摘要：随着社会的发展和国民经济实力的增强，人们的生产生活用电发生了巨大的变化。变电站工程不能满足日益增长的用电需求，同时变电站还存在设备运行时间长、网络结构不合理和供电能力下降等问题。只有设计出适合城市发展以及社会建设的变电站，才能适应社会的生产和发展需要。因此，本文阐述了变电站一次设计中遵循的基本原则，并重点探讨变电站改中的变电一次设计。
关键词：变电站；一次设计；电气设备
1.一次设计的基本原则
一次设计是整个变电工程的重要保障。在设计中，应遵循变电站设计的基本原则。
1.1坚持配电网全寿命周期费用最小原则
在设施设备的规划设计及配电网络规划中，充分考虑提高设备设施使用寿命内的利用率，提高投资效益。同时，变电站的设计应考虑运行期满后5年之内的服务。
1.2坚持规划设计目标长远化原则
以新发展和新服务的电力发展战略为指导，着眼于国际新进的技术远期发展，开展远期配电网规划设计，并作为近期、中期规划的指导。
1.3坚持配网标准化、规范化原则
注重配电网网络结构和接线模式规范化、标准化，执行新型典型的供电模式。合理避让农田林地，积极促进电力设施与自然生态环境的协调。
2.变电站电气一次设计的问题
2.1设计主接线的问题
系统的稳定性和可靠性是变电站设计的重要前提，连接该系统的电线都比较复杂且维护成本较高，这对城市发展来说会产生一定的消极影响。在变电站设计过程中，没有考虑城市的发展问题，导致可利用空间严重不足。虽具有可靠安全的特点，但是在系统维护方面不够成熟，一旦出现问题，后果不堪设想，复杂的接线使维修难度变大，不利于变电站电气的发展。
2.2电气设备选择的问题
变压器、电流互感器、隔离开关、断路器等都属于变电站的电气设备，短路电流计算等相关问题会在出现在设备的选择过程中。我们需要验算不一样的短路电流，使其稳定性增加、提高经济性、操作更加灵活，以促进电力系统的长远发展。电气设备在电流计算不正确的情况下会出现短路、设备烧毁等问题，不利于电力系统的整体安全运营。要想增加机器设备的使用寿命，在选择电器设备的过程中，一定要对系统考虑周全，这有利于促进系统的可靠性。
2.3防雷设计的问题
近几年，由于经常出现不寻常的天气，经常会有雷击事件，因此变电站一定要做好预防雷击的准备，这样就可避免雷击给电网系统带来损坏和影响，保证其在恶劣天气下也能正常运行。与此同时，接地设备要进行抗防腐性能的检测，以防出现断裂情况。不同的变电站要制定不同的防雷设计，选择科学的防雷方式。
3.一次设计的技术要点
3.1发电机的选择
在额定的功率因数与额定电压之下选择发动机，首先要确保其额定容量与汽轮机的额定出力能相互配合，其次要确保发电机与汽轮机之间的最大连续容量能够相互配合，最后需要确定所选择的发电机的冷却器的进水温度必须与汽轮机相应工况下的冷却水温相同。
3.2主变压器的选择
在选择主变压器时，若是与主变压器连接的机组容量为300MW，则选择三相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为600MW，一般可选用三相或单相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为1000MW，则选用单相变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发电机和主变压器之间若是采用单元连接，那么，在选择主变压器的容量时应注意其容量应等于发电机的最大连续容量减去常用工作变压器一台的计算负荷。
3.3电缆的选择
电缆的选择是发电厂电气一次设计时应关注的技术要点之一。电缆在发电厂中承担着运输电流的主力作用，所以要经过科学选择，根据不同的区域选择不同的电缆。通常来说，C类阻燃电缆适用于发电厂中的易燃易爆场所，如主厂房、输煤场所和燃油供应室等可燃物品多的区域，以防止产生安全隐患，造成不必要的人员伤亡和财产损失；动力电缆则适用于一些动力系统中，如消防、应急照明、直流、安保等一些应急系统中必须采用动力电缆工作，保证系统的稳定；而耐火电缆则更加适用于一些控制系统中，诸如监控系统中的电缆及一些控制动力系统的电缆都应选择耐火电缆，有更好的安全性能。
4.一次设备智能化
一次设备与二次设备共同组成了变电站设备，一次设备主要有断路器、变压器、母线及互感器等几部分构成，二次设备包括自动化系统、辅助系统，以及智能组件等部分。在一次设备的智能化上能充分体现变电站的智能化，一次设备的智能化是以较为精准的信息接口为基础，进一步实现信息保护、自动调节和状态监控等方面应用为一体，做好智能电网中的信息应用，实现对电力系统任务的集中控制工作。
变电站的一次设备智能化，已经拥有了较为完善的自我运行监控调节系统，实现自我调节运行功能，能够对一次设备实际运行状态中存在的故障实施有效监控，准确的掌握运行故障的具体源头与程度，为电气设备维修人员在检修工作上提供准确的数据支持。在智能化一次设备上，电网往往具有较大的灵活性，基于此种特性，可以在大规格间隙发电与分布式发电中接入。
在变电站智能一体化信息平台的建设过程中，智能化一次设备发挥了巨大的作用，智能化一次设备的运用大大的完善了变电站的自我监测系统，提升了变电站的自我监测能力，使变电站的各个单元状态得以更好的报告与检测，从而构成一个更加完善的在线监控数据库。准确掌握设备不同时段内的运行数据，并为电网设备监测管理提供数据，专业系统的数据分析对管理者和使用者决策具有较高的参考价值，更好的实现变电站智能设备的自行监控诊断目标。
智能组件作为一次设备智能化的核心部件，应用上有着严格要求：第一，投入使用的智能组件不能影响或改变一次设备的正常运行。第二，智能组件要实施连续自动监测、数据的存储和处理；发挥智能组件报警和自检功能，实现智能组件合理监测的灵敏度和抗干扰能力。第三，智能组件能够提升监测结果的重复性和可靠性、准确度。
智能变电站采用的油色谱主要区分在过热类型、放电类型、油绝缘纸过热或油过热等。局部放电监测主要反映出油中气体放电和电晕等方面的缺陷，微水监测反映出油受潮的情况。变压器状态监测功能已经取得了一定的突破，监测系统已经形成了一个独立自主的体系，能够实现对变压器各个部件的有效监控。电力变电站专家诊断系统是变压器智能化的核心，但需要积累大量的设备运行数据。要发挥设备的运行特性，进行系统运行问题的诊断研究，实现设备运行状态的智能化诊断。还要充分考虑传感器的使用寿命，确保内置传感器不会对主设备的运行产生不良影响。
通过对智能化设备开关的运用，全面提升了GIS密度微水在线监测系统对气体密度和实际情况的整体监控，在线监控系统在很大程度上完成了对GIS局部放电的在线监测；以温度传感器进行GIS内部温度数据采集，GIS设备光纤测温在线监测能够直观地反映出GIS内部温度的升降情况。
结束语
综上所述，在经济高速发展的今天，科学技术也在不断发展，人们对生活的要求越来越高，企业生存和发展的压力也越来越大。电力行业是国民经济发展中不可缺少的重要一部分，以电力一次设备智能化的发展为例，如何提高企业自身的价值，在激烈的市场竞争中脱颖而出，更好地为国民和社会提供服务是值得电力企业深入思考的问题。
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论文作者:黄海星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
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