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[摘 要]随着我国社会的快速发展，一部分区域变电站将面对设备严重老化、供电现状已经无法满足供电区域内的负荷增长等情况，这严重限制了变电站的供电可靠性，故需对变电站被淘汰的设施进行改建、对无法满足负荷增长变电站进行扩建。基于此，文章对变电站改造工程电气一次设计方案进行了探讨。
[关键词]变电站；改扩建；设计原则；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.设计原则
变电站改建过程中的电气一次设计工作和系统一次和线路知识，在设计间隔的时候，尽量能够一次性的设计成功，避免出现修正间隔的情况，同时，线路设计方面要尽量避免出现交叉的情况，降低工作量。在具体的设计中，要注意几个方面：首先，如果是要在新加上的间隔上进行接入，要按照该次间隔接入的具体规范展开设计，加入接线是一台半断路器接线，可以考虑把同名回路分布在多个串上，这样设计的好处在于，如果某个断路器出现了故障，并不会导致全部的回路点开；假如同名回路很关键，最好使用交替布置的办法，将侧母线从不同的位置接入。其次，对于那些新添加的间隔，要考虑其位置的科学性，必须要根据变电站间隔布置规则设计，特别是对于双回路架空出线这类情况，一定要禁止有线路跨越交叉的情况，所以，布置的时候要合理。再次，间隔位置的最终方案要综合上面的两点，对主接线图、总平面布置图进行审核和修成，进而为新添加的间隔线路的设计提供可靠的数据。
2.变电站改造工程电气一次设计方案
2.1在主变压器的选择上
在变电一次设计中的主变压器选择问题上，设计人员必须要从整体角度入手，对变压器的数量、变压器的容量进行综合考虑。目前部分设计人员在主变压器的认识上往往局限于变压器的容量选择之上，可以说这种观点是极为片面且不合理，还应该对变压器的数量进行合理的选择，从而通过二者的合理选择尽可能地降低变电一次设计工作的实际工作量。
具体来讲，在变压器数量的选择上必须要结合变电站周边电网的近、远期发展规划情况予以确定。如，在城市郊区安装主变压器，因其周边主要为居民用电以及少部分的工业用电，所以安装2台主变压器即可满足正常需求；在大型社区或者是工业园区进行变电站改建则必须要安装3台或者是4台主变压器才能够满足正常需求。
而在主变压器容量的选择上则应该对影响因素进行综合考量，并根据计算公式对主变压器容量加以确定。
2.2在新增电气设备的选择上
正是因为现如今大部分的老旧变电站都发生了隔离开关、断路器锈蚀，互感器漏油的问题。所以，对变电站进行改建实行变电一次设计，其主要就是对上述锈蚀、漏油的电力设备实施更换或者是改造。在选择变电设备的过程中应该始终遵循国家的相关要求，有限挑选那些具有先进技术的，安全可靠的经济型电力设备，还要从长远的发展规划角度入手，结合当地的经济发展情况以及当地电网的发展规划对电气设备进行选择，从而在确保变电站能够正常供电的前提下，最大限度地满足当地经济在不断发展过程中对电力的根本需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也正因如此，选择电力设备的过程中，应该尽可能地挑选那些市场上的主流电力产品，从而便于变电站电气设备的后期采购与维护工作。如在隔离开关的选择上，最好是选用水平开启式或者是伸缩式；在电流互感器的选择上，最好是选用SF6式、电子式、油浸式；在电压互感器的选择上，最好是选用电磁式、电容式、电子式；在断路器的选择上，最好是选择SF6或者真空。此外，在断路器的外置式电流互感器或者是内置式电流互感器以此电流上应该设置多个抽头，从而最大限度地满足近远期回路对电流持续运行的根本需求。
2.3电气主接线设计
电气主接线作为变电站改建过程中最重要的环节之一，设计的合理与否直接关系到以后变电站的是否安全稳定运行。同时，电气主接线的设计对开关设备的数量、保护装置、配电装置以及自动装置的设定都有相应的要求。因此，在电气接线设计的过程中，首先要保证电气主接线设计的科学性和合理性，并要进一步的控制设计的成本。其次，还应保证主接线的运行平稳，即确保主接线投入使用后满足变电站运行过程中的各个要求，使得变电站的运行具有高度的稳定性和可靠性。
2.4防雷接地设计
防雷接地设计采取在原有防雷保护基础上新增电气设备进行防雷保护的措施；原变电站内的主接地网需要与新增场地的主接地网至少存在两点的可靠电气连接，结束后再测出接地电阻实际值，并且接地电阻阻值应满足设计要求，一旦超出允许限额，应采取并联电阻方式降低电阻；变电站进行改、扩建过程中，需要校验一期工程中已经实施的防雷接地部分是否满足要求，若不满足需新增防雷保护措施。
2.5照明设计方面
大多数状况下，变电站实际照明范围包括开关站和机房内外部，其中任何结构单元都要进行两个照明系统设计，就是所谓的工作和事故照明。当中，工作照明系统可以结合不同工作面标准照度进行设计，一旦说工作照明系统存在故障并中断运行，为了提升系统安全性能，部分重要的工作区域、主要的疏散通道、安全出口和楼梯间等，都需要额外地进行事故照明设置。需要注意的是，事故和工作照明彼此共享一个电源，如若说工作照明电源失效，自动控制系统便会顺势将事故照明快速地转换至直流电源。与此同时，室外照明具体沿用集中和分组的控制方式，为适当节约用电，配电箱内部则要进行声控和光控系统设置。同时，进行照明灯具选取过程中，要尽量沿用一些光通量大、使用期限长、减光系数较小的气体放电灯，唯独中控室需要借助塑料绝缘导线进行暗敷，其余线路则采取电缆传热镀锌钢管进行明线敷设。
2.6配电装置平面设计
关于变电站内配配电装置的设计，不仅要认真贯彻落实国家的经济技术政策，还应结合当地的气候条件、自然环境、地势地形等特点，制定出合理方案并选择满足电气要求的开关设备，最终设计出满足电力系统运行检修要求的配电装置平面。
高压配电装置要求尽量采用新材料、新器件和新型布置方式，既采用了先进的设计技术，又能保证电气设备的安全运行、检修方便。《变电站总布置设计技术规定》中规定：变电站的总体平面设计应当因地制宜，并追求创新，在充分利用现有的技术水平的基础上合理布局、优化设计。在技术与经济效益并重的基础上，选择最佳的设计方案，从而确保整个变电网络的安全可靠运行。
结束语
变电站改扩建工程中的电气一次设计时，要掌握以下基本设计思路及原则：做好与前期工程的衔接工作、准确收集现场资料、尽量降低变电站停电影响、充分预估施工风险；秉承减少改造工程量、节约成本、降低风险的原则，确保变电站整改造工程安全、可靠地投入生产运行。
参考文献：
[1]黄兴.变电站改扩建过程中电气一次设计的探讨[J].科技创新与应用，2015，11：169.
[2]李广敏.浅谈变电站改扩建过程中的电气一次设计[J].现代工业经济和信息化，2015，07：58～59+66.
论文作者:龚春梅1,杨红2,李杰2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
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