摘要：随着我国科学技术的飞速发展，国民经济大水平提高的同时，社会对于电网的可靠性供电依赖也变得越来越高，因此变电站的规模和供电质量也在不断扩展。这就需要变电站中的相应电气设备装置等，在质量和性能方面有很大的提高要求。随着电力大数据下数字智能化的发展，数字化三维变电站的设计也成为了电网电力工程设计技术发展的重要目标。近年来随着国家电网公司对供电可靠性、电压合格率等要求的提高，我国电力系统的运行变得日益稳定，这在满足国民日常生活需要的同时，也为我国经济快速增长提供了有效的载体保障。
关键词：变电站；电气施工；一次主接电网；设计探析
引言
近年来，我们国家电力技术的受关注程度有了很大的提升。对于供电企业来说，若想确保变电站运行具有较高的稳定性，则要对电气一次设计予以切实关注。在此过程中，要对各个方面的因素予以整体考虑，并选用最为适宜的应对之策。变电站电气一次设计所涵盖的电气设备主要有变压器、电流互感、发电机、隔离开关等，这些内容均要同等重视。城市变电站是城市建设不可或缺的一部分，城市变电站的安全稳定运行直接关系到整个城市的工业生产和生活秩序的稳定，因此必须重视城市变电站的一次设计，确保从设计环节就保障城市变电站的运行质量，降低潜在的风险。
1 变电站一次设计的基本内容
城市变电站一次设计主要根据工程规模进行电气主接线、变压器、断路器、隔离开关、各级配电装置、导体导线等主要电气设备材料选择进行具体的设计。城市变电站的一次设计中，要将一次设备的功能予以充分展现。一次设计之时，要将国内现行标准落实到位，保证质量，进而使得广大用户的需要得到满足，确保变电站更具实用性，使其能够为城市发展提供充足的电力，使得城市的发展更为稳健。
2 变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题
随着变电站运行负荷的增大，电气一次接地网在运行的过程中容易出现问题，进而影响了供电的质量。在电气一次主接电网设计中容易出现下述问题：在工程接地设计的过程中，首先要做好土壤电阻率的测量工作，但是受测量设备、测量方法等因素的影响，导致土壤电阻率测量工作的质量受到影响，在一定程度上降低了工程接地设计工作的质量。目前，在实测过程中，以2～3个实测点为主，导致测试方法过于单一，接地网设计数据的准确性得不到保障。此外，电力系统的容量处于增大的阶段，同时系统短路水平也比以前更高，这导致变电站内一次线对二次线的影响问题越来越严重。系统在运行的过程中，一旦出现接地短路现象，强大的人地电流在地网的帮助下，以地中为方向逐渐的流散，导致接地网上会出现明显的电位升，接地网上的二次设备电位变高，同样接地网上的二次电缆电位也会变高，会发生击穿或烧毁二次电缆或二次绝缘的情况，造成反击事故的出现。另外，接地网水平接地体和垂直接地体等接头焊接工作质量不高，焊接容易出现松动的情况，长时间使用之后，受外界因素的影响，接地网上容易发生开路的情况。如果使用铜材和钢材混合的接地网，同时将铜材和钢材放置于土壤中，并且对二者进行连接，则会出现原电池效应，使土壤中钢材的腐蚀速度变快，接地效果不理想。
3 变电站一次系统设计分析
3.1 主接线设计分析
主接线是电力系统中的重要组成部分，主接线的设计对电力系统安全平稳运行，以及变电站中各种设备和装置的选择和配置都具有决定性的作用。在进行主接线设计时，必须遵循经济性、灵活性和可靠性三个基本要求。因此，在进行220kV变电站一次系统中主接线的设计时，应该对变电站的实际情况，包括运行状态、负荷情况以及电气设备等进行具体分析。在220kV变电站一次系统中最为常用的是双母接线设计，具较高的灵活性、可靠性和经济性。
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3.2 电气设备选择分析
