周哲远
盐城供电公司 224000
摘要：变电站电气一次设计直接关系到变电站的运行成效，本文对变电站电气一次设计中存在的问题进行了分析，然后提出了一些应对措施，希望能够给同行业工作人员提供一些参考和借鉴。
关键词：变电站；电气一次设计；问题与对策
1、引言
在我国经济快速发展以及人们生活水平不断提高的同时，我国社会的用电负荷在不断增加而且人均耗电量也在不断增长，这不仅对电力企业的发电量带来较大的压力，另外，还进一步对电力系统运行稳定性提出了高要求。变电站是电力系统的电压上升、下降以及分配的重要部分。在推进变电站的设备、技术的整备更新过程中，对变电站一次电气设计的科学性和合理性的要求正在不断提高。
2、变电站电气一次设计基本要求
在对变电站进行电气一次设计时，首先需要对当地的实际需求进行分析，主要是针对当地的变电量要求，对变电站电气一次设计进行优化，而且要从接线方式的可靠性上来对主接线方式进行选择，来场保变电站日常工作和运行的稳定性以及安全性，并且可以在确保其运行稳定和安全的基础上对主线线路的灵活性进行调整。其次是在进行变电站电气一次设计时需要对其总面积进行合理控制，在满足要求的前提下尽可能对占地面积进行压缩来节省土地资源。再次还要在进行电气设备的选择时需要在满足使用性能时尽可能地选择较小的设备。租后是变电站的电气一次设计需要以增强电力系统整体的自动化水平为目标，还要不断提高设备运行的稳定性和可靠性，将设备信息功率控制在合理的范围内并尽可能的降低，实现对设备检修牟的控制和降低，增强设备整体运行的经济性。
3、变电站电气一次设计的问题
在对变电站进行电气一次设计时存在的主要问题有以下几个方面：一是主接线设计的问题。针对主接线设计的复杂性，而且目前变电站中的电气设备数量在不断增多且类型也更加复杂，目前所采用的比较复杂的主接线方式虽然可以确保电网运行的可靠性和稳定性，但是会增加维护成本，不符合目前对变电站运行提出的可持续发展的理念要求。二是电气设备的选择问题。变电站中的电气一次设备主要有隔离开关、电流互感器、断路器以及变压器等，在对这些设备进行设计和选择时，通常会忽略短路电流的选择问题，如果没有从不同的点位对短路电流进行检验和检查，也就不能对正确的短路电流进行计算，尤其足在目前对变电站运行的灵活性、经济性和稳定性要求不断提高的形势下，会对电气设备的可靠和稳定运行造成不同程度的影响。三是防雷设计中的问题。变电站通常建设在空旷的位置，而且需要应对不同地区中各种恶劣和极端的天气因素，而且随着气候条件更加复杂，增加了变电站运行中遭受雷击的可能性，因而会对整个变电站乃至整个电网运行的稳定性和可靠性造成不利影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要是由于在对变电站进行电气一次设计时，没有对变电站的防雷击性能以及接地设备的总体抗腐蚀性能等进行合理设计，导致其在特殊情况下无法有效发挥其自身的防雷功能。
4、变电站电气一次设计对策
4.1变电站电气主接线的设计
在对变电站的电气主接线进行设计时，需要针对所选择的电气设备的特点以及变电站设计中的回路数、出现数量、变电站在电网中的实际位置等进行综合考虑和设计，还为了确保变电站和电网运行的可靠性和稳定性，需要对供电荷载进行控射，实现对电能最大程度上的节约。此外对于接线方式应设计为使用双母线与单母线结合的方式，并且对于断路器的安装位置应在满足性能的前提下，便于后期对其进行检修和管理，还要在其用边进行多个检修点的设置来场保变电站的安全运行。还要进行安全隔离带的设计来确保变电站运行的可靠性。此外，还可以进行两路电网接入方式的设计，对高压倒主线采用内桥连接的方式，而对于低压倒则采用单母线两段带旁母线接线的方式，实现通过四个回路来对3个断路器的使用，减少短路的使用数量和提高电路投切操作的便捷性。
4.2电气设备的选择
变电站电气一次设计中的电气设备不仅需要满足使用功能，还要具有尽可能小的体积和重量。主变电站应尽量选择高阻抗的设备，而且对于变压器来说，应对其调压方式进行考虑，并通过绕组接线组别、绕组数量以及设备相数等进行综合选择。而对断路器进行选择时，不仅要确保安装方便，还要确保后期维修的便捷性，并具有较强的导电性，确保在线路中出现短路时仍能保持较高的设备热稳定性和动稳定性。
4.3接地设计
变电站的设备经常会出现一些不必要的故障，火灾和触电的事故也时有发生。这些事故发生的一个很重要的原因是变电站电气一次设计的接地设计工作存在问题。一般情况下，电气设备的接地装置都包含了接地线路以及接地系统两个部分。接地线路的材料通常会选择圆钢或者扁钢等。变电站的高压配电室和低压配电室应分别进行接地的设计工作，选用两个合适的接地点把设备接地与接地体连接在一起。变电站中的补偿电容器、低压配电屏、高压开关柜等设备应采用螺栓引出的形式连接接地体。接地线要和变电站内所有的接地引出装置连接在一起，其中，需要特别注意的是，变压器的接地必须从中性点中引出。变电站电气一次设计的接地设计工作可以有效地为了避免变电站运行中出现的诸多问题。
接地需要围绕变电站进行设计和布置，针对变电站中的各类配电室以及变压器需要其具备良好的接地行，实际设计中可以运用合适的材料将其进行连接。另外，需要注意的是，应该对接地电阻值进行精准设定，以便于确保其能够满足接地保护的要求，实现对变电站相关电气设备的有效保护。对于接地方式来说，则尽可能地选择自然接地的方式。
4.4防雷和照明设计
对于变电站中的屋顶需要选择使用镀锌钢来进行接地防雷保护的设计，还要和主接地网进行连接来确保接地保护的有效性。如果是水平防雷网络，则需要采用ATP-EMTP对雷电侵入波在设备上产生的最大过电压进行计算，然后根据计算结果来进行避雷器等设备的选择来避免设备运行中被破坏。此外还要做好对应的照明设计，在满足日常照明亮度需求下，还要对事故下的照明要求进行满足。
4.5关于照明系统的问题及解决方案
照明系统是变电站的运行中不可或缺的辅助系统，电气设计者在进行照明相关的设计工作时，要把事故应急照明系统和日常工作运行的照明系统分开设置。变电站工作照明系统的设计只需参照相关标准即可。事故应急照明系统的设计除了依照标准规范以外，还要参考实际情况。疏散通道、楼梯间等位置都必须有应急照明设备，以便电气事故疏散工作以及设备故障的处理工作的开展。
5、结语
综上所述，变电站电气一次设备不仅要遵循一定的设计原则，而且需要针对目前变电站电气设计中存在的主接线、电气设备选择以及防雷设计等方面的问题进行解决，此外，还要结合实际需求，从电气平面布置方面对设备选择以及接线基础进行优化，避免电容器与计算机保护监控系统之间的干扰，确保变电站系统以及电网系统运行的可靠性。
参考文献：
[1]潘国思.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].民营科技，2017（1）：66-66.
[2]翟识方，高晓勇.变电站电气一次设备发热原因及处理措施[J].技术与市场，2017（7）.
[3]王慧.110kV变电站电气一次设计的具体方法探究[J].中国新技术新产品，No.354（20）：61-62.
论文作者:周哲远
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/24
标签：变电站论文; 电气论文; 设备论文; 接线论文; 电气设备论文; 方式论文; 可靠性论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;