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摘要：伴随着我国城镇化的推行，现代城市运转所耗费的能源愈来愈多，能源问题已经成为现代城市发展中必须要重视的一个问题，尤其是电能的消耗。变电站作为电力系统重要的组成部分，其电气一次设计直接关系到变电站的正常运行。有鉴于此，本文对变电站电气一次设计现状与发展进行了分析，希望对以后的电气一次设计可以有所帮助。
关键词：变电站；电气一次设计；问题；分析
目前，我国电力行业在发展的过程中出现了一些问题，这些问题影响了电力系统的安全和稳定，要想解决这些问题就要对变电站电气一次设计进行不断的完善和创新，因为电气一次设计和变电站工作的稳定性息息相关。变电站的一次设计是有发电机、变压器、隔离开关、断压器、输电线路、电缆电线等设备构成的。电力系统的发电、配电、输电等环节都是利用变电站中的电气设备相连接进行工作的，在变电站电气设备之间相互配合工作时会出现过热现象，严重影响变电站电气设备的工作效率和电力系统的正常运行。对电气一次设计进行优化，来提高变电站的工作稳定性，需要考虑多方面原因。
1 变电站电气一次设计的必要性以及步骤
现阶段，我国的社会经济体制不断的发展，对电力的需求不断增加，更对电力设备的设计提出个更高要求。我们一般称电力系统的主线路为一次线路，对电气设备的一次线路进行设计叫做电气一次设计，主要设计的内容有变电站的设备、主接线的选取和布置等，电气一次设计是变电站的重要内容，关系着整个电力系统的正常运行和工作。实现电气一次设计的科学和合理性能够长时间的保证电力系统的正常运行，变电站整个电力系统稳定、安全的工作和运行才能为电力企业带来很大的经济利益，所以非常有必要做好电气一次设计工作。变电站的电气一次设计，不仅要达到电力系统的基本要求，还要求各个电气设备充分发挥出其技术优势，一般来说电气一次设计要根据以下几个步骤进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①在变电站电力系统电气一次设计之前，要先收集资料，然后对变电站的各种电压变化、环境因素及各种设备的情况进行科学的研究分析，这样设计的方案才更加的准确和完善，使用性能更高，进而能够保证电力系统的稳定性；②在变电站的主线路进行设计时，要精确的计算发电机的台数和容量，这样设计的每一个环节都要经过多次试验以后，在确定最优秀的主线路设计方案，这样进过层层的严格计算和试验，得到的方案才能保证接线方式满足变电站工作的安全和稳定，并在正常工作的基础上确保主接线路具有一定的灵活性；③变电站设计完成以后，进行试运行，仔细分析并判断电路的每一个环节，防止线路出现短路问题；④变电站电气的一次设计方案除了要满足电力系统正常、稳定的运行之外，还要求设计方案使用的资源最少，检修率要降到最低，数据信息错误率的控制最低，只有这样才能保证电力系统给电力企业带来更高的经济效益。
2 变电站电气一次设计的现状
2.1 电气平面布置的设计
在设计布置电气平面之前，要先收集相关资料，并实地考察当地的具体情况，然后根据当地的基本情况和收集的资料，科学合理的制定电气平面布置的设计图。首先设计好总的平面布置图，还要把通风设计和消防都考虑到设计中。此外在设计时，把电容器放置在水平空间里，能够避免电容器对计算机等自动化设备的干扰，增强电力系统工作的安全可靠性。
2.2 选取合适的电气一次设备
电气一次设计中选取合适的电气设备，主要是对变压器和断路器的选择。其中变压器的选择和设计要结合一下方面进行：①要结合主变压器自身的结构、容量和工作环境；②根据有载调压的方式；③根据电力工程需要的绕组数、接线组别等实际需求进行选取变压器。断路器的选取会影响变电站运行的稳定性和安全性，所以要做好断路器的选取工作。这项工作要求：①选择满足电力系统要求的、使用寿命比较长、安装和检修比较方便、性能都合格的断路器；②优选在电力系统合闸后还能保证短路电流通过的断路器。
2.3 做好主线方案的设计工作
