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摘要：现如今，随着社会经济的快速发展，变电站的建设越来越完善。电气设计是变电站建设的重要内容，科学的电气设计是变电站正常工作的保证。本文主要讨论了变电站电气设计的应该注意的内容。希望通过本文的讨论，为我国变电站电气设计提供一些新思路。
关键词：变电站；电气工程设计；问题
引言
电力与人们的生活联系十分密切，在现在这样一个经济快速发展的大环境，电力产业成为了人们关注的重点产业。为了保证变电站电力服务质量水平，满足人们日益增长的电力需求，电力企业就应该对变电站电气一次设计引起足够的重视，对电气一次设计现状进行全面分析，及时发现问题，解决问题。
1变电站电气工程设计中常见问题分析
1.1电气设备选择的问题
变电站由非常多的电气设备组成，那么在选择这些设备的时候，要特别重视短路电流计算等相关问题，对不同的电流需要进行不一样的验算。目的在于增加设备的操作灵活性，使用稳定性，以及经济性能等，关系到电力企业长远发展的关键点。如果电流计算不准确，那么设备使用过程中很容易出现短路故障，造成设备损毁或者火灾等危险。对机器设备的使用寿命有着极大的威胁，对整个电力系统的安全运行十分不利。所以一定要全方面的考虑相关影响因素，增加设备的使用效率，给企业带来长远的经济效益和社会效益。
1.2主接线的设计问题
主接线设计是变电站电气一次设计中的核心内容。主接线设计影响着电气设备选择、设备平面布置，是设计人员电气设备配置设计中的重要导向。同时，主接线设计质量，影响着变电站运行的安全性、稳定性和灵活性，以及电气辅助设备数量和变电站成本投入。由此可见，在电气一次设计中，主接线设计对变电站整体运行有着深远影响。在电力系统中，变电站电压等级不同，电气设备配置不同，都会影响主接线的形式、设计方案内容。在实际电力工程中，设计人员应根据变电站基本性质、电压等级、设备配置规模等内容，对电气设备主接线设计方案进行完善。在主接线设计中，接线形式主要有双电源、桥形、单母线等。其中双电源接线形式，主要是用T形接线方式，将电气设备进行连接。比如高压线路应接入变压器，低压线路则用母线分段形式连接线路，不需要连接太多电气设备，而是要保持主接线路清晰性、灵活性。单母线电源进线时可分为两路，一路是主线、一路是备用线路。在电气一次设计中，高压接线则会以单母线形式，维持变电站平稳运行，但是由于接线设备较为复杂，需要投入较高成本。桥形接线形式，不需要对电气设备、断路器进行专门的保护，但是这种接线形式属于多回路接线，所以线路灵活性不高、设备运行较为复杂。总而言之，由于主接线设计对变电站电气一次设计质量非常重要，为保障设计方案的可操作性、安全性，需要根据变电站实际情况，选择不同形式的主接线路。
1.3雷击问题
从变电站电气系统本身看，所处的环境本身就很复杂，常常会受到雷电的干扰。若遇到强雷电袭击会增加电力系统负荷，一旦负荷超过规定范围，设备就会被烧，线路也会受损等。虽然，目前，变电站电气一次设计中都进行了防雷设计，但是，其设计中依然还存在一些问题，电气系统抵御雷电袭击的能力较低，从而使得电气设备遭受雷击受损。为此，必须重视变电站电气的防雷设计，做好防雷保护工作。
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2变电站电气工程设计改善措施
2.1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。
2.2优化主接线设计
在变电站电气一次设计中，主接线设计是非常关键的部分，很多分支设计项目都和电气主体线路设计有关，其设计质量关系着变电站一次设备运行的稳定安全性。在确保整个线路顺利运行的情况下，使用频率最高的接线方式有如下几种：其一，电源结构设计。该种模式一般为T字线路，且能够和其他变电电路相连，主体设备两边一边与变压器连接起来，另外一边采用母线分段的方式，可以有效摆脱多个高压设备的限制，保证线路整体结构的多边形。由于高压设备衔接少，从而使占地面积缩小了，但由于在高压线路产生问题时，变压器就变成了一个共享设备，若是某一电源失控，可以采取继电保护措施来转换。其二，母线设置的多样化。可以分为主要线路、备选线路两种。高压接线通过母线来连接，可以保证母线电能供应质量，因为在备选线路中，设备结构比较复杂，所花费的资金成本高，一般应用在电能需求大的电能网络中。其三，内桥衔接模式，该模式下，两边线路都会和电能网络连接起来，因为构造比较简单，不需要设置太多的断路器进行保护。但由于多个回路本身变化性能比较差，整体运行存在很大的难度。综合上述内容，在变电站一次设计时，需要深入到实地进行勘探，根据实际需要选择科学有效的方式来操作。
2.3防雷、接地保护
雷暴天气对电力系统电网有致命威胁，雷电直击将导致电路超负载，烧毁设备与线路，除了使用防雷设备进行断电保护外，在设计需求中还应接入防雷设计。屋顶避雷保护通常使用40×4、60×8的镀锌扁钢接地体，同时连接主接地网进行接地保护。利用高压设备的接地保护同样应用到防雷设计中，水平接地网路使用6×6接地线路，垂直线路使用50×50×2500的深埋垂直接地极，变电站防雷接地网路电阻小于0.5Ω。高压变电工作人员的人身安全一直受到人们重视，为保证设备正常工作，同时防止高压电给人们生命造成威胁，应对设备进行接地设计，除防止高压触电，还能有效防止机械作用对设备的损坏。在接地设计中，通常采用扁钢或圆钢构成的接地线与角钢材质的接地体组成接地装置，接地体直接打入地面接地，接地线则通过自然接地铺设，其中高压与低压配电室连接到同一个接地体，外接地线与各设备相连并与底座角贴相连。
3.4优选变压器
在变电站一次电气设计中，变压器的选型是很重要的环节，具体可以从如下方面入手：一是要根据变压器所在环境、自身结构、性能等来选择冷却设备。二是要依据有载或者是无激磁调压等手段对变压器的型号进行选择。三是要根据电力系统标准要求，了解各电气设备的性能，选择最佳的变压器设备。如，相数等，与此同时，还要对变压器的短路阻抗进行有效选择，并对绝缘水平加以测试，只有在绝缘水平达标的情况下才能使用。
结束语
变电站是整个电力系统的重要组成部分，必须要认识到变电站电气一次设计的重要性，只有将电气一次设计工作做好，保证电气设备运行质量安全，才能提高供电质量，满足人们的用电需求。相关人员在进行变电站电气一次设计时要严格遵循有关技术标准原则，并熟练掌握各项关键技术，采用最新设计理念进行设计，有效弥补传统电气一次设计中存在的不足，确保设计工作的科学有效性。
参考文献：
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[3]赵海月.66kV变电站电气一次设计手段的合理选择[J].电工文摘,2017(3):39-62.
论文作者:司金龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：变电站论文; 接线论文; 设备论文; 电气论文; 线路论文; 电气设备论文; 母线论文; 《电力设备》2019年第19期论文;