变电站电气一次部分设计的另外一个主要内容就是电气设备的选择。电气设备的正确选择不仅能够保证变电站可靠灵活的运行，还可以通过选择经济合理的设备降低成本，这样在保证可靠安全的前提下，也达到了经济可行的目的。设备的选取应该充分考虑实际的需要，善于运用创新技术，积极稳妥的引进一下更加优良的设备，这样不仅降低故障概率，还在一定程度下节约了日后的维护成本。变电站设计过程中所需的主要设备有主变压器、站用变压器、CT、隔离开关、断路器等，电气设备的选择必须考虑到所处的不正常运行状态和实际运行中可能发生的短路故障，这样才能达到变电站电气设备选择方面的最优配置。文献［1］给出几点设计者在以往主要电气设备选择方面存在的缺陷，如： 工作人员自身的失误造成短路电流的计算错误，从而造成了设备的不合理选择； 其次是选择电气设备的时候盲目追求数量多、价格贵，没有充分考虑设备在采购过程中，施工过程中存在的困难，以及没有认真考虑日后短路故障、日常检修、日后发展规划方面的问题； 此外，有时候工作人员太大意疏忽，没有严格相关标准进行动热稳定校验。
3.3 主接地网相关的防雷设计
在与主接电网相关的防雷设计工作中，要选择质量优良的防雷装置，同时在主接地线设计中指定的位置安装防雷装置，尽可能保证防雷装置在中线点的位置，为防雷装置安装工作的质量奠定基础。此外，要根据行业技术规范的要求和主接地网设计的标准，进行防雷设计工作，保证防雷设计工作的合理性和可行性，降低雷雨天气对主接地网的影响，为主接地网运行水平的提升奠定基础，从而促进变电站运行水平的提升。
3.4 变压器设计分析
变压器是变电站中最主要的电气设备之一，变压器选择的是否合理，对电力系统的稳定性、经济性和运行维修都具有重要的影响。对此，在进行220kV变电站一次系统的设计时，应该对变压器的数量和容量进行合理的设计。220kV变电站一次系统中，应该采用两台主变压器互为备用的方式，确保供电的稳定性。在确定主变压器容量时，应该根据该区域的最大总负荷进行确定。
3.5 合理的选择高压配电装置
配电装置作为变电站中的重要组成部分，在接受和分配电能的过程中起着非常重要的作用，安全可靠性和可持续发展是进行配电装置设计时必须要遵循的原则，还应该考虑到经济性以及安装和扩建时是否方便。具体来说，在进行高压配电装置的选择时，应该对设备的外形大小、运输和检修的距离以及电气的绝缘距离等情况进行综合的分析和考虑。
结束语
总而言之，变电站电气一次主接地网设计工作是提升变电站运行水平的有效手段，同时也是提升电网运行水平重要的方法。在主接地网设计工作中，要根据变电站工程实际情况，对主接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，在结合基础资料的基础上，保证每个设计环节的合理性，同时减小土壤电阻率，明确施工设计方案，促进变电站施工质量的提升。城市变电站是城市的重要组成部分，是影响城市功能和城市稳定的关键。为此，需要科学的对城市变电站进行设计，针对城市变电站一次设计的相关问题分析和解读，充分发挥城市变电站的功能，积极推动城市的持续健康发展。
参考文献：
[1] 刘鲲鹏．220kV高压变电站一次部分设计要点探讨[J]. 科技资讯，2011（9）：145－145．
[2] 李泽宏. 浅谈变电站电气一次主接地网的设计[J]. 中国新技术新产品，2013（18）：74．
[3] 袁丽娟. 35kV变电站电气一次部分设计技术分析[J]. 电气技术，2015，16（7）：114－117．
[4] 武杰. 分析变电站一次设备的设计与选择策略[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2013（12）：234-234.
论文作者:龚龑
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/8
标签：变电站论文; 城市论文; 电气设备论文; 电气论文; 变压器论文; 过程中论文; 设备论文; 《建筑模拟》2018年第4期论文;