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试述变电站电气一次设计现状及策略

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：龙晓辉

[导读] 【摘要】近年来，随着我国经济的迅速发展，能源问题正成为经济发展中的重要和关键难题。

        (平行空间电力设计有限公司湖南长沙 410000)
        【摘要】近年来，随着我国经济的迅速发展，能源问题正成为经济发展中的重要和关键难题。随着对能源需求的大幅增加，我国发达地区对主要电力资源的需求越来越急迫，为了满足日益增长的需求，提高产能，各部应重视电力系统技术设备的发展和革新。电力供应离不开电力系统中的重要节点一一变电站，应保证变电站的电压转变及功率运输。为保障日常电力运输的稳定运营，需要在变电站电气设计中，针对设计重点与难点问题提出解决措施，通过对变电站电气专业设计的分析，提供参考建议。
        【关键词】变电站；电气一次；设计；现状；策略
        电力与人们的生活联系十分密切，在现在这样一个经济快速发展的大环境，电力产业成为了人们关注的重点产业。为了保证变电站电力服务质量水平，满足人们日益增长的电力需求，电力企业就应该对变电站电气一次设计引起足够的重视，对电气一次设计存在的现象和现状进行全面分析，及时发现问题，解决问题。
        1变电站电气一次设计基本要求
        在对变电站进行电气一次设计时，首先需要对当地的实际需求进行分析，主要是针对当地的变电量要求，对变电站电气一次设计进行优化改良，而且需从接线方式的可靠性稳定性上来对主接线方式进行选择，来确保变电站日常工作和运行的稳定性以及安全性，并且可以在确保其运行稳定和安全的基础上对主线线路的灵活性进行调整。其次是在进行变电站电气一次设计时需要对其总面积进行合理控制，在满足要求的前提下尽量对占地面积进行压缩来节省土地资源。再次还要在进行电气设备的选择时需要在满足使用性能时尽可能地选择较小的设备。最后是变电站的电气一次设计需要以增强电力系统整体的自动化水平为目标，还要不断提高设备运行的稳定性和可靠性，将设备信息误码率控制在合理的范围内并尽可能的降低，实现对设备检修率的控制和降低，增强设备整体运行的经济性。
        2变电站电气一次设计的问题
        2.1电气设备选择的问题
        变电站由非常多的电气设备组成，那么在选择这些设备的时候，要特别重视短路电流计算等相关问题，对不同的电流需要进行不一样的验算。目的在于增加设备的操作灵活性，使用稳定性，以及经济性能等，关系到电力企业长远发展的关键点。如果电流计算不准确，那么设备使用过程中很容易出现短路故障，造成设备损毁或者火灾等危险。对电气设备的使用寿命有着极大的威胁，对整个电网的安全运行极其不利。所以一定要从各方面的考虑相关影响因素，增加设备的使用效率，给企业带来长远的经济效益。
        2.2主接线设计不科学
        变电站设计的原则就是秉着可靠性，稳定性，安全性和经济学为本的原则。整个电力系统的线路组成复杂，造价昂贵，有着很高的成本支出，这对城市的发展有着积极作用，所以在进行设计工作的时候，把城市发展作为首要因素，以可靠安全为基础，合理的利用空间，以免后期出现问题。但是系统维护方面的技术仍有待成熟，导致很多复杂的线路维护起来难度很大，影响了变电站电气一次的发展。
        2.3防雷设计有弊端
        防雷设计对变电站电力系统的安全运行，十分必要，在恶劣的天气下，时常会有雷击事故出现，尤其是偏远的山区，交通和电力维护都存在着很大的难度，所以变电站内部一定要做好充分的防雷措施，只有这样，才能尽可能的避免因为雷击出现损坏电网的事件，保证系统的正常运行，减少或避免损失，确保人身和设备的安全。接地设备也不能忽视，要及时进行防腐性能的检测，做好有备无患。根据各地区的变电站的地势，气候环境等因素，结合实际情况，进行科学的防雷设计。
        2.4变压器的选择问题
        变电站整个电力系统的核心设备就是主变压器，它是电力系统的枢纽，起着相当重要的作用。一旦发生故障或者出现运行不稳定等问题，意味着整个供电系统都会发生故障。所以在规划城市用电和发电时，需要注意变压器的选型。变压器选型的科学合理，不仅能够节约能耗，而且能提高变电站的利用率，最大限度的为区域供电。在进行变电站电气一次设计进行时，就要先参考当地城市的用电特点以及持续性的用电有何变化。然后在对变压器的参数进行选择，最终确定变压器的选择。

