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摘要：文章针对变电站改造工程中电气设计管理的相关内容，结合实际工程案例，分析变电站改造工程中电气一次设计的基本思路与内容，并从主接线设计、变电站接地问题等方面对其电气一次设计的具体思路进行分析。
关键词：变电站改造工程；电气一次设计
引言：如今经济社会发展程度与之前相比有了很大的提高,因此对于电能的使用要求也越来越高。电力管理工作的重心将转移到对变电站的改造升级中来,主要的原因在于变电站在电网结构中拥有不可替代的位置,而且作用非常大。为了保证变电站的平稳运行,就不可以忽视对于电气一次设计问题的研究工作,因为经过调查研究发现,现在我国很多地区都开展了对于变电站的改造升级工作,而且在这项工作中最重要的一个环节就是电气一次设计,若是此环节做不好就会严重地影响之后变电站的运行状况。
1变电站设备改造的必要性
该变电站投运至今从未进行过大的改造 。目前该站陈旧的电气设备及附属设施 、严重老化的设备部件以及变电站的规模均已不能满足日益增长的供电负荷需要和供电可靠性要求。主要集中在以下五个方面：原站内控制室集保护室、控制室和值班室为一体 ,值班位置狭小深护 、控制屏布局不合理, 保护室防尘 、降温困难控制室屋面无隔热层且长期漏水屋面维修工作量大,且控制室地势低洼不便于观察开关场设备；控制保护设备为 年代的产品, 性能差。二次电缆的绝缘老化、锈蚀情况严重；侧无正式旁路, 不能满足越来越高的供电可靠性要求 出线布置过于紧凑,检修维护工作不方便。通讯、载波机室为临时搭建,布局不合理影响站容站貌和站内如亘；号主变压器自从投人运行, 线圈发热高、损耗大抽温长期较高 绝缘材料和密封胶垫老化严重肩多处漏油；变压器调压能力差 、 不能带负荷调压、调整范围窄帕 以内 。另外,由于与 号主变压器参数差别过大造成运行方式不灵活 。
2变电站改造工程的相关问题
2.1安全问题
变电站的改造工程浩大,而且其中有很多带电的环节,在进行操作的时候经常会发生一些安全事故。所以为了避免安全事故的发生,就应该要求施工的人员具备较高的安全意识,安全问题是非常重要的,若是安全意识不够的话,就会对工程产生影响,在施工的时候要格外注意安全,施工人员除了保证自身的安全外,还要格外注意施工的安全,保护好施工用到的一些设备等。
2.2设备问题
在施工的时候设备的操作不当会对施工产生严重的影响,很多的施工设备都没有达到施工的要求,设备老化程度较高,再加上施工人员未能正确地操作设备,比如说无法正确地控制机构箱门、端子箱等,这些都对工程有影响,在进行施工的时候不要忽视小配件的作用,因为即便是很小的一个元件,若是操作不当也会对变电站的改造工程造成严重的危害。
2.3防范问题
要想在施工的时候防止危险事故的发生就需要做好施工之前的防范措施,很多危险事故发生都是由于在事前没有做好充分的防范措施。现在存在的问题在于在进行改造变电站的过程中没有对施工的现场做好控制,所以导致施工的时候出现很多的问题,主要有施工操作人员复杂、使用的施工设备达不到要求等。
3主接线设计
3.1主接线设计的基本原则与不同接线方式的选择
一般认为，变电站改造工程的电气一次设计中，主接线的设计原则主要体现在可靠性、灵活性、经济性三个方面，即在变电站电气一次设计中，要以变电站的平稳运行为核心，保证变电站能充分适应多种电力运行要求，并在此基础上降低造价，保证电气企业的经济效益。
3.2应用分析
在该变电站的主接线设计中，由于66 kV侧出现回路频次为2回，再加之所采用的变压器的台数为2，变电站的电源双T于66 kV回路。因此，在主接线设计中，结合国家电网公司输变电工程通用设计方案的相关内容，综合考虑工程初期投资的前提下，该项目采用线路—变压器组接线为主接线方式。
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4变电站接地问题分析
