摘要：变电站一次电气部分的设计是一项复杂的系统性工程，在电力系统项目建设中起着重要的作用。因此，变电站一次电气部分的设计是否科学合理，对供电的可靠性以及安全性有着重要的影响。本文探讨了变电站一次电气设计及变电站智能化的相关内容，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：变电站；一次电气设计；变电站智能化
1变电站一次电气设计探析
1.1电气平面布置
充分结合场地因素，勘察设计所在地的基本情况，拟定设计规划，再进行变电站电气一次设计。应给出总体设计的平面布置方案，例如：户外布置主变的形式与户内布置，要参考增加主变设计中的通风设计与消防措施，同时在与二次设备相关设计中，电容器不能设计放置在其垂直空间上，防止电容器对计算机设备的干扰，提高系统运行的可靠性。
1.2电气设备选择
在变电站建筑平面设计完成之后，根据所在划分功能区域的需求，参考负荷、电流等方面的参数，通过主接线形式，根据参考工作状况选择电气设备的额定值，并进行校验核算，各项参数包括热稳定性、动稳定性等。还应参考上述设计原则，设备所占体积应满足使用要求、环境要求、安全位置等，根据已确定的变电站所需供电量与运行方式，确定变电站电力系统所需要的变压器数量及相关技术要求。
1.3主接线设计
变电站电力系统电气设计的重要内容就是电气主接线的设计，其中控制、自动化系统、继电保护、配电装饰等都是在电气主接线设计的基础上完成的，而且直接影响着变电站的日常工作运行。应充分考虑经济性、灵活性、稳定性等因素，主要常用的接线形式包括：
第一，双电源形式选择。该种形式采用的是T型接线，同时也可与其他变电电路相连接，高压测线线路接变压器，另一侧低压线路则采用母线分段的形式，无须接入大量高压设备，线路保持清晰灵活的特性。由于高压设备连接较少，占地面积相对较小，但是在高压线故障时，主变压器将会通用，当其中一个电源失效时，通过继电保护自动切换，此时需要参照是否遵循功率转移要求来使用该设计。
第二，单母线形式选择。此种接线形式的电源进线为两路，一路为主线，另一路备用。高压接线利用单母线链接，保证供电工作的稳定可靠进行，当电源故障时，可以通过备用低压接线两段母线的链接，恢复电力系统供电。由于备用电源接线的使用，设备相对复杂、成本较高，主要应用于供电需求大、功率转移较高的城市供电电网中。
第三，关于内桥连接形式方面。此种形式两路接线均接入电网，其中高压线内桥连接接入，与低压线构成四回路供电网络，不需要太多断路器进行保护，但由于多回路的特性，使得灵活性相对较低，运行相对复杂，当故障变压器出现故障，至少需要两个断路器工作，切断故障线路，主要应用在操作频繁的高压电路中。
以上三种形式均有优劣，在实际变电站电气一次设计中，应依照区域所需变电站功能情况，选择满足条件的接线方式，进行合理设计。
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2变电站一次电气设计智能化技术研究
变电站一次设备的类型是多种多样的，包括变压器、母线、断路器等，其智能化技术也存在着一定的差异，这里对其进行分别分析。
2.1变压器的智能化
变压器是变电站最为重要的组成部分，同时也是电气一次设备智能化的关键环节，其智能化的过程相对比较复杂。在实际操作中，需要同时加强对于油中微水的在线监测、油中溶解气体的在线监测、套管绝缘的在线监测等，实现对于变压器的全面在线监测。对于传统变压器，需要进行相应的智能化改造，在输出线圈、输入电路等位置，串联上相应的保险丝，并在电路器输出位置进行一组电路并联连接。不仅如此，为了能够提升变压器运行的安全性和可靠性，避免过流、过压、过温以及雷电等因素对于变压器的破坏，需要在变压器相应的电路中增设智能型保险丝，使得其可以在检测到异常工况的同时，自动切断电路，并且在故障排除后，自动进行电路连通。对于电力电子变压器，并不需要进行智能化改造，其自身本就属于一种现代化新型电力变压设备，可以有效实现高频电能转换技术和电力电子技术的融合。在应用电力电子变压器之后，可以实现AC/AC、AC/AD/AC之间进行能量的相互转换和控制，也可以进行自我监控和自我保护，而不需要额外添加辅助设备。
2.2互感器的智能化
互感器是变电站中的一个核心，主要是为变压设备提供安全保障和精确测量，还可以实现自我判断。互感器的智能化主要是在系统运行过程中，对系统中的电压和电流进行实时监测，为系统的稳定运行提供相应的数据参考。一般来讲，在智能变电站中，多采用电子式互感器，不仅智能化水平较高，而且性能比较齐全，安全性较高。
2.3开关设备的智能化
开关设备的智能化包括两个方面：其一，智能断路器。高压断路器是电气设备智能化的基础设备，可以为电力系统的安全运行提供保障。通常来讲，断路器的智能化需要利用先进的微电子技术和信息技术等，使得系统的可控制操作达到最好的效果。与传统断路器相比，智能断路器继承了计算机系统和传感设备，可以有效实现智能化控制和状态监测等功能。其二，智能开关组合设备。智能组合开关综合了断路器、隔离开关、接地开关、母线等多种设备，集成了新型传感技术、电力电力技术以及微电子技术等，可以有效实现智能化控制。对于智能变电站而言，需要结合智能组合开关的特点，提供相应的数字化平台，实现自我参数检测、实时状态分析等功能。
2.4电容设备的智能化
电容设备的智能化，具体而言就是指对于其电容量以及三相电流的实时监测，通过相关数据的检测来达到对其相关性能的掌握。
结语
综上所述，电力资源是促进整个国民经济发展的重要因素，为了保证供电质量，就要求变电站的各项设计合理到位。城网建设的不断发展对110 kV变电站的数量及质量提出了越来越高的要求。本文主要从变电站的接线方式、电气平面的布置及变压器类型和数量的确定等角度分析了110 kV变电站的一次设计及其对变电站设计的智能化要求。
参考文献：
[1]何牧. 110kV变电站一次电气设计探析及其对变电站智能化的要求[J]. 科技与创新，2016，（20）：143+146.
[2]王娇. 探析有关110kV变电站的电气一次设计[J]. 科技与企业，2014，（14）：393.
[3]李润莹. 变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J]. 中国高新技术企业，2013，（20）：119-120.
论文作者:王奇平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：变电站论文; 接线论文; 变压器论文; 设备论文; 断路器论文; 形式论文; 电气论文; 《电力设备》2017年第18期论文;