电气主线的设计是电力系统电气一次设计的重要组成部分之一，所以要做好主线方案的设计工作。由于电力设备的稳定可靠性影响着主接线的安全稳定性，所以电气一次设计时，要选取具有高质量的电气设备，这样能够提高组件方案的安全性。此时，相关工作人员还要充分考虑主线方案的灵活性和经济效益，保证设计方案达到最优的目标。
2.4 补偿装置的设计
把无功补偿装置设计在变电站电气一次的设计中，可以持续保证电压的稳定性，即便是电力失压电力系统也不会出现短路的问题，防止电力系统出现短路问题。一般来说，无功补偿装置有并、串联电容器和调相机等组成。
2.5 照明系统的设计
把照明系统设计在电气的一次设计中，有利于遇到紧急事件及时的把员工疏散；有利于及时的处理各种安全事故；有利于控制由于各种紧急事故造成的损失；有利于保证变电站安全的工作；有利于保证电力企业的经济利益。工作人员要重视照明系统的设计，设计时要结合电力单位的经济情况和应急条件等各种因素综合进行考虑。
3 变电站电气一次设计发展分析
3.1 解决电气一次设备过热问题
变电站经常出现的问题就是设备过热，特别是电气设备在高温的环境下工作，会导致线路和电力系统设备出现故障的概率，如果不及时的发现故障并检修，会造成故障进一步发展和扩大，严重威胁着整个电力系统的安全和稳定。变电站电气设备在运行的过程中产生过热的原因一般是选取了不合适的金属材料，由于金属导体有很多的类型可以选择，不同导体的电阻阻值会随着长时间的工作，造成发热高温，进而使导体的电阻率改变，线路就会出现一些故障。要避免电气一次设备过热，就要经常维护和保养容易发热的设备。在刀闸的使用中，要经常加入新的导线涂膜。长时间的使用刀闸，其能释放出大电流的腐蚀物质，造成其电阻增加，要想防止此事的发生就要定期的保养和维护清理。
3.2 解决打雷问题
电力系统运行时会发生打雷，雷带来的高压电直接毁坏整个电力系统，导致整个电力系统瞬间超载短路，线路和电气设备烧毁，更严重的造成人员的伤亡，给电力企业带来巨大的经济损失。要想避免打雷造成的损失，不仅需要设备使用防雷设备进行自我断电，还要在电气的一次设计时就要达到防雷的目的。
在变电站工作容易给工作人员的人身安全造成威胁，要在满足变电站电气设备的正常工作的前提下，避免高压电给人们的生命安全带来伤害，必须在电气一次设计时，把电气设备进行接地设计。这样的话不仅防止高压触电，还能尽量把机械作用对电气设备的破坏降到最低。接地设计一般利用扁钢，圆钢制成接地线和角钢材料的接地体共同组装成接地装置，直接把接地装置深入地面自然的铺设并接地，把高压与低压配电室共同连接到一个相同的接地装置，地面上的接地线和电气设备连接并和底座角贴相连。
4 结语
总之，电力行业已经深入到我们的日常生活中，人们需要的电越来越多，随着电力系统的发展，出现了很多问题特别是电气一次设计方面，只有解决了电气一次设计出现的问题，设计出科学合理的变电站电气一次设计方案，电力系统才会更加的完善，才能安全稳定的运行。做好电气一次设计，能为电力企业带来经济效益，能够推动电力系统继续创新和发展。
参考文献
[1]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）：165-165.
[2]蒋腾.变电站电气一次设计现状及改善对策[J].环球市场信息导报，2016（48）：119-120.
[3]吕阳伟，魏婷.变电站电气一次设计发展及分析[J].科研，2017（2）：00233-00233.
[4]张立标.关于对变电站电气一次设计的研究[J].建筑工程技术与设计，2016（30）.
论文作者:丁艺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
标签：变电站论文; 电气论文; 电力系统论文; 工作论文; 电气设备论文; 设备论文; 主线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;