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摘要：现代社会经济的发展离不开变电站，作为电能控制和传输的中心枢纽，变电站的工作质量将直接影响到整个经济的正常运行。因此，必须进一步提升对变电站电气一次主接线设计的重视度，改变传统的设计模式，选择科学的主变压器、继电保护装置等。这样才能确保供电的稳定性和安全性。
关键词：新形势；变电站；电气一次；主接线设计
变电站是电力系统中接受分配电能,控制电流流向,调整电压大小的电力机构,是供电系统中的重要组成部分。做好变电站电气主接线工作是保证变电站正常运行的关键,其也影响着变电站运行的灵活性、经济合理性以及检修是否方便等方面,因此,科学合理设计变电站电气主接线,全面分析影响因素,正确处理各方面关系显得尤为重要。
1电气一次主接线的概述
电气一次主接线又叫“电气主接线”，它是变电站高电压、大电流电气部分的主体结构，在整个电力系统体系中占据重要地位。电气主接线的布置，将直接影响到电力生产过程能否顺利进行，同时也会对配电装置的设置、电气设备的选型、控制模式等各方面产生决定性的影响。所以在变电站建设与改造中，必须做好电气一次主接线的设计工作，按照电能生产、传递、配置的标准程序和要求绘制出单相接线图，并全面考虑各方面的影响因素，在经济、技术、效益、可行性等方面进行充分分析和比较，进而选出最适用的方案。
2电气主接线设计原则
2.1灵活性原则
在当今经济、科技飞速发展的时代背景下，变电站随时可能更新、改造，因此，电气一次主接线设计必须遵循灵活性的原则。具体来说，要遵循“扩建灵活、调度灵活、检修灵活、事故处理灵活”的原则。在扩建灵活原则上，要求主接线的设计要满足变电站分期建设的要求，要适应从初期到完工的过程中扩建的要求；在调度灵活原则上，必须满足系统持续、正常运行的需要，方便操作，并能快速灵活地投入、更换或切除无功补偿装置、变压器等，最大限度提升电力系统的安全性、可靠性和经济性；在检修灵活上，要求必须能够方便地进行安全检修或更换开关设备、变压器等；在事故处理灵活上，要求在遇到变电站系统故障时，能快速隔离故障发生部位，及时恢复供电正常，以保证电力系统的安全、持续运行。
2.2可靠性原则
电能的输送是一项对人们的生产、生活具有重大影响的工作，因此，必须高度重视电气一次主接线设计的可靠性，确保电能生产、输送和分配的可靠性。遵循可靠性原则，要求在设计过程中着重考虑以下3个方面：①要考虑变电站全部停止运行的概率；②要考虑断路器在检修的过程中是否会影响到电能的供给；③要考虑在发生线路故障或维护时，可能导致的停电线路数量、停电的时间和对重要用户用电需求的保障。
2.3经济性原则
所谓“经济性原则”，指的就是电气一次主接线的设计必须考虑到各方面费用的花费，最大限度降低成本。遵循经济性原则，首先要节约设计成本，尽量选择高效益的设备，减少设备的使用量，同时还可通过限制短路电流、选择相对质优价廉的电气设备或者尽量避免使用截面较大的电缆，从多方面着手来达到节约成本的目的。另外，要尽量缩小占地面积。这就需要设计人员从接线方式的选择上入手，充分考虑设备布置所需的土地面积，通过充分的对比论证，选择占地最小、效果最佳的接线方案，同时还要考虑征地的价格，降低配电装置征地所需费用。
3变电站电气一次主接线设计内容
3.1主接线的基本形式及其优缺点
3.1.1桥形接线
桥形接线主要包括2类，即外桥接线和内桥接线。对于外桥接线来说，其所需设备较少，变压器的调整操作也比较简单易行，但缺点是投入或切除线路的操作比较复杂。一旦断路器出现故障，往往需要强制停运变压器。这就很容易影响到供电的正常运行。对于内桥接线来说，其优点在于所需的高压断路器数量不多，线路的切换简单方便，但是缺点是变压器的切换比较麻烦。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果遇到断路器故障的情况，很可能花费很长时间维修，而且在维修的时间内必须暂停运行整个线路。
3.1.2角形接线
角形接线的投入成本较低，能有效降低成本，而且遇到线路故障时，不需要花费太多的人力、物力和财力，只需要拆除与其相连的元件便能恢复正常。这一操作对整个电路系统的供电几乎没有影响。但其缺点主要在于电气设备的选择十分困难，而且不利于变电站的扩建。
3.1.3单母线
单母线在变电站主接线设计中的应用比较常见。这种接线形式的操作方便，几乎没有太大的技术难度，在操作过程中通常不会出错，且投资少、易于扩建。但缺点是灵活性和可靠性欠佳。
3.1.4双母线
双母线的调度灵活性强、供电可靠，在检修故障时也比较简单，但是双母线的缺点在于配电装置的操作十分复杂，需要使用的电气设备也比较多，相对来说投入的成本偏高。
3.1.5变压器—线路单元接线
变压器—线路单元接线的优点是操作便捷、需要的设备不多，有利于节约成本。但缺点是一旦变压器或线路出现故障，必须停运整个线路，待故障解决后才能恢复运行。这就会导致电能无法及时供给，给人们的生产、生活造成不便。
3.2主接线方案的设计
在主接线方式设计时，应考虑以下几点：①要考虑用户对供电等级有何要求，坚持维护用户利益的原则；②要考虑变电所在整个系统中的地位及功能；③要考虑主接线是否会受到主变压器数量的影响；④要考虑变电站在未来的发展规模；⑤要考虑主接线是否与备用容量大小有关。考虑了以上问题之后，便需要进行主接线方案拟定的工作，应根据不同的主接线形式制订不同的方案。在制订方案的过程中，必须充分考虑到各方案的优缺点，秉承“发扬优点、规避缺点”的原则。这样才能设计出最佳方案。
3.3相关电气设备的应用
变电站电气主接线受到多种电气设备的影响,其中需要应用的电器设备有隔离开关、母线、主变压器、断路器、跨条以及继电保护装置、电压互感器、电流互感器、避雷器等l到。在变电站电气主接线设计过程中,中间变电站与终端变电站两种功能的变电站是考虑的主要重点。下面进行详细的阐述。一、中间变电站,中间变电站具有双重功能,不仅具有母线上的交换功能,还具有能够通过主变将电能分配给低压用户的降压分配功率功能,中间变电站是终端变电站与中心变电站的中间环节,其接线方式既不需要像中心变电站那样复杂,又不能像终端变电站那样容易。二、终端变电站,终端变电站即受端变电站,此类变电站接近负荷中心,一般分为两路进线,主要通过两台主变电站将电能分配给低压用户的方式进行输送,在此情况下,主接线设计应当规范化、自动化、无人化、简单化,以便能够保证供电的可靠性,减少占地面积,不仅如此,在接线过程中还需要根据电气设备特点、电流以及电压的负荷性质、上级电网强弱等因素来确定接线方式,以保证接线的准确合理性。
4结论
总之，新形势下变电站电气一次主接线设计工作具有一定的复杂性，设计人员必须严格遵循设计的基本原则和要求，采用科学的设计方法，根据变电站的具体情况，选择最为适宜的主接线形式，进而拟定出最佳的设计方案，确保方案的可行性。
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论文作者:安春元
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：变电站论文; 接线论文; 电气论文; 变压器论文; 电能论文; 母线论文; 原则论文; 《电力设备》2017年第13期论文;