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摘要：本文从主变压器设计、主接线设计、配电装置设计、防雷接地设计等方面对变电站电气一次设计的具体方法展开了分析和探讨，仅供参考。
关键词：变电站；一次设计；具体方法
现代电力系统中变电站是非常核心的工程，变电站的建设对提升劳动率、保证供电达到持续可靠方面有着非常重要的意义。这是因为变电站发挥着将高压电转化为低压电，并将其输送到民用或生产使用的关键作用。故此，在对其进行设计的过程中，设计人员应优先从其使用可靠性出发，确保其在使用上不出现问题，同时兼顾其经济性，以使电力企业的效益得到充分保障。
1布置电气平面
电气平面是变电站中电气一次设计的关键点，因此，合理的布置电气平面至关重要。应因地制宜，根据场地的具体情况和设备情况做好设计规划工作，使整个布置合理、紧凑，主变尽量布置在户外。若勘察之后发现，必须要选择全户内布置方式，那么通风及消防等措施必须考虑到位。另外，避免电容器室和二次设备室的垂直布置，以免电容器和微机保护监控系统之间出现电磁干扰。
2 主变压器的设计
作为变电站占关键地位的电气设备，变压器能否达到安全稳定，将对整个变电站的运行状况产生决定性影响。因此，其在设计上需要从以下几方面入手：（1）设计好变压器的使用台数，以确保其能够与变电站的负荷量相匹配。特别是对于变电站来说，由于其内部存在着较多的一级负荷，且其负责区域范围较为广阔，故此变电站中一般都会选择安装两台或更多的变压器，以完成对变电站电压负荷的分流，确保其在运行过程中达到稳定。同时，安装两台或两台以上变压器还能够保证当一台变压器出现故障时，其他变压器仍然能够正常完成工作，这可以使整个变电站保持正常运转状态而不会受到影响；（2）同时，参考变电站的未来发展来讲，随着社会用电量的不断加大，电力系统的更新频率也将越来越快。因此，变压器在设计时还应重点考虑在未来10-20年之内，电力系统在输出功率方面可能将出现的变化，以合理确定其容量和台数。此外，由于变压器在运行维护上需要花费不小的成本，且数量越多其占地面积也越大，一般来说，普通变电站使用两台100MVA变压器即可。
3 主接线的设计
在完成变压器设计之后，接下来就需要对变电站的主接线方式进行设计。按照其实际使用要求来说，主接线在投入使用后必须要满足可靠性、经济性、可扩展性和使用灵活性四点要求。这需要其设计工作从以下几方面入手：（1）设计内桥接线，其主要是利用两路接入到主变电站的线路，将其高压侧与变压器侧相互靠近。这样，其所连接的某一条线路出现故障需要维修时，不会影响到整条线路的工作状态。只有当变压器出现故障需要维修时，线路运行才会受到影响。其有着检修方便的优点，因此目前在变电站的设计中得到了广泛使用；（2）设计单母线断路接线，该接线方式可以将变压器的线路分为2-3段进行连接，这样即使其中一段出现问题，也不会对整条线路产生影响，保证变电站仍然能够继续供电；这种接线方式主要用于既有转移功率任务还要承担受电功能的城网变电站，这种方式是通过两路电源接入电网的。这两路电源分贝是一主一备，通过单母线的方式接高压侧。这种接线方式具有较高的灵活性，当主攻线路发生故障失电时，备用电源会自动投入运行，保证供电的稳定性。但是这种方式所需要的设备较多，占地面积较大，投资也比较大，架设成本相对较高。（3）设计双母线接线，是指变电站利用两组母线将一条断路器与两组隔离开关进行连接，这样若其中一组母线出现异常，断路器就可以及时将其检测到，并指令隔离开关完成断路操作。但同时另一组母线仍然能够保持正常运行而不会受到影响。这种方法在开展线路检修时也可以用到。（4）线路一变压器组接线方式。
这是只承担受电功能，不存在转移功率任务的变电站常用的一种接线方式，这种方式是通过三路电源从110kv 电网“T”接入的。这种接线方式的优点在于不需要设备辅助，接线简单，投入少，设备少，占地面积少，在电源发生故障时能够自动进行符合转移，使供电得以恢复。但是这种接线方式在高压情况下失去任何一个电源呢都需要停止一台主变，并且一部分甩负荷在短时间内会限电，影响电能的稳定供应。
4 配电装置的设计
变电站在建设的过程中，其常常出现规模过大或占地面积不足的问题，这时就需要合理设计其配电装置，以在保证其使用功能达到标准的前提下，尽量减少其规模和占地面积，使其在完成布置后不会对变电站周边其他设施的建设造成妨碍，为达到这一目的，可以从以下几方面入手：（1）可以通过建设三相共箱结构的封闭式配电装置方式，以户外中型支持管来作为其双列式布置母线。这种布置方式能够将两条母线分别布置在配垂直关口的开关，及单断口旋转型开关处。通过这一布置方式，变电站的主变进线将与母线完成连接，使母线能够利用分段出线间隔来完成对配电装置的对称布置，确保了其能够在面积规模和空间上得到有效压缩。而三相共箱式结构也能使变电站各部分形成联动机制，若一部分出现问题其可以及时进行隔离，这会使其余部分仍然保持正常运行状态；（2）同时，设计人员还可以在变电站中，通过安装COMPASS组合电器的方式，使变电站中设备间的联络点从18个降低到9个，这能够在保证设备运行可靠性的同时，完成对断路器和隔离开关的闭锁间隔，从而使断路器合闸出现负荷故障的可能性大大降低。（3）考虑设计的经济性。在进行变电站设计时，要充分考虑到电气设备间的匹配问题以及电气设备的经济性和先静心。对于对电网系统来说起到核心作用的变电站，应该采取性能良好的电气设备，其余的变电站采用普遍的设备即可，比如，位于市区的变电站，就应该采用全封闭的GIS 设备、1OkVKYN 型柜，但是一般郊区的变电站，在室内间隔分布1OkV XGN-12 型柜就足够了。这样做能够在满足供电需求的同时降低一部分的建设成本，有利于电网系统经济效益的实现。
5 接地防雷装置的设计
对于变电站一次部分的设计来说，其除了需要达到正常使用功能之外，还需要保证其具备足够的安全性，为达到目的，设计人员还需要为其配置接地防雷装置，设计方式如下：（1）在接地装置方面，变电站需要配备接地线和接地体，其中接电线应采用圆钢或扁钢为制作材料，而接地体则应采用角钢为制作材料，并将其一端削尖打入地中。同时，接地线应将接地体与电站的高压配电室和低压配电室进行连接，使变电站各部分相互之间能够形成一个完整的接地系统。这样，接地线和接地体的安全功能将得到有效发挥，保证变电站在运行的过程中不会出现触电等安全事故；（2）变电站内由于存在大量的带电负荷，因此在雷雨天气也很容易遭遇雷击。为了避免出现这一问题，设计人员需要为变电站安装防雷装置。该装置应设置在房顶，并沿着房屋边缘安装导流带以及时将闪电电流导入大地，避免其威胁到变电站的设备安全。
6 总结
综上所述，本文集中研究了变电站中，其电气一次部分在设计时技术要点。认为通过本文所列举的技术要点可以达到降低变电站的建设成本、提高变电站的使用效率，并使其运行可靠性得到增强的良好效果。希望本文的研究可以为电力系统有关人员，能更好的开展对变电站电气一次部分的设计工作提供参考。以此来促进电力系统运行功能实现不断完善。
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