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摘要：变电站投入使用的时间越久，其变电设备的老化问题也就越发严峻。尤其是近些年，随着我国经济的快速发展，对电力系统亦提出了更高的要求，过于变电站已经逐渐感到乏力，甚至部分变电站已经无法满足正常的变电需求，带来了许多的安全隐患。所以，对那些老旧的变电站进行改建刻不容缓。而变电一次设计作为变电站改建过程中的重要内容，其所包含的项目较多且较为复杂，可以说任何设计环节上的失误都有可能对整个变电一次设计质量产生巨大的影响。为此笔者结合变电站改建设计要求，提出变电站改建中的变电一次设计，以供广大同行参考借鉴。
关键词：变电站；改建；变电一次设计
1.电力设备设计要求及特点
1.1综合分析电力设备设计
电力设备设计在对某一工程进行电气设计时，要结合用电设备的实际情况进行分析，比如用电负荷、用电负荷的特点和用电负荷的分布等方面，用电是商用还是自用，这对整个电气系统的设计有着重要的影响，从而方便在设计方案中预留出合适的超载空间。同时，要根据当地的实际情况和电力设备的自身条件，设置相应的中低压配变电系统。
1.2详细的工艺分析
电力设备设计在对某一工程进行自动化设计时，要严格根据控制要求对工艺进行详细分析，对于被控设备的分布情况和设备本身的运行流程和可靠性有个初步的了解，掌握了基本情况之后，再对计算机控制系统的结构和内容进行全面设计。除此之外，还要求在工程施工过程中协调好变电系统、高低压仪表系统与用电设备检测信号之间的关系。在编制好位号清单之后，设计整个控制系统的流程图，对监控软件和监控硬件进行合理的组合和搭配，保证控制系统的输入和输出接口能够有效地与整个系统设备连接。根据施工设计的要求严格进行工程施工，从而使整个系统设备、电缆敷设的调试和安装工作得以顺利完成，满足电力系统的运行要求。
2.电气一次设计的原则
在变电站的电器设计过程中，需要遵循的原则有两点：一是可持续发展原则，二是安全可靠原则。根据变电站设计过程中的需求，应选择最适合其条件的设计理念进行制定、设计。由于220kV变电站在设计过程中比较特殊，所以要遵循以下五点原则：一是为了能够完成使其无缝对接到每一个板块，一定要确保主接设计方案的可靠安全性。二是为了在变电站建造过程中不出现互相矛盾的状况，一定要统一设计标准。三是为了能够设计出合理方案，使其实现经济效益，一定要统一筹划变电站项目，最大程度实现供电单位的利益。四是为了满足不同地区变电站的需求，要求具体问题具体分析，因为每个地区的环境因素都大不相同，在设计中无论是形式上还是规模上，都要制定出具体的设计方案。五是变电站要根据周围的环境变化而不断调整方案。
3.变电站改扩建一次设计技术
3.1在新增电气设备的选择上
正是因为现如今大部分的老旧变电站都发生了隔离开关、断路器锈蚀，互感器漏油的问题。所以，对变电站进行改建施行变电一次设计，其主要就是对上述锈蚀、漏油的电力设备实施更换或者是改造。在选择变电设备的过程中应该始终遵循国家的相关要求，有限挑选那些具有先进技术的，安全可靠的经济型电力设备，还要从长远的发展规划角度入手，结合当地的经济发展情况以及当地电网的发展规划对电气设备进行选择，从而在确保变电站能够正常供电的前提下，最大限度地满足当地经济在不断发展过程中对电力的根本需求。也正因如此，选择电力设备的过程中，应该尽可能地挑选那些市场上的主流电力产品，从而便于变电站电气设备的后期采购与维护工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如在隔离开关的选择上，最好是选用水平开启式或者是伸缩式；在电流互感器的选择上，最好是选用SF6式、电子式、油浸式；在电压互感器的选择上，最好是选用电磁式、电容式、电子式；在断路器的选择上，最好是选择SF6或者真空。此外，在断路器的外置式电流互感器或者是内置式电流互感器以此电流上应该设置多个抽头，从而最大限度地满足近远期回路对电流持续运行的根本需求。
3.2电气设备的布置
发电厂在进行电气一次设计时，不能忽视了电气设备的作用，将电气设备进行合理的布置，可以使发电工作达到事半功倍的效果。设计师在布置电气设备时，首先要熟悉发电厂的实际情况，对发电厂的一切事物做到心中有数，才能够将电气设备布置的科学合理。具体而言，中型布置模式主要适用于110kV~220kV屋外敞开式高压配电装置和330kV~500kV敞开式高压配电装置；而GIS如果选择进行室内布置，那么就要着重关注排风设备，在室内的上部和下部分别设置好排风口，以加速室内空气的流动，提高室内的舒适度和安全性；网络继电器室的布置可以根据发电厂的具体情况进行布置，以适应容量规模，优化电缆路径；低压电动机控制中心和动力中心的布置则要根据厂房的位置，前者将其分散的布置在负荷中心处，后者将其直接布置在主厂房中，以提高工作效率。
3.3有关电气主接线
3.3.1主母线的接线方式
主母线的接线要根据实际的配电装置进行分析，对于330kV~500kV的配电装置来说，我们需要在接线时注意以下几个方面：第一，在进行主母线的接线时，要统筹全局，全面考虑整个发电厂的发电能力和要求；第二，实际接线时，双母线接线方式主要适用于进出线回路数小于六回的情况；第三，增加半断路器的方式适用于进出线回路数大于等于六回的情况；第四，4/3接线方式主要适用于进出线回路数大于六回同时进线和出线的回路数之比为2∶1的情况。
至于对220kV的配电装置进行主母线接线，我们需要在接线时主要以下几个方面：第一，在进行接线方式选择之前，我们要充分掌握发电厂的总装机数量，如果大于等于3台，那么就要充分考虑整个电力系统的工作能力和稳定程度；第二，双母线双分段接线方式适用于大型电力系统；第三，双母线单分段接线方式适用于3台机组的中型电力系统；第四，双母线双接线方式适用于4台机组的中型电力系统。
3.3.2启动/备用电源的接线方式
发电厂中220kV及以下的配电装置的启动/备用电源在进行接线时应直接从配电装置的母线上进行引接。若是出线电压是500kV或是330kV，并且发电厂中没有比该电压等级更低的一级电压，而为了能够节省装置容量电费，启动/备用电源的接线方式则可以从500kV或是330kV一级电压配电装置上进行降压引接。
4.电力一次设备智能化的未来发展
现阶段，这种新型的设计方案已经在现场设备中投入使用，而且已经取得了一定的效果，电路终端设备的功能都得以体现。施工现场的总线装置完全符合通讯协议的标准，并实现了设计方案中所计划的通讯功能，现场总线的所有节点设备上也都采用了分布式的实时数据库形式，增强了独立模块的抗干扰能力。除此之外，在整个系统中，设备控制系统作为非常重要的一部分，具有成本低、数据共享快、高效、可靠的特点。因此，为了实现预期功能，要求对设备进行电气系统和相关程序的设定，从而明确系统的整体设计。
结语
在变电一次设计过程中必须要结合变电站的实际情况，因地制宜。也只有如此，才能够切实做好变电站改建工作，最大限度地提高变电站的安全性、稳定性，使变电站能够更好地适应经济社会的发展需求。
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论文作者:黄海星
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/6
标签：变电站论文; 接线论文; 母线论文; 设备论文; 发电厂论文; 电气设备论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;