4.1 66 kV变电站接地电阻
根据我国《交流电气的接地》中的相关规定，变电站接地装置的电阻需要满足的硬性规定（若接地电阻不满足该关系，则可通过增加接地电阻的方式进行控制，但增加接地电阻不能超过5 Ω）。但同时，由于《继电保护实施细则》中规定了静态型继电保护装置接地电阻要满足场地安全电阻小于等于0.5 Ω的要求，因此，在该项目在变电站接地设计中，适当放开了电阻界限取值，以“当I＞5 000 A时接地电阻小于0.5 Ω”为主要标准。
4.2布置接地装置
由于该变电站所处的土质多为松砂石，无其他特殊要求，因此，在选择接地装置的布置方式时，采用普通接地方式。主接地网以水平接地带为主，集中设置接地极，采用5×50镀锌钢管进行设置。整个接地装置的埋深约为0.8 m，并且做好了防水、防腐蚀处理。
4.3变电站接地设计中需要注意的问题
对变电站而言，在变电站接地系统以此接线设计中，需要重视对以下几点的控制：①人工接地体的控制，由于变电站自身的便利环境较为特殊，因此，在接地设计过程中，需要控制钢筋、金属管道等材料，避免因为使用错误材料而导致电力系统出现漏电，在这种情况下，人工及接地体的作用得到了凸显；②分流措施，在电力系统中分流的主要内容，就是通过降低流经接地装置的入地短路电流实现对电位变化的控制，因此，在设计过程中，需要保证接地装置和避雷针之间能形成良好的接地分流系统，以控制出现的零序阻抗；③隔离措施，当前在接地系统设计中，由于地下电网的电位转移会通过接地系统线路进行触电的连锁反应，进而对设备造成严重伤害。因此，在变电站接地设计中，需要重点隔离金属连接管道等设施，以保证安全。
5变电站防雷保护设计
5.1保护措施设计
为保证该变电站在直击雷和感应雷危害时能得到相应的保护，因此，在变电站内装置了2个30 m高的独立避雷针，进行防雷保护。
5.2避雷装置的选择
一般在选择避雷装置时，需要按照下列要求进行逐一控制：①在设计过程中，需要充分分析变电站的风速、温度、海拔等一般资料，进而明确避雷针的使用条件；②需要根据作用在避雷针上的系统中长期最高电压，确定持续运行电压数据（一般以额定电压的80%进行确定）；③通过估算避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器标称放电电流。一般情况下，66～220 kV系统采用5 kA的额定参数，若该地区的雷电情况活跃，则可以选择10 kA。
5.3避雷针保护范围的确定
由上文可知此工程采取的是两根规格相同的避雷针来降低雷击损失,所以应该仔细地研究分析两根针的外侧的设计方法,这主要是为了准确地确定避雷针的保护范围。如果由保护范围界线上的最低点。确定两根避雷针中间的保护范围,那么最低点。的关系式就是:ho一h一D/7P。式中:ho代表两根避雷针之间的最低保护高度,而避雷针的实际高度用h来表示;D指的是两根避雷针之间的实际距离;避雷针的高度影响系数就是p。
6结束语
本文主要分析了变电站改造工程中的电气一次设计的相关内容，并从接地设计、主接线设计等方面对其设计的相关内容进行讨论。总体而言，变电站改造工程中电气一次设计是一项复杂的工程，其中涉及到大量的参数运算与质量控制，这就要求相关人员在操作过程中，能做到具体问题具体分析，根据变电站改造升级的具体要求进行控制，以切实提高电气设计质量，强化变电站运行能力。
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论文作者:李雪,郑磊,张若亮,龚文婷,董舒婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/13
标签：变电站论文; 避雷针论文; 电气论文; 接线论文; 电阻论文; 设备论文; 改造工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;