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        2.5停电过渡方案不完善问题
        目前我国拥有国家电网和南方电网两个大的电网集团，其次还有其他一些地方电网。我国现有的电网已经接近完备，但很多枢纽变电站及网络乃上个世纪建造，由于近年来经济发展迅速，各地区原有网络不再满足地区发展要求，亟需扩容改造。然而在相当多的升压改造项目中由于停电过渡方案不完善，导致施工期间，停电过长，给社会稳定造成一定影响。因此在改造项目中需要着重考虑停电过渡方案的稳定性，可靠性，安全性。
        3变电站电气一次设计应对措施
        3.1变电站电气主接线的设计
        在对变电站电气主接线进行设计时，需要针对所选择的电气设备的特点以及变电站设计中的回路数、出现数量、变电站在电网中的实际位置等进行综合考虑和设计，还为了确保变电站和电网运行的可靠性和稳定性，需要对供电荷载进行控制，实现对电能最大程度上的节约。此外对于接线方式应设计为使用双母线与单母线结合的方式，并且对于断路器的安装位置应在满足性能的前提下，便于后期对其进行检修和管理，还要在其周边进行多个检修点的设置来确保变电站的安全运行。还要进行安全隔离带的设计来确保变电站运行的安全性。此外，还可以进行两路电网接入方式的设计，对高压侧主线采用内桥连接或单母线分段的方式，而对于低压侧则采用单母线两段带旁母线接线的方式，实现通过四个回路来对3个断路器的使用，减少短路的使用数量和提高电路投切操作的便捷性。
        3.2电气设备的选择
        变电站电气一次设计中的电气设备不仅需要满足功能性要求，还要具有进可能小的体积和重量。主变电站应尽量选择高阻抗的设备，而且对于变压器来说，应对无励磁调压方式或有载调压方式进行考虑，并通过绕组接线组别、绕组数量以及设备相数等进行综合选择。而对断路器进行选择时，不仅要确保安装方便，还要确保后期维修的便捷性，并具有较强的导电性，确保在线路中出现短路时仍能保持较高的设备动稳定性和热稳定性。
        3.3接地设计
        接地需要围绕变电站进行设计和布置，而且对于变电站中的低压配电室、高压配电室以及变压器等需要有一个点与接地体进行连接，确保上述三者通过扁钢连为一个整体。还要在对接地电阻进行选择时，应经过计算来保证满足高压小接地系统的保护接地以及低压电气设备保护接地所需的工作接地电阻数值的要求。而对于接地方式来说，则尽可能地选择自然接地的方式。
        3.4防雷和照明设计
        对于变电站中的屋顶需要选择使用镀锌扁钢来进行接地防雷保护的设计，还要和主接地网进行连接来确保接地保护的有效性。对于水平防雷网络，则需要采用软件对雷电电流在设备上产生的最大过电压进行计算，然后根据计算结果来进行避雷器等设备的选择来避免设备运行中被破坏。此外，还要做好对应的照明设计，在满足日常照明亮度需求下，还要对事故下的照明要求进行满足。
        结语
        变电站是整个电网的重要组成部分，必须认识到变电站电气设计的重要性，只有将电气设计工作做好，保证电气设备运行质量和安全，才能提高供电质量，满足人们的用电需求。相关人员在进行变电站电气一次设计时要严格遵循有关技术标准原则和国家法律法规，并熟练掌握各项关键技术和设计原则，采用最新设计理念进行设计，有效弥补传统电气一次设计中存在的不足，确保设计工作的科学性。
        参考文献:
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        [2]林隆眉.110kV变电站电气一次设计的具体方法探究[J].科技创新与应用(29):196.
        [3]刘芳.变电站电气一次设计现状及改善对策[J].山东工业技术,2017,(23):165.
        [4]李文生.变电站电气一次设计现状及改善对策[J].区域治理,2017,(9):130,152.