1.河北众鑫宏泰电力工程设计有限公司 河北唐山 063000
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摘要：由于变电站电气一次设备承担着发电、输电、配电等重要工作，所以必须要保证变电站一次设备的良好运行，包括任何一个细小的零件都不能出现任何故障，一次回路与二次回路更是要认真检查，确保正确。总而言之，设计人员只有通过不断加强变电站电气一次设计，才能努力规避变电站运行中的安全风险。
关键词：变电站；电气一次设计；现状及改善对策
引言
我国的变电站设计工作受到了经济发展的影响，获得了更多重新设计进一步扩大规模的机会，这主要是由于社会中的各种行业对于电力供给的需求都有所提升，如果变电站还是保持原来的状态，是很难满足社会对电力企业的供电需要的，我国当前正在运行的电力企业都在根据社会的需要进一步地改造与发展，变电站是电力系统中极其重要的一个设备，变电站对于供电工作也同样发挥着重要的作用。变电站一般需要进行输送电能以及转化电能的功能，在对变电站进行一次设计的时候，工作人员需要根据不同的设计要求完善一次设计，本文对变电站的一次设计的经验对具体的一次设计方法进行阐述。
1变电站电气一次设计的基本要求
变电站电气一次设计，在保证整个体系正常运转的前提下，将借助专业的技术来不断完善设计方案，需要遵从以下几个层面的内容开展设计工作。
第一， 变电站运行时，务必要保证变电站的灵活性。第二，变电站故障时，务必保证变电站的可靠性。第三，在针对变电站布置开展设计工作的时候，变电站的占地面积要保证符合标准规范，要实现利用有限的资源，获取最大化的收益的目标，极大限度的节省资源，所有的电气设备都要选择综合性能较好的。最后，变电站内部的电气设计工作主要侧重的是电力系统中的自动化的发展，保证符合系统所需要的自动化程度，并且还要寻找相应的方法来提升电气设备的安全性和稳定性，保证整个电能供应体系平稳的运行，降低出现问题的概率，促进电力企业获取更加丰厚的收益。
2变电站电气一次设计现状问题与分析
2.1变电站电气一次设备过热
变电站内部设备长期运行，必将导致整体温度升高的后果，在温度较高的情况下，不管是线路还是电气设备出现危险事故的概率与平常相比较都有所提升，如果不能及时的降温，甚至或引发十分严重的不良后果，极大的提升了变电站的危险性。一般在设备维护中会针对相关设备进行保养，如刀闸，在持续使用过程中需要不断添加新的导线涂膜，在使用过程中刀闸会放出强电流腐蚀材料，导致接触点电阻增加，定期维护清理能有效缓解。
在电气设计中，需要对用电负荷进行详细的计算分析，仔细调研周围环境数据，在设计时考虑到周围环境对设备运行的影响，并且对长期运行的电气设备及导体的设计，需要留有一定的裕量。另外，需要结合设备的发热量，与暖通专业相结合，设置好通风设备，以保证变电站运行时环境温度满足设备运行要求。
2.2防雷、接地保护
雷暴天气对电力系统电网的威胁是致命的，雷电直击直接导致电路超负载，烧毁设备与线路，除了使用避雷针进行直击雷保护之外，在设计中还应进行防雷接地设计。为防止线路侵入的雷电波过电压，各电压等级进线连接处、各电压等级母线、主变各侧均装设氧化锌避雷器。为防止电容器操作过电压，在并联电容器组首端装设氧化锌避雷器，出线（包括站变）开关柜内均装设过电压保护器。
变电站工频接地电阻为R≤0.5。如达不到上述要求值，则采取增加接地网面积，增加降阻剂和深埋接地网等措施。室外部分主接地网埋深0.8米，接地装置由垂直接地极和水平接地带共同组成，接地网外缘应闭合（约5m×5m网格），外缘各角应做成圆弧形，圆弧外经不宜小于均压带间距的一半（约3米）；接地体与建筑物间距不宜小于1.5米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆室内部分接地网由接地带（-60×6扁钢）及分支接地带即设备接地引线（-60×6扁钢）共同组成。
3变电站电气的主接线
