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摘要：本文首先介绍了变电站电气一次设计的重要原则，其次分析了一次设计中的常见问题，主要表现在主接线设计、电气设备选择、防雷设计等方面。针对这些问题，提出了相应的解决对策，保证变电站电气一次设计的科学以及准确。
关键词：电气一次；原则；问题；对策
生活水平的提高使得电力需求逐渐增加，变电站是电力系统中十分重要的组成部分，能够完成对电压进行变换、分配以及控制，根据实际需要转换功率，使人们的生活需要得到保障。变电站的设计对于电网的可靠运行有着极大地影响，如果变电站出现问题，就会对电力系统的运行产生至关重要的影响。变电站的设计有一次和二次之分，一次设计中主要是主接线设计、电气设备的选择、接地以及防雷等设计。笔者就一次设计中出现的问题进行探析，提出解决对策。
1 变电站电气一次设计的原则
随着电力系统的不断扩展升级，电力设备更新换代，电力技术水平不断提高，如何提高变电站工作效率、改善设计水平等问题成为当前社会研究的热门话题。
变电站电气一次设计的基本原则：第一，变电站电气一次设计需针对所划区域电力需求进行设计，满足变电量需求，并以此优化设计。第二，变电站的主接线应采用可靠标准的接线方式，以保证变电站日常工作的安全、稳定，在此基础上适当调整主接线路的灵活性。第三，变电站建设面积在设计中不宜过大，尽量在保证运行多需的基础上，减少占地，节约土地资源，相应的电气设备也应该采用性能良好的小型设备。第四，变电站电气设计应不断提高电力系统的自动化，同时提高设备的可靠性、稳定性，应将数据信息误码率控制在相对低的水平，对设备可靠性进行优化，减少检修率，提高经济效益。
2 变电站电气一次设计的常见问题
2.1 主接线设计问题
系统的稳定性和可靠性是变电站设计的重要前提，连接该系统的电线都比较复杂且维护成本较高，这对城市发展来说会产生一定的消极影响。在变电站设计过程中，没有考虑城市的发展问题，导致可利用空间严重不足。虽具有可靠安全的特点，但是在系统维护方面不够成熟，一旦出现问题，后果不堪设想，复杂的接线使维修难度变大，不利于变电站电气的发展。
2.2 电气设备选择的问题
变压器、电流互感器、隔离开关、断路器等都属于变电站的电气设备，短路电流计算等相关问题会在出现在设备的选择过程中。我们需要验算不一样的短路电流，使其稳定性增加、提高经济性、操作更加灵活，以促进电力系统的长远发展。电气设备在电流计算不正确的情况下会出现短路、设备烧毁等问题，不利于电力系统的整体安全运营。要想增加机器设备的使用寿命，在选择电器设备的过程中，一定要对系统考虑周全，这有利于促进系统的可靠性。
2.3 防雷设计问题
近年来，极端天气频发，雷击事件时有发生，如果变电站遭到雷击，将会给电网系统带来沉重的影响与损失，因此必须要做好变电站的防雷设计，使其能够在恶劣的天气下安全平稳的运行。如果在变电站设计中没有对接地设备的抗腐蚀性进行全面的了解，就会造成接地局部出现断裂的现象。不同地区的变电站需要有不同的防雷设计，科学选择，科学的防雷。
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3 变电站电气一次设计的解决对策
3.1 主接线设计
一般情况下，要想对变电站的主接线进行设计，可以有四种设计方式。一种是单母线设计，一种是双母线设计，一种是双母线分段设计，还有一种是单母线分段设计。上述四种设计类型需要在实际情况下进行考虑，并且考虑到不同设计的方式具有不同的设计效果。具体还是应该从实际情况出发，满足各个方案中优缺点，并且在适用范围中开展实际的施工工作，这样才能在具备了经济性的基础上，保证实用性的要求，并且确保其更加安全，进而选择出合适的一次接线方式，为设计达到最优的水平做出重要的贡献。
除了上述的要求以外，进行设计时，主接线需要符合可靠性的要求，并且在电力系统中对断路器进行检查，防止断路器对电力系统造成超负荷的要求。如果出现故障，必须要采取全站停电的措施，将事故发生的可能性降到最低。将整个变电站都控制在能够检修的范围之内，这样不仅可以确保符合供电的要求，同时也可以将停电时间缩短到最小，保证停运线路的回数。在灵活性方面，变电站的设计应该与电力系统的相关要求相符，将电力系统进行更加有效的调配，将电网得到更加灵活的运行。
3.2 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。
其主变压器的选择与设计应当充分考虑以下内容：①一些具有冷却功能的设备应当根据主变压器的外部工作环境、本身结构特征以及具体容量来决定；②变电器的选择应当以确定的有载调压或无激磁调压方式来决定；③必须严格按照电力系统要求设备的相数、绕组数、绕阻的接线组别等的实际需要作为最终变电器确定的条件。
断路器的选择会对变电站运行的安全性产生重要影响，因此设计人员应当对断路器的选择给予充分的重视。第一，设计人员应当尽可能延长断路器的使用寿命以及保证其性能发挥正常，尽量选择安装方便，便于检修的断路器；第二，断路器的选择应当确保其在电力系统合闸运行时还具备足够的导电性，以保证在负荷电流以及短路电流通过时，设备还具有良好的动稳定性能与热稳定性能。
3.3 变电站电气防雷设计
变电站电气一次设计中的防雷设计主要从三个方面展开，即直击雷防护、接地防护以及雷电过电压防护。直击雷防护指的是采取一定的措施避免直击雷的伤害，这类设施主要安装在屋顶上，一般由避雷针、接引线以及接地线等组成，它能够将直击雷疏导进大地中，避免直击雷对高压变电站的伤害。接地防护也是防雷设计中的一部分，它通过安全的线路将屋顶防护装置同地下主接地网连接起来，完成雷电的疏导工作。雷电过电压的防护是一种间接性防护，其避免的并非雷电直接性的伤害，主要为了防止雷电发出的雷电波影响电路中电压，这种雷电波能够使得电路中的电压在短时间内升高而带来风险。因此，应该在主接地网周边设置均压带，其能够将短时间内升高的电压平均分配，避免局部线路电压过高而出现燃烧。
4 结语
变电站电气的一次设计是一个综合工程，它是电力系统项目设计中的一个重要组成部分。要想做到变电站电气一次设计的完美实现，除了有一份成功的变电站电气设计方案之外，还需要注意诸如接线方式、电气设备、防雷设计等方面的选择问题，只有这样，才能使变电站在实际的运行中获得最大的效益，才能使变电站电力系统实现用电的安全性，才能最终确保电力系统较高的经济效益以及社会效益。
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论文作者:李晗
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/13
标签：变电站论文; 接线论文; 电气论文; 电力系统论文; 断路器论文; 电气设备论文; 雷电论文; 《河南电力》2018年18期论文;