σs.s——操作过电压情况下变电站相对地空气间隙放电电压变异系数， 5% ；K6——操作过电压配合系数，取值为1.1。
对于相对相空气间隙而言，其正极性操作冲击电压波平均放电电压根据如下公式计算： 
u s·p·s=KK8Up.1/(1-3σs.p) ≥ KK9Up.1 
其中，σs.p——操作过电压情况下相间空气间隙的放电电压变异系数，3.5% ； K8——相间空气间隙与相对地空间间隙过电压之间的比值，取1.4 ；K9——变电站相间空气间隙的操作过电压配合系数， 取1.6 ；Up.l——计算所用的最大操作过电压，kV。
对于变电站相对地空气间隙而言，其正极性雷电冲击电压波平均放电电压根据如下公式计算： 
u l·s ≥ KK7UR 
其中，K7——相对地空气间隙的雷电过电压配合系数，取值1.4 ；UR——避雷器的残压，取值260kV。
将计算数据代入公式（1）中，结合设计手册，经u s·s·s 及u s·p·s 查图，可得A1=1250mm、A2=1350mm ；经u l·s 查图可得：A1=1050mm，A2=1155mm。结果见表2 

设计过程中还应考虑到理论与实际情况之间可能存在的误差，A1、A2 值应适当大一些。
3 确定电气相关设备绝缘水平
由于该变电站地处高海拔地区，因此，无需进一步提高设备绝缘。对于海拔1000m 以上的电气设备而言，必须对其外绝缘进行相应的海拔修正：1）根据带电距离A 进行推算；2）根据相关规程Ka 值进行修正；3）气象参数根据气象条件校正D 进行计算。经上述方法综合校验后， 对110kV 电气设备外绝缘水平进行确定。我国110kV 设备多使用的是145kV 级的产品，应当适当进行空气间隙的增加，进一步提高其外绝缘水平，以满足高海拔地区对于外绝缘水平的相关需求。经修正后的外绝缘水平见表3 ： 
4 10kV 系统的设计
以往海拔4000m 以上的变电站设计过程中，10kV 系统通常采用的是24kV 的开关柜，或采用20-35kV 元件对10kV 元件进行代替，因此，投资相对较大。本文对此方面进行了创新，通过“先加强保护”，“后加强绝缘”的技术，针对电网中的中性点采用了低电阻接地方式，一旦单相接地发生，将直接跳闸。在变电站设计过程中，采用常规高原设备，通过与厂家之间进行协商，将避雷器残压由传统的45kV 降至32.4kV，结合海拔修正系数进行实践，结果证明是可行的。
5 其他相关设计技术方案
1）接地技术。由于变电站所处地区土壤电阻率相对较高，因此，采用了换土方式及降阻剂，经防雷中心试验，接地电阻达到了0.45Ω，接地效果良好；2）主变压器的运输技术。该地区由于主变压器运输条件较差，通常采用的是现场组装方式， 因此，外形、噪音及损耗均较大。经考察运输线路后，将常规现场组装方式转变为整体运输方式，不仅保障了主变压器质量， 还降低了噪音，减少了损耗。
6 结论
该变电站自投产后运行情况良好，无安全事故发生，获得了相关领域的高度评价，具有良好的社会、经济及环境效应，为我国高海拔区域变电站的设计及建设提供了宝贵的经验。
【参考文献】
[1] 万启发, 陈勇, 谷莉莉等. 高海拔外绝缘海拔校正因数的初步探讨[J]. 高电压技术,2011(5):6-12,51. 
[2] 周泽民, 李炜东, 张海文. 35kV 预装式变电站在高海拔地区的推广及应用[J]. 中国电业技术,2012(11):331-333.