变电站电气一次设计的过程中最为重要的部分即电气主接线的设计，这主要是因为电气主接线不仅与电力系统的各个配电装置、继电保护工作、自动控制装置与拟定电气设备的选择等有密切的关系，也与电力系统的正常运转有极大的联系。变电站电气主接线在设计时需要重点考虑变电站的建设规模、电力负荷、运行方式等方面的内容，其设计的基本要求为安全和可靠。这都是为了保证变电站电气主接线良好的设计而能够灵活的应对变电站运行过程中出现的各类突发状况。除了安全性和可靠性是必须要遵循的原则，经济实用也是一项主要的设计原则。
变电站电气主接线的设计方法主要有以下常见的几种：单母线接线法、单母线分段接线法、双母线接线法、双母线分段接线法等，不同的接线方法具有不同的特点，需要根据变电站不同的建设进度、投资成本、使用性能等实际情形择优选择。
如某一钢厂，高压110kV进线为2回，出线为4回，甲方要求运行时尽可能少的停电，每次停电甲方都会产生巨大的经济损失，所以设计电气主接线方案时，采用的是双母线接线，这样可以最大程度的保证用户的供电可靠性。
4变电站电气一次设计要点
4.1前期准备工作
对变电站进行电气一次设计前，需要做好充分的准备工作，排除各种原因对设计结果的影响，提高方案设计的可行性与科学性。设计人员要与变电站建设单位保持良好沟通，掌握变电站相关基础信息，明确其建设要求与运行需求，以获得的各项原始资料和基础数据作为依据，确定电气一次设计要求与方向。同时，还要以专业规范为根本，确定设计任务与作业原则，根据现场实际情况，对比所掌握各项数据的真实性与准确性，以满足变电站运行需求为目的，对设计方案进行可行性研究，对存在问题的部分进行调整和修改，确保可以为变电站工程项目的设施提供可靠的技术支持。
4.2接线方式确定
主接线方式选择是否合理，在很大程度上影响了变电站供电稳定性，一般情况下复杂度高的主接线方式在运行效果上具有更大优势。但是就实际应用现状分析，复杂度越高的主接线方式设计难度越高，需要控制的关键点越多，受到各项因素的干扰越大。同时，电气主接线越复杂，在后期的运行维护的过程中难度就越大。因此，在实际设计中，需要对变电站负荷性质、电气设备特点、变压器负载率以及电网强度等因素综合分析后，确定最为合适的接线方法，在降低设计难度的同时，维持较高的运行可靠性，减少后期故障发生概率。
5电气的接地设计
在变电站电气的一次设计过程中，运行人员的触电事故是最为严重也最为常见的一类，这通常与变电站电气的接地设计有关。良好的电气接地设计不仅是为施工人员的人身安全提供保障，也是有效保护电气设备、减少火灾等其他突发事件的重要方法。一般情况下，接地体和接地线是组成变电站一次设备接地装置的主要构件。自然类的接地体是最为常用的一类接地体，多为角钢构造，直接将其埋入地中即可。接地线一般为角钢或圆钢。变电所的周围被接地体环绕，变电所内的高压配电室以及低压配电室再分别设置两处用以和接地体相连通，高、低压配电室通过扁钢与变压器室连接成一个共同体。除此之外，接地电阻必须小于高压小接地系统的保护接地以及低压电气设备保护接地与工作接地电阻的最小值。
结语
变电站电气的一次设计是电网工程中不可或缺的一个重要部分，其意义存在的重要性不言而喻，但这都与其自身设计的实用性、适用性、经济性、安全性息息相关，当变电站电气的一次设计同时满足实用性、适用性、经济性、安全性等要求时，变电站的质量也会因此而大大提高。因此，做好变电站电气的一次设计是一项必须要完成的任务，通过设计完美的建设方案，分析可能存在的不足或出现的突发事故并制定出相应的防护策略。同时，也要建立并健全一定的安全风险评估体系，努力将安全隐患出现的系数降至最低，从而促进我国电力事业的进一步发展。
参考文献：
[1] 耿伟.变电站电气一次设计研究[J].科技致富向导，2014（11）：272-272.
[2]杨丽娟，杜元媛.数字化变电站电气一次设计研究[J].工业，2016（11）：216-216.
论文作者:李建飞1,李小飞2
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第13期
论文发表时间:2019/6/11
标签：变电站论文; 电气论文; 接线论文; 设备论文; 母线论文; 过电压论文; 电气设备论文; 《建筑模拟》2019年第